Forschungsprojekt Borkenkäferfrühwarnsystem

Borkenkäfer-Detektion als Frühwarnsystem

Bei der Entwicklung des Borkenkäfer-Detektionssystems als Frühwarnsystem handelt es sich um eine interdisziplinäre Zusammenarbeit mit dem Innovationslabor Digitalisierung (innodig.umwelt-campus.de) (11.08.2020) https://www.umwelt-campus.de/mwahl/forschungsprojekte/innodig).

Ziel war zunächst die Erfassung der Fraßgeräusche in einem einzelnen befallenen Baum

Die Daten werden zunächst unter Verwendung eines Prototyps generiert, gesammelt und im Anschluss mittels Software auf Überschreitungen von Schwellenwerten überprüft. Sind entsprechende Schwellenwerte überschritten, wird dieses durch ein Signal angezeigt. Das Signal liefert den Hinweis, a) dass in einer Region Trockenstress vorliegt, b) dass in einem spezifischen Baumbestandsareal ein erhöhtes Borkenkäferaufkommen sowie erste Abwehrreaktionen von Baumindividuen (Pheromone) zu registrieren sind, und schließlich c) welches Baumexemplar von Borkenkäfern befallen ist.

Entsprechend dem in der Abschlussarbeit von Spiecker (Spiecker 2019, 16ff) dargestellten Modell zur Befallsausbreitung können zeitnah Gegenmaßnahmen ergriffen werden und eine Borkenkäferverbreitung eingedämmt und im Idealfall verhindert werden.

In einem ersten Testversuch wurde der Prototyp der Piezomikrofonierung an befallenem Totholz erfolgreich getestet (Fraßgeräusche wurden identifiziert).

Neben der Detektion mittels Audioerfassung wird die Borkenkäferdetektion in Zukunft mittels einer Anbindung an die von der Expertengruppe IoT des nationalen Digital Gipfels (Guido Burger; iot-werkstatt.de) (12.08.2020) entwickelten IoT-Plattform „Octopus“ durch Ergänzung weiterer Detektionssensorik optimiert (vgl. https://cosy.umwelt-campus.de/) (12.08.2020).

Hier laufen aktuell Bereits Versuche zur Erfassung von Pheromonen, die von Borkenkäfern ausgesendet werden um Artgenossen zu geeigneten Fraßgebieten zu locken. Hierbei wird Crossmedia von Projektmitarbeitern des IoT-Projektes COSY unterstützt.

Weiterhin soll zukünftig, mittels der Möglichkeiten die die IoT-Plattform „Octopus“ bietet, versucht werden, Trockenstress an Bäumen frühzeitig feststellen zu können, da diese sich besonders gut für die Vermehrung der Borkenkäfer eignen.

Im ersten Versuch wurden zwar einige Mängel an der benutzten Mikrofonierung festgestellt (Brummschleife bei externer Stromversorgung), diese konnten aber im Nachhinein behoben werden. Bei den ersten Aufnahmeversuchen war der Borkenkäfer auch schon in den „brummenden“ Aufnahmen gut zu hören.

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