Der digitale Baum

„Die Akzeptanz der Laserscannertechnologie und deren Anwendung im Wald kann sicher noch ausgebaut werden. Dass man Laserscanning im Forst einsetzen kann, steht außer Frage“, konstatiert Bernhard Groiss, Senior Technical Expert für LiDAR Forestry Applications bei Riegl. LiDAR, ein Akronym für Light Detection and Ranging, ist eine Methode zur Distanzmessung zwischen einem Sensor und einem Zielobjekt mittels gepulsten Lasers.

Lasertechnik – seit Jahrzehnten im Einsatz

Daten, die mit Riegl-Laserscannern erzeugt wurden, werden bereits seit vielen Jahren im Forst genutzt. Mithilfe von ALS (Airborne Laser Scanning) und ULS (UAV-basiertes Laser Scanning) lassen sich Flächen, Baumartenzusammensetzung, Baumhöhen und -volumen oder Geländestrukturen hervorragend erkennen. „Geht es jedoch um BHD-Verteilungen oder sehr spezifische Informationen zu einzelnen Bäumen, kommt man am Einsatz von terrestrischen Laserscannern nicht vorbei“, erklärt Dr. Christoph Gollob vom Institut für Waldwachstum an der Universität für Bodenkultur (BOKU) in Wien. In der Praxis wird oft eine Kombination aus beiden Technologien verwendet. Hauptkunden für Riegl-Laserscanner im Forstbereich sind laut Groiss neben Forschungseinrichtungen und Lehrinstituten vor allem Vermessungsdienstleister.

Lasergeräte statt Spiegelrelaskop

Mit dem Riegl VZ-600i haben die Niederösterreicher einen terrestrischen Laserscanner auf den Markt gebracht, der sich hervorragend für den Forsteinsatz eignet. Der Scanner ist schnell, präzise sowie effizient und liefert äußerst genaue Vermessungsdaten zu einer Vielzahl forstrelevanter Parameter. Gemeinsam mit dem Tiroler Softwareunternehmen Laserdata aus Innsbruck brachte Riegl 2023 das sogenannte Riegl LIS TreeAnalyzer Plugin heraus. In Kombination mit der firmeneigenen Software Riscan Pro lassen sich digitale Zwillinge in 3D-Qualität erzeugen und die Daten detailliert auswerten.

Dabei werden im Riegl-Workflow unter anderem der Brusthöhendurchmesser (BHD), die Baumhöhe, die Baumanzahl auf einer bestimmten Fläche, die Kronenfläche, die Einzelbaum-Stamm- und Zweigsegmentierung sowie das Baumvolumen erfasst. Innerhalb von 20 Minuten können so 0,5 ha vollständig vermessen werden.

„Unsere Laserscanner ersetzen praktisch das Spiegelrelaskop. Die Daten sind genauer, reproduzierbar und umfangreicher als bei der klassischen Stichprobenaufnahme. Dabei sind die Laserscanner unkomplizierter als noch vor wenigen Jahren und ohne Vorkenntnisse zu bedienen“, betont Groiss. Weiter fügt er hinzu: „Jeder einzelne Baum wird mit GNSS (Global Navigation Satellite System)-Daten im Bestand erfasst. Außerdem kann ich aus der Vielzahl der erfassten Daten den Unterwuchs und das Gelände erkennen, da ich zwischen Boden- und Nichtbodenpunkten unterscheiden kann

Laufende Inventur

Für einzelne Forstbetriebe eröffnet die Datenbeschaffung mittels Drohnen – zusätzlich zur regulären Forsteinrichtung – viele neue Möglichkeiten. So können beispielsweise neue Forststraßen geplant und bestehende Wege und Furten regelmäßig auf Schäden überprüft werden. Schäden wie Boden- oder Hangrutschungen lassen sich rasch feststellen. Besonders bei Sturm- oder Käferholz ist die Datenerhebung durch Laserscanner ein effektives Mittel. Schadholzflächen und -volumen können bereits kurz nach dem Ereignis durch Drohnenflüge präzise erfasst werden – oft sogar, bevor das betroffene Gebiet aus Sicherheitsgründen betreten und mit terrestrischen Methoden bewertet werden kann.

„Mit dem 1,6  kg schweren ULS-Gerät vom Typ Riegl miniVUX-3UAV lassen sich beispielsweise auch Nestwürfe punktgenau bestimmen“, erklärt Groiss. Weitere Einsatzmöglichkeiten für Riegl-Laserscanner sind die Erfassung von Totholz sowie das Monitoring von Biotop- und Habitatbäumen.

Datenaufnahme abseits vom Forst

Abseits des Waldes werden Riegl-Geräte auch zur Vermessung von Park- und Stadtbäumen eingesetzt. Deren Volumen sowie Kohlenstoffmenge von Stamm bis zu den Zweigen lassen sich mit Formzahlen kaum beschreiben, mit Lasertechnologie aber sehr wohl. Auch lässt sich beispielsweise feststellen, welcher Baum oder Ast aus Verkehrssicherheitsgründen entfernt werden muss. Die Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB), ein langjähriger Riegl-Kunde, nutzen mobile Laserscanner (MLS), die an Zügen montiert sind. Diese erkennen während der Fahrt, ob Bäume oder Biomasse die Bahntrasse gefährden und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden müssen. „Unsere MLS-Geräte liefern bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h zentimetergenaue Daten. Diese Geräte können natürlich auch auf Autos, Boote oder andere Fahrzeuge montiert werden“, erläutert Groiss.

Riegl gehört seit über 40 Jahren zu den weltweit führenden Herstellern von Laserscannern. Die Waldviertler legen großen Wert auf die Qualität ihrer Geräte und eine hohe Fertigungstiefe. „In unseren Laserscannern steckt viel an Innovation, ausgeklügelter Technik und Leistungsstärke. Wir fertigen sogar unsere Platinen selbst. Umfangreiche Softwarepakete liefern hochgenaue und aussagekräftige Punktwolken“, erklärt Groiss. Das Unternehmen verfügt über eine eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung sowie eine Softwareabteilung, welche die Geräte kontinuierlich weiterentwickeln.

Der Goldstandard

„Wir sind sehr zufrieden mit den Riegl-Scannern. Besonders der Support – auch bei wissenschaftlichen Fragestellungen und der Methodenentwicklung – ist herausragend, unkompliziert und einzigartig“, betont Gollob. Das BOKU-Institut besitzt seit Anfang 2024 einen Riegl VZ-600i und hat bereits früher ALS-Daten verwendet, die mit Riegl-Laserscannern und Laserscanningsystemen erzeugt wurden. „Für mich ist Riegl ein Technologieführer, weil die Produkte in enger Zusammenarbeit mit Forschung und Praxis kontinuierlich weiterentwickelt werden, wobei die hervorragende Qualität der Riegl-Scanner selbst anspruchsvolle forsttechnische Anwendungen ermöglicht“, ergänzt sein BOKU-Kollege Univ.-Prof. Dr. Karl Stampfer vom Institut für Forsttechnik. „Riegl ist der Goldstandard, der Riegl VZ-600i wird die nächsten Jahre den Markt dominieren“, betont Günther Bronner, Geschäftsführer des Forstdienstleistungsunternehmens Umweltdata, Tullnerbach.