Das von der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg (Prof. Dr. Rainer Luick ) mit Beiträgen der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg / Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen (Professur für Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme (Prof. Dr. Barbara Koch)) entwickelte Forschungsvorhaben (Kurztitel: Drones for Nature) adressiert die Nutzung der Drohnentechnologie für Anwendungen im Naturschutz und des Biomonitorings. Das Vorhaben beinhaltet in hohem Maß praktische ökologische Fragestellungen und Einsatzmöglichkeiten in der Land- und Forstwirtschaft und der Landschaftsplanung. Konkret wurden die technischen Möglichkeiten und Potentiale der Einsatzfelder von UAV bzw. UAS (Unmanned Aerial Vehicles oder Systems, unbemannte Flugsysteme bestehend aus Fluggerät und Sensorik, umgangssprachlich „Drohnen“) für Monitoring- und Erfassungsaufgaben und ihre ökonomische Relevanz bei der Vergabe von Monitoring- und Erfassungsdienstleistungen untersucht.

Dabei bieten sich die Erhebung hochauflösender Daten mittels Drohnen und anschließende Analysemöglichkeiten - teilweise bis auf Artenniveau - für das Monitoring v.a. in sensiblen Gebieten wie beispielsweise Mooren hervorragend an. Zum Einsatz kamen vor allem einfach bedienbare und praxiserprobte Drohnen und Online-verfügbare Software, um deren Potential als nützliche und erschwingliche Werkzeuge in der Feldökologie und für die Naturschutzverwaltung zu ermitteln.

Die wichtigsten Ziele des Forschungsvorhabens sind:

• Das Recherchieren, Aufzeigen und Testen von Methoden und Workflows zum Einsatz von Drohnen im Biomonitoring mit anschließender Erarbeitung eines Online-Schulungsmoduls.
• Das Aufzeigen von Möglichkeiten, mithilfe unterschiedlicher Sensoren das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern.
• Die Darstellung von Potentialen neuer Technologien für die Anbieter von naturschutzfachlichen Dienstleistungen und Behörden.
• Die Bereitstellung von Informationen und Entscheidungshilfen für Institutionen, die entsprechende Dienstleistungen vergeben.
• Die Analyse von Einsatz-Möglichkeiten und -Vorteilen neuartiger Fluggeräte.

Im Detail wurden folgende Fragestellungen bearbeitet:

• Analysen und Darstellung verschiedener UAV-Systeme mit relevanten Sensoren und ihrer Zuordnung zu bestimmten Kartiermethoden im Naturschutz mit dem Ziel der Erstellung einer Einsatzmatrix und eines Handbuchs zum Drohneneinsatz im Biomonitoring.
• Durchführung von Befliegungen zu unterschiedlichen Fragestellungen in konkreten Projektgebieten (u.a. Befliegungen in Agrar- und Weidelandschaften, zu Weinbergnutzung, in Feuchtgebieten und Mooren, zur vertikalen Kartierung von Felsen).
• Erprobung und Modifikation ausgewählter Systeme: Prosumer-Drohnen, Profi-UAS, H-AERO ONE für ausgesuchte Aufgaben (Leiseflug, Langzeitbeobachtung, Fesselflug).
• Erforschung von artspezifischen Störungen (Fauna) durch UAS.
• Analyse und Darstellung der Arbeitserleichterung und Effizienzsteigerung.

Zum Ende wurden die Potentiale und Grenzen des Einsatzes von UAS im Naturschutz deutlich und damit Behörden eine fundierte Wissensgrundlage zur Verfügung gestellt, um einfacher Entscheidungen zum professionellen Einsatz von UAS im Naturschutz treffen zu können und um die Verfahren für sinnvolle Einsätze effektiv und pragmatisch zu gestalten.

Die Erkenntnisse des Projektes zur Arbeit mit Drohnen sind im Handbuch zum Drohneneinsatz im Biomonitoring mit Empfehlungen und praktischen Anleitungen für Naturschutzaufgaben zusammengestellt.

Flug der Drohne DJI Mavic 2 Pro zur systematischen Erfassung für ein Orthomosaik einer waagerechten oder vertikalen Struktur. Ein Orthomosaik wird – im Gegensatz zum Orthofoto – in der Regel aus einer Anzahl von Luftbildern zusammengesetzt und kann mit Hilfe von einer Drohne erzeugt werden, die die Luftaufnahmen durchführt. Die einzelnen Aufnahmen werden dann mittels einer GIS-Software zusammengerechnet, Verzerrungen werden eliminiert und die finale Bilddatei kann als Ortho-Mosaik in einem Geoinformationssystem verwendet werden. Damit können z.B. Höhenprofile in Mooren erzeugt werden.
Bild: Stiftung Naturschutzfonds Baden-Württemberg, Monika Baumhof-Pregitzer

Bildnachweis im Hero: Drohne DJI Inspire 1 im Einsatz (Markus Pagel, NABU Baden-Württemberg)

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