Ein einzelner Baum macht noch keinen Wald!

Überwachung von Umwelteinflüssen auf Bäume in der Forstwirtschaft

RFID-Anwendungen kennen keine Limits, wenn es um die Verwendung dieser Technologie geht.

Aktuell gibt es sehr viele Prozesse, um die Umwelteinflüsse zu erfassen und zu messen. Diese Erkenntnisse sind die Grundlage, um Maßnahmen ergreifen zu können, die für uns alle wichtig sind. Aus diesem Grund wurde ein weltweites Projekt eingeleitet, um Bäume zu überwachen und die Umwelteinflüsse bei Bäumen zu registrieren.

Somit kam eine Technische Universität aus dem Süden Deutschlands auf uns zu, um Bäume zu markieren. Allerdings verlangte man eine eindeutige, nachhaltige Markierung, die auch noch über Jahre Bestand haben sollte. Eine der Standarddisziplinen von RFID.

Als weiteres wurde verlangt, dass man die Markierung einfach installieren kann, ohne dass der Baum größere Beschädigungen erleidet. Auch sollte die einmalige Identifizierung einfach wiedergefunden werden und auszulesen sein. Eine angemessene Lesereichweite der Markierung (ca. 30 – 50 cm) wurde als weiteres Kriterium gewünscht.

Fälle nicht den Baum, der dir kühlen Schatten gibt!

Dem ersten Anschein nach, keine schwierige Aufgabe. Allerdings gab es Parameter, die zu beachten waren. Der Tag (Transponder) durfte eine gewisse Größe nicht überschreiten. Er musste in den Baum eingebracht werden, um diesen nicht zu verlieren. Bäume wachsen und stoßen Fremdkörper ab. Am besten aus einem natürlichen Material. Warum nicht aus Holz - liegt ja nahe?!

Bäume enthalten unter der Rinde sehr viel Flüssigkeit (speziell im Sommer) und haben auch Bewuchs von anderen Pflanzen (Moose, Flechten u. s. w.), die ebenfalls Feuchtigkeit in sich haben.
Alles Themen, die bei der Lösungserarbeitung zu berücksichtigen waren. Also machte sich das RadioForce-Team an die Arbeit.

Die Lösung von RadioForce:

• Ein kleines Lastenheft wurde erstellt. Die Parameter waren eindeutig und die Aufgabe erschien erst einmal simpel.
• Im Anschluss wurde ein POC (Proof of Concept) durchgeführt. Dieses brachte Erkenntnisse über den Formfaktor, die Leistung und den verwendeten Materialien der Tags.
• Entwicklung eines Holz-Tags mit entsprechenden Leistungsmerkmalen mit geringer Baugröße.
• Es wurden Baumstämme besorgt und mit diesen die Lösung getestet. Die Leseversuche waren so erfolgreich, dass die TU umgehend einen Feldversuch durchführte.

Eine eindeutige Registrierung ist Grundvoraussetzung!

Insgesamt beläuft sich der Baumbestand bei dem Feldversuch auf 15.000 Bäume. Eine schnelle und einfache Einbringung der Tags und gleichzeitige Registrierung war die Grundvoraussetzung der Anwendung. Als angenehmer Nebeneffekt konnten nicht nur die einmalige Nummer und das Datum der Einbringung der jeweiligen Tags ausgelesen werden, sondern man konnte auch die GPS-Koordinaten zu dem jeweiligen Baum erfassen. So weiß man, welcher Baum wo steht!

Ausgestattet mit einem Akkuschrauber (mit Holzbohrer), den Tags und einem RFID PDA konnte ein Mitarbeiter die Einbringungen in kürzester Zeit durchführen.

Der erste Schritt war gemacht. Nun hieß es abwarten.

2 Jahre später: Der Tag der Wahrheit! Nun gingen die Mitarbeiter der TU dazu über, die Bäume, die 2 Jahre zuvor registriert wurden, wiederzufinden.

Das Auffinden der Tags war einfach. Die eingebrachten, leistungsfähigen Holz-Tags, gepaart mit dem PDA und seiner Ausgangsleistung von bis zu 30 dB erledigten die Aufgabe zur vollsten Zufriedenheit der Mitarbeiter.

Erst nach eindeutiger Erkennung des jeweiligen Baums, konnten die Ausmaße der Umwelteinflüsse erfasst werden. Dazu benötigten die Mitarbeiter lediglich den RFID PDA.

Wir hoffen, dass die Erkenntnisse der TU uns alle weiterbringen werden und die Forschung weiterhin erfolgreich bleibt. RFID konnte bei dieser Anwendung einen kleinen Beitrag leisten, der allerdings einen großen Einfluss auf die gewonnenen Daten hat. Präzise und eindeutige Erkennung der Bäume sind die Grundvoraussetzung für eine nachhaltige Studie, die über Jahre geführt wird.

Freundschaft ist wie ein Baum: Es zählt nicht, wie hoch er ist, sondern wie tief die Wurzeln sind.

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