Waldinventur mit dem digitalen Auge

Stämme bewerten und digitial verorten – aktuelle digitale Technologien versprechen, diese Aufgaben kürzer und besser zu bewältigen als bisher möglich war. Der Salzburger Unternehmer Mathias Ramsauer zählt im deutschsprachigen Raum zu den Ersten, die diese von einer Partnerfirma entwickelte Technologie kommerziell anbieten und weiterentwickeln. Im Rahmen der diesjährigen Österreichischen Forsttagung in Bad Ischl wurde sein Projekt RevoWood (die „Revolution im Wald“) vorgestellt.

Aufnahmen mittels autonomer Drohne

Ramsauer ist es gelungen, die digitale Waldinventur mittels LiDAR-Technologie auf einer autonom fliegenden Drohne umzusetzen. Die RevoWood-Drohne kann präzise unter Baumkronen und zwischen Bäumen hindurchfliegen, was eine effiziente und genaue Datenerfassung ermöglicht. Die Drohne benötigt im Abstand von 15 bis 20 Metern eine freie Flugbahn zwischen Bäumen oder Ästen von etwa zwei Metern. Die Drohne erkennt Sträucher usw. als Hindernis und umfliegt diese. Abgesehen von Erstdurchforstungen funktioniert das System.
Erfassen kann das Verfahren den gesamten Baumkörper einschließlich Brusthöhendurchmesser (BHD) sowie Länge und Volumen jedes Baumes. Zusätzlich wird jeder Baum mittels GPS verortet und nummeriert. Den Zeitbedarf zur Erfassung von 1.000 Bäumen bzw. einem Hektar Wald gibt Ramsauer mit etwa 30 Minuten bis knapp einer Stunde an.

BHD-Messung mit 94 Prozent Genauigkeit

Die Genauigkeit der Methode wurde wissenschaftlich überprüft. Auch Ramsauer selbst hat sich im Rahmen seiner Masterarbeit am Campus Kuchl der FH Salzburg im Studienzweig Holztechnologie und Holzwirtschaft dem Thema gewidmet. Die Genauigkeit der BHD-Messung wurde mit durchschnittlich 94 Prozent ermittelt, für den Volumenabgleich mit mehr als 90 Prozent. Die Überprüfung fand mithilfe einer 3D-Laserscanning-Anlage in einem österreichischen Sägewerk statt.
Basierend auf diesen Daten kann RevoWood zukünftig komplette Waldinventuren mit deutlich geringeren Abweichungen und in einem Bruchteil der Zeit herkömmlicher Methoden durchführen. Zukünftig sollen Auszeigeprozesse durch Algorithmen berechnet und über AR-Brillen, Smartphones oder Head-up-Displays im Harvester visualisiert werden. Dies führt zu erheblicher Zeitersparnis und einer frühzeitigen Bestimmung der sägefähigen Holzmenge.
Auch die Planung von Seiltrassen wird durch den Einsatz digitaler Zwillinge effektiver und zielgerichteter, da diese bequem im Büro geplant und im Wald per AR-Brille oder Smartphone angezeigt werden können.

Die Vorteile von RevoWood umfassen:
• Effizienzsteigerung:
Digitalisierung und nachhaltige Praktiken führen zu erheblichen Effizienzsteigerungen in der Forstwirtschaft. Prozesse werden optimiert, Kosten gesenkt und die Produktivität wird erhöht.
• Ressourcenschonung: Durch die genaue Erfassung und Analyse der Waldressourcen wird der Ressourcenverbrauch minimiert und die nachhaltige Nutzung der Wälder gefördert.
• Innovative Lösungen: RevoWood treibt die digitale und grüne Transformation voran und stellt sicher, dass Forstbetriebe modernste Technologien nutzen, um nachhaltiger und effizienter zu arbeiten.
• Digitale Zwillinge: Erstellen von 3D-Modellen der Waldgebiete zur Waldinventur oder zur Vorbereitung von Verhandlungen mit Holzunternehmen hinsichtlich Aufwänden und Abschätzungen.
• Präzise Visualisierung: Nutzung aktueller Webtechnologien (WebGL) für die Planung von Seiltrassen.

Wie schnell sich derartige System etablieren wird sicher spannend, jedenfalls aber erhöht sich der Grad der Digitalisierung in der Forstwirtschaft laufend, derzeit insbesondere was die Holzlogistik betrifft. Über Arbeitsmangel kann Ramsauer nicht klagen – in Summe 14 Aufträge hat er aktuell zu bearbeiten.

www.revowood.at

Quelle: RevoWood

So funktioniert LIDAR

LiDAR ist eine Lasertechnologie, die die Oberflächen eines Objektes oder eines Raumes dreidimensional erfasst. Das Wort „LiDAR“ ist eine Abkürzung für Light Detection And Ranging. Am einfachsten vorstellen kann man sich das Verfahren anhand eines Laser-Entfernungsmessers. Das Gerät sendet Laserimpulse aus und empfängt auch die an einem Gegenstand reflektierten Impulse. Aus der Laufzeit der Pulse lässt sich die Entfernung berechnen. Um dreidimensionale (3D) Bilder zu erhalten, wird der Laser mittels Drehmechanismus bzw. Drehspiegel räumlich ausgesendet und empfangen. Da sich der Messkopf bewegt, muss er auch fortlaufend lokalisiert werden. Das Verfahren dazu wird „Simultane Lokalisierung und Kartierung“ (SLAM) genannt. Erstes Messergebnis ist dann eine sogenannte „Punktwolke“, die mit weiteren digitalen Verfahren ausgewertet und als Bild dargestellt werden kann.