Sensoren, die Temperaturen, Luftqualität oder Feuchtigkeitsgehalt von Baumstämmen messen, um Umweltschäden zu identifizieren, sind schon länger im Einsatz. Das Positionieren der Sensoren an den Bäumen ist allerdings aufwändig und teilweise sogar riskant - den ForscherInnen ist es gelungen, Drohnen zu entwickeln, die diese Tätigkeit übernehmen. Auf diese Weise können Sensoren sogar in großer Höhe präzise befestigen werden, so die Empa in einer Aussendung: „Die Flugroboter können mit Sensoren bestückte Pfeile selbst bei dichtem Waldbestand platzieren“, so Mirko Kovac, Leiter des „Aerial Robotics Laboratory“ am Imperial College und des „Materials and Technology Center of Robotics“ an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa.
Ist die Flugbahn für den Pfeil ungeeignet, können die Drohnen außerdem selbstständig an Stämmen und Ästen Halt finden und die Sensoren direkt anbringen. Die Drohnen sind einerseits mit einer Kamera ausgestattet, andererseits mit einer Startvorrichtung für die Sensorpfeile. Dank Shape-Memory-Metallen – „intelligente“ Materialien, die auf Hitze reagieren und nach einer Verformung in ihre Ausgangsstruktur zurückfinden – lässt sich das Absetzen der Pfeile präzise steuern. Zusätzlich können die Drohnen laut Empa als mobile Sensoren eingesetzt werden und selbst Daten sammeln, wenn sie sich auf Ästen niederlassen.
Noch steuern Menschen die Drohnen: Über das Kamerabild wählen die ForscherInnen die geeigneten Bäume als Ziel aus und schießen die Pfeile ab. In einem nächsten Schritt sollen die Flugroboter lernen, ihre Arbeit autonom auszuführen. Ziel ist es, ein Netzwerk aus Sensoren aufzubauen, mit dem das Ökosystem Wald besser beobachtet werden kann. „Mit Hilfe der Drohnen lassen sich große Mengen sehr präziser Daten von Umweltschäden im Wald gewinnen“, meint Kovac. „Ich sehe die Drohnen als künstliche Waldbewohner, die den Lebensraum kontrollieren, damit wir ihn auf Basis der gewonnenen Daten besser schützen können.“ (cst)