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Kampfmittelsondierung

Mit Drohnen Bomben im Boden ausfindig machen

Julian Wessel (r.) und Alexander Weyer (l.) sind Gründer und Geschäftsführer des Unternehmens Advanced & Specialized Drone Solutions (Asdro). Ihre Lösung wurde kürzlich vom Rat für Formgebung mit dem German Innovation Award in Gold ausgezeichnet. Der Geophysiker Patrick Lendle (M.) ist Mitarbeiter des Unternehmens.

Das Startup Asdro nutzt Drohnen, um Flächen geomagnetisch zu untersuchen. ABZ-Redakteurin Sonja Weiße sprach mit Julian Wessel, einem der beiden Gründer und Geschäftsführer des Unternehmens, über die Vorteile dieses neuen Verfahrens.

ABZ: Wie funktioniert Ihr Verfahren?

Wessel: Mit automatisiert fliegenden Drohnen untersuchen wir Flächen daraufhin, ob sich im Boden Kampfmittel, eisenhaltige Altlasten, Pipelines oder stromführende Leitungen befinden. Die Drohne ist mit einem Magnetometer ausgestattet, dass das Erdmagnetfeld misst. Wenn Objekte im Boden ein Magnetfeld erzeugen, sehen wir daher die Abweichungen und können dadurch herausfinden, was es für ein Objekt ist und wie tief es liegt. Bei der Auswertung hilft uns Künstliche Intelligenz.

ABZ: Warum ist das besser als eine Sondierung mit dem Fahrzeug oder zu Fuß?

Wessel: Die Sondierung mit dem Fahrzeug oder zu Fuß ist manchmal gar nicht möglich, zum Beispiel auf unebenem Gelände, in Schräglagen, über der Wasseroberfläche oder weil eine Gebiet verseucht, belastetet oder stark bewachsen ist. Es wäre dann zwar möglich, einen Helikopter einzusetzen. Das ist aber sehr teuer und wird eigentlich nur in der Rohstofferkundung gemacht. In diesen Fällen ist das Verfahren mit der Drohne daher sehr vorteilhaft.

ABZ: Gibt es auch Vorteile bei der Untersuchung normaler Gebiete?

Wessel: Ja, denn wir sind mit der Drohne zehnmal schneller als mit der herkömmlichen Methode. Bei der Kampfmittelsondierung, bei der wir ein ziemlich enges Raster fliegen, schaffen wir beispielsweise 5 Hektar pro Tag.

Diese Geschwindigkeit erreicht so schnell keiner. Außerdem ist es nicht nötig, die Fläche vorher vorzubereiten, damit jemand darauf fahren oder gehen kann. Daher muss zum Beispiel auf landwirtschaftlich genutzten Flächen kein Bauer seine Ernte vernichten. Außerdem ist unser Verfahren günstiger. Grob gesagt liegen die Kosten für 5 Hektar etwa bei 5000 bis 6000 Euro netto.

ABZ: Warum ist dieses Verfahren so schnell? Fliegt die Drohne so viel schneller als ein Mensch geht?

Wessel: Ja, die Drohne fliegt 10 Meter pro Sekunde, der Mensch schafft nur 1 Meter pro Sekunde. Außerdem ist der Prozess der Datenaufnahme schneller. Und wir können die Daten schneller auswerten, weil die Software automatisiert läuft. Der Geophysiker muss nicht mehr alles händisch machen.

ABZ: Gibt es auch Gebiete, die Sie mit Drohne nicht untersuchen können?

Wessel: Ja, zum Beispiel in einem Waldgebiet. Da können wir mit der Drohne gar nichts machen. Dort ist es unerlässlich, zu Fuß zu messen. Und auf kleinen Flächen bringt die Drohne nicht viel, weil man per Hand besser in die Ecken kommt. Erst ab einer Fläche von 0,5 Hektar lohnt sich das Verfahren.

ABZ: Sind bestimmte Wetterverhältnisse notwendig?

Wessel: Bei Regen funktioniert unsere Methode nicht. Wind ist dagegen kein Problem. Wir können bis zu 10 Knoten Windgeschwindigkeit fliegen.

Die Drohne ist mit einem Magnetometer ausgestattet, das das Erdmagnetfeld misst. Sie fliegt 10 Meter pro Sekunde.

ABZ: Wie sind Sie auf die Idee zu dieser Entwicklung gekommen?

Wessel: Um geomagnetische Messungen durchzuführen, sind wir als Studenten des Instituts für Geophysik in Münster oft über Stock und Stein gelaufen. Ich dachte, es muss doch irgendetwas geben, das dieses Verfahren effizienter macht. Dafür eine Drohne zu nutzen, ist mir eingefallen, weil mein Bruder und ich früher oft Racing-Drohnen geflogen sind, so ganz kleine Dinger, die durch die Luft sausen. Ich habe daraufhin meinen Professor angesprochen, der mir eine Drohne besorgt hat.

Als ich dann meine Bachelorarbeit über dieses Thema geschrieben hatte, ist mir das Ganze noch klarer geworden. Und dann habe ich mit meinem Kommilitonen Alexander Weyer noch einen perfekten Partner gefunden, um das kommerzielle Potential aus meiner Idee auszuschöpfen. 2019 haben wir dann das Unternehmen gegründet.

ABZ: Wie hoch ist die Nachfrage nach Ihrem Angebot?

Wessel: In bestimmten Branchen hat sich unser Angebot schon herumgesprochen, wie bei Pipelinebetreibern oder in der Energieversorgung. Im Tiefbau wissen dagegen noch vergleichsweise wenige Unternehmen davon, denn in diesem Bereich machen wir noch nicht lange direkten Vertrieb. Aber wir merken, dass die Methode gut angenommen wird.

ABZ: Haben Sie Konkurrenz auf diesem Gebiet?

Wessel: Bei Rohstoffen nimmt die Konkurrenz – global gesehen – stark zu. In Deutschland gibt es dagegen bisher nur den einen oder anderen, der auch mit der Drohne und dem Magnetometer hantiert. Allerdings sind diese Mitanbieter von der Auflösung her weit von unseren Ergebnissen entfernt.

ABZ: Warum bieten Sie die Kampfmittelsondierung bisher nur in einigen Gebieten Deutschlands an?

Wessel: Wir sind die einzigen, die in Deutschland eine Freigabe für Kampfmittelsondierung mit der Drohne haben, allerdings ist das bisher nur im östlichen Ruhrgebiet und im Münsterland der Fall. Für diesen Bezirk sind wir bisher begutachtet worden und haben eine Freigabe erhalten.

Wir sind aber dabei, unsere Methode auch anderen Behörden vorzustellen. Durch die Corona-Ausbreitung wurden leider einige dieser Termine abgesagt. Im Saarland und in Mecklenburg-Vorpommern allerdings können wir die Kampfmittelsondierung ebenfalls durchführen. Denn dort ist eine Freigabe nicht vorgeschrieben und daher nicht notwendig. Und nach Störkörpern wie alten Fundamenten können wir ohnehin deutschlandweit suchen, dafür braucht man keine Freigabe.

ABZ: Wie groß ist Ihr Unternehmen mittlerweile?

Wessel: Das Unternehmen hat vier Mitarbeiter, außerdem arbeiten noch Drohnenpiloten auf Honorarbasis bei uns. Und wir haben mittlerweile fünf Drohnen.

ABZ: Wie oft finden Sie bei den Untersuchungen etwas im Boden?

Wessel: Wir finden fast immer etwas. Von 100 Feldern ist vielleicht auf drei Feldern nichts zu finden. Es ist gruselig, wie viele Bomben in den Flächen liegen. Da wird einem erst einmal klar, wie heftig Deutschland im Krieg bombardiert wurde. In Dortmund haben wir einmal einen Streifen von 20 mal 100 Metern untersucht, in dem acht Bomben lagen. Das war schon spektakulär, als die herausgehoben wurden. Da waren wir ziemlich stolz.

Durch Abweichungen im Magnetfeld sehen Asdro-Mitarbeiter, was für ein Objekt im Boden liegt und wie tief es liegt.

ABZ: Die Untersuchungen sind, je nach geologischer Struktur des Bodens, bis etwa 5 Meter Tiefe möglich. Warum kann man den Boden nicht noch tiefer untersuchen? Es könnten ja Bomben auch noch tiefer in der Erde liegen.

Wessel: Unser Sensor ist schon sehr genau. Für tiefere Untersuchungen genügt die Auflösung aber nicht. Eine noch höhere Auflösung zu entwickeln wäre auch sehr schwer. Denn je weiter man vom einem Objekt entfernt ist, desto schwächer wird das Magnetfeld. Die Geschwindigkeit, mit der das Feld abnimmt, beträgt r hoch 3. Das ist extrem schnell. Ich sehe daher für die nähere Zukunft nicht, dass tiefere Untersuchungen möglich sind.

ABZ: Welche Pläne haben Sie für die Zukunft?

Wessel: Wir wollen weiter neue Methoden entwickeln. Gerade sind wir dabei, ein Georadar, das auch Hohlräume oder Gesteinsschichten im Boden detektieren kann, an die Drohne zu bringen. In Kombination mit der Geomagnetik können wir dann ein noch genaueres Abbild liefern. Außerdem wollen wir uns für humanitäre Arbeit einsetzen und unsere Methodik auch für die Suche von Minen und Kampfmittelbereinigung in Kriegsgebieten anbieten. Auch beim Lösen wissenschaftlicher Fragestellungen kann unsere Methode helfen. So kann man mit Hilfe des Drohnenradars relativ sicher herausfinden, wie dick ein Gletscher ist. Und auch in der Archäologie gibt es noch viel zu entdecken und zu forschen.

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