Mit Hilfe eines High-Tech-Laserscanners soll Deutschlands ältester Nationalpark komplett als virtuelles Modell entstehen. Bei dem Projekt sollen im Bayerischen Wald alle Bäume mit einem an einem Hubschrauber montierten Laserscanner digital erfasst werden.
Das Gerät liefert Milliarden Daten über Zahl, Größe und Art der Bäume, abgestorbene Gehölze und nachwachsende Bäumchen. Aus den gesammelten Informationen kann dann am Computer der Wald originalgetreu nachgebildet werden. Die Nationalparkverwaltung will damit insbesondere Veränderungen im Ökosystem sowie Lebensräume für Pflanzen und Tiere dokumentieren.
Bislang seien die Waldinventuren im Nationalpark extrem aufwändig und somit teuer gewesen, sagt Marco Heurich von der Forschungsabteilung der Parkverwaltung. Zuletzt waren 2002 rund 30 Waldarbeiter ein halbes Jahr damit beschäftigt, rein manuell an 5800 angewählten Stellen den Baumbestand zu erfassen. Dabei wurde Durchmesser, Höhe und Standort genau dokumentiert.
Doch solch eine 1,5 Millionen Euro teure Inventur bleibt ungenau. Letztlich können die Mitarbeiter kaum mehr als ein Prozent der Parkfläche untersuchen. Das Ergebnis wurde dann einfach auf das fast 250 Quadratkilometer große Waldgebiet hochgerechnet. Dies soll in Zukunft besser werden. "Unsere nächste Inventur ist für 2015 geplant, bis dahin wollen wir die Technik so weit haben", erklärt Heurich.
"In einer Woche gescannt"
Statt Dutzende Arbeiter in den Wald zu schicken, muss dann nur der Hubschrauber losfliegen, den Rest erledigt die Software. "Dann hätten wir den Wald in einer Woche gescannt", schwärmt der Forstexperte. Die Laserscanner eines österreichischen Spezialherstellers wurden bisher auf einer Testfläche bei Spiegelau (Landkreis Freyung- Grafenau) am Boden eingesetzt.
Der 100.000 Euro teure Scanner steht dabei auf einem Stativ, dreht sich und sendet fortwährend Laserstrahlen aus. Diese Technik wird heutzutage auch beispielsweise für Vermessungen im Städtebau verwendet. Der Scanner sendet pro Sekunde 125.000 Messimpulse und kann zeitgleich bis zu eine Million Daten wieder empfangen und abspeichern.
Nun sollen in einem zweiten Schritt die Versuche aus der Luft mit einem noch aufwändigeren Laserscanner gemacht werden. Bislang wurden zwar Waldgebiete bereits mit Luftbildern analysiert, aber die Lasertechnologie bietet große Vorteile. Während auf den Fotos nur die Baumkronen zu erkennen waren, gehen die Strahlen durch Laub, Nadeln und Äste hindurch bis auf den Boden.
"Den Wald dreidimensional exakt abbilden"
Die neue Methode, "Airborne Laserscanning" genannt, wird an der Münchner Hochschule für angewandte Wissenschaften entwickelt. Den Wissenschaftlern geht es dabei darum, eine wirtschaftlich verwertbare Technologie auch für den Staatswald und private Waldbesitzer zu entwickeln. Professor Peter Krzystek glaubt, dass die Methode die Waldbewirtschaftung revolutionieren könnte. "Wir forschen seit vier Jahren daran", erläutert er.
Bereits in einem Jahr könnte das System serienreif sein. "Wir können neben der Baumhöhe, dem Kronendurchmesser und dem Holzvolumen sogar Verjüngungen erkennen und nachweisen", erklärt Krzystek. "Man kann praktisch den Wald dreidimensional exakt abbilden."
Allerdings hat die Technik auch noch einige Schwächen. Dazu zählt die Erkennung des sogenannten Totholzes, also der abgestorbenen Bäume. Auch das Alter und der Zustand der einzelnen Fichten, Buchen oder Tannen wollen die Forscher noch besser erfassen. Deshalb sind nun in dem 39 Jahre alten Nationalpark noch weitere Experimente mit dem Hubschrauber-Laserscanner geplant.