Einsatz von Suchscheinwerfern zur Wildtierdetektion bei Nacht

Mai 16, 2022 | Allgemein, ASP, Wildtiermonitoring

Das Problem: Sonne

Für die Suche nach Kadavern und lebenden Schweinen im Rahmen der ASP-Bekämpfung, aber auch bei weiteren Einsatzfeldern, in denen die Wärmebildkamera für die Suche nach Tieren (Rehkitzrettung, Wildtiermonitoring) genutzt wird, stellt die Sonne das wohl größte Problem dar.

Ohne den Einfluss der Sonne können Wärmesignale schnell und sicher beim Überflug selbst aus 100 m Höhe erkannt werden. Vom Wildschwein bis zum Hasen ist eine Identifikation häufig bereits auf Basis der Wärmebildsignatur möglich.

Sobald jedoch die Sonne aufgeht und in einem ausreichend steilen Winkel (ab ca. Mitte Februar) auf die Erde scheint, tauchen im Wärmebild gehäuft warme Signaturen auf, die schnell wärmer als die Tiere selbst angezeigt werden. Damit steigt der Übersehfehler sehr stark an. Selbst größere Rotten lassen sich dann nur noch schwer erkennen.
Daher merken alle Drohnenpiloten schnell, dass es nur eine wirkliche Lösung gibt: Fliegen in der Nacht bzw. sehr früh am Morgen. Der Flug früh am Morgen ist grundsätzlich eine gute Lösung, allerdings ist der zeitliche Korridor beginnend ab der Dämmerung bis zur starken Störung durch die Sonne sehr eingeschränkt. Meist bleiben hierfür maximal 3 Stunden Zeit. Für die kleinflächige Kitzrettung mag das ausreichen, für das Absuchen großer Flächen aber nicht.

In der Nacht zu fliegen löst das Problem mit der Sonne vollständig, schafft aber andere Herausforderungen. Auf die rechtlichen und sicherheitstechnischen Aspekte wollen wir an dieser Stelle gar nicht eingehen. Diese sind allesamt lösbar. Das aus unserer Sicht größte Problem liegt darin begründet, dass alleine aufgrund der Wärmebildsignatur nicht immer klar erkennbar ist, worum es sich handelt. Ein Lösungsansatz liegt in der digitalen Vermarkung (Pin-Points) der gefundenen Objekte. Diese müssen aber für eine eindeutige Identifikation bei Licht nochmals abgeflogen werden. Häufig befinden sich die Objekte dann aber gar nicht mehr an der Stelle, sodass unklar bleibt, worum es sich gehandelt hat. Aus diesem Grund ist auch der Flug in der Nacht sowohl aus zeitlichen (teilweise doppelte Befliegung notwendig) als auch aus informationstechnischen Aspekten nicht optimal.

Der Lösungsansatz: Suchscheinwerfer

Für die große Drohne DJI M300 besteht die Möglichkeit, mit zwei Payloads gleichzeitig zu fliegen. Um zu testen, ob sich ein Scheinwerfer überhaupt eignet und wie das Wild darauf reagiert, haben wir zwei unterschiedliche Scheinwerfer-Systeme gestetet: Das Winglands Z15 und den CZI GL60.

Die Montage war super einfach und beide Scheinwerfer wurden sofort erkannt. Wir waren im Rahmen eines Auftrags zur Eindämmung der Afrikanischen Schweinepest unterwegs und damit im Rahmen des § 21k LuftVO.

Geflogen sind wir in der Nacht vom 09. auf den 10. Mai, der Mond war also im ersten Viertel – nicht viel Licht. Ohne Scheinwerfer konnten wir lediglich im Wärmebild etwas sehen – Weitwinkel und Zoomkamera blieben schwarz.

Zuerst sind wir mit dem GL60 geflogen und haben bereits nach wenigen Minuten die ersten Schweine gefunden. Die nachfolgenden Bilder verdeutlichen eine Situation aus 95 m Höhe: links: Wärmebild, gut erkennbar sind die Schweine in der Mitte des Bildes; Mitte: Der Scheinwerfer erzeugt einen stark abgegrenzten Lichtkegel mit ausreichender Helligkeit; rechts: Die Schweine in der Zoom-Kamera im Nachtmodus.

Das Winglands Z15 erzeugt hingegen einen wesentlich breiteren Lichtkegel, welcher auch merklich dunkler bleibt. Auf den ersten Blick scheint die Helligkeit ausreichend zu sein. Bei stärkerer Zomm-Stufe wird aber schnell deutlich, dass zumindest aus einer Höhe von rund 100 m zu wenig Licht am Boden ankommt, um die Objekte klar identifizieren zu können.

Die Reaktionen der Tiere

Innerhalb unseres Versuches konnten wir Rehwild, Schwarzwild, Hasen und Füchse detektieren und beobachten. Die Reaktion war bei allen Arten in etwa ähnlich: Nach dem Anschalten des Lichtes kurzes verhoffen (inne halten) und sichern (umherschauen). Da die Tiere die Lichtquelle über Ihnen aber nicht zuordnen konnten, haben sie sich nicht weiter stören lassen. Wir hatten jedenfalls keinen Fall, in dem das angestrahlte Wild schnell abgesprungen wäre. Am deutlichsten lässt sich das im Video erkennen.

Sonstige Erkenntnisse und Fazit

Aus unserer Sicht ist das Verfahren des Nachtfluges mit Suchscheinwerfer aktuell die beste Möglichkeit, die Probleme mit der Sonne zu umgehen. Das GL60 hat sich dabei als wesentlich besser geeignet herausgestellt, zumindest bei einer Höhe von 100 m. Eine geringe Höhe geht stark zulasten der Flächenleistung und kommt für uns daher nur bedingt in Frage.
Was uns aufgefallen ist: Die Flugzeit sinkt mit der doppelten Payload von etwas über 40 Minuten auf ca. 25 Minuten! Also ausreichend Akkus einpacken.

Einziger kleiner Wermutstropfen: Der hohe Preis und die Verfügbarkeit des Scheinwerfers. Aber es gibt auch noch weitere Produkte auf dem Markt. Demnächst werden wir noch die brandneue Kamera von DJI testen: die H20N. Reicht diese bereits aus und macht einen Suchscheinwerfer überflüssig? Wir werden berichten.

Vielen Dank

Unser herzlicher Dank geht an die Firma Airclip Service GmbH & CO KG sowie Globe Flight GmbH, die uns die Suchscheinwerfer für unseren Test zur Verfügung gestellt haben!