Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Mehr als sieben Jahrzehnte nach Ende des Zweiten Weltkriegs sind die Kriegsaltlasten in Form von Blindg\u00e4ngern, Landminen, Granaten oder Projektilen noch immer nicht vollst\u00e4ndig aus der deutschen Landschaft beseitigt. Viele nicht detonierte Kampfmittel aus dieser Zeit bergen nach wie vor hohe Explosionsrisiken und bedrohen so die allgemeine Sicherheit, beispielsweise w\u00e4hrend Erd- oder Tiefbauma\u00dfnahmen oder Offshore-Bauprojekten. Alleine in den deutschen Seegebieten befinden sich Sch\u00e4tzungen zufolge noch ca. 1.800.000 Tonnen Kriegsaltlasten, davon etwa 1.300.000 Tonnen in der Nordsee und ca. 300.000 Tonnen in der Ostsee.
\nZur Detektion von Kampfmitteln und Altlasten wird das Verfahren der Geomagnetik als Gradienten- und Totalfeldverfahren seit Jahren zuverl\u00e4ssig eingesetzt. Wichtig sind dabei neben den genauen Sensordaten die Verortung und die anschlie\u00dfende Auswertung.
\nLuftgest\u00fctzte Messverfahren haben den gro\u00dfen Vorteil, dass sie nahezu unabh\u00e4ngig von der Beschaffenheit des Gel\u00e4ndes eingesetzt werden k\u00f6nnen. Insbesondere Messverfahren, f\u00fcr die eine fl\u00e4chendeckende Datensammlung notwendig ist, sind f\u00fcr luftgest\u00fctzte Anwendungen geeignet. So k\u00f6nnen sehr gro\u00dfe Fl\u00e4chen innerhalb k\u00fcrzester Zeit beflogen werden. Luftgest\u00fctzte geophysikalische Messverfahren werden vor allem per Flugzeug, Helikopter, Zeppelin oder Ballon durchgef\u00fchrt. Dabei kann eine gro\u00dfe Anzahl unterschiedlicher Messmethoden verwendet werden. Drohnen sind seit einiger Zeit in der Lage, unterschiedliche Messsysteme zu tragen.
\nIm DBU Projekt soll das bestehende Geomagnetik-Drohne-System verbessert und die Software angepasst werden. Au\u00dferdem soll durch Testmessungen auf Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen die Einsetzbarkeit des Systems demonstriert werden.
\nHardwareseitig wird w\u00e4hrend der DBU F\u00f6rderung an den Problemstellungen Flugdauer, Pendelkorrektur und Flugsteuerung gearbeitet.
\nSoftwareseitig wird an der Inversion der gesammelten Daten gearbeitet. Die Ergebnisse der Arbeit flossen bereits in die Entwicklung einer UXO-Dipol-App ein, die das theoretische Feld unterschiedlicher Kampfmittel anzeigt. Dies dient zum einen der Evaluation, welche Kampfmittel tats\u00e4chlich detektiert werden k\u00f6nnen und ist zum anderen eine \u00dcberpr\u00fcfungsmethode f\u00fcr die gemessenen Anomalien.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs wurden unterschiedliche Meilensteine erreicht. Diese Meilensteine lassen sich in folgende Teilberei-che einordnen:
\n1)\tEinstufung von Fl\u00e4chen und der Detektierbarkeit von Kampfmitteln:
\nDer erste Teilbereich besteht aus einer softwareseitigen Entwicklung die zum einen Vorhersagen zur Detektion von Kampfmitteln macht, aber auch Fl\u00e4chen nach deren Befliegbarkeit einstuft. Die Befliegbarkeit h\u00e4ngt dabei stark von der H\u00f6he des Bewuchses ab. Hierzu wird eine Vermessung der Fl\u00e4che durchgef\u00fchrt und durch die Erstellung eines Rasters eine klassifizierung der Beflieg-barkeit durchgef\u00fchrt. Diese Technik kam bereits bei der Sondierung eines Teiches zum Einsatz, bei der Randbereich stark durch Bewuchs \u00fcberwachsen waren. F\u00fcr die Sondierung von Truppen-\u00fcbungspl\u00e4tzen ist eine solche Einstufung unumg\u00e4nglichen. <\/p>\n
2)\tHardwareseitige Anpassung von Komponenten und Anwendung weiterer Methoden:
\nDie Drohne fliegt nun vollautomatisch und muss nur eben Notfall durch den Piloten gesteuert werden. Dazu wurde die Drohne mit Sensor kalibriert und die Aufh\u00e4ngung des Sensors ange-passt. Neben der Geomangnetik wird nun auch das Multispektralverfahren eingesetzt. Dies dient vor allem der Kontrolle der Rekultivierung nach erfolgter Bauma\u00dfnahme. Dazu wurden verschie-dene Tests mit Pilotkunden durchgef\u00fchrt. <\/p>\n
3)\tSoftwareseitige Weiterentwicklung der Datenqualit\u00e4t:
\nEs wurde eine Pendelkorrektur f\u00fcr die Bewegungen des Sensor berechnet. Diese verbessert die Datenqualit\u00e4t deutlich. Auf Dauer wird an einer Bibliothek f\u00fcr Kampfmittel und Altlasten gearbeitet. Dadurch soll in Zukunft eine automatische Detektion von Kampfmitteln m\u00f6glich sein. <\/p>\n
4)\tTestbefliegungen mit bekannten Objekten:
\nIn Zusammenarbeit mit dem NLBL wurde eine gro\u00dfe Testreihe auf dem Truppen\u00fcbungsplatz in Luttmersen durchgef\u00fchrt. In dem Test wurden unterschiedliche Kampfmittel im Untergrund einge-bracht um deren Detektierbarkeit gepr\u00fcft. Dieser Test kann als Test unter realen Bedingungen ge-wertet werden. ASDRO ist im Jahr 2022 auf zwei weiteren Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen im Einsatz und wendet die Technik dort an.
\nEin weiterer Test mit der Dresdner Sprengschule wurde erst nach dem Ende des DBU Projekts durchgef\u00fchrt. In diesem Test wurde vor allem die Detektierbarkeit von Minen \u00fcberpr\u00fcft, welche in Afrika eingesetzt wurden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Technik soll weiterhin auf Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen und in Naturschutzgebieten zum Einsatz kommen. Denkbare Einsatzbereiche sind vor allem der Naturpark Wattenmeer aber auch die Sondierung von ehe-maligen Kriegsgebieten in Afrika. Die Sondierung von ehemaligen Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen soll auch wei-terhin ein Einsatzgebiet f\u00fcr das System bleiben.<\/p>\n
Es hat sich gezeigt, dass inbesondere die Akzeptanz des Systems w\u00e4hrend der Laufzeit des Projekts gestiegen ist. Dies wurde unter anderem durch Tests auf Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen aber auch durch direkte Pilotprojekte bei Kunden gezeigt. Allgemein herscht allerdings noch eine generelle Skepsis gegen\u00fcber neuen Methoden in der Kampfmittelsondierung. Durch sehr gut verlaufene Tests konnte sich ASDRO allerdings einen Vertrauensvorschuss erarbeiten. <\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Es wurden zahlreiche Ver\u00f6ffentlichungen geplant und durchgef\u00fchrt. Die Ver\u00f6ffentlichungen umfassen haupts\u00e4chlich Fachartikel in branchenspezifischen Zeitungen. Zu den Ver\u00f6ffentlichungen geh\u00f6ren unter anderem ein Artikel im Brandeins Magazin und ein Artikel im 3R Magazin f\u00fcr Rohrleitungsbau.
\nZu den Kooperationspartnern geh\u00f6ren mittlerweile gr\u00f6\u00dfere Firmen wie Siemens Mobility und Open Grid Europe. Die Messergebnisse aus der Zusammenarbeit mit diesen Partnern sind nicht zur Ver\u00f6ffentlichung freigestellt.
\nMit dem Institut f\u00fcr Geophysik ist die ASDRO GmbH weiterhin in Kontakt und steht in regelm\u00e4\u00dfigem Austausch mit den Professoren und Mitarbeitern der Arbeitsgruppe \u0084Angewandte Geophysik\u0093.
\nEnde April 2021 war die ASDRO GmbH mit einem Stand auf der \u0084Hannover Messe\u0093 als Mitaussteller vertreten. Aus den dortigen Gespr\u00e4chen wurden Kontakte mit vielversprechenden Aussichten auf zuk\u00fcnftige Projekte gekn\u00fcpft – auch au\u00dferhalb von Europa. Die Messe fand aufgrund der Corona-Pandemie ausschlie\u00dflich in digitaler Form statt.
\nAu\u00dferdem war die ASDRO GmbH im September 2021 mit einem Messestand auf der Messe \u0084Husum Wind\u0093 mit dabei. Die \u0084Husum Wind\u0093 ist eine deutsche Windmesse mit den wichtigsten Vertretern der deutschen und internationalen Windindustrie. Hier konnte die ASDRO GmbH sowohl bereits bestehende Kundenkontake festigen als auch neue Kontake aufnehmen.
\nDie Firma ASDRO belegte in diesem Jahr beim KUER Businessplan Wettbewerb den dritten Platz. In diesem Wettbewerb werden besonders nachhaltige L\u00f6sungen in NRW ausgezeichnet. Zudem gewann ASDRO im September 2021 den Brownfield24 Award in der Kategorie \u0084Bestes Nachwuchsprojekt\u0093.
\nIn einem weiteren Projekt steht die Firma ASDRO mit einem Startup aus Albanien in Kontakt, um die Einsetzbarkeit der entwickelten Methoden in ehemaligen Kriegsgebieten auf dem Balkan zu testen. Erste Tests sind f\u00fcr das Jahr 2022 geplant. Das Team von ASDRO plant, seine L\u00f6sung zur zerst\u00f6rungsfreien und kontaktlosen Sondierung von Kampfmitteln auch f\u00fcr humanit\u00e4re Eins\u00e4tze in ehemaligen Kriegsgebieten anzubieten.
\nIn einigen Tests wurde klar, dass das ASDRO-System vor allem auf sehr gro\u00dfen, freiliegenden Fl\u00e4chen wie Agrarfl\u00e4chen, Moore, Deiche und Wattenmeerfl\u00e4chen optimal eingesetzt werden kann. Im Austausch mit der DBU sollen Partner und potentielle Kunden in diesen Bereichen gefunden werden. <\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch das DBU F\u00f6rderprojekt konnte die ASDRO GmbH zahlreiche Entwicklungsschritte erfolgreich umsetzten. Das Drohnen-Geomagnetik-Messsystem wurde weiterentwickelt und die dazugeh\u00f6rige Flugplanungs- und Auswertungssoftware durch Automatisierungsprozesse verbessert. In Testmessungen auf Truppen\u00fcbungspl\u00e4tzen wurde die Einsetzbarkeit des Systems bereits praktisch erprobt.
\nHardwareseitig wurde w\u00e4hrend der DBU F\u00f6rderung an den Problemstellungen Flugdauer, Pendelkorrektur und Flugsteuerung sowie softwareseitig an der Inversion der gesammelten Messdaten gearbeitet. Die Ergebnisse der Arbeit flossen in die Entwicklung einer UXO-Dipol-App ein, die das theoretische Feld unterschiedlicher Kampfmittel anzeigt. Dies dient zum einen der Evaluation, welche Kampfmittel tats\u00e4chlich detektiert werden k\u00f6nnen und ist zum anderen eine \u00dcberpr\u00fcfungsmethode f\u00fcr die gemessenen Anomalien. Um magnetische Anomalien automatisch in den aufgenomenen Datens\u00e4tzen identifizieren zu k\u00f6nnen, wurde die eigene Auswertungssoftware \u0084MagSurv\u0093 ebenfalls weiterentwickelt. Beispielsweise k\u00f6nnen nun Objekte der Infrastruktur wie Strom- oder Gasleitungen automatisch erkannt und daraufhin in die Geomagnetik-Karte eingezeichnet werden. Intensive Testfl\u00fcge bei einer offenen Rohrleitung konnten die Methode best\u00e4tigen und lieferten eine Positionsgenauigkeit von etwa +\/- 29 cm.
\nEs stellte sich heraus, dass das Steuern und vor allem das Starten und Landen des Systems einen sehr erfahrenen Piloten ben\u00f6tigt. In einer Testphase im Mai und Juni 2021 konnte das System so optimiert werden, so dass Start und Landung voll automatisch durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Hierf\u00fcr sind weitere Entwicklungsschritte an der Drohnensoftware n\u00f6tig. Die Einstellungen umfassen unter anderem die pr\u00e4zise Drehzahlregelung im Leerlauf sowie eine Begrenzung der Fluggeschwindigkeiten. Au\u00dferdem soll ein Geofence entwickelt werden, um das System in Notfall automatisch zu seiner Startposition zur\u00fcckzuf\u00fchren.
\nMit Hilfe der Photogrammetrie konnte erfolgreich eine Flugplanungssoftware f\u00fcr die automatisierte Festlegung von Geofences entwickelt werden, um eine Gef\u00e4hrdung durch Hindernisse wie Geb\u00e4ude oder B\u00e4ume ausschlie\u00dfen zu k\u00f6nnen. Die Software analysiert im Vorfeld gesammelte photogrammetrische Luftbilddaten und erkennt Hindernisse sowie gro\u00dfe Abweichungen der Topographie. Diese Bereiche werden f\u00fcr die Flugplanung als nicht befliegbar in der Karte gekennzeichnet. Die Flugplanungssoftware wird von ASDRO mittlerweile f\u00fcr alle Drohnen-Projekte im Vorfeld eingesetzt, um die Sicherheit des Messsystems jederzeit gew\u00e4hrleisten zu k\u00f6nnen.
\nDesweiteren konnten mit dem Einsatz von Multispektralkameras weitere Einsatzfelder in Kombination mit der Geomagnetik erschlossen werden. Seit Sommer 2021 wird im Rahmen einer Masterarbeit ein Forschungsthema zum Einsatz von Multispektralkameras bearbeitet.
\nInsgesamt werden von der ASDRO GmbH in 2021 drei Masterarbeiten von Studenten der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum, der Fachhochschule M\u00fcnster und der Universit\u00e4t Bonn mitbetreut.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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