AvaDrone | Drohneneinsatz für den Lawinenschutz
Drohnen eröffnen neue Möglichkeiten für den Schutz des Menschen vor Lawinen. Das BFW-Institut für Naturgefahren in Innsbruck arbeitet gemeinsam mit der Firma Höhenarbeit an einem System zur effizienten Beurteilung von Gefahrenbereichen.
Drohnen zeichnen sich besonders durch ihre hohe Flexibilität für verschiedenste Einsätze, ihre relativ geringen Anschaffungs- und Unterhaltungskosten sowie schnelle Verfügbarkeit aus. Sie werden daher einerseits von Wissenschaftler*innen zur Erforschung der Entstehung und Entwicklung von Lawinen herangezogen, andererseits von Behörden und Blaulichtorganisationen zur Unterstützung bei Krisen- und Katastrophensituationen sowie bei der Vorsorge gegen Lawinen. Das Institut für Naturgefahren des BFW in Innsbruck forscht seit mehreren Jahren an der drohnengestützten Aufnahme, Prozessierung und Analyse von Schneehöhen und Lawinenablagerungen. Neben der Kartierung von Ereignissen steht dabei vor allem die Dokumentation der Auswirkungen von Lawinen als Input für das Prozessverständnis von Lawinen im Vordergrund.
Mit vereinten Kräften – Einsatz im hochalpinen Bereich
Die Firma Höhenarbeit hat eine spezielle Drohne entwickelt, zertifiziert und patentiert, mit der die Sprengung von Lawinen im hochalpinen Gelände möglich wird. Die Drohne wurde eigens für Einsätze unter widrigsten Witterungs- und Sichtbedingungen in großer Höhe konzipiert und ist österreichweit einzigartig (Abbildung 1, oben). Im Rahmen des gemeinsamen Projekts AvaDrone haben Höhenarbeit und das BFW an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Praxis ihre Kompetenzen vereint und ein neuartiges Gesamtsystem erarbeitet. Dieses System ermöglicht eine zuverlässige, kostengünstige und flexible Lawinensprengung und -dokumentation auf Basis aktueller wissenschaftlicher Methoden. Ziel war es, einen Arbeitsablauf zu entwickeln, mit denen die Daten, die von der Sprengdrohne aufgezeichnet werden (z.B. Kamera, Lagesensor), verarbeitet werden können. Die Ergebnisse sollten möglichst zeitnah die Entscheidungsfindung zur Planung, Durchführung und Dokumentation von Sprengkampagnen unterstützen.
Prozessierung und Auswertung im Zentimeterbereich
In Laufe der zwölfmonatigen Projektdauer wurden fast 10.000 Drohnenluftbilder in drei Untersuchungsgebieten erhoben: Großglockner-Hochalpenstraße, Hinteres Wattental und Filzmoos. Dabei wurde eine Fläche von rund 450 ha abgedeckt. Die Prozessierung dieser Luftbilder ermöglichte die Erstellung von hochauflösenden 3D-Modellen und geometrisch entzerrten Luftbildern mit wenigen Zentimetern Bodenauflösung. Mehrere Flächen wurden wiederholt beflogen, zu unterschiedlichen Zeiten mit und ohne Schneeauflage. Daraus konnten Schneehöhenkarten generiert werden (Abbildung 2). Ein Workflow zur eigenständigen Prozessierung und Auswertung von selbst-erhobenen Drohnenluftbildern wurde vom BFW für die Firma Höhenarbeit erarbeitet. Ebenso wurden daran anknüpfende Geodaten-Routinen zur Typisierung von Geländeform und Bruchkanten für die Optimierung der Lage der Sprengpunkte erstellt.
Für Entscheidungsträger*innen: Naturgefahren mit hochaufgelösten Bildern effizient identifizieren
Des Weiteren programmierte das BFW eine benutzerfreundliche Software für die Georeferenzierung der Drohnenluftbilder und resultierenden Geländemodelle und Orthofotos. Vergleichsmessungen zeigten, dass mit diesem Setup eine absolute Lagegenauigkeit und Wiederholgenauigkeit im einstelligen Zentimeterbereich erreicht werden konnte, ohne Unterstützung oder Notwendigkeit von Kontrollpunkten am Boden. Die Firma Höhenarbeit ist jetzt in der Lage, ihren Kunden ein innovatives, neuartiges Produkt in Form von hochauflösenden, aktuellen Orthofotos, 3D-Geländeinformation und Schneehöhenkarten von kritischen Bereichen bei Lawinen und anderen Naturgefahrenprozessen (z.B. Muren, Rutschungen) anzubieten.
Philipp Knab | office@hoehenarbeit.net | www.hoehenarbeit.net
