Zukunft Forschung 02/2019

GEOGRAPHIE
MAGNUS BREMER: „Mit dem Octocopter können wir ein Waldstück mit der Größe von 200 mal 200 Meter in zehn Minuten aufnehmen.“
alpines Gelände, die Durchführung und
Auswertung der Messungen führe dabei,
so Rutzinger, zu besonderen Herausforderungen:
„Dafür haben wir als eine der wenigen
Gruppen das entsprechende Knowhow.“
Auch für den Octocopter-Einsatz
galt es, einige Schwierigkeiten zu überwinden.
So benötigt es etwa für den Transport
ins Gelände ein vierköpfiges Team, das
Gerät samt Zubehör und Ersatzakkus an
den Einsatzort bringt. „Wir machten die
Erfahrung, dass Thermik und Fallwinde
nicht gut für das Flugverhalten sind“,
nennt Magnus Bremer einen weiteren
Punkt – geflogen wird daher meist direkt
nach Sonnenaufgang. Auch die Höhenlage
muss berücksichtigt werden, pro 1.000
Höhenmeter braucht es um einen Zoll
größere Propeller. „Wir können derzeit bis
3.000 Meter Seehöhe fliegen“, berichtet der
Geo graf, der auf einen im ganzen DACH-
Raum gültigen „Drohnen-Führerschein“
verweisen kann. Gemeinsam mit dem
Hersteller wurde das System so weiterentwickelt,
dass mit stärkeren Motoren und
30-Zoll-Propellern im nächsten Jahr 4.000
Meter möglich sein werden.
Gletscher, Hänge & Wälder
Die Effektivität, mit der die Forscher
nun Daten erheben können, hat durch
den fliegenden Laserscanner extrem zugenommen.
Bremer: „Wir können einen
ganzen Blockgletscher in einer Stunden
aufnehmen und sind in der Lage, jeden
einzelnen Block zu erkennen und zu verfolgen“
Trotz beschwerlicher Arbeit, weil
Fußmarsch, ist der organisatorische und
finanzielle Aufwand geringer als eine
Flugzeugbefliegung. Im Gegensatz zur
klassischen punktuellen Vermessung können
auch flächenbezogene Aussagen getroffen
werden. „Wir haben jetzt erste Gebiete,
die schon mehrmals aufgenommen
wurden, um Veränderungen fest- und
darstellen zu können“, sagt Bremer. „Wir
untersuchen z.B. tiefgründige gravitative
Massenbewegungen, also Hangrutschungen,
die sich langsam, aber kontinuierlich
nur um wenige Zentimeter bis zu einem
Meter im Jahr verändern“, führt Rutzinger
ein Beispiel an, mit dem wichtige
Aussagen bezüglich Naturgefahrenmanagement
getroffen werden können. Das
1
2
3
4
MIT LASERSCANNING kann man durch
das Vegetationsdach hindurch Informationen
über den Boden erhalten (1,2)
bzw. detaillierte 3D-Modelle von Wäldern
erstellen – mit Belaubung und ohne (3,4).
Scannen flachgründiger Rutschungen, zu
denen es z.B. nach extremen Niederschlägen
kommt, dient mehr der Dokumentation,
Aufnahmen dieses Geländes über
einen längeren Zeitraum hinweg geben
Einblick, wie und ob sich Flächen wieder
begrünen oder nicht. Diese Dynamik
wollen die Forscher besser verstehen. Rutzinger:
„Mit dem freien Auge sind Entwicklungen
solcher Erosionszonen kaum
erkennbar, wir sehen Veränderungen im
Zentimeterbereich.“
Magnus Bremer wiederum hat sich in
seinem Bereich der Landschaftsdigitalisierung
auf Wälder konzentriert. In zehn
Minuten wird eine 200 mal 200 Meter
große Waldfläche aufgenommen, die anschließende
automatisierte Rechenzeit
beträgt oft mehrere Tage, das Ergebnis ist
ein 3D-Modell des Waldstücks mit Informationen
über Anzahl, Größe und Holzvolumen
der Bäume, über die Dichte der
Blätter etc. Bremer entwickelte dafür die
entsprechenden Algorithmen, „um zu erkennen,
dass ein bestimmter Punkt haufen
in der riesigen Punktwolke ein Stamm,
ein anderer ein Blatt ist.“ Seine 3D-Modelle
bieten nun einzigartige Informationen
für diverse Fachdisziplinen. „Über das
Modell bekommt man z.B. Informationen
über das Holzvolumen der Bäume. In
Richtung Klimawandel ist dies von Interesse,
weil man damit weiß, wieviel Kohlenstoff
im Wald gespeichert ist. In Richtung
Forstwirtschaft wiederum, wie viel
Holz im Wald vorhanden ist“, sagt Bremer.
Ähnlich verhält es sich mit der Blattfläche.
Bremer: „Kennt man deren Größe,
kann man Aussagen treffen, was der
Wald zur Abkühlung beiträgt oder wie
viel Sauerstoff er durch Photosynthese
produziert.“
ah
Ein Video zum Projekt des Innsbrucker
Forscherteams finden sie auf Youtube:
www.youtube.com/watch?v=F1Nb0JB6eGE
28 zukunft forschung 02/19
Fotos: Andreas Friedle (1), Thomas Zieher (2); Renderings: Magnus Bremer (4)