Die ANGERMEIER INGENIEURE GmbH setzt gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Alexander Reiterer und dem Wasserwirtschaftsamt Deggendorf (WWA DEG) auf ein innovatives Verfahren, um den Flussgrund der Isar hochpräzise zu erfassen. Das Ziel: Die Erstellung präziser digitaler Geländemodelle, um Renaturierungsmaßnahmen wie den jährlichen Eintrag von 25-35 Tonnen Kies künftig noch effizienter und umweltschonender planen zu können.
Herausforderung Unterwasservermessung
Gewässer bieten im Vergleich zu Landflächen besondere Herausforderungen für die Vermessung. Bisherige Methoden wie terrestrische Messungen in den Uferbereichen Ufer oder profilweise Echolotaufnahmen lieferten nur grobmaschige Daten. Die neue Technologie hingegen ermöglicht es, flächendeckend und hochauflösend die Topographie des Gewässerbettes zu erfassen. Dabei werden sämtliche Daten unmittelbar georeferenziert, wodurch ein lückenloses und detailreiches Bild der Unterwasser-Landschaft entsteht.
Hochmoderne Drohnentechnologie mit Multi-Wellenlängen-Laserscanning
Der im Projekt eingesetzte Airborne Bathymetric Laser Scanner (ABS) des Fraunhofer IPM ist ein leichtgewichtiges, speziell für bathymetrische Messungen entwickeltes System. Er wird an einer Drohne (UAV) montiert, die sicher über den Fluss navigiert. Anders als konventionelle Single-Wavelength-Systeme arbeitet der ABS mit zwei verschiedenen Laserwellenlängen (Infrarot, 1064 nm und Grün, 532 nm). Während der Infrarotlaser die Wasseroberfläche exakt abbildet, dringt der Grünlaser ins Wasser ein und misst die Tiefe bis zum Flussgrund. Das Verfahren korrigiert dabei den optischen Brechungseffekt, der den Gewässerboden sonst weniger tief erscheinen lässt, als er tatsächlich ist.
Technische Details
- Multi-Wavelength-LiDAR: Zwei Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge (IR und VIS) ermöglichen es, sowohl die Wasseroberfläche als auch den Boden präzise zu erfassen.
- Hohe Messraten und effiziente Datenverarbeitung: Pulsraten von bis zu 100 kHz sowie ein intelligentes Datenverarbeitungssystem auf FPGA/CPU-Basis sorgen für eine schnelle und umfangreiche Datenerfassung. Große Datenmengen werden effizient reduziert, um zeitnah ein umfassendes, hochwertiges Geländemodell generieren zu können.
- Kompaktes, leichtes Design: Mit einem Gewicht ab ca. 2,5 kg ist der ABS für UAVs unter 25 kg Startmasse geeignet. Das System lässt sich problemlos in bestehende Drohnenplattformen integrieren und ermöglicht flexible und kostengünstige Vermessungseinsätze.
- Georeferenzierte Daten: Durch die Integration einer GNSS/IMU-Positionierungseinheit können die Messdaten präzise verortet werden. Das Resultat sind exakte, standardisierte Punktwolken im LAS-Format sowie vollständige Wellenformdaten für weiterführende Analysen.
Vorteile für unsere Kunden
Die durch den ABS gewonnenen, hochdetaillierten Daten vom Isar-Flussgrund liefern wertvolle Informationen für die Planung von Renaturierungsmaßnahmen. Die bisher eher grobe Abschätzung, wo und wieviel Kies eingebracht werden soll, lässt sich nun durch präzise Steuerung ersetzen. Das spart langfristig Kosten, reduziert den Materialaufwand und unterstützt eine nachhaltige, naturverträgliche Entwicklung des Flusssystems.
Wie unser Projektverantwortlicher, Sebastian Preis (Büro Deggendorf), bereits im Interview mit der lokalen Presse betonte, liegt es im Selbstverständnis von ANGERMEIER INGENIEURE, stets eng mit der Forschung zusammenzuarbeiten. Auf diese Weise können wir unseren Kunden die neuesten Technologien anbieten und damit nicht nur genaueste Messdaten, sondern auch effiziente, ökologische und zukunftsorientierte Lösungen garantieren.
Fazit
Die Kombination aus modernster Drohnentechnik und innovativem Multi-Wellenlängen-Laserscanning setzt neue Maßstäbe in der Gewässervermessung. Mit diesem Projekt demonstrieren ANGERMEIER INGENIEURE, das Fraunhofer IPM und das WWA DEG als Beteiligter mit explizitem Interesse, wie Forschung und Praxis Hand in Hand gehen, um komplexe Herausforderungen im Wasser- und Umweltmanagement nachhaltig zu lösen.
