Automatische Zustandserfassung von Waldwegen

Das Messsystem erfasst erstmals vollständig den gesamten Wegekörper – von der Fahrbahndecke über die Seitenstreifen bis zum Lichtraumprofil – und Forstleuten und Waldbesitzenden automatisch die notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen und die damit verbundenen Kosten aufzeigt. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Das Waldwegenetz in Deutschland ist beeindruckend: Aneinandergereiht ließe sich damit 14 Mal die Erde umrunden. Doch so unverzichtbar die Wege für Holztransport, Waldbewirtschaftung und Erholung sind, so anspruchsvoll ist auch die Pflege der 574.000 km langen Wegstrecke. 

Belastung durch Transporte und Witterung

Niederschläge und die Befahrung der Wege durch PKW und Holztransport setzen den Fahrbahndecken stark zu, die nur aus bindemittelfreien mineralischen Materialgemischen bestehen. Ungenügend freigeschnittene Wegeränder, unterbrochener Wasserabfluss und Pfützen führen zu Einschränkungen bei der Wegenutzung und sorgen für materialintensive und teure Instandhaltungsmaßnahmen. Daher ist es besonders wichtig, Schadquellen und Schäden rechtzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahme einzuleiten.

Demonstrator erfolgreich erprobt

Im Forschungsvorhaben „Contura" wurde ein Demonstrator entwickelt und erfolgreich erprobt, der Forstleute künftig bei dieser Aufgabe effizient unterstützen kann und die aufwändige Wegekontrolle erleichtert. Die sieben Projektpartner entwickelten unter der Koordination der Fachhochschule Erfurt (University of Applied Sciences) ein optisches System, das auf einem Pritschenfahrzeug montiert wird und den Zustand von Waldwegen automatisch erfasst.

Sensorik erfasst Fahrbahndecke, Lichtraumprofil und Gräben

Dazu haben die Verbundpartner aus Forschung und Praxis ein mobiles Trägersystem mit verschiedenen Sensoren bestückt. Beispielsweise mit dem optischen Distanz- und Abtastsystem Lidar, das auch im Bereich autonomes Fahren verwendet wird. Während der Fahrt erfassen die Optiken den gesamten Wegekörper, sammeln so Informationen über den Zustand des Lichtraumprofils, der Fahrbahndecke, der Seitenstreifen und der für Waldwege so wichtigen Wassergräben. 

KI-gestützte Auswertung und Maßnahmenplanung

Eine KI-basierte Auswertesoftware klassifiziert die Messergebnisse. Dazu wurden eigens mit dem Schwesterprojekt Intelliway für das deutschlandweite Waldwegenetz vier Zustandsklassen definiert. Das Contura-System sortiert jede befahrene Strecke in eine der Zustandsklassen. Ein Berechnungstool ermittelt wiederum die notwendigen Instandsetzungsarbeiten und liefert Forstleuten und Waldbesitzern einen Maßnahmenkatalog mit entsprechender Kostenkalkulation.

Bis zu 80 Prozent Einsparung möglich

„Bisher gibt es kein vergleichbares System zu Contura", sagt Professor Erik Findeisen von der Fachrichtung Forstwirtschaft der Fakultät Landschaftsarchitektur, Gartenbau und Forst der Fachhochschule Erfurt und betont die neuen Möglichkeiten für eine effiziente Waldbewirtschaftung. „Die prophylaktische Wegepflege ist die beste Möglichkeit, Schäden am Weg und ressourcenintensiven Instandhaltungsmaßnahmen vorzubeugen," erklärt der Projektkoordinator des Forschungsvorhabens „Contura" die Vorteile einer automatischen Wald-Wege-Zustandserfassung. „Dadurch lassen sich bis zu 80 % der Kosten einsparen, die bei einer kompletten Erneuerung entstehen würden."

Contura im Film 

Während der dreijährigen Projektlaufzeit drehte die FNR zusammen mit einem Team von „Forst erklärt" einen Beitrag für die Filmreihe „Digitalisierung Forst und Holz". Dabei wurde der Demonstrator vorgeführt und auch die Auswertesoftware und die Datenrepräsentation erklärt. Der Beitrag ist auf dem YouTube-Kanal der FNR abrufbar.

FNR/cca