Kurzbeschreibung
Intakte Forstwege sind unerlässlich für die Holzlogistik. Die Wegeinfrastruktur im Wald ist eine zwingende Voraussetzung für den Abtransport des Holzes sowie eine reibungslose Rettungskette und muss vom Waldbesitzer gewährleistet werden. Gleichzeitig sind Waldwege durch den Holztransport großen Belastungen ausgesetzt. Eine mangelhafte oder ungenügende Wartung führt schnell zu erheblichen Schäden und schlimmstenfalls zur Unbefahrbarkeit. Wegebaumaßnahmen und Wegeunterhalt zählen zu den größten finanziellen Belastungen für Waldbesitzende.
In „Intelliway“ werden digitale Lösungen zur effizienten Ressourcennutzung beim Wegeunterhalt entwickelt. Das Projekt befasst sich dabei vorrangig mit Lösungsansätzen rund um die einheitliche Speicherung von Wegezustandsdaten und deren Verarbeitung.
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Projektziel
Ziel des Projektes war eine effiziente Alternative zu bisherigen Ansätzen des Wegeunterhalts zu entwickeln. Durch die Bereitstellung eines digitalen Zwillings der Wegezustände im Wald soll es möglich sein, Ist-Zustände abzurufen, Beanspruchungen zu prognostizieren und optimale Zeitpunkte der Wegeunterhaltung zu ermitteln. Zusätzlich werden diese Informationen mit Kostenkalkulationsmodellen verknüpft. Ziel des vom KWF bearbeiteten Teilvorhabens war dabei die Entwicklung eines Ansprache-Schlüssels und eines Datenstandards für die Abbildung des Wegezustandes im Forst sowie dessen Abstimmung in einschlägigen Gremien und den Projektpartnern. Daran anknüpfend sollten auf der Basis von betriebswirtschaftlichen Erfahrungswerten zu Maßnahmen des Wegeunterhalts und der Wegeinstandsetzung Musterverfahren und damit verbundene Kosten hergeleitet werden.
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Forschungsgegenstand
Im Zentrum des Forschungsinteresses stehen die automatisierte Erfassung, Systematisierung und Verarbeitung von Wegezustandsdaten.
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Methodik
Auf der Basis empirischer Untersuchungen über Wegzustände wurde in Expertenkonsultationen eine pragmatische Wegezustandsklassifizierung hergeleitet. Basierend auf der sensorischen Erfassung des Wegezustands sowie Holzabflussmodellen werden regelbasierte Algorithmen entwickelt. Dabei handelt es sich um statische Programme anhand derer Sensordaten ausgewertet werden (z.B. zur Feststellung von Schlaglöchern oder Spurrillen). Dem so erfassten Wegabschnitt wird anschließend die entsprechende Zustandsklasse sowie die zu erwartende Belastung zugewiesen. Für die Vorhersage der Wegezustandsentwicklung werden Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz angewandt. Dazu werden historische Daten gesammelt und eingespeist, Zustandsinformationen gewonnen und mit Faktoren in Bezug gesetzt, die den Wegezustand beeinflusst haben und zukünftig beeinflussen werden. Diese Informationen werden graphisch im NavLog System als digitaler Zwilling dargestellt werden. Die Zustandserfassung sowie die damit verbundene Zustandsprognose sollen in Echtzeit aktualisierbar sein. Ergänzt wird das digitale Instrumentarium um ein Kalkulationswerkzeug, mit dem sich die Anwender*in die voraussichtlichen Instandhaltungs- oder Instandsetzungskosten ermitteln lassen kann. Damit entsteht eine modulare Plattform mit betrieblichen Anwendungen für ein effektives Zustandsmanagement.
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Erkenntnisgewinn
Fragen, zu denen im Verbundvorhaben Antworten gefunden wurden, sind: Wie können Wegezustandsparameter für einen digitalen Zwilling kategorisiert und klassifiziert werden? Welche Daten müssen wie erhoben und ausgewertet werden, um möglichst aussagekräftige Prognosen für den Wegezustand erstellen zu können? Wie sieht eine benutzerfreundliche und zukunftsträchtige Darstellung der Daten sowie Datenverarbeitung aus? Welche Erweiterung hinsichtlich der Plattform und / oder Datenerfassung sind denkbar? Welche digitalen Integrationspotentiale ergeben sich aus der Datenerfassung und ihrer Darstellung? Im Teilvorhaben „Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen“ wurde nach umfassenden Recherchen, Abstimmungen mit forstlichen Praktikern und umfangreichen Praxistests ein Klassifikationsschema für den Zustand von Waldwegen entwickelt. Diese Klassifikation dient auch dem Training der Auswertungsverfahren für digital erfasste Wegezustandsdaten. Diese Klassifikation wurde als KWF- Merkblatt publiziert. Auf der Grundlage umfangreicher Erhebungen von Kostenarten und Kosten für Waldwegeunterhaltungs- und -instandsetzungsmaßnahmen wurde ein Kastenkalkulationsmodell hergeleitet. Mit den Parametern und Defaultzahlen dieses Modells wird es möglich sein, ein nutzerfreundliches Kalkulationstool zu entwickeln.
Juni 2024
Vorstellung der Projektergebnisse auf der 18. KWF-Tagung in Schwarzenborn, als Kongressbeitrag und auf einem Exkursionsstand von Thüringen Forst
6/2024Februar 2024
Veröffentlichung des KWF- Merkblatts zu Wegezustandsklassifizierungen. Das Merkblatt kann hier kostenfrei heruntergeladen werden.
Download 2/2024Januar 2022
Workshop „Schadklassifizierung von Forstwegen” in Groß-Umstadt. Siehe dazu: Schmidt, J., 2022, „Wo die Gräben tief sind: Experten-Workshop zur einheitlichen Schadklassifikation von Forstwegen am KWF“, FTI – Forsttechnische Informationen 1 + 2, 35.
1/2022