DraAuf - Drohnen-gestützte automatisierte Aufforstung

Projektbeschreibung

Bei der drohnengestützten Aufforstung setzt eine Schwerlastdrohne einen Pflanzroboter an Pflanzstellen ab, um Setzlinge zu pflanzen. Eine Monitoringdrohne sammelt vorab Daten zum Gebiet, aus denen ein 3DModell erstellt wird. Eine KI-Anwendung identifiziert geeignete Pflanzorte basierend auf technischen und forstfachlichen Parametern. Die finalen Pflanzstellen werden nach Vorgaben von Forstexpert*innen bestimmt. Anhand der Koordinaten und des Umgebungsmodells wird die Flugroute berechnet, wobei Hindernisse umflogen und gesetzliche Vorgaben eingehalten werden. Beim Pflanzflug fliegt eine Schwerlastdrohne mit einem Pflanzroboter entlang der Route. An den Pflanzstellen setzt die Drohne den Roboter ab, der mit Onboard-KI und Sensorik die Eignung des Standorts prüft. Werden Hindernisse erkannt, sucht der Roboter nach einer alternativen Stelle in der Nähe. Ist die Stelle geeignet, räumt ein Fräser die Pflanzstelle frei. Ein Erdlochbohrer bohrt ein Loch, in das ein Greifarm eine Forstcontainerpflanze einsetzt. Der Greifer schiebt organisches Material an den Wurzelballen und drückt es leicht an. Danach fährt die Pflanzeinheit zur nächsten Stelle. Sind alle Stellen bearbeitet, transportiert die Drohne den Roboter zum nächsten Punkt. Während des Pflanzens schwebt die Drohne über dem Roboter, um den Funkkontakt zu gewährleisten. Nach dem letzten Punkt fliegt die Drohne zum Startplatz zurück, wo Akkus getauscht und das Pflanzenmagazin aufgefüllt werden. Die KI-Modelle und technischen Lösungen werden so entwickelt und getestet, dass ein funktionsfähiger Prototyp entsteht, der die Leistungsfähigkeit des Verfahrens in einem Testfeld demonstrieren kann (TRL 7). Die erfolgten Testpflanzungen sollen 3-5 Jahre nach Abschluss des Projektes hinsichtlich Anwuchserfolg und Wachstum analysiert werden. Als Anschlussprojekt ist der Einsatz von KI-gesteuerten Drohnenschwärmen denkbar, wodurch die Pflanzleistung skaliert werden kann.