Einsatz von Drohnentechnologie zur Detektion und zum Monitoring von Materialschäden durch klimawandelbedingte Umwelteinflüsse auf Industriekultur (DroMoMatKliKult)
Projektdurchführung
Technische Hochschule Georg Agricola
DMT-Gesellschaft für Lehre und Bildung mbH
Herner Str. 45
44787 Bochum
Zielsetzung
Der Projektfokus liegt auf einem teilautonomen, softwaregestützten Schadensüberwachungssystem für technische Kulturdenkmale. Exemplarisch wird dieses am denkmalgeschützten Fördergerüst des UNESCO-Weltkulturerbes Rammelsberg im Harz entwickelt.
Vor dem Hintergrund des anthropogen beschleunigten Klimawandels sind Denkmale der Industriekultur zunehmend stärkeren Umweltbelastungen ausgesetzt. Längere Dürre- und Hitzeperioden führen zu einer erhöhten thermischen Beanspruchung der Stahlkonstruktionen. Starkregenereignisse in Kombination mit hohen Windlasten verursachen zudem abrupte Belastungswechsel und beschleunigen materialbedingte Alterungs- und Schadensprozesse.
Herkömmliche Überwachungsverfahren, beispielsweise mittels Hubsteiger oder durch den Einsatz von Industriekletter:innen, sind zeit- und kostenintensiv sowie an spezialisiertes Personal gebunden. Das geplante System automatisiert und integriert sämtliche Schritte der Monitoring-Prozesse – von der Flugplanung über die drohnengestützte Datenerfassung mittels RGB-, thermaler und multispektraler Sensorik, KI-gestützte Schadensanalyse und photogrammetrische Verortung bis hin zur Visualisierung und Archivierung – in einer einzigen Plattform.
Dies ermöglicht eine niedrigschwellige, reproduzierbare und effiziente Zustandsbewertung, auch für Anwender:innen ohne spezifische technische Vorkenntnisse wie Restaurator:innen, Historiker:innen oder Denkmalpflegepersonal.
Arbeitsschritte
Basierend auf Erkenntnissen aus der Machbarkeitsstudie „Material | Umwelteinflüsse | Modellbildung auf und von Objekten der Industriekultur im Ruhrgebiet“ (MUM | InduKult Ruhr) sowie weiteren Vorarbeiten zielt DroMoMatKliKult darauf ab, die Prozesskette der drohnengestützten Zustandsüberwachung weitgehend zu automatisieren.
Hierzu entwickelt das FZN-Team Verfahren zur automatisierten Flugplanung für komplexe Bauwerksstrukturen wie Schacht- und Fördergerüste, die eine sichere und reproduzierbare Datenerfassung auch durch weniger erfahrene Anwender:innen ermöglichen. Ergänzend wird eine automatisierte Bild- und Sensordatenauswertung mittels KI-Methoden implementiert, um eine weitgehend automatisierte Schadensdetektion und -klassifikation zu ermöglichen.
Ziel ist es, Fachanwender:innen aus den Bereichen Denkmalpflege, Restaurierung und Archäologie in die Lage zu versetzen, Zustandsbewertungen technischer Kulturdenkmale effizient, nachvollziehbar und teilautomatisiert durchzuführen.
Öffentlichkeitsarbeit
Die Öffentlichkeitsarbeit erfolgt über mehrere Ebenen. Zentrales Element ist ein Abschlussworkshop am UNESCO-Weltkulturerbe Rammelsberg, bei dem Projektergebnisse vorgestellt und mit Fachöffentlichkeit, Praxispartnern und weiteren Stakeholdern diskutiert werden.
Darüber hinaus werden die Projektergebnisse über Fachkonferenzen, Netzwerke der Denkmalpflege sowie wissenschaftliche Publikationen disseminiert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Einbindung einer Citizen-Science-Komponente, die es externen Nutzer:innen ermöglicht, Bilddaten beizusteuern und so zur Erweiterung der Datenbasis beizutragen.
Ergänzend werden die Projektergebnisse in eine digitale Plattform integriert und perspektivisch als Open-Source-Lösung bereitgestellt, um eine Übertragbarkeit auf weitere Standorte der Industriekultur zu ermöglichen.