Hinter CALAHARI steht eine Vision für ein robotergestütztes, teilautonomes Holzernteverfahren. Die Synthese aus der Anforderungsanalyse für die erfolgreiche Umsetzung in der Forst-wirtschaft und der Abschätzung, inwiefern bereits bestehende robotische Lösungen genutzt werden können, besteht in einem Konzept für ein automatisiertes Holzernteverfahren. Besonderes Interesse liegt bei dem vorzulegenden Konzept im sicheren Arbeiten durch funk-ferngesteuerte Forsttechnik und im schonenden Umgang mit dem Ökosystem in Sachen Bodenverwundung, Lärmbelastung und CO2- Fußabdruck.
Die Änderung des Klimas ist die größte Herausforderung der modernen Forstwirtschaft, mit Folgen bezüglich Kalamitäten, Bestandsvitalität, Biodiversität, Rohstoff-, Wasser- und Sauerstoffversorgung. Anbaurisiken werden zukünftig einerseits zunehmende Trockenheit, aber auch andere Extremwetterereignisse wie Stürme oder Starkregen sein. Warme Sommer und milde Winter begünstigen zudem das Wachstum der Schadorganismen. Gleichzeitig zählt die Forstwirtschaft in Deutschland immer noch zu den unfallträchtigsten Sektoren. Das hängt insbesondere mit dem schwierigen Gelände - Blocküberlagerungen, herumliegenden Ästen und Baumstämmen, Sichtbehinderungen, Hangneigungen, unebenem und teilweise stark nachgebendem Untergrund – zusammen. Die Bewegungen der Forstwirte beim Holzeinschlag mit Nähe zu den Gefahrenquellen (Sägekette und Baumstamm) und nicht zuletzt die Unübersichtlichkeit oder gar Unberechenbarkeit sind gefährlicher Situationen.
Harvester und Forwarder brachten eine Steigerung von Arbeitssicherheit, bringen allerdings kontrovers diskutierte Folgen mit sich. Neben physischen und psychischen Erscheinungen von Vereinsamung und starker Ermüdung durch vielfältige Reizeinwirkungen, ebenso wie Haltungsschäden bei den Maschinenführern, ist hier insbesondere die nachhaltige Bodenverdichtung durch die spezifischen Kontaktflächendrücke der Maschinen zu nennen. Diese Bodenverdichtungen wirken sich nachweislich negativ auf das Bodengefüge, und damit auf Wasser- und Gashaushalt sowie Bodenfauna und -flora aus. Rückegassen wurden als Problemlösung eingeführt, diese Fläche stehen der Holzproduktion allerdings nicht mehr zur Verfügung. Weitergehend wurde versucht, das Maschinengewicht auf eine größere Fläche verteilen und damit den Kontaktflächendruck verringern. Gleichzeitig steigen die Abstände zwischen den Rückegassen in vielen Forstbetrieben von 20 auf 30 oder gar 40 Meter und mehr. Diese Abstände machen den Einsatz von Forstwirten wieder obligat und vereinen somit die Nachteile beider Arbeitskräfte (Bodenverdichtung durch Großmaschinen und erhöhte Unfallgefahren für Forstwirte).
Vor diesem Hintergrund soll die langfristige Vision eines automatisierten Holzeinschlagssystems initiiert werden, in dem der Forstwirst außerhalb des Gefahrenbereichs tätig ist und per Remote–Steuerung ein Team aus (teil-)autonomen Robotern überwacht, mit ihnen kommuniziert, sowie die Erfolgskontrolle durchführt. Die Steuerung der Systeme soll durch den Einsatz angepasster KI-Methoden und Teilautonomie erleichtert werden, um den Forstwirt physisch und mental zu entlasten. Weiterhin soll durch intelligente Vernetzung der Systeme eine langjährige Datenbasis aufgebaut werden können, so dass eine angepasste Steuerung, sowie Analyse und Prognose der Waldentwicklung möglich sind.
Als erster Schritt soll in dem hier beantragten Vorhaben CALAHARI eine Studie durchgeführt werden, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren.
Partner
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e. V. (KWF); ANDREAS STIHL AG & Co. KG
