Ready for Take-Off!? – Integration der drohnengestützten Fernerkundung in das Monitoring von Offenland-FFH-Lebensraumtypen
Projektdurchführung
Universität Münster
Institut für Landschaftsökologie
AG Fernerkundung und Räumliche Modellierung
Heisenbergstr. 2
48149 Münster
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Schutzgebietsmonitoring z.B. von Natura2000- oder DBU Naturerbeflächen bedarf einer regelmäßigen Kon-trolle der Flora-Fauna-Lebensraumtypen um deren Erhaltungszustands zu erfassen und ggf. Management-maßnahmen einzuleiten. Dafür sind für alle Lebensraumtypen Leitfäden in Form von Kartieranleitungen mit Bewertungsschemata entwickelt worden, die in Feldbegehungen von Expert*innen erhoben werden. Die große Anzahl an Schutzgebieten und Lebensraumtypen und der damit verbundene Arbeitsaufwand stellt die ausführenden Behörden vor finanzielle und personelle Herausforderungen.
Neue technische und wissenschaftliche Entwicklungen im Bereich der Drohnenfernerkundung für die flä-chendeckende Erfassung von Ökosystemen könnten den Arbeitsaufwand von Schutzgebietsmonitorings verringern und dessen Objektivität verbessern.
In unserem Vorhaben wollen wir Methoden der Drohnenfernerkundung zur Erfassung des Erhaltungszu-stands von FFH Lebensraumtypen des Offenlandes auf ihre Praxistauglichkeit hin prüfen und weiterentwi-ckeln. Ziel ist es, eine Wissensdatenbank zu erstellen, welche Indikatoren der Habitatqualität mit den da-zugehörigen geprüften und standardisierten Methoden verknüpft. Aus der Wissensdatenbank können dann neue Leitfäden zum Schutzgebietsmonitoring zusammengestellt werden.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
Das Vorhaben wird im wesentlichen mit drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen realisiert.
(1) In einer Potentialanalyse bewerten wir existierende Methoden aus der wissenschaftlichen Literatur der Drohnenfernerkundung bezüglich ihrer Praxistauglichkeit und identifizieren Lücken in der gesamten Verar-beitungskette die einen operationellen Einsatz im FFH Monitoring momentan erschweren oder verhindern.
(2) Identifizierte praxistaugliche Methoden aus der Potentialanalyse bilden die Grundlage des Methodenwi-kis welches technisch als kollaboratives Onlinewiki realisiert wird.
(3) Identifizierte methodische Lücken mit hohem Realisierungspotenzial bilden die Grundlage für die Ent-wicklung neuer Verarbeitungsketten die auf Offenlandflächen der Kooperationspartner sowohl auf ihre Qua-lität als auch ihre Praxistauglichkeit evaluiert werden.
Umfrage zur Praxistauglichkeit von Drohnen unter Planungsbüros
Die Potentialanlyse umfasst sowohl eine Zusammenfassung der wissenschaftlichen Literatur (siehe Er-gebnisse) als auch die Perspektive des praktischen Naturschutzes auf Drohnen und Auswertungsverfahren analysieren. Dazu entwickelten wir eine Umfrage über die Nutzung von Drohnen, Sensoren und Auswer-tungsmöglichkeiten die den aktuellen Stand der Praxis erfassen soll. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Tierökologie des Instituts für Landschaftsökologie verbreiteten wir die Umfrage im Februar 2026 deutsch-landweit bei rund 200 Institutionen des praktischen Naturschutzes. Eine Auswertung und Veröffentlichung der Umfrageergebnisse wird zum Sommer 2026 durchgeführt.
Entwicklung von Verarbeitungsketten zur Informationsgewinnung auf Drohnenbildern
Automatische Verarbeitungsketten von Drohnendaten für die Landschaftsanalyse sind ein Schlüssel zur schnellen, objektiven Bewertung von Schutzgebieten. Aus unserer Potentialanalyse der wissenschaftlichen Literatur ergab sich, dass so gut wie keine Studien automatisierte Methoden bereitstellen. Unsere Vision ist es, Modelle bereitzustellen, die Drohnenbilder vollautomatisch bezüglich relevanter Bewertungskriterien der FFH-Richtlinie analysiert. Hierzu wollen wir Tief-Lernende KI Modelle Trainieren wie sie auch in der Bilderkennung zum Einsatz kommen (Convolutional Neural Networks). Die Idee ist, nicht wie bisher in den Artikeln die Methode zu beschreiben, sondern die trainierten Modelle an sich zu Veröffentlichen damit die-se möglichst einfach und effizient von Kartierer*innen angewendet werden können. Die Schwierigkeit die-ses Vorhabens ist es, dass die bereitgestellten Modelle
• möglichst einfach Anwendbar sind
• zuverlässige Ergebnisse liefern sowie
• selbstständig die Grenzen der Auswertungsmethoden dem Endnutzer vermitteln
Um dieses Vorhaben zu realisieren, bedarf es einer großen Menge von Trainingsdaten des gleichen Le-bensraumtyps auf deren Basis der Algorithmus den Zusammenhang zwischen Drohnenbild und Erhal-tungszustand lernt und diesen Zusammenhang im Modell abbildet. Als erstes Fallbeispiel zur Modellent-wicklung fokussieren wir uns auf Trockene Europäische Heiden (Lebensraumtyp 4030) aus einem reichhal-tigen Datensatz von 16 Befliegungen und Kartierungen der DBU Naturerbeflächen - zur Verfügung gestellt von Henning Schneidereit DBU. Zusätzlich haben wir mit den Projektpartnern der Biologischen Station Zwillbrock e.V. das Zwillbrocker Venn beflogen und der amtlichen Kartierung beigewohnt um weitere Da-tensätze für dieses Vorhaben zur Verfügung zu haben.