Projekt Waldmonitor
Das IMMS entwickelt robuste Kommunikationslösungen und energieautarke Sensoren zur Überwachung abiotischer Faktoren im Waldumbau.
Klimawandel erfordert smartes Frühwarnsystem für junge Bäume
Steigende Jahresmitteltemperaturen und veränderte Niederschlagsmuster machen einen nachhaltigen Waldumbau notwendig, das heißt andere Baumarten zu pflanzen und für die spätere Nutzung zu testen. Dazu kommt, dass große Freiflächen schnell aufgeforstet werden müssen und größere Jungbäume in Alleen dabei zeitnah als Windschutz fungieren. Diese Jungpflanzen sind sehr empfindlich gegenüber Stressfaktoren. Das Projekt Waldmonitor hat sich zum Ziel gesetzt, ein Sensorsystem als Frühwarnsystem für Stressindikatoren zu entwickeln. Es soll Vitalparameter und Wachstumszustand sowie biotische und abiotische Einflussfaktoren bestimmen.
Ansatz: Remote-Monitoring von Jungbäumen
Im Projekt Waldmonitor wird ein Sensorsystem entwickelt, das kontinuierlich Informationen zu Jungbäumen sammelt, ohne dass der Förster vor Ort sein muss. Ein stationäres Gesamtsystem als Pilotinstallation evaluiert dazu verschiedene optische und klassische Sensorprinzipien. Die Ergebnisse werden in einen Vorschlag für die optimale Auswahl von Sensorsystemen für ein angepasstes Monitoringsystem fließen, welches gleichzeitig das Potenzial bietet, später auch auf mobilen Plattformen eingesetzt zu werden.
IMMS trägt adaptive energieautarke Sensorsysteme und Datenanbindung bei
Ziel des Teilvorhabens WaldSensCom des IMMS ist es, adaptive energieautarke Sensorsysteme für das Monitoring von Standortfaktoren im forstlichen Umfeld zu erschließen und einen stetigen Datenstrom von den Untersuchungsflächen im Wald zu einer zentralen Auswertung sicherzustellen.
Die Herausforderung ist dabei, dass eine flächendeckende Mobilfunkabdeckung im Wald nicht gegeben ist. Um trotzdem eine stetige Übertragung sicherzustellen, werden Konzepte zur Unterbrechungstoleranz sowie der Einsatz von Multi-Hop-LoRa-Kommunikation zur Überbrückung von Lücken geprüft. Um die erforderliche Datenmenge effizient zu übertragen, werden zudem Konzepte zur Datenreduktion und lokalen Auswertung der erfassten abiotischen Standortparameter hinsichtlich forstlicher Gesichtspunkte untersucht. Ziel ist es dabei, einen Transport aller relevanten Daten sicherzustellen, auch wenn die Verbindung von den Versuchsflächen zum Server aufgrund von z.B. nicht verfügbarer Energie oder fehlender Kommunikationsinfrastruktur nicht dauerhaft aufgebaut bleiben kann.
Außerdem werden zusammen mit dem Projektpartner Orbit drahtlose Sensornetze konzipiert und umgesetzt. Das IMMS unterstützt hierbei mit der energieautarken und größenoptimierten Realisierung von Sensorknoten für abiotische Parameter und kümmert sich um die Auswertung der erfassten Daten.
Akronym / Name:
Waldmonitor / Waldmonitor – Überwachung biotischer und abiotischer Faktoren beim WaldumbauLaufzeit:2023 – 2026
Anwendung:
Forschungsfeld:Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme
Kontakt
Kontakt
Dr.-Ing. Tino Hutschenreuther
Leiter System Design
tino.hutschenreuther(at)imms.de+49 (0) 3677 874 93 40
Dr. Tino Hutschenreuther beantwortet Ihre Fragen zum Forschungsfeld Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme und den zugehörigen Kernthemen Analyse von verteilten IoT-Systemen, Eingebettete KI, Echtzeit-Datenverarbeitung und -kommunikation, zu den Leitanwendungen Adaptive Edge-KI-Systeme für industrielle Anwendungen und IoT-Systeme für kooperatives Umwelt-Monitoring sowie zum Dienstleistungsangebot für die Entwicklung eingebetteter Systeme.
Förderung
Das Projekt Waldmonitor wird vom Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF) über den Projektträger Forschungszentrum Jülich (PTJ) unter dem Kennzeichen 03WIR3607A gefördert.