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Best Practice Technologietransfer

11/30/14

InfraKopter: Roboter vermessen die Landschaft mit unsichtbaren Strahlen

Ein InfraKopter auf Probeflug vor der Hochschule Harz in Wernigerode.

„Da fliegt der InfraKopter“, kann man zurzeit in Wernigerode rufen und zweifelnden Passanten sehr Interessantes erklären. Denn etwa einmal im Monat gehen Prof. Frieder Stolzenburg und sein Mitarbeiter Matthias Oelze nach draußen, um Testflüge und Testaufnahmen mit dem acht-motorigen Multikopter durchzuführen. An der Hochschule Harz arbeiten sie im „Labor für mobile Systeme“ an der Entwicklung von Flugrobotik und beschäftigen sich im Projekt „InfraKopter“ mit dem Einsatz von Infrarot-Kameras auf zivilen Drohnen.

Kooperation in Mitteldeutschland

Die Wissenschaftler kooperieren mit der Firma Geo-Metrik aus Magdeburg. Als Partner haben sie gemeinsam die Idee und das Projekt entwickelt und arbeiten nun in regelmäßigen Arbeitstreffen an der Entwicklung eines einsatzfähigen Multikopter-Systems. „Es hat sich als wichtig erwiesen, etwa alle zwei Monate gemeinsam zu besprechen, welche Aufnahmen entstanden sind und wie es weitergeht,“ beschreibt Frieder Stolzenburg die Zusammenarbeit innerhalb des ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)-geförderten Projektes.

Die besondere Herausforderung bestand darin, die Kompetenzen des Labors für mobile Systeme in der Multikopter-Technologie in den Bereich der Infrarotsensorik zu transferieren. Frieder  Stolzenburg konkretisiert die Ausgangssituation des Projektes: „Flugroboter gibt es, Infrarotaufnahmen gibt es, aber nur wenig zu Infrarotaufnahmen aus einem Flugroboter.“ Die bislang eingesetzten großen Fluggeräte wie Hubschrauber und Flugzeuge sind sehr teuer und können zudem keine niedrigen Höhen punktgenau abfliegen.

Hochleistungskopter

Die etwa 50 cm hohen Multikopter müssen dabei sehr viel leisten. So ist es bei wechselnden Luftströmungen nicht selbstverständlich, das Gewicht der Wärmebildkameras sehr verlässlich zu tragen und genaue Wegpunkte abfliegen zu können. Darüber hinaus arbeiten die Wissenschaftler besonders an der Weiterentwicklung im Bereich der Photogrammetrie, der Objektvermessung sowie der Objekterkennung mit Hilfe von Infrarotaufnahmen.

Spätere Einsatzgebiete sind etwa die Landwirtschaft, die Forstwirtschaft oder auch die Archäologie. Je nach Frequenzbereich gibt es Infrarotaufnahmen im Bereich der Nah- und der Ferninfrarotsensorik. So können Aufnahmen im Ferninfrarotbereich beispielsweise Aufschluss über Tier-Populationen in unwegsamen Waldgebieten liefern oder Kältebrücken an Gebäuden offenlegen. Im nahen Infrarotbereich können besonders gut Vegetationsschichten sichtbar gemacht werden. Vegetationen verändern sich mit veränderten Bodenverhältnissen oder auch mit in der Tiefe liegenden anderen Schichten. „So kann ein Landwirt Kenntnisse für erforderliche Düngemittel-Anwendungen erlangen. Der Archäologe entdeckt in den unterschiedlichen Vegetationszonen etwa Hinweise auf eine bronzezeitliche Siedlung“, erläutert Frieder Stolzenburg mögliche Einsatzgebiete der Multikopter.


KATalysiert

Dieses Projekt wurde mit Unterstützung des KAT-Kompetenzzentrums für Informations- und Kommunikationstechnologien und unternehmensnahe Dienstleistungen an der Hochschule Harz realisiert.

Das Labor für mobile Systeme wurde 2004 von Prof. Frieder Stolzenburg gegründet und in der Anfangszeit mit Personalmitteln aus dem KAT-Netzwerk gefördert.