{"id":21071,"date":"2023-07-13T15:19:17","date_gmt":"2023-07-13T13:19:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/15673-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:19:17","modified_gmt":"2023-07-13T13:19:17","slug":"15673-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/15673-01\/","title":{"rendered":"Wildrettung durch Infrarot-Sensorik an M\u00e4hmaschinen"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Bei der Fr\u00fchjahrsmahd von Wiesen werden allj\u00e4hrlich Zigtausende Jungtiere (Rehkitze, Junghasen, Bodenbr\u00fcter und deren Gelege) verletzt oder get\u00f6tet. Dabei wird gegen Tier- und Naturschutzgesetz versto\u00dfen, bedrohte Tierarten werden dezimiert, und Gr\u00fcnfuttermittel werden durch Kadaverteile in gef\u00e4hrlicher Weise verseucht (Botulismus). Seit August 2002 wird dabei auch gegen das Grundgesetz versto\u00dfen. Ziel des Vorhabens ist die Fortentwicklung eines bestehenden Infrarotwildretters zu einem System, welches 1.) durch Kombination verschiedener Sensoren (Infrarot IR, Mikrowelle mW) und intelligenter Signalverarbeitungsverfahren auch bei st\u00f6render Sonneneinstrahlung nicht nur zuverl\u00e4ssig arbeitet, sondern au\u00dferdem eine geringe Fehlalarmrate aufweist, 2.) auf Fahrzeugen, wie Traktor (M\u00e4hwerk) und Gel\u00e4ndewagen, betrieben werden kann, 3.) auch kleine Bodenbr\u00fctergelege detektiert.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Weiterentwicklung der Infrarotsensorik erfolgte auf zwei Ebenen. 1. Grundlagen f\u00fcr die \u00dcberarbeitung der Technik bildeten die Erfassung und Bewertung des Marktangebots geeigneter IR-Detektoren und Konzeptionen zur mechanischen und optischen Integration von IR und mW. 2. Zur Untersuchung der Methodik der Wilddetektion wurden umfangreiche Messungen an Referenzwiesen und in Jagdrevieren mit einem W\u00e4rmebildger\u00e4t, dem bestehenden IR-Wildretter, sowie mit der im Rahmen des Vorha-bens entwickelten Kombination aus IR- und mW-Sensorik durchgef\u00fchrt. Die gewonnenen Daten wurden zur Simulation und Analyse des Detektions- und Fehlalarmverhaltens der Sensorik verwendet.<br \/>\nDie Messsensorik sollte in den Mikrowellenbereich erweitert werden, um durch thermische Effekte unbeeinflusste Indikatoren f\u00fcr Lebewesen zu nutzen. Der Versuch, kommerziell erh\u00e4ltliche Sensoren zu verwenden, scheiterte zun\u00e4chst mangels Verf\u00fcgbarkeit. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl f\u00fcr Hochfrequenztechnik der TU M\u00fcnchen wurde daher die Neuentwicklung eines Mikrowellensensors durchgef\u00fchrt. In Laboruntersuchungen wurden die Eigenschaften bestimmt und optimiert.<br \/>\nDer Betrieb an einem Traktor, bzw. M\u00e4hwerk wurde experimentell in Feldversuchen durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Zur Technik und Funktion des Infrarotsensors: der Markt bietet ein gro\u00dfes Angebot kosteng\u00fcnstiger IR-Detektoren. Pyroelektrische Detektoren sind den anderen Technologien f\u00fcr diese Anwendung in vieler Hinsicht \u00fcberlegen (preiswert, schnell, ausreichend empfindlich). Die Integration von IR und mW ist bei Verwendung eines hybriden Linsensystems prinzipiell m\u00f6glich.<br \/>\nDie Infrarot-Signatur von Wiesen bei Sonneneinstrahlung ist r\u00e4umlich und thermisch stark strukturiert. Fremdk\u00f6rper, wie Holz, Steine und &#8211; die entscheidende, neue Erkenntnis &#8211; trockene Halme am Wiesenboden, werden w\u00e4rmer als das gr\u00fcne Gras und verursachen als thermische St\u00f6rer Fehlalarme. Trockenes Blattmaterial gibt es in jeder Wiese, es ist daher Hauptursache f\u00fcr Fehlalarme. Das sonnenbeschienene Kitzfell erw\u00e4rmt sich \u00e4hnlich stark wie die St\u00f6rer. Fazit: Bei Sonneneinstrahlung gibt es kein eindeutiges IR-radiometrisches\/thermometrisches Kriterium zur Wilddetektion (die IR-Signaturen von Wild und Wiese sind nicht zu unterscheiden), alle hier verfolgten Ans\u00e4tze zur intelligenten Signalverarbeitung und -analyse erscheinen aussichtslos. Vorschlag zur Methodik: Einsatz abbildender IR-systeme und Mustererkennung. Der Schutz von Bodenbr\u00fctern und -gelegen gewinnt durch den zunehmenden, \u00f6kologischen Landbau weitere Bedeutung (mechanische Feldbearbeitung). Wegen der oft geringen Gr\u00f6\u00dfe der Gelege sind im Infraroten hier nur die abbildenden Systeme erfolgversprechend. Die Erg\u00e4nzung durch abbildende Systeme im Sichtbaren erscheint vorteilhaft. (Patent 102 58 347.1 zu Verfahren und Vorrichtung am 12. 12. 2002 angemeldet.)<br \/>\nZur Adaption an Traktor\/M\u00e4hmaschine: die Entwicklung von Mechanik, Elektronik und Optik ist noch nicht in einem Zustand, der als landmaschinentauglich bezeichnet werden kann. Im Hinblick auf die typischen meteorologischen Einsatzbedingungen und unter Aspekten der Fertigungskosten sind die Systeme zwar wasserdicht, aber nicht f\u00fcr Dauer- oder Starkregen ausgelegt. Die im Infraroten kritische, starke Erw\u00e4rmung der Sensorik durch Sonneneinstrahlung kann durch eine entsprechende Signalverarbei-tung beherrscht werden.<br \/>\nZur Fertigung: w\u00e4hrend die Herstellung der radiometrischen IR-Sensorik den Status einer Kleinserienfertigung erreicht hat, ist der Einsatz abbildender IR-Sensorik  f\u00fcr diese Aufgabe am Beginn der Untersuchungsphase. Allerdings sind daf\u00fcr geeignete Sensorsysteme am Markt. In einem noch fr\u00fcheren Stadium befindet sich die Mikrowellensensorik: die prinzipielle Eignung ist durch die Sensorentwicklung im Projekt nachgewiesen, die ersten, m\u00f6glicherweise geeigneten Sensoren kommen z. Zt. auf den Markt und werden untersucht.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Tag der Raumfahrt im DLR Oberpfaffenhofen 2001 und 2002<br \/>\nWoche der Umwelt des Bundespr\u00e4sidenten, Juni 2002<br \/>\nFachdiskussion Wildrettung mit BMVEL und FAL, September 2002, Veranlasser: BMVEL<br \/>\nPr\u00e4sentation bei verschiedenen Jagdverbands-Ortsgruppen<br \/>\nSt\u00e4ndiger Kontakt zum Landesjagdverband Bayern e. V. und zum Landesjagdverband \u00d6sterreich<br \/>\nBeratung des NATOB &#8211; Natuur-technologisch Onderzoeks Bureau, Wageningen, Niederlande<br \/>\nUnterst\u00fctzung der Tierschutzinitiative Odenwald<br \/>\nInterview im Deutschlandfunk, Umwelt und Landwirtschaft, April 2002<br \/>\nBerichte in verschiedenen regionalen Tageszeitungen<br \/>\nPublikationen in Vorbereitung f\u00fcr: Zeitschrift f\u00fcr Jagdwissenschaft, Jagd in Bayern, Revierkurier.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>: Bei Sonneneinstrahlung gibt es kein eindeutiges IR-radiometrisches\/thermometrisches Kriterium zur Wilddetektion (die IR-Signaturen von Wild und Wiese sind nicht zu unterscheiden), alle hier verfolgten Ans\u00e4tze zur intelligenten Signalverarbeitung und -analyse erscheinen aussichtslos. Vorschlag zur Methodik: Einsatz abbildender IR-systeme und Mustererkennung. Der Schutz von Bodenbr\u00fctern und -gelegen gewinnt durch den zunehmenden, \u00f6kologischen Landbau weitere Bedeutung (mechanische Feldbearbeitung). Wegen der oft geringen Gr\u00f6\u00dfe der Gelege sind im Infraroten hier nur die abbildenden Systeme erfolgversprechend. Die Erg\u00e4nzung durch abbildende Systeme im Sichtbaren erscheint vorteilhaft. (Patent 102 58 347.1 zu Verfahren und Vorrichtung am 12. 12. 2002 angemeldet.)<br \/>\nZur Adaption an Traktor\/M\u00e4hmaschine: die Entwicklung von Mechanik, Elektronik und Optik ist noch nicht in einem Zustand, der als landmaschinentauglich bezeichnet werden kann. Im Hinblick auf die typischen meteorologischen Einsatzbedingungen und unter Aspekten der Fertigungskosten sind die Systeme zwar wasserdicht, aber nicht f\u00fcr Dauer- oder Starkregen ausgelegt. Die im Infraroten kritische, starke Erw\u00e4rmung der Sensorik durch Sonneneinstrahlung kann durch eine entsprechende Signalverarbei-tung beherrscht werden.<br \/>\nZur Fertigung: w\u00e4hrend die Herstellung der radiometrischen IR-Sensorik den Status einer Kleinserienfertigung erreicht hat, ist der Einsatz abbildender IR-Sensorik  f\u00fcr diese Aufgabe am Beginn der Untersuchungsphase. Allerdings sind daf\u00fcr geeignete Sensorsysteme am Markt. In einem noch fr\u00fcheren Stadium befindet sich die Mikrowellensensorik: die prinzipielle Eignung ist durch die Sensorentwicklung im Projekt nachgewiesen, die ersten, m\u00f6glicherweise geeigneten Sensoren kommen z. Zt. auf den Markt und werden untersucht.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Tag der Raumfahrt im DLR Oberpfaffenhofen 2001 und 2002<br \/>\nWoche der Umwelt des Bundespr\u00e4sidenten, Juni 2002<br \/>\nFachdiskussion Wildrettung mit BMVEL und FAL, September 2002, Veranlasser: BMVEL<br \/>\nPr\u00e4sentation bei verschiedenen Jagdverbands-Ortsgruppen<br \/>\nSt\u00e4ndiger Kontakt zum Landesjagdverband Bayern e. V. und zum Landesjagdverband \u00d6sterreich<br \/>\nBeratung des NATOB &#8211; Natuur-technologisch Onderzoeks Bureau, Wageningen, Niederlande<br \/>\nUnterst\u00fctzung der Tierschutzinitiative Odenwald<br \/>\nInterview im Deutschlandfunk, Umwelt und Landwirtschaft, April 2002<br \/>\nBerichte in verschiedenen regionalen Tageszeitungen<br \/>\nPublikationen in Vorbereitung f\u00fcr: Zeitschrift f\u00fcr Jagdwissenschaft, Jagd in Bayern, Revierkurier.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Im Licht der Ergebnisse des Projekts scheinen aus prinzipiellen Gr\u00fcnden bei Verwendung  radiometrischer IR-Sensorik die durch Sonneneinstrahlung bewirkten Probleme mittels intelligenter Signalauswertung nicht zufriedenstellend zu l\u00f6sen zu sein (Ziel: kein Fehlalarm, nahe 100% Detektionssicherheit). Bei der Detektion von Bodenbr\u00fctergelegen kommt deren geringe Gr\u00f6\u00dfe erschwerend hinzu. Der \u00dcbergang zu abbildender IR-Sensorik liefert zus\u00e4tzliche Informationen und erscheint vielversprechend. Die prinzi-pielle Eignung von Mikrowellensensoren als Erg\u00e4nzung wurde nachgewiesen. Die Serien- und Marktreife sind noch nicht erreicht. Die entwickelten Systeme sind landmaschinentauglich. Die Weiterf\u00fchrung zur Fertigungsreife erscheint technisch problemlos, Voraussetzung sind weitere Untersuchungen und Ent-wicklungen zur Methodik.<br \/>\nDas Interesse aus Landwirtschaft, Jagd und Naturschutz ist unver\u00e4ndert sehr hoch. Die Arbeiten finden auch im Ausland Beachtung.<br \/>\nDie Aufnahme des Tierschutzes in das Grundgesetz im August 2002 bringt eine neue Situation: der bisherige Wunsch nach Tierschutz wird zu gesetzlichen Forderung. Die Aufgabe, moderne Landwirtschaft und Tierschutz (ausgedehnt auf alle Tiere) zu vereinbaren, l\u00e4sst nur technische L\u00f6sungen zu. Das vorliegende Projekt ist ein erfolgreicher Schritt zu diesem Ziel. Die Arbeiten des Projekts und der verfolgte Ansatz sind international f\u00fchrend. Weitere Arbeiten sind notwendig. Die Adaption an landwirtschaftliche Ma-schinen wird in Zusammenarbeit mit Hersteller der Branche zu gegebener Zeit erfolgen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Bei der Fr\u00fchjahrsmahd von Wiesen werden allj\u00e4hrlich Zigtausende Jungtiere (Rehkitze, Junghasen, Bodenbr\u00fcter und deren Gelege) verletzt oder get\u00f6tet. Dabei wird gegen Tier- und Naturschutzgesetz versto\u00dfen, bedrohte Tierarten werden dezimiert, und Gr\u00fcnfuttermittel werden durch Kadaverteile in gef\u00e4hrlicher Weise verseucht (Botulismus). Seit August 2002 wird dabei auch gegen das Grundgesetz versto\u00dfen. 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