Multi-Dimensionale Erfassung von Umweltdaten zur Abschätzung von Geo-Risiken und als Grundlage für die nachhaltige Nutzung komplexer Lebensräume

Unsere Umwelt stellt ein komplexes und sensibles System dar. Die natürlichen Ressourcen ökonomisch und umweltverträglich zu nutzen, ist daher ebenfalls eine komplexe Aufgabe, die das sensible Gleichgewicht erhalten und Nachhaltigkeit gewährleisten muss. Die präzise Beobachtung, Dokumentation und Interpretation relevanter Parameter und ihrer Veränderung ist unabdingbar.

Im geplanten Projekt soll die Grundlage geschaffen werden, um möglichst viele Parameter ohne großen Aufwand und sehr flexibel zu erfassen und aus deren Interpretation notwendige Schlüsse für Maßnahmen zu ziehen. Dazu bedarf es einerseits einer kompakten und flexibel einsetzbaren Sensorik. Um diese sehr schnell und flexibel an den Messort zu bringen, bieten sich kleine fliegende Plattformen (UAVs) an, wodurch Größe, Gewicht und Leistungsverbrauch der Sensorik weitgehend vorgeben sind.

Andererseits resultiert aus der teilweise noch unbekannten Abhängigkeit von sehr unterschiedlichen Größen und deren Einfluss auf das Gesamtsystem die notwendige Interpretation durch einen multidimensionalen Ansatz. Um relevante Erkenntnisse zu gewinnen und Schlussfolgerungen zu ziehen, reicht es nicht, einzelne Größen, wie z. B. die geometrische Veränderung wichtiger Strukturen oder die Veränderung des Bewuchses zu erfassen.

Die Informationen sind modellhaft entsprechend zu kombinieren. Ziel ist es, aus einer ausreichend großen Anzahl von Messwerten zukünftige Änderungen einzelner Größen zuverlässig prädizieren und daraus lokale aber auch »größerskalige« oder globale Veränderungen ableiten zu können. Sowohl die Erfassung der relevanten Größen durch verteilte Systeme als auch die Modellierung selbst stellen heute weitgehend ungelöste Probleme dar.

Im Rahmen von »MulDiScan« wird das im Leistungszentrum definierte Schlüsselthema »Resilience Engineering« adressiert, indem technologische Neuentwicklungen im Sensorbereich vorangetrieben werden, um die Resilienz natürlicher Systeme bei unterschiedlichen Nutzungen gegenüber verschiedenen Risiken zu modellieren. Damit soll eine bessere Risikoabschätzung erreicht werden, um Maßnahmen zur Gefahrenvermeidung oder -minimierung zur verbessern.

Darüber hinaus soll bei Eintritt von Naturkatastrophen mit der hier vorgesehen Technologieentwicklung das Katastrophenmanagement umfangreich unterstützt werden.

Durch die Integration naturwissenschaftlicher und ingenieurwissenschaftlicher Kompetenzen werden Ansätze und Systeme erforscht, welche die Entwicklung fachspezifischer Modelle zur nachhaltigen Risikovorsorge unterstützen.


Links zu den Partnern:
Fraunhofer IPM, Gruppe LSC
Uni Freiburg, FeLis