Raute (Wir!-Holz21-regio)
Kurzbeschreibung
Im Verbundprojekt RAUTE werden intelligente robotische und automatisierte Systeme erforscht, die bei der klimaresilienten Waldumbau helfen sollen. Insbesondere geht es um forstliche Arbeiten wie das Pflanzen von Bäumen und die Pflege von Jungpflanzen.
Ziel ist es, aktuelle Arbeitsabläufe zu analysieren und neuartige Ansätze zu entwickeln, wie Robotik diese Tätigkeiten unterstützen oder teilweise autonom übernehmen kann, um die Effizienz in der Waldbewirtschaftung zu steigern.
Ziele und Vorgaben
Das Teilvorhaben der Fachhochschule Erfurt zielt darauf ab, mit wissenschaftlich fundierten Methoden die Arbeitsabläufe im klimaresilienten Waldumbau - konkret Pflanzung und Pflege von Waldbeständen - mittels intelligenter Robotik- und Automatisierungssysteme im Thüringer Wald auf verschiedenen Flächen zu testen und zu evaluieren.
Durch die Auswertung der erfassten Messdaten sollen erste Erkenntnisse zur Umsetzbarkeit neuer Mess- und Arbeitsprinzipien sowie zum Einsatz unterschiedlicher Sensor- und Kameratechniken unter realen Bedingungen gewonnen werden. Diese Vorgaben orientieren sich an den Zielen des Bündnisses, die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Forstwirtschaft durch technologische Innovationen zu steigern.
Innovationsansatz
Der innovative Kern des Projekts liegt in der Übertragung modernster Robotik- und Sensortechnologien auf traditionelle forstliche Pflanz- und Pflegeprozesse. Dieser interdisziplinäre Ansatz (Forstwissenschaft meets Ingenieurwissenschaft) ist wegweisend für die Entwicklung einer Forstwirtschaft 4.0 und geht über bisherige Standardverfahren in der Waldbewirtschaftung hinaus. Erstmals werden autonome Systeme unter praxisnahen Bedingungen im Wald getestet, um deren Potenzial für klimaangepasste Forstwirtschaft zu evaluieren.
Aufgabenfelder
Analyse der Ist-Situation:
Untersuchung und Dokumentation der aktuellen Pflanz- und Pflegeprozesse im Wald sowie der Rahmenbedingungen (z. B. Gelände, Witterung, Arbeitsabläufe), um Automatisierungspotenziale zu identifizieren.
Technologie-Evaluierung:
Bewertung vorhandener Bodenbearbeitungs- und Pflanztechnologien hinsichtlich ihrer Eignung für den klimaresilienten Waldumbau. In diesem Rahmen erfolgt ein Technologievergleich mit den Verbundpartnern und ersten Brainstorming-Workshops mit Fachleuten aus Praxis und Forschung, um geeignete Lösungsansätze zu finden.
Experimentelle Tests:
Praktische Erprobung ausgewählter Robotik- und Automatisierungssysteme auf Versuchsflächen im Thüringer Wald. Dabei werden Pflanzarbeiten und Pflegemaßnahmen unter realen Bedingungen automatisiert durchgeführt, um Leistungsfähigkeit und Grenzen der Systeme zu bestimmen.
Konzeptentwicklung:
Auf Basis der Analyse- und Testergebnisse Entwicklung eines ausführlichen Konzepts für ein neuartiges autonomes Pflanz- und Pflegesystem. Dieses Konzept umfasst technische Spezifikationen, erforderliche Sensorik/Aktorik, Steuerungs- und Kommunikationsstrukturen sowie Empfehlungen für die Integration in forstliche Arbeitsabläufe.
Validierung und Wissenstransfer:
Durchführung von Innovationsworkshops und offenen Technologieworkshops im Projektverbund und mit externen Expert*innen, um die entwickelten Konzepte zu validieren und weitere Optimierungspotenziale aufzudecken. Die Ergebnisse der Workshops fließen in die Finalisierung des Konzeptes ein und werden dokumentiert.
Wissenschaftlicher Beitrag
Das Projektvorhaben der Fachhochschule Erfurt liefert erstmalig wissenschaftlich gestützte Erkenntnisse zur Machbarkeit und Effektivität eines automatisierten Waldumbaus. Insbesondere werden valide Daten darüber gewonnen, inwieweit robotische Systeme Pflanz- und Pflegearbeiten in realen Forstumgebungen durchführen können und welche technischen Anforderungen dafür nötig sind. Das Projekt schafft so eine wichtige Grundlage für die Integration von Robotik und Sensorik in die forstliche Praxis und trägt zur Weiterentwicklung der Forstwirtschaft 4.0 in Deutschland bei. Durch die enge Verknüpfung von forstwissenschaftlichem Know-how und moderner Automatisierungstechnik entstehen neue methodische Ansätze für das Waldmanagement unter Klimawandelbedingungen. Außerdem entstehen praxisnahe Empfehlungen und ein konzeptioneller Prototyp (als gedankliches Modell) für den Einsatz autonomer Systeme in der Aufforstung und Waldpflege, der als Basis für weiterführende Forschungs- und Entwicklungsprojekte dienen kann.
Projektpartner
Technische Universität Ilmenau (Verbundkoordination)
