Du bist dabei ein üppiger Wald. Sonnenlicht dringt durch das hellgrüne Blätterdach und wirft gesprenkelte Schatten auf den Boden. Hoch aufragende Bäume erheben sich über zarten Farnen, Wildblumen und bunten Pilzen. Ein Reh schleicht sich hinter einen Strauch. Aber es gibt subtile Anzeichen menschlichen Eingreifens: Kleine elektronische Geräte sammeln wichtige Daten über potenzielle Bedrohungen wie Dürre oder Schädlinge und übermitteln diese kilometerweit.
Obwohl Technologie schon seit langem zur Erforschung von Tieren und Pflanzen in Wäldern eingesetzt wird, entwickelt sie sich rasant weiter – sie wird kleiner, intelligenter und stärker vernetzt. Manche Geräte sind so klein, dass sie auf einem einzigen Flügel platziert werden können. „Für Entwickler solcher Geräte stellt der Wald eine völlig neue Herausforderung dar“, sagt Ulrike Wallrabe, Professorin für Mikrosystemtechnik. Hier muss die Technik ständig wechselnden Bedingungen standhalten, von schwankenden Temperaturen über Regen und Schneefall bis hin zu neugierigen Kreaturen wie Mäusen.
Sobald die neue Generation intelligenter Geräte betriebsbereit ist, wird sie beispiellose Einblicke in den Wald bieten. „Drohnen überwachen bereits große Waldgebiete, aber sie können nicht erklären, warum ein Baum gedeiht und ein anderer Probleme hat“, sagt Wallrabe. „Wir müssen verstehen, was im kleinen Maßstab und im Laufe der Zeit passiert.“
Wallrabe und ihre Forscherkollegen arbeiten an einer Reihe von Geräten, die vom Boden bis in die Baumwipfel eingesetzt werden und Daten aus dem Schwarzwald an ihre Labore an der Universität Freiburg übertragen. Gleichzeitig konzentrieren sich auch Wissenschaftler und Ingenieure anderer Unternehmen darauf, ihre Geräte unauffällig und letztendlich autark zu machen.
Silvanet Wildfire-Sensor
Bei der Bekämpfung von Waldbränden ist Zeit von entscheidender Bedeutung. An Koffern angebrachte Sensoren „riechen“ verräterische Gase wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid und alarmieren die Feuerwehrleute innerhalb der ersten Stunde – bevor Satelliten oder Kameras offene Flammen entdecken können. Deutsches Startup Dryadennetzwerke hat KI in seine solarbetriebenen Sensoren integriert, um sicherzustellen, dass sie zwischen echten Bränden und beispielsweise vorbeifahrenden Diesel-Lkw unterscheiden können.
Treevia
Digitale Dendrometer nehmen Förstern mühsame Arbeit ab. Wenn Bäume wachsen, dehnt sich das um ihren Stamm gewickelte Gummiband und überträgt Daten direkt an einen Computer. Der leichtes Gerät vom brasilianischen Startup Treevia kann sogar an Setzlingen befestigt werden. Es enthält außerdem einen Feuchtigkeits- und Wärmesensor, der Einblicke in die klimatischen Auswirkungen auf aufgeforstete Gebiete liefert.
Der Wächter
Was ist nötig, um illegale Holzfäller oder Wilderer zu fangen? Ein Smartphone ist ein guter Anfang. Das recycelte, solarbetriebene Smartphone von Rainforest Connection achtet auf das Geräusch von Kettensägen oder Schüssen in einem Umkreis von 1,6 km. Die Aufzeichnungen werden zur Analyse in die Cloud übertragen und benachrichtigen die örtlichen Behörden nahezu in Echtzeit. Dieses Gerät liefert auch Einblicke in das Verbreitungs- und Rufverhalten von Tieren.
BiodivX-Drohne
Wenn Tiere durch Bäume wandern, geben sie DNA über Kot, Haut und Haare ab. Das innovative Drohne sammelt sogenannte Umwelt-DNA (eDNA) aus Blättern und Zweigen – an seinen Klebestreifen haften Partikel. Wissenschaftler aus der Schweiz haben die Drohne so programmiert, dass sie autonom durch dichte Wälder navigieren und stabil um Äste herum schweben kann, um Proben zu entnehmen.
Blattsensor
Wallrabe und ihr Team an der Universität Freiburg haben sich weiterentwickelt eine Glaskapsel das den Gasaustausch zwischen einem Blatt und seiner Umgebung misst. Es kann bestimmte Chemikalien erkennen, die Bäume unter Stress abgeben, beispielsweise bei Dürre, Befall oder Krankheit. Die Kapsel ist transparent, sodass Sonnenlicht das Blatt erreichen kann, ohne dessen Funktion zu beeinträchtigen.
Pflanze-e
Wenn die Sonneneinstrahlung begrenzt ist, werden die meisten Geräte mit Batterien betrieben. Pflanze-eein niederländisches Unternehmen, das aus der Universität Wageningen hervorgegangen ist, nutzt einen natürlichen Prozess: Pflanzen produzieren organisches Material durch Photosynthese; Einen Teil nutzen sie zum Wachstum, der Rest landet im Boden. Bakterien zersetzen dieses Material und setzen Elektronen frei, die Plant-e zur Stromversorgung seiner Sensoren nutzt.
Drohnen zum Abwerfen von Samen
Um die Baumpflanzbemühungen zu verstärken und zu beschleunigen, haben mehrere Unternehmen, darunter auch mit Sitz in Großbritannien, begonnen Dendra Systemshaben sich auf dem neuesten Stand entwickelt Drohnen. Diese mit einer Reihe von Samen beladenen Drohnen schweben über Zielgebieten und geben ihre wertvolle Fracht ab. Dies ist besonders hilfreich in abgelegenen Gebieten, die für Menschen schwer zugänglich sind. Durch die Aufzeichnung der genauen Lage der Abwurfstellen können Förster das Wachstum und die Gesundheit der neu gepflanzten Bäume überwachen.
Dieser Artikel erscheint in der Januar/Februar-Ausgabe 2025 von VERDRAHTET Britisches Magazin.
