Das Forschungsteam Evolonic der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg hat erfolgreich Drohnen zur Verbesserung der Früherkennung von Waldbränden entwickelt. Diese Drohnen sind mit einer hochmodernen Industriekamera und einem Objektiv von SVS-Vistek ausgestattet, die der Feuerwehr einen wichtigen zeitlichen Vorsprung bei der Reaktion auf Waldbrände bieten.
Klimawandel führt zu mehr Waldbränden und Schäden
Die zunehmende Häufigkeit von Waldbränden aufgrund des Klimawandels ist eine direkte Auswirkung der globalen Erwärmung. Vor allem in südeuropäischen Ländern treten Waldbrände immer öfter auf und verursachen erhebliche Schäden für die Natur und die Bevölkerung. Laut einer Studie des European Forest Fire Information Systems EFFIS sind Waldbrände für bis zu 20% des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Allein in Deutschland wurden im Jahr 2022 fast 4300 Hektar Wald zerstört, was zu erheblichen wirtschaftlichen und ökologischen Schäden führte und etwa 739.000 Tonnen CO2 freisetzte.
Die effektive Bekämpfung von Waldbränden erfordert eine rechtzeitige Erkennung. Das Evolonic-Forschungsprojekt hat seit 2018 Drohnen und Sensorsysteme entwickelt, um die Früherkennung zu verbessern. Die schnelle Identifizierung eines Waldbrands ermöglicht es der Feuerwehr, ihn unter Kontrolle zu bringen und den Schaden zu minimieren.
Die Drohnen von Evolonic haben bereits vier flugfähige Prototypen entwickelt und getestet. Einer dieser Prototypen ist mit einem hochmodernen Erkennungssystem ausgestattet und fliegt seit Sommer 2023, wenn erhöhte Waldbrandgefahr besteht. Mit einer Reichweite von rund 100 Kilometern und einer Flugdauer von etwa 60 Minuten überfliegt die Drohne vorab definierte Routen, um ein möglichst großes Waldgebiet zu überwachen. Die nach vorne gerichtete Kamera der Drohne nimmt pro Sekunde etwa 15 Bilder auf. Mit Hilfe einer von Evolonic entwickelten KI-Software können Rauchquellen optisch erkannt und lokalisiert werden.
Die Webapplikation stellt den Feuerwehr-Leitstellen und Einsatzkräften eine detaillierte Darstellung der genauen Position eines vermuteten Feuers zur Verfügung, ergänzt um relevante Informationen und Bilder. Dadurch kann die Reaktionszeit für Lösch- und Rettungsaktivitäten verkürzt werden, da die Feuerwehr schnell den Brandherd identifizieren und die ideale Route zur Brandbekämpfung wählen kann.
Die Wahl einer geeigneten Kamera für den Einsatz an der Drohne stellte eine Herausforderung dar. Sie musste hohe Bildqualität, einen großen Dynamikumfang, geringe Einbaugröße und ein niedriges Gewicht bieten. Die USB3 Vision-Farbkamera exo267CU3 von SVS-Vistek erfüllte all diese Anforderungen. Mit einer Auflösung von 8,8 Megapixeln und einem Global Shutter CMOS-Sensor von Sony erwies sie sich als ideale Wahl. Zudem konnte sie die Anforderung an eine Bildrate von bis zu 32 Bildern pro Sekunde erfüllen.
Die Drohnen von Evolonic wurden bisher erfolgreich in Erlangen und bei einem bedeutenden Waldbrandversuch in Sachsen-Anhalt eingesetzt. Nun plant das Forschungsteam, das Einsatzgebiet auf ganz Bayern und sogar ganz Deutschland auszuweiten. Für die Weiterentwicklung des Systems bis zur Marktreife werden Kosten in Höhe von rund einer halben Million Euro geschätzt. Derzeit wird das Projekt von der bayerischen Landesregierung geprüft und soll Anfang 2025 in einem großen Pilotprojekt starten.
Die Drohnen-basierte Waldbranderkennung mit Kameras und Objektiven von SVS-Vistek bietet im Vergleich zu anderen Ansätzen wie Satelliten, Flugbeobachtern, IoT-Sensoren und stationär montierten Kameras eine hohe Genauigkeit bei der Lokalisierung von Waldbränden.
Effektive Früherkennung und schnelle Reaktion: Drohnen bekämpfen Waldbrände
Die Drohnen von Evolonic, ausgestattet mit Industriekameras und Objektiven von SVS-Vistek, ermöglichen eine frühzeitige Erkennung von Waldbränden und eine schnelle Reaktion der Feuerwehr, um den Schaden zu minimieren.