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Elektro- und Solarfluggeräte

2015 (C)


Ebenso sinnvoll ist der Drohneneinsatz in den Bereichen Umweltschutz und Wiederaufforstung.


Im Januar 2015 berichtet die Presse z.B. über einen sehr interessen Ansatz. Dem zufolge experimentieren Prof. Carrick Detweiler und Sebastian Elbaum aus dem NIMBUS-Labor der Universität von Nebraska-Lincoln (UNL) zusammen mit Kollegen des Drone Journalism Lab seit 2012 mit der Technik, ein UAV zu benutzen, um aus Gewässern Wasserproben zu entnehmen. Allein im Norden Kanadas und Alaskas gibt es tausende Seen und Teiche, die nicht alle mit dem Boot untersucht werden können. Die Drohnen sollen umweltschädliche Ölverschmutzungen finden und zudem gebietsfremde, nicht heimische Pflanzen-Arten aufspüren (Neobiota).

Gemeinsam mit dem 2010 gegründeten US-Unternehmen PrecisionHawk aus Raleigh, North Carolina, das schon 2012 ferngesteuerte (und 16.500 $ teure) Wasserflugzeugmodelle zur Probenentnahme eingesetzt hatte, werden nun Spezial-Drohnen entwickelt, die in der Lage sind, in der Luft schwebend per Schlauch Wasser aufzusaugen, dieses an Ort und Stelle zu analysieren und die gewonnen Daten umgehend zur Auswertung an das Labor zu senden.

Das vom US-Landwirtschaftsministerium mit 956.000 $ über drei Jahre geförderte Projekt ist Teil einer Forschungsinitiative im Bereich der Robotik (National Robotics Initiative), die von der National Science Foundation (NSF) und vielen weiteren Behörden und Instituten unterstützt wird.

Bei den ersten Experimenten wird die Water Drone X auf Grundlage des Modells AscTec Firefly in einem beliebten Naherholungsgebiet in Nebraska eingesetzt, um in einer Reihe von kleinen, künstlich angelegten Seen giftige Algen zu finden. Die routinemäßige Aufgabe erforderte bislang 12 bis 14 Stunden Arbeit einer ganzen Gruppe – was von einer Drohne in etwa zwei Stunden bewältigt werden kann. Der Quadrokopter wird zudem verwendet, um in den Wasserwegen von Nebraska nach Larven der invasiven Zebramuschel zu suchen.

Im November dieses Jahres geht PrecisionHawk übrigens eine Partnerschaft mit der seit 2008 bestehenden Firma Genera Energy Inc. aus Vonore im US-Bundesstaat Tennessee ein, einem Spezialisten für die Energiepflanzenproduktion und Biomasseversorgung. Dabei sollen neue Analysealgorithmen für die Verbesserung der Effizienz und Qualität der nachhaltigen Biomasseproduktion und -verteilung entwickelt werden. Die Algorithmen sollen die von Drohnen und Satelliten gesammelten Roh-Luftbilder in einen umsetzbaren Bericht für Landwirte umwandeln.


Im Bezug auf Proben entnehmende Drohnen ist anzumerken, daß ähnliche Ansätze auch woanders verfolgt werden. An der University of California Merced (UCMmerced), der ersten neuen amerikanischen Forschungsuniversität im 21. Jahrhundert, arbeitet beispielsweise Prof. YangQuan Chen an einer Quadrokopter-Drohne, die auf dem Wasser landet und ebenfalls in der Lage ist Proben für eine spätere Sequenzierung im Labor zu entnehmen. Das sogenannte UAV-assisted Autonomous Water Sampling wird ebenso an der Hogeschool van Amsterdam und der Clemson University in South Carolina untersucht.


Einer der Semifinalisten des internationalen Wettbewerbs Drones for Good (s.u.) ist das 2014 gegründete Start-up BioCarbon Engineering aus dem britischen Oxford, das Quadrokopter einsetzen will, um aus der Luft Wiederaufforstung zu betreiben und bis zu einer Milliarde Bäume im Jahr zu pflanzen. Zu diesem Zweck entwirft das Team um den ehemaligen NASA-Ingenieur Lauren Fletcher und seine Mitgründerin Susan Graham eine abwurftaugliche Samen-Verpackung, die sich in den Boden bohrt. Dort zersetzt sich ihr biologisch abbaubares Material durch Regen, worauf die in ein nährstoffreiches Hydrogel eingebetteten Keimlinge Wurzeln ausbilden können.

Um für die Aufforstung geeignete Flächen zu finden, entwickelt das Unternehmen, das auch Mapping-Dienstleistungen für landwirtschaftliche Betriebe anbietet, verschiedene 3D-Kartografieverfahren. Und auch nach dem Pflanzen werden die Bäume nicht sich selbst überlassen: Kontrolldrohnen sollen später regelmäßig prüfen, ob die Saat aufgegangen ist.

Einem optimistischen Szenario zufolge ließen sich pro Tag mit zwei Drohnenpiloten, die jeweils mehrere unbemannte Flugobjekte entlang programmierter Flugbahnen steuern, bis zu 36.000 Bäume pflanzen, wobei die Kosten zudem 15 % unter denen der traditionellen Methoden der Aufforstung liegen sollen. Jeder Kopter soll innerhalb von 18 Minuten 300 Setzlinge in den Boden schießen, was eine Fläche von einem Hektar abdeckt.

Das Team arbeitet zu diesem Zeitpunkt daran, den Prototyp, für den es bereits im vergangenen Jahr vom Skoll Center for Social Entrepreneurship einen Preis in Höhe von 20.000 £ gewonnen hatte und von dem Investor Founder.org finanziert wird, bis Ende des Jahres zu einer voll funktionsfähigen Plattform weiter zu entwickeln.

Im Juli 2015 gewinnt BioCarbon Engineering den Hello Tomorrow Challenge 100k Grand Prix, und im Mai 2016 erhält das Unternehmen eine Anschubfinanzierung von der Drohnen-Firma Parrot SA. Im September folgt eine weitere Auszeichnung, als die Firma den Global Grand Challenge Award der Singularity University in der Kategorie Umwelt erhält.

DroneSeed-Drohne

DroneSeed-Drohne


Im September 2016 kursieren Informationen über ein zweites, ähnlich angelegtes Projekt, hinter dem das im Jahr zuvor gegründete Start-Up DroneSeed Inc. aus Beaverton in Oregon steht.

Auch hier arbeitet man an der Entwicklung von Drohnen, die in großem Maßstab Bäume pflanzen und überwachen können, indem sie Präzisions-Forstwirtschaft betreiben und Hochtechnologie verwenden, um Wiederaufforstung zu betreiben. Zudem sollen die Maschinen in das Forstmanagement einbezogen werden, einschließlich der Kartierung und Kontrolle.

Den Gründern Grant Canary und Ryan Mykita zufolge soll sich die Baumpflanzung damit in viel weniger Zeit, mit viel weniger Aufwand und zu vielleicht einem Zehntel der bisherigen Kosten realisieren lassen. Bislang ist DroneSeed allerdings noch in der F&E- und Testphase. Sobald die Baumpflanzungstechnologie, ein Luftpistolen-ähnliches System, das die Samen in den Boden schießt, vollständig entwickelt ist, soll es pro Stunde 800 Samen pflanzen können, verglichen mit einem menschlichen Arbeiter, der ungefähr 800 Samen pro Tag pflanzt.


In einer Meldung vom Dezember desselben Jahres ist zu erfahren, daß der Wissenschaftler Todd Dawson von der University of California, Berkeley, der seit fast einem Jahrzehnt die riesigen Mammutbäume des Whitaker-Waldes in Kalifornien studiert, von denen einige Hunderte von Jahren alt sind, zur Überwachung ihrer Gesundheit nun auch Drohnen einsetzt.

Die Region leidet gegenwärtig unter einer bereits sechsjährigen, rekordverdächtigen Dürre, welche die Landwirtschaft ebenso bedroht wie die einheimischen Lebensräume und den Tod von rund 60 Millionen Bäumen verursachen könnte. Bislang müssen Ökologen wie Dawson die Bäume manuell begutachten, indem sie Seile und Gurte nutzen, um einen nach dem anderen zu erklettern. Was nicht nur gefährlich ist, sondern auch Tage oder Wochen dauern kann, um nun einen einzigen Baum zu inspizieren.

Mit Hilfe von Sensor-ausgestatteten Drohnen können die Forscher nun in viel kürzerer Zeit viel mehr Informationen sammeln. Dabei kooperiert das Team mit dem Drohnen-Hersteller Parrot und dem auf Drone-Mapping spezialisierten Software-Unternehmen Pix4D. Die Drohnen werden mit Parrots Sequoia beladen, einem multispektralen Sensor, der Bilder in vier verschiedenen Spektralbändern aufzeichnet und Software verwendet, um sie in kurzer Zeit in 3D-Modelle umzuwandeln.

Mit diesem Ansatz kann ein einziger Drohnenflug den Wissenschaftlern Informationen liefern, die sie mit dem bloßen Auge niemals bekommen würden, z.B. wie viel Licht von den Bäumen absorbiert und wie viel reflektiert wird. Und da die Drohnen so programmiert werden können, daß die identische Wege fliegen, können sie die Gesundheit der Bäume verfolgen, indem sie diese täglich auf derselben Flugstrecke umkreisen.

Das Projekt zielt letztlich darauf ab, die Architektur des Waldes besser zu verstehen, wie er auf den Klimawandel reagiert und welches die Grundlagen seiner Fähigkeit sind, Kohlenstoff zu speichern.

 


Direkt benachbart ist der Tier- und Waldschutz, was im vorliegenden Fall den Einsatz von Drohnen bei der Bekämpfung von Wilderei und illegalen Rodungen bedeutet.


So entwickeln beispielsweise Wissenschaftler der Polytechnic University of Catalonia (UPC) in Barcelona gemeinsam mit der Drohnen-Firma Hemav besonders leichte Flugobjekte, die mit Kameras und Wärmesensoren ausgestattet sind, um den Boden nach Auffälligkeiten abzusuchen und in Echtzeit Bilder an die Zentrale zu senden.

Dabei geht es um die grundsätzlich streng verbotene Nashornjagd, die bislang noch immer nicht unterbunden werden konnte, da vor allem in China und Vietnam ein Pulver als Wundermittel gegen zahlreiche Krankheiten und als Aphrodisiakum betrachtet wird, das aus dem Horn des Tieres hergestellt wird. Dies kann für die Wilderer ein lukratives Geschäft sein, weil auf dem Schwarzmarkt für die Hörner der afrikanischen Nashörner Kilopreise von bis zu 10.000 $ gezahlt werden (andere Quellen: bis zu 65.000 $/kg). Dabei besteht das Horn aus Keratin, dem gleichen Material wie menschliche Fingernägel.

Da der Bedarf an Nashornpulver zu einem nicht unerheblichen Teil durch illegale Wilderei in afrikanischen Nationalparks gedeckt wird, und die zum Schutz der Tiere eingesetzten Ranger unmöglich in jedem Winkel der Parks gleichzeitig präsent sein können, sollen sie zukünftig von unbemannten Drohnen dabei unterstützt werden, mehr Wilderer zu erwischen.

Die Keros 1 genannte Drohne, deren eingebaute GPS-Funktion dafür sorgt, daß die Ranger jederzeit über den Entstehungsort der Bilder informiert sind, soll zunächst in Südafrika zum Einsatz kommen, wo dem World Wide Fund for Nature (WWF) zufolge zwischen 2008 und 2014 rund 2.600 Nashörner der illegalen Jagd zum Opfer gefallen sind.

Die aus Styropor hergestellte Drohne, von der das Team auf dem Foto ein verkleinertes Modell zeigt, kann bei Windgeschwindigkeiten von bis zu 55 km/h fliegen, ihr Akku erlaubt eine Flugzeit von einer Stunde, und sie besitzt eine hohe Kommunikationsreichweite. Dafür kostet sie aber auch 10.000 € aufwärts.


Bei einer vertieften Recherche zeigt sich jedoch, daß es bereits einen sehr aktiven und nach eigenen Angaben auch sehr erfolgreichen Vorläufer gibt – die im Jahr 1977 durch Freunde von Charles und Anne Morrow Lindbergh (einschließlich Neil Armstrong, General Jimmy Doolittle, Sir Edmund Hillary und anderen) in Berkeley Springs, West Virginia, gegründete Charles A. und Anne Morrow Lindbergh Foundation.

Nachdem die Stiftung 35 Jahre lang innovative Forschungsprojekte unterstützt, richtet sie ab 2012 ihren Brennpunkt auf Luftfahrt-bezogene Initiativen wie dem Programm Air Shepherd, das Drohnen und Datenanalysefunktionen nutzt um Nashörner und Elefanten in Afrika zu schützen. In jenem Jahr war eine starke Zunahme insbesondere der Nashorn-Wilderei festgestellt worden.

Die für die Tierschutzgebiete und Erhaltung der Artenvielfalt in der Provinz KwaZulu-Natal in Südafrika verantwortliche Regierungsorganisation Ezemvelo KwaZulu-Natal Wildlife (Ezemvelo KZN) schließt daraufhin eine Vereinbarung mit einem Service-Provider, um ein Pilotprojekt zur Sicherheitsüberwachung von Nashörnern mittels UAVs durchzuführen. Das Hauptziel ist, die Nashorn-Wilderei zu reduzieren und für einen wirksamen Schutz der Population des Hluhluwe, iMfolozi Park (HiP) zu sorgen. Dieses Projekt wird über einen Zeitraum von zwei Jahren fortgesetzt und erzielt eine 65 %-ige Reduktion der Nashorn-Wilderei im Vergleich zum Jahr davor.

Air Shepherd Ausstattung

Air Shepherd Ausstattung

Etwa ab 2014 beginnt die Air Shepherd Initiative damit fliegende Roboter zu verwenden, um die Patrouillenteams aufzurüsten. Im Zuge einer Pilotphase im südlichen Afrika werden mehr als 400 Missionen durchgeführt und etwa 1.000 Flugstunden über eine Region protokolliert, wo bislang im Schnitt jeden Monat 19 Nashörner getötet worden waren. Während der sechs Monate langen Testperiode wird dagegen nicht ein einziges Nashorn Opfer von Wilderern.

Die UAVs von Air Shepherd sind mit GPS und Infrarot-Kameras ausgerüstet, um insbesondere mit Einbruch der Nacht aktiv zu werden, wenn sich die Wilderer in Bewegung setzen, nachdem sie tagsüber die Positionen der Tiere ausgekundschaftet hatten. Sobald sich der Vorhang der Dunkelheit senkt, bewegen sich die Jäger um die Tiere zu töten und sich dann mit ihren Hörnern und Stoßzähnen schnell abzusetzen.

Der ,Motorraum’ der Initiative befindet sich aber nicht in Afrika, sondern ist an der University of Maryland in den USA untergebracht, wo ein Supercomputer historische Daten des Standorts verarbeitet, wie die Orte und Zeiten der Wilderei und wo die Wilderer den Park betreten und verlassen haben. Unter Berücksichtigung der Bewegungen der Elefanten und Nashörner sowie Karten des Geländes, sagt die Software die Routen voraus, welche die Wilderer nehmen werden um ihre Opfer zu jagen – und legt entsprechend die Flugstrecken der Drohnen fest.

Auch am Boden werden die Ranger entsprechend den Berechnungen der Vorhersage-Software und in den am stärksten anfälligen Gebieten positioniert. Die Drohnen werden für die Gesamtheit des zweistündigen Fensters autonom geflogen und verlassen die geplanten Flugstrecken nur dann, wenn es Anlaß zur Besorgnis gibt.

Währenddessen werden die von den Drohnen erfaßten thermischen Bilder zu einem Kontrollsystem auf dem Boden zurückgeschickt. Für den Fall, daß Wilderer erkannt werden, benachrichtigen die Drohnenbetreiber die Ranger über Funk, die sich daraufhin zu der übermittelten Position bewegen, um die Verbrecher abzufangen.

Die Software der Maryland-Mathematiker, die vom US-Militär im Irak und in Afghanistan verwendet wird, um zu prognostizieren, wo am wahrscheinlichsten Straßenbomben plaziert sind, und die angepaßt wurde, um der Wilderei entgegenzuwirken, kann mit einer Genauigkeit von 93 % voraussagen, wo die Wilderer zuschlagen werden.

Da inzwischen sieben afrikanische Länder ähnliche Anti-Wilderei-Programme realisieren möchten, startet Air Shepherd nun eine zeitlich unbefristete Crowdfunding-Kampagne auf Indiegogo, um 500.000 $ zu sammeln. Mit diesem Betrag ließe sich der tägliche Betrieb eines einzelnen Drohnen-Teams in Südafrika über ein Jahr lang finanzieren. Bis Ende 2016 kommen immerhin schon 325.818 $ zusammen.

In einer zweiten Kampagne für Mittel, um in Zimbabwe Wilderer zu stoppen, bevor sie die Trinkstellen von Elefanten mit Zyanid (Blausäure) vergiften, werden bis Anfang Dezember 76.490 $ eingenommen, die immerhin 151 % des ursprünglichen Zielbetrages ausmachen.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Initiative außer in Südafrika und Zimbabwe (Hwange National Park) auch schon in Malawi (Liwonde National Park und Nkhotakota Wildlife Reserve) aktiv.


Im Kampf gegen Elefantenwilderer in Afrika setzt auch die von dem Australier Damien Mander im Jahr 2009 gegründete International Anti-Poaching Foundation (IAPF) die Drohnen-Technologieein. Die Stiftung verwendet die UAVs erstmals 2012 im Niassa Nationalreservat in Mosambik.


Übrigens gehört auch die 1981 gegründete Sea Shepherd Conservation Society (SSCS), eine internationale Non-Profit-Organisation zum Schutz der Meerestiere mit Sitz in Burbank, Kalifornien, zu den frühen Pionieren bei der Nutzung von UAVs.

Bereits Ende 2011 benutzt sie bei der Operation ,Divine Wind’ Drohnen, um die illegale japanische Antarktis-Walfangflotte abzufangen. Im Januar 2012 erhält Sea Shepherd sogar eine offizielle Genehmigung aus Australien, um bei der Suche nach der Walfangflotte im Südlichen Ozean Drohnen einzusetzen. Neuere Aktivitäten sind bislang nicht zu verzeichnen.

In Europa ist es die Meeresschutz-Gruppe The Black Fish, die Drohnen verwendet, um große Bereiche des Mittelmeers und der Ostsee zu überwachen. Erstes Ziel ist es, die illegale Überfischung zu beenden.


Auch in Indien stößt die neue Technik auf Interesse. Im April 2013 ist zu erfahren, daß Wildhüter des 480 km2 großen Nationalparks Kaziranga im indischen Assam bereits testweise Kamera-Drohnen einsetzen, um ihre Nashörner vor der grassierenden Wilderei im Park zu schützen. Der regelmäßige Betrieb der UAVs mit einer Spannweite von 2 m und einer Reichweite von 40 – 60 km, die in einer Höhe von 200 m für 45 Minuten in der Luft bleiben können, soll beginnen, sobald die Genehmigung des Verteidigungsministeriums vorliegt.

Im vergangenen Jahr hatten Wilderer, die mit automatischen Gewehre bewaffnet sind, 22 Nashörner getötet, und nur im ersten Viertes diesen Jahres schon weitere 21, obwohl die Wildtierbehörden in den vergangenen Wochen 300 bewaffnete Wachen eingesetzt haben, um die Tiere in Kaziranga zu schützen. Überschwemmungen beschränkten jedoch die bemannte Überwachung des Parks, wodurch die straff organisierten Wilderer-Gruppen leichtes Spiel hatten.

Kaziranga-Drohne

Kaziranga-Drohne

Im August melden auch die Wildhüter des des Tiger-Reservats Panna in Madhya Pradesh, daß sie Drohnen einsetzen wollen, um die Bewegungen der 16 Tiger des Parkes zu verfolgen und sie ebenfalls vor Wilderern zu schützen. Der  542 km2 großen Nationalpark Panna hatte im Jahr 2009 seine gesamte Tigerpopulation an die Gangster verloren und erst 2012 wieder ersetzen können.

Der National Tiger Conservation Authority (NTCA) zufolge habe man bereits die notwendige Genehmigung für die Verwendung von UAVs und werde voraussichtlich ab dem März 2014 auf experimenteller Basis mit der Luftüberwachung starten. Nur wenige Tage nach der Bekanntmachung wird jedoch gemeldet, daß die Idee möglicherweise von der staatlichen Waldbehörde abgelehnt wird, da die Drohnen nicht den Erfordernissen entsprechen.

Die Behörde hatte erwogen, die UAVs für zwei Hauptzwecke zu verwenden: einmal zur Überwachung der Tiger durch Signale, die von Radiobändern an ihnen ausgehen, und zweitens zur Stärkung der Schutzmaßnahmen durch die visuelle Kontrolle des Parks. Diese würde jedoch durch die dichte Baumbedeckung verhindert werden. Das indische Unternehmen, das die Drohnen präsentierte, wurde jedoch gebeten einen Feldversuch zu organisieren, um die Wirksamkeit und Qualität der aufgenommenen Bilder von Thermokameras zu ermitteln.

Leider verweigert das Verteidigungsministerium Anfang September seine Zustimmung für den Einsatz im Nationalpark Kaziranga aufgrund von ,Sicherheitsbedenken’. - wogegen umgehend eine Anfrage auf Revision eingereicht wird.  Die beiden Drohnen des Pilotprojekts werden derweil zum Tiger-Reservat Panna gebracht.

Von dort wird im November 2013 gemeldet, daß die Tierschützer nun testweise damit beginnen werden, ihre Wildkatzen mittels Drohnen zu überwachen. Die nächste Nachricht vom Mai 2014 besagt jedoch, daß das Projekt bereits im Januar, nach drei Tagen mit insgesamt fünf Starts und Landungen, gestoppt wurde und die zwei Drohnen seitdem im Basislager des Wildlife Institute of India (WII) in Dehradun Staub ansetzen. Durchgeführt wurden die Testflüge von den Experten der US-Organisation Conservation Drones (s.u.).

Im Februar 2016 wartet die NTCA noch immer auf ein endgültiges Ja vom Verteidigungsministerium, nachdem sie mit dem WII eine Absichtserklärung unterzeichnet hatte, um die Drohnen-Überwachung in den fünf Tigerreservaten von Panna, im Jim Corbett Nationalpark, in Kaziranga, Sundarbans und im Sathyamangalam-Wald von Tamil Nadu zu starten, wofür ein Budget von umgerechnet knapp 500.000 € vorgesehen ist. Ist das Projekt in der ersten Pilotphase in den fünf Tigerreserven erfolgreich ist, soll es später ausgeweitet werden.

Bis dahin arbeitet das WII weiter an seinen UAVs, um zusätzliche Eigenschaften wie Nachtsichtfähigkeit, Landefähigkeit, erhöhte Dauer und Geschwindigkeit von Flügen usw. einzuschließen. Es dauert dann aber doch noch bis Mitte November 2016, bis die indische Regierung der Verwaltung des Kaziranga-Nationalparks die Drohnen-Genehmigung erteilt.

AREND-Drohne Grafik

AREND-Drohne (Grafik)


Auch das Projekt Aircraft for Rhino und Environmental Defense (AREND) befaßt sich mit dem Beschneiden der illegalen Jagd. Dabei handelt es sich um internationales Team von Studenten unter der Leitung von Jean Koster an der Universität von Colorado in Boulder, die ebenfalls ein unbemanntes Flugsystem mit dem ultimativen Ziel der Bekämpfung von Wilderei in den afrikanischen Nationalparks entwickeln. Unterstützt wird AREND von Wildlife Protection Solutions (WPS), einer internationalen Non-Profit-Gruppe, die sich mit der Erhaltung bedrohter Arten befaßt.

Nach einer erfolgreichen Kickstarter-Kampagne Anfang 2014, bei der 213 Unterstützer mit 22.403 $ dazu beitragen, das Projekt zum Leben zu erwecken, treibt das Team die Entwicklung eines autonomen Flugzeugs mit Pusher-Konfiguration weiter voran, d.h. eine Antriebsbauweise, bei der die Propeller hinter dem Triebwerk zu finden sind. Die Kommunikationsantennen sind in die Tragflächen eingebaut und eine kalibrierte Kamera in die Nase. Im Einsatz ist der Flieger bislang aber nicht.


Sehr aktiv auf diesem Sektor ist auch die US-Non-Profit-Gruppe Conservation Drones mit ihrer Plattform ConservationDrones.org, gegründet von Lian Pin Koh, einem Ökologe an der ETH Zürich, und Serge Wich, einem Biologen der Universität Zürich.

Schon Anfang 2012 setzt eine Gruppe von Forschern des Sumatran Orangutan Conservation Programme (SOCP) in Indonesien eine Drohne ein, um schwer zugängliche Dschungel-Gebiete im nördlichen Sumatra zu überfliegen und wertvolle Informationen über die Nester der Orang-Utans und die Zahl ihrer Population zu gewinnen. Die hochauflösenden Echtzeitbilder zeigen auch, wo Wälder gerodet oder in Brand gesteckt werden.

Die Low-Cost-Drohne mit Videokameras, Sensoren, Autopilot und GPS, die dabei genutzt wird, haben Koh und Wich auf der Grundlage eines chinesischen Modellflugzeugs gebaut – für ca. 2.000 $ und damit zehnmal billiger als die kommerziellen Modelle. Das Gesamtprojekt wird von der National Geographic Society, der Orangutan Conservancy in Los Angeles und dem Zoo von Denver finanziert. Später bekommt das SOCP-Team auch eine Auswahl an Multirotor-Kopern sowie einen gesponserten 8-Rotor-Mikrokopter.

Im Laufe des Jahres erfolgen zudem über dem Wald von Malaysia mehr als 200 Testflüge mit einer verbesserten Version durchgeführt, die auf einer Skywalker-Rumpfzelle basiert. Diese hat eine Flügelspannweite von 2 m und eine Flugzeit von 45 Minuten, in der eine 25 km lange Strecke abgeflogen werden kann. Auch das SOCP-Team benutzt in den Folgejahren primär dieses Modell.

Im September 2013 meldet ConservationDrones.org, daß man zwei Einheiten von 3DRobotics-basierten UAVs zur Forschungsstation des Smithsonian Tropical Research Institute in Barro Colorado Island, Panama, gebracht und ein Team in deren Einsatz für die ökologische Forschung geschult habe. Dabei wird auch die Methode der Netzlandung getestet.

Vanguard

Vanguard

Die Drohnen werden ab dem Oktober 2013 auch von WWF Nepal und der nepalesischen Armee verwendet, um Wilderei-Aktivitäten gegen Nashörner im Chitwan Nationalpark in Nepal zu erkennen.

Unterstützt durch das WWF AREAS Programm (Asian Rhino and Elephant Action Strategy) hatte Simon Wunderlin, einer der technischen Direktoren von ConservationDrones.org, seit dem vergangenen Jahr eine besonders gute Drohne entwickelt und erprobt, die genau den Schnittpunkt von Raffinesse und Einfachheit trifft. Der Starrflügler mit einer Spannweite von 85 cm wird ,Caipy’ genannt, weil er auf der Einflügler-Zelle Caipirinha vom Team Black Sheep (TBS) basiert, einem Drohnen- und Zubehör-Hersteller, der allerdings nur als Web-Shop auftritt.

Die Anti-Wilderei Videoüberwachungs-Drohne wiegt einschließlich Batterie und einer GoPro 3 Kamera nur 650 g. Sie ist daher leicht zu starten und (völlig autonom) zu landen, aufgrund ihrer geringen Trägheit aber auch äußerst sicher und belastbar gegenüber harten Landungen. Bei einer Reisegeschwindigkeit von 13 m/s sind pro Ladung Flugzeiten von 20 – 25 Minuten und Reichweiten von 15 – 20 km drin.

Im November folgt als ,großer Bruder’ die Vanguard-Drohne mit einer Spannweite von 140 cm: ein stabiles und (mit einem Gummiseil) einfach zu startende Flugzeug, das eine Flugzeit von einer Stunde hat, eine Strecke von 40 km zurücklegen kann und auch harte Landungen in Hochgras- oder Buschlandgebieten aushält.

Im  Mai 2014 wird berichtet, daß Conservation Drones auch mit den Forschern Jarrod Hodgson und Rohan Clake von der Monash University zusammenarbeitet, um auf einer abgelegenen Insel vor der westaustralischen Küste – auf einer Höhe von 75 m fliegend – Seeschwalben und kleinere Fregattvögel zu beobachten, ohne ihre Nester zu stören.

Über die weiteren Aktivitäten von ConservationDrones.org kann man sich auf deren Homepage informieren.


Ein weiteres Projekt, bei dem die UAVs im Oj Pejeta Schutzgebiet in Kenia gefährdete Nashörner schützen sollen, und das von dem kalifornischen Drohnen-Unternehmen Airware unterstützt wird, hatte ich 2013 bereits kurz erwähnt. Hierüber ist im April 2014 zu erfahren, daß dieses Pilotprojekt des Kenya Wildlife Service (KWS), der dabei mit der Polizei, dem National Intelligence Service sowie vielen internationalen Partnern wie Interpol, der ugandischen und der tansanischen Regierung zusammengearbeitet hat, so erfolgreich war, daß die Wilderei hier um etwa 96 % zurückgegangen ist.

Als Resultat beschließt die Regierung, Drohnen in allen seinen 52 Nationalparks und Reservaten einzusetzen, um die Wilderei von Elefanten und Nashörnern zu überwachen und zu stoppen. Kenia hat seit 2012 mehr als 435 Elefanten und rund 400 Nashörner an Wilderer verloren. Im aktuellen Jahr haben Wilderer bereits 18 Nashörner und 51 Elefanten getötet. Die bisherigen Sicherheitsmaßnahmen hatten alle versagt.

Das mit 103 Mio. $ bezifferte Drohnenprojekt wird zum Teil von Kenia, aber auch von den Regierungen der USA, der Niederlande, Frankreichs und Kanadas finanziert. In dem Preis sind aber auch noch Ausrüstungen wie Feuerwaffen, kugelsichere Westen und Nachtsichtgeräte enthalten. Zudem soll in die Ausbildung der Ranger und die Rekrutierung neuer investiert werden. Die gegenwärtige Zahl der 975 KWS-Ranger soll bis zum Jahresende auf 1.600 angehoben werden.


Die Schweizer Firma EYE Remote Solutions S.A. aus Genf führt um Frühjahr 2014 ein UAV-Projekt in einem Nashorn-Reservat in Südafrika durch, pro-bono und unterstützt von einer lokalen NGO. Die Versuche zeigen, daß sich dabei sowohl Starrflügel- als auch Drehflügelsysteme einsetzen lassen, um Echtzeitinformationen über Entfernungen von bis zu 30 km sicher zu übertragen.


In Belize wiederum jagen Drohnen der Fischereibehörde über die Karibik, um illegale Fischer aufzuspüren. In Zusammenarbeit mit der Wildlife Conservation Society (WCS) und Conservation Drones, einer Organisation, die Low-Cost-UAVs für Naturschutzbemühungen entwickelt, beginnt die Behörde im Juli 2013 mit Tests, die vollständige Umsetzung des Programms erfolgt im Juni 2014.

Die Drohnen, die in der Lage sind, autonom mehr als eine Stunde lang innerhalb eines Bereichs von 50 km zu fliegen, bieten ein Mittel zur Verbesserung der Erkennungsrate von illegalen Aktivitäten zu einem Bruchteil der Kosten, die für Patrouillenschiffe erforderlich sind. Dies ist ein spannendes Pilotprogramm für Belize, die Karibik sowie Küsten-Meeresparks und Fischereibetriebe auf der ganzen Welt.


In Deutschland aktiv ist der im Jahr 2012 gegründete Verein Wildtiere MV e.V. in Sabel im Landkreis Rostock, der Landwirten den kostenlosen Einsatz von GPS-gesteuerten Fluggeräten anbietet, um vor Erntebeginn Jungtiere wie Rehkitze oder Hasen und Bodenbrüter in Wiesen und auf Feldern aufzuspüren. Gerade unmittelbar vor der Heuernte bringen z.B. Rehe im üppigen Grün ihre Jungen zur Welt. Die Rehkitze ergreifen aber selbst beim Anrollen der Erntemaschinen nicht die Flucht, sondern ducken sich.

Das Ergebnis: Jahr für Jahr werden durch moderne Mäh- und Erntetechnik etwa 500.000 Wildtiere verletzt oder getötet, so die Schätzungen. Der Verein geht davon aus, daß die Dunkelziffer noch um ein Vielfaches höher liegt. Um diese Zahlen zu vermindern, hat der Verein einen Hexakopter mit Wärmebild-Unterstützung entwickelt, mit dem sich Wildtiere effektiv aufspüren lassen. Sie können dann in Sicherheit gebracht werden, indem sie durch kurzfristige Einzäunungen geschützt werden. Mit einer fliegenden Einheit lassen sich pro Saison Flächen von ca. 1.000 Hektar absuchen.

Bei Wertingen im Landkreis Dillingen testet im Mai 2013 ein Team des Bayerischen Jagdverbands die Fluggeräte, welche die kleinen Rehe in den Wiesen aufspüren sollen.

Im Mai 2015 ist in diesem Zusammenhang zu erfahren, daß vom deutschen Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft seit 2008 ein Wildretter-Forschungsprojekt gefördert wird, das an Lösungen arbeitet, um die Tiere vor dem sogenannten Mähtod zu retten.

Aktuell entwickeln die Projektpartner ein Verfahren in vier Schritten, bei dem ein Multikopter zum Einsatz kommt. Im ersten Schritt überfliegt dieser vor dem Mähen die Grünfläche auf einer einprogrammierten Route und wertet das Bildmaterial dabei automatisch aus. Bei einem Fund sendet die Drohne dann GPS-Daten an ein Handgerät oder direkt an die Mähmaschine. Das gefundene Kitz soll dann einen Chip in einer Ohrmarke bekommen, der ein Signal abgibt.

Wenn der Bauer dann mit dem Grasmähen beginnt, erhält er durch ein Signal des Chips eine Warnung. Erst jetzt werde das Kitz weggebracht und gesichert, damit es nicht wieder zurückläuft. Später wird das Kitz wieder freigelassen. Das Besondere am Projekt ist die spezielle Suchsensorik und die Möglichkeit, die Kitze zu markieren. Das Fluggerät ist mit Infrarot- und Analogsensoren ausgestattet, und ein eigens entwickelter Suchalgorithmus eliminiert automatisch Falschmeldungen etwa von Maulwurfshügeln.

Das Projekt ist bis Ende des Jahres noch in der Forschungsphase, wobei die Tests gegenwärtig in Bayern und Baden-Württemberg laufen und eine Trefferquote von 98 – 99 % erreichen. Erst danach soll es in die Serienproduktion gehen.


In der Schweiz betreibt wiederum seit 2013 der ehrenamtliche Verein Rehkitzrettung Zentralschweiz/Zug Drohnen, die mit einer Wärmebildkamera ausgestattet sind, um mit Hilfe der Bilder die Tiere dann vor dem Mähdrescher zu retten. Die hier eingesetzte Drohne ist von der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (BFH-HAFL) in Zug entwickelt worden.

Geflogen werden die Drohnen von ehrenamtlichen Helfern, deren Arbeit zukünftig durch eine neue Software erleichtert werden soll, die im Oktober 2015 berichtet wird. Bauern können dann online die Daten ihres Felds eingeben, und das Programm berechnet die effizienteste Flugroute. Die ehrenamtlichen Drohnenpiloten müssen die entsprechende Datei dann nur noch auf das Fluggerät laden.

Die Entwicklung der entsprechenden Software wird per Crowdfunding auf der Plattform ,I care for you’ gefördert, wo 29 Spender übergenau die gewünschten 5.000 CHF zusammenlegen. Die Auswertung der Bilder und die Rettung der jungen Tiere müssen allerdings auch zukünftig die ehrenamtlichen Helfer übernehmen.


Während der Konferenz der Vereinigung für unbemannte Fahrzeugsysteme (Association for Unmanned Vehicle Systems International, AUVSI) im August 2013 in Washington D.C. präsentierte Prinzessin Aliyah Pandolfi, Vorsitzende der Firma Kashmir-Robotics, den Vorschlag für einen erstmaligen Wettbewerb: die Wildlife Conservation UAV Challenge. Die Prinzessin hatte Kashmir-Robotics, die Wissenschafts- und Technologie-Abteilung der Kashmir World Foundation, um die Menschen von Afrika mit den Mitteln zu versehen, um Nashörner und andere bedrohte Arten vom Wilderei zu schützen.

Die Herausforderung besteht darin, eine Drohne zu einem Preis von weniger als 3.000 $ zu bauen, die stundenlang betrieben, mit einer Station kommunizieren und Wilderer finden kann. Abgesehen von Prestige und Publizität will der Wettbewerb die Gewinner mit Preisen von insgesamt 65.000 $ belohnen – und einem 10-tägigen Ausflug zum Kruger-Nationalpark in Südafrika für fünf Mitglieder des Siegerteams.

Bis Anmeldeschluß Anfang Dezember stehen zwar schon 100 Teams aus 19 Ländern auf der Liste, doch seit Anfang 2014 gibt es keine Neuigkeiten mehr – der Wettbewerb, dessen Endspiele für den August des Jahres in dem Amakhala Game Privatreservat in Südafrika vorgesehen waren, ist anscheinend nie realisiert worden.


Die ShadowView Foundation mit Sitz in Rotterdam wird im Jahr 2013 von Steve Roest und Laurens de Groot gegründet, nachdem die beiden 2012 an Luftaufnahmen über das Keulen von 90.000 Babyrobben an der Küste von Namibia mitgewirkt und das große Potential von Drohnen-Luftaufnahmen erkannt hatten.

Nach den ersten erfolgreich verlaufenden Tests mit den fliegenden Kameras geht es in gleich die Vollen, wie u.a. mit der erstmaligen Aufnahme illegaler Fuchsjagden in England, dem Aufdecken verbotener Fischerei vor Sizilien (gemeinsam mit The Black Fish) oder der Verfolgung krimineller Bogen-Jäger in der Umgebung von Boston (mit Ethical Treatment of Animals, PETA). Die Stiftung bezeichnet sich als die erste gemeinnützige Organisation in der Welt, die UAVs für humanitäre, Natur- und Tierschutz-Projekte verwendet.

Die Stiftung zufolge sei die Wilderei in Afrika in beispiellosem Maße eskaliert. Während im Jahr 2007 nur 17 Nashörner Opfer von Wilderern wurden, lag diese Zahl im Jahr 2013 bei über 1.000, und 2014 werden schon 1.215 getötete Tiere gezählt. ShadowView installiert daher Drohnen-Systeme mit Thermalkameras sowohl in südafrikanischen Wildparks, als auch in Uganda, Tansania und anderen Ländern, die für illegalen Wildtierhandel anfällig sind. In Borneo werden zudem Orang-Utans geschützt, in Indien Lippenbären, und vor den Philippinen Gabelschwanzseekühe (Dugongs).

Informationen zu den aktuellen Aktivitäten von ShadowView lassen sich auf der Homepage  der Organisation finden.


Mexikanische
Beamte kündigen im September 2015 an, daß sie am Strand von Morro Ayuta im Bundesstaat Oaxaca erstmals zwei Drohne einsetzen, um die Wilderei der international geschützten Oliv-Bastardschildkröten einzudämmen, von denen nachts rund 70.000 Weibchen an Land kommen, um ihre Eier an den Stränden abzulegen. Die mit GPS und Kamera ausgestatteten Hexakopter, eine Spende des College of Environmental Engineers, sollen die sich zwischen den Dünen und Kakteen versteckenden hueveros (Eier-Räuber) entdecken und abschrecken.

Die Überwachung soll helfen, die Fußwege zu kartieren und zu identifizieren, die von den Dieben an dem 18 km langen Strand in der Nähe der Stadt San Pedro Huamelula gemacht werden, den nur 20 Marines bewachen. Diesen zufolge hätten die Räuber in manchen Jahren zu Dutzenden zu Pferd den Strand gestürmt und dabei Macheten und manchmal sogar Pistolen geschwungen. Wilderer riskieren bis zu neun Jahren Gefängnis und eine Strafe von annähernd 12.000 $, wenn sie dabei erwischt werden, die Eier aus den Nestern im Sand zu klauben.

Die Mitglieder der indigenen Gemeinden der Chontal und Zapoteken haben in der Vergangenheit die Eier der Meeresschildkröten verkauft und auch selbst konsumiert, was aber seit 1990 verboten ist. Nach offiziellen Angaben sollen in der Saison 2014 mehr als 1,1 Mio. Oliv-Bastardschildkröten in Mexiko genistet haben, im Vergleich zu knapp einer Million im Jahr zuvor. Vor 1950 wären es rund 10 Mio. Schildkröten gewesen, doch die aggressive Wilderei der Weibchen und ihrer Eier in den sechziger Jahren führte zu einem starken Rückgang der Population, wobei einige Niststrände sogar ganz verschwanden.


Im Oktober 2014 berichten Forscher des Aquariums von Vancouver um Lance Barrett-Lennard und ihre Kollegen der in den USA beheimateten National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), daß sie begonnen haben Hexakopter zu nutzen, um das Verhalten der gefährdeten Schwertwale (Killerwale) vor der Westküste von Nordamerika zu überwachen und herausfinden, ob sich der Hunger des Menschen nach Lachs mit dem der Wale vereinbaren ließe, für die der Fisch die Hauptnahrungsquelle darstellt.

Die Drohne vom Typ MikroKopter verfolgt 77 Exemplare aus der Schwertwal-Population vor der Küste des kanadischen Bundesstaats British Columbia von einer Höhe von 30 m aus, eine Distanz, was diese nicht zu stören scheint, und sammelte im Zuge der Kampagne bei über 60 separaten Flügen 30.000 Fotos. Die Beobachtungen schließen eine Anzahl von Schwangerschaften ein, die sonst unentdeckt geblieben wären, und helfen bei der Identifikation von ungesunden oder unzureichend ernährten Walen. Auf den deutschen Hersteller der der Drohne, die Firma HiSystems GmbH, komme ich weiter unten noch zu sprechen.

Snotbot

Snotbot


Auch die Walschützer der bereits im Jahr 1971 gegründeten Organisation Ocean Alliance mit Sitz in Gloucester, Massachusetts, wollen eine Drohne nutzen, um vor der argentinischen Küste Daten über den Gesundheitszustand von großen Meeressäugern zu sammeln, ohne diese zu stören. Dabei navigiert der ferngesteuerte Flugroboter ein paar Meter über den Tieren und fängt einen Teil der Atemluft auf, wenn diese ausatmen.

Aus dem mit hohem Druck ausgestoßenen sogenannten Blas, der als Nebel gut erkennbar ist, soll die Snotbot-Drohne ihre Proben sammeln. Dadurch kann man Viren, Bakterien, Hormone und Erbgutmaterial des Tiers sammeln - ohne daß es der Wal überhaupt mitbekommt.

Nachdem mehrere Prototypen für die Behälter zum Sammeln des Materials getestet worden sind, üben der Chef von Ocean Alliance Iain Kerr und seine Leute erst einmal, die Drohne zu fliegen. Dafür bauen sie eine kleine schwimmende Vorrichtung, mit der sie auf Knopfdruck eine Wasserfontäne ausstoßen können um zu trainieren, mit dem Snotbot zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein.

Um das System fertig zu entwickeln und ausprobieren zu können, startet das Team im Juli 2015 eine Kampagne auf Kickstarter – der es gelingt, bis Ende August von 1.739 Unterstützern einen Betrag von knapp 230.000 $ einzusammeln, um das Projekt zu verwirklichen. Prominentester Förderer ist übrigens Sir Patrick Stewart, vielen bekannt als Captain Jean-Luc Picard in der Science-Fiction-Serie Raumschiff Enterprise.


Eine interessante Meldung in diesem Kontext: Wissenschaftler um David Grémillet von der Université de Montpellier in Frankreich berichten im Februar 2015 darüber, daß sie im Zuge einer Studie mit Stockenten (Anas platyrhynchos), Rosaflamingos (Phoenicopterus roseus) und Schnepfen (Tringa nebularia) festgestellt haben, daß die Vögel erstaunlich wenig Angst vor Drohnen haben. Selbst eine Annäherungen auf 4 m stört die Tiere kaum – solange sie nicht über ihren Köpfen fliegen. Und zumindest bei Wasservögeln beeinflussen auch die Farbe und die Geschwindigkeit der Flugkörper die Reaktionen der Tiere kaum.

Die Ergebnisse werden durch eine weitere Studie ergänzt, die im März 2016 durch den Ökologen Rohan Clarke von der Monash University veröffentlicht wird. Demnach erweisen sich Drohnen für die Zählung von Tierpopulationen und andere ökologische Studien tatsächlich als die bessere Wahl im Vergleich zu traditionellen Boden-basierten Methoden. Da die Drohnen in der Lage sind Gebiete zu überwachen, die für den Menschen nicht zugänglich sind, und dabei eine viel breitere Sicht zu gewinnen, als es jemand am Boden könnte, kann dadurch eine sehr hohe Präzision erreicht werden.

Clarke nutzte Drohnen, um die Größe der Seevogelkolonien von Fregattvögeln, Seeschwalben und Pinguinen in tropischen (Ashmore Reef) und polaren (Macquarie Island) Umgebungen zu überwachen. Anschließend verglich er diese mit den zur gleichen Zeit von Menschen auf dem Boden durchgeführten Zählungen am Boden. Die Zählungen, die mit den Drohnen gemacht wurden, erweisen sich dabei als konsistenter als die am Boden aufgenommenen. Zudem bemerken die involvierten Forscher keinerlei Anzeichen von Erschrecken bei den Tieren, was die nicht nur für deren Wohlergehen, sondern auch für die Genauigkeit der Ergebnisse wichtig ist.

Andererseits scheinen sich Raubvögel an Drohnen zu stören. So erscheint im August 2015 ein Clip, auf dem ein australischer Keilschwanzadler zu sehen, der schnurstracks auf einen mit Kamera ausgestatteten Quadrokopter zuhält, der in sein Territorium eingedrungen ist – und diesen mit einem Schlag aus der Luft fegt. Nicht überraschend: während die Drohne eine bösen Bruchlandung macht, bleibt der Adler unverletzt.

Daß eine Test-Drohne, die wie ein Vogel aussieht, von einem Raubvogel mitten in der Luft geschlagen und dann entführt wird, war bereits im Mai 2014 von einem Forschungsteam des Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) dokumentiert worden.


Im Juli 2015 sind es Schimpansen in abgelegenen tropischen Wäldern Afrikas, die Nutznießer der neuen Technologie werden. Mittels Kamera-Drohnen können die Forscher der Liverpool John Moores University die Nester der Tiere von oben beobachten und die Bemühungen zu unterstützen, ihre in den letzten zwei oder drei Jahrzehnten stark geschwundene Population zu erhalten. Die International Union for Conservation for Conservation of Nature (IUCN) zählt Schimpansen bereits zu den gefährdeten Arten.

Die Forscher verwenden Low-Cost-Drohnen, um in 20-minütigen Flügen über Bereiche, deren Abdeckung vom Boden aus Stunden gedauert hätte, eine große Anzahl von Fotos zu machen. Auf diesen ließen sich die Nester gut erkennen.


Ebenfalls im Juli ist zu erfahren, daß Drohnen verwendet werden, um die Population der iberischen Wildziegen, die auch als spanische Ibex bekannt sind, zu schützen. Die im Wald der Sierra de las Nieves lebenden Tiere sind von der Krätze (Sarcoptes scabiei) betroffen, einer parasitären Infektion, die auf Menschen und Tiere übertragen werden kann. Die Krätzmilben bohren sich in die Haut und legen dort Kotballen und ihre Eier ab, was Juckreiz, Kratzwunden und Furunkel hervorruft.

Das Pionierprojekt der Regionalregierung von Andalusien wird von Forschern des Umweltministeriums in Malaga gemeinsam mit Kollegen der Veterinärmedizinischen Fakultät in Cordoba sowie dem Unternehmen Airdronerc durchgeführt. Der erste Test war bereits im Mai bei Torcal in Antequera gemacht worden, als zwei Drohnen mehr Flüge unternahmen.

Die Wissenschaftler schießen Pfeile ab, um die Ziegen zu sedieren und ihnen Blutproben zur Analyse im Labor entnehmen zu können. Es fällt jedoch schwer, die Tiere zwischen den Sträuchern, Felsen und Hügeln während ihrer zehn Minuten dauernden Stampede zu verfolgen, bis die getroffenen Ziegen umfallen. Durch die verbesserte Perspektive mittels der Drohne ist es viel einfacher, die Tiere aufzuspüren.

Außerdem können zwei Drohnen zur gleichen Zeit verwendet werden, um die scheuen Ibex gezielt zu bestimmten Orten zu führen, wie halb geschlossene Bereiche, in denen mit Medizin versetzte Nahrungsmittel deponiert werden, ohne eine Gefahr für andere wilde Tiere zu bilden.


In Tansania wiederum nutzt die 2013 von Tom Lithgow gegründete Firma Badawk Recon Ltd. (BHR) Überwachungsdrohnen, um gemeinsam mit der Tansania National Parks Authority (TANAPA) und der US-Firma Aviation Unmanned die örtlichen Wildtiere besser vor Wilderei zu schützen.

Dabei arbeitet das Unternehmen mit der Martin UAV LLC aus Texas zusammen, um deren Starrflügler Super Bat DA-50 einzusetzen – der allerdings von einem 50 ccm 2-Takt-Motor angetrieben und deshalb hier nicht näher behandelt wird. Im September 2015 erfolgt damit eine über fünf Tage andauernde und letztlich sehr erfolgreich verlaufende Studie über dem Mkomazi-Nationalpark.

Doch es werden auch noch zwei weitere Drohnen-Modelle getestet, u.a. in der Selous Game Reserve, einem der weltweit größten Wildreservate. Dabei handelt es sich um die hier abgebildete elektrisch betriebene DT-18 Drone mit 2 Stunden Flugzeit – sowie die von einem Katapult zu startende, ebenfalls Brennstoff-betriebene DT-26, die ebenfalls von der 2011 gegründeten Firma Delair-Tech aus dem französischen Labège stammt.

Tracking-Drohne der ANU

Tracking-Drohne der ANU


In diesem Zusammenhang ist auch eine Meldung vom August 2015 interessant, der zu entnehmen ist, daß Forscher Australian National University (ANU) um Prof. Adrian Manning und Debbie Saunders das äußerst zeitaufwendige Wildtier-Tracking (d.h. die Verfolgung von freilebenden Tieren mittels Hochfrequenz-Sendern, die ihnen an- oder eingesetzt – getaggt – werden; auch als Wildtier-Telemetrie bekannt) durch den Einsatz von Drohnen signifikant erleichtern wollen.

Auch wenn die Tiere getaggt sind, ist es oft schwierig, diejenigen zu finden, die Teil einer Studie sind, vor allem, wenn sie fliegen, sich unter Tage begeben oder in einem großen Gebiet  herum bewegen. Wissenschaftler verbringen manchmal Tage, um die Tiere aufspüren und ihre Positionen und Bewegungen aufzuzeichnen. Hilfe soll nun von der weltweit ersten Radio-Tracking-Drohne kommen, welche die getaggten Tiere in einem Bruchteil der Zeit findet.

Die im Laufe von zweieinhalb Jahren entwickelten kleinen Roboter werden aus einem UAV von der Stange gefertigt, dem die ANU-Forscher maßgeschneiderte Miniatur-Empfänger und Antennen hinzufügen, welche Echtzeit-Informationen über die Radio-nachverfolgten Tiere liefern. Sobald diese vom Empfänger identifiziert worden sind, werden ihre Standorte live auf einem Laptop abgebildet.

Bei den mehr als 150 Flugtest sind Drohnen in der Lage, auch Sender von nur einem Gramm aus einer Höhe von 30 – 50 m zu detektieren, die zur Verfolgung von Zugvögeln und kleinen Wildtieren eingesetzt werden. Die Forscher nutzen die Drohnen, um in Mulligans flachem Waldland-Schutzgebiet in Canberra winzige Bürstenkängurus zu finden.


Unter Vorwegnahme der chronologischen Zuordnung: Im April 2016 wird eine neue Initiative der Firmen Dimension Data und Cisco unter dem Namen Connected Conservation bekannt, bei der Überwachungsdrohnen, Sensoren und Wi-Fi als Elemente einer ganzheitlichen technologischen Lösung zum Einsatz kommen. Ein wesentlicher Schritt dabei, die Wilderer von Nashörnern zu stoppen, ist die Verbesserung der Kommunikation in dem Naturschutzgebiet, das neben Südafrikas Kruger-Nationalpark befindet.

in der ersten Phase wird zu diesem Zweck an strategischen Punkten ein Netzwerk mit WLAN-Hotspots installiert, um die Ranger anzuschließen. Dies ermöglicht es ihnen, Benachrichtigungen auf ihre Tablets über verdächtige Aktivitäten zu erhalten, zusammen mit GPS-Koordinaten und einem Live-Video-Feed, egal wo sie im Park sind.

Diese Konnektivität ermöglicht es dem Sicherheitspersonal, einer Hintergrundüberprüfung der ankommenden Besucher durchzuführen und mittels biometrischem Scannen schnell herauszufinden, ob diese Vorstrafen haben und ein wachsames Auge benötigen. Neben Überwachungskameras, Fahrzeugverfolgungssensoren, seismischen Sensoren am Boden und eine Wärmebilderzeugung entlang der Periphere sind es vor allem die Infrarotdrohnen, die Daten über die Leute sammeln, die in und aus dem Park kommen.

Diese Informationen werden in Echtzeit analysiert und mit historischen Daten kombiniert, um bekannte Verdächtige und Angriffe vor Ort zu identifizieren. Wenn die Situation es erfordert, können dann bewaffnete Ranger mit Hubschraubern aufbrechen, um der Bedrohung zu begegnen. Wenn sich das Modell als erfolgreich erweist, soll es auch in anderen Reserven in Afrika und anderswo zum Einsatz kommen, um andere gefährdete Arten wie Elefanten, Löwen und Tiger zu schützen.

Ende des Jahres wird bekannt, daß die Zahl der in Südafrika getöteten Nashörner um rund 10 % gesunken ist. Dennoch haben Wilderer im Jahr 2016 insgesamt 1.054 der Tiere erlegt – und zudem auch 46 Elefanten. Der Regierung zufolge sei der Rückgang vor allem auf eine bessere Bekämpfung der Wilderei im Kruger-Nationalpark zurückzuführen, wobei allerdings nichts darüber gesagt wird, ob dabei Drohnen zum Einsatz gekommen sind.


Drohnen können aber auch Konflikte mit Tieren vermindern oder vermeiden. Auf der Suche nach Futter kommt es in Afrika immer wieder vor, daß wilde Elefanten ihre Schutzgebiete verlassen und in vom Menschen besiedelte Gebiete vordringen. Dort zerstören sie dann mitunter ganze Ernten. Da Landwirte oft zu drastischen Mitteln greifen, wie Steine werfen oder Trommeln schlagen, um ihren Mais, ihr Getreide und ihre Wassermelonen zu sichern, sind diese sogenannten Human-Elephant-Conflicts (HEC) aber nicht nur aus wirtschaftlicher Sicht ein Problem, sondern stellen auch eine Gefahr für die Tiere selbst dar.

Da Versuche, die Tiere am Boden zu einer Umkehr zu bewegen und zurück in die Schutzgebiete zu treiben, oft nicht erfolgreich und für die beteiligten Personen auch nicht ungefährlich sind, untersucht ein Forschungsprojekt der Cambridge University den Einsatz von Drohnen für diesen Zweck. Im Jahr 2014 hatten Experten des Programms Biodiversity and Wildlife Solutions (BWS), das Tansanian Wildlife Research Institute (TAWIRI) und das Mara Elephant Project bemerkt, daß Elefantenherden tatsächlich einen anderen Weg einschlagen, wenn ihnen unbemannte Quadrokopter zu nahe kommen.

Den 2016 erschienen Berichten zufolge können die Ranger in insgesamt 51 Feldversuchen in Tansania, bei denen mit der neuen Technik gearbeitet wird, mehr als 120 mal dafür sorgen, daß die Elefantenherden frühzeitig in den Nationalpark zurückkehren, sowohl tagsüber als auch nachts. Ein Gewöhnungseffekt kann dagegen nicht festgestellt werden – der Einsatz der Drohnen, die um 800 $ pro Stück kosten, sei am Ende der Studie genauso effektiv gewesen wie zu ihrem Beginn.


Ein weiterer Einsatzbereich, bei dem Menschen vor Tieren geschützt werden sollen, wird in Australien verwirklicht. Einer Meldung vom November 2015 zufolge werden hier nach einer Serie von insgesamt 31 Hai-Attacken auf Schwimmer, von denen einige tödlich endeten, nun Drohnen getestet, die vor der Küste nach den Raubfischen Ausschau halten.

Die ersten Maschinen gehen in Coffs Harbour im Bundesstaat New South Wales in die Luft, etwa 540 km nördlich von Sydney. Sobald die Drohnenkameras Haie sichten, geht ein Foto mitsamt den GPS-Koordinaten an die Strandwachen, die das Wasser räumen können. Bewährt sich der Test, sollen die Drohnen künftig von Rettungsschwimmern am Strand kontrolliert werden.

Die unbemannten Fluggeräte sind allerdings nur eine von mehreren Anti-Hai-Strategien. Zusätzlich zu den Drohnen möchte Australien intelligente Fangvorrichtungen einsetzen, die Haie lebendig fangen, so daß diese markiert und wieder freigelassen werden können. Geplant sind ferner Hai-Horchstationen unter Wasser und Patrouillen mit Hubschraubern.


Im Februar 2016 ist zu erfahren, daß die australischen Rettungsschwimmer eine erste 200.000 $ (andere Quellen: 250.000 $) teure Langstrecken-Hubschrauber-Drohne erhalten haben, um Haifische auszuspähen. Der batteriebetriebene Little Ripper ist die modifizierte Version einer unbemannten militärischen Vapor 55 Drohne mit fortschrittlichen Sicht- und Sensortechnologien aus den USA (Grundpreis: 178,500 $). Im Laufe des Gesamtjahres 2015 gab es vor New South Wales 14 Haifisch-Attacken, wie in dieser Meldung berichtet wird.

Little Ripper

Little Ripper

Die Drohne ist die Idee des Geschäftsmanns und Philanthropen Kevin Weldon, dem Gründungspräsident der International Life Saving Federation. Über die Kriterien für das Projekt hatte er schon vor sieben Jahren mit dem ehemaligen australischen Astronauten Paul Scully-Power und anderen nachgedacht, wobei der Konsens lautete, daß die Drohne „wie ein Hubschrauber aussehen, wie ein Hubschrauber fliegen und wie ein Hubschrauber Leben retten soll.“

Gesponsert wird das Fluggerät von der Westpac Banking Corp., einer australischen Bank mit Firmensitz in Sydney, die schon seit 42 Jahren den Westpac Life Saver Rescue Helicopter Service (WLRHS) finanziert. Dieser ist mit 17 Hubschraubern in Australien unterwegs und hat in den vergangenen vier Jahrzehnten über 70.000 Missionen durchgeführt.

Auch die Spezifikationen der Vapor 55 Drohne, die gegenüber Kreuzwinden stabiler ist als normale Drohnen, sprechen für sich: eine Flugzeit von einer Stunde (andere Quellen: zweieinhalb Stunden), eine Reichweite von 100 km sowie eine Reihe hochwertiger Tageslicht- und Infrarot-Kameras für Nachteinsätze.

Der von der Firma Skyline UAV aus Newcastle umgebaute Little Ripper kann zudem eine Nutzlast in Form eines Frachtbehälters für Rettungsmissionen auf See, im Schnee oder auf dem Land tragen, das über den Hilfsbedürftigen abgeworfen werden kann. Die Ladung bei den Einsätzen am Strand bestehen aus Schlauchboot, Haiabwehrmitteln, Defibrillator, Überlebenskit und Positionsleuchten. Zuerst eingesetzt wird der Little Ripper an den nördlichen Stränden des Staates in Newcastle, Hawks Nest und Byron.

Der Plan sieht vor, mittelfristig eine ganze Flotte derartiger Drohnen zu benutzen, um an den Stränden und der Küste von New South Wales zu patrouillieren und sich dabei auf menschliche Operatoren sowie auf Mustererkennungs-Algorithmen zu stützen, die gegenwärtig entwickelt werden, um Haiangriffe zu erkennen.

Der Versuch, zu dessen Beginn auf der Westpac Lifesaver Helicopter Basis in La Perouse der australische Premier Mike Baird persönlich die Eröffnungsrede hält, wird unter der Aufsicht der Civil Aviation Safety Authority (CASA) durchgeführt. Über den Versuch hinaus soll der kleine Helikopter bei der Suche und Rettung von Personen helfen, die Auswirkungen von Naturkatastrophen überwachen und bewerten und auch auf schwere Unfälle und Katastrophen reagieren. Der Erfolg oder Mißerfolg wird maßgeblich für die Umsetzung zukünftiger Planungen sein.


Im Mai folgt die Meldung, daß Wissenschaftler der Duke University und der University of North Carolina-Chapel Hill um Dave Johnston ein Forschungsprogramm durchführen, bei dem das Potential von Drohnen untersucht wird, in den Untiefen lauernde Schaufelnasen-Hammerhaie zu erkennen. Das Projekt soll herausfinden, wie zuverlässig dieser Ansatz beim Umgang mit unterschiedlichen Wasserverhältnissen und Lebensräumen ist.

Wegen der Schwierigkeit, lebende Haie als Studienteilnehmer zu rekrutieren, konstruiert das Team künstliche Sperrholz-Haie, die so angemalt sind, daß sie wie die echten aussehen. Im Laufe der einjährigen Experimente wird festgestellt, daß die Drohnen tatsächlich ein wirksames Werkzeug sind, um diese Raubtiere von oben auszumachen. In einer Tiefe von rund einem Meter sie auch dann zu erkennen, wenn das Wasser trüb ist.

Das Team probiert die Erkennungstechnik nun in verschiedenen Lebensräumen aus, um zu sehen, ob die dort genauso gut funktioniert. Das ultimative Ziel ist es, ein System zu etablieren, in dem Drohnen eingesetzt werden, um jede Art von Hai in jedem Küstengebiet zu erkennen und die Schwimmer in Echtzeit zu informieren, wenn es einen Hai im Gebiet gibt.


Eher als Gag gemeint, um Althergebrachtes mit neuer Technologie zu kombinieren, ist dagegen das Video ,Shep the Drone’ von Paul Brennan und SkyFly Photography, einer Firma aus Irland, die auf Drohnen-Aufnahmen spezialisiert ist.

Das sehr gut funktionierende Experiment mit Irlands erstem Drohnen-Schäferhund, das Brennan auf dem Hof seines Bruders Declan durchführt, erscheint im März 2015 auf YouTube und ruft gruße Belustigung hervor.


Doch nicht nur zum Schutz von und vor Tieren werden Drohnen eingesetzt. Ebenso sollen sie dabei helfen, die Bäume des Regenwalds im Auge zu behalten. So berichtet die Presse im Mai 2015 über ein Projekt der in Peru ansässige Amazon Basin Conservation Association (ACA), in Zukunft vermehrt Drohnen zu nutzen, um um illegale Aktivitäten aus der Luft zu dokumentieren. In abgelegenen Teilen des Dschungels zerstören illegaler Holzeinschlag und Bergbau jedes Jahr Zehntausende von Hektar Regenwald.

Bei der eingesetzten Starrflügel-Drohne handelt es sich um eine knapp 5.000 $ teure Spezialanfertigung, die der Student Max Messinger von der Wake Forest University zusammen mit Carlos Castaneda (er heißt wirklich so!) von der ACA entworfen und gebaut hat. Sie verfügt über erweiterte Autopilot-Funktionen und eine hochauflösende Kamera, die neben scharfen Fotos auch Videos aufzeichnet. Die Drohne sieht mit ihren V-förmigen Design wie der Kunststoffschaum-Nachbau eines Stealth-Bombers aus. Mit einem Gewicht von knapp 2,5 kg wird sie von einem Heckpropeller angetrieben.

Mittels Autopiloten erkundet die Drohne in einem programmierten Muster ein zuvor über GPS-Koordinaten festgelegtes Gebiet und kann dabei mit etwa 16 km/h eine Strecke von gut 16 km zurück legen. Ihre maximale Flughöhe beträgt etwas mehr als 100 m. Die seit knapp einem Jahr im Einsatz befindliche Spezial-Drohne hat bereits mehrfach Erfolge erzielen, Täter überführen und auch illegale Minen ausfindig machen können.

Da insgesamt jedoch das gesamte, 145.000 Hektar große private Naturschutzgebiet Los Amigos in der Madre de Dios Region zu überwachen ist, das größtenteils aus unwegsamem Gelände mit teilweise dichtem Dschungel-Bewuchs besteht, ist es laut ACA-Koordinator Castaneda gut denkbar, daß die Anzahl der Überwachungs-Drohnen in Zukunft steigt. Immerhin kann er zur Überwachung des Reservats auf nur fünf Ranger zurückgreifen, um den illegalen Ausschlag von Mahagoni, spanischer Zeder und anderen Bäume aus altem Bestand zu verhindern.


Im September 2015 folgt der Bericht über einen gemeinsamen Versuch der University of Maryland, der University of California, Santa Cruz, und der Organization for Tropical Studies in San Vito de Coto Brus, Costa Rica. Die Forscher um Rakan A. Zahawia testen dabei eine Fernerkundung-Technik namens Ecosynth, die aus Drohnen-Luftaufnahmen mit 10-Megapixel-Kameras und einer entsprechenden Software 3D-Punktwolken- oder Punkthaufen-Modelle der Vegetation erzeugt.

Mit nur 1.500 $ teuren Drohnen werden Tausende von sich überschneidenden Fotos eines 100 km2 großen, gebirgigen Gebiets im südlichen Costa Rica gemacht und mit den Ergebnissen der bodenbasierten Überwachung verglichen. Die Schwächen der Drohnen-basierten Methode bei niedrigerem und stark gemischten Baumbestand sollen in einer künftigen Studie korrigiert werden. Die Veröffentlichung wird mit dem neu geschaffenen Elsevier Atlas Award dieses Monats ausgezeichnet.

 

Weiter mit den Elektro- und Solarfluggeräten...