Der Duft der Borkenkäfer

Das dritte Jahr in Folge sind große Waldflächen von Dürre betroffen. Ideale Bedingungen für Borkenkäfer, die den Bäumen zusätzlich schaden. Mit einer Drohne spüren Forstwissenschaftler*innen der Universität Göttingen um Dr. Sebastian Paczkowski Borkenkäfer-Populationen auf.

Herr Paczkowski, wie genau funktioniert die Drohne?
Die Drohne hat einen Halbleitergassensor an Bord, der aus drei Messelementen besteht. Diese sind so eingestellt, dass sie auf Monoterpene, die Hauptkomponenten des Harzgeruchs, reagieren. Wenn die Drohne in einem Meter Abstand über das Kronendach fliegt, soll sie den vom Borkenkäferbefall verursachten Harzfluss detektieren und die Position an die Waldarbeiter weitergeben. Die frisch befallenen Bäume können dann entnommen werden, bevor der Borkenkäfer auf der ganzen Waldfläche Schaden anrichtet.

Was sind die Herausforderungen beim Arbeiten mit der Drohne?
Aktuell stellen wir uns in unserem Projektteam mehreren Herausforderungen. Zum einen müssen wir den Wind mit den IMU-Daten der Drohne messen und interpretieren, denn Geruchswolken können leicht verweht werden. Hier könnten uns KI-Ansätze weiterhelfen. Weiterhin ist es im Moment noch sehr aufwendig, die Drohne automatisiert in kurzer Distanz zur Waldkrone fliegen zu lassen. Da kam es auch schon mal zu Abstürzen. Wir wollen in einem Folgeprojekt mit der Uni Freiburg und der Firma Cadmium eine sichere Abstandssensorik für kleine Zweige entwickeln. Zudem muss die Sensitivität und die Selektivität des Sensors weiter verbessert werden, denn oft sind nur geringe Konzentrationen des Harzgeruchs über dem Wald vorhanden.

Was passiert nach dem Aufspüren der Populationen?
Der Borkenkäfer hat dem Wald im Laufe der Forstgeschichte schon immer geschadet. Das liegt daran, dass es sehr schwer ist, das frühe Befallsstadium bei den Bäumen zu entdecken. Die betroffenen Waldflächen sind oft sehr weitläufig und können nicht vollständig zu Fuß kontrolliert werden. Optische Drohnentechnik lokalisiert befallenen Bäume zu spät, so dass die Käfer sich bereits vollständig entwickelt und viele weitere Bäume befallen haben. Eine Gradation, also flächiger Befall vor allem der Fichte, kann dann nicht mehr abgewandt werden.
Kann man die befallenen Bäume mit unserem Drohnensystem im Frühstadium lokalisieren und aus dem Bestand entnehmen, kann diese Gradation verhindert werden. Flächiges Absterben z.B. der Fichte durch den Borkenkäfer wäre dann kein Thema mehr. Wir arbeiten zusammen mit Förster*innen aus ganz Deutschland daran, unsere „Spürnasen-Drohne“ zu einem möglichst autonomen und praxistauglichen System zu entwickeln.

Weitere Infos zu dem Thema gibt es z.B. auch in diesem Fernsehbeitrag.