Spektrale Spurensuche nach den Umweltsündern
Bei Umweltschäden durch radioaktiv verseuchte Mülldeponien, mit Chemieabfällen durchsetzte Industriebrachen, undichte Gaspipelines oder auf Grund gelaufene Tanker, die weite Küstenabschnitte mit Öl verschmutzen, ist eine schnelle, großflächige und präzise Analyse gefragt, um zeitnah entsprechende Schutzmaßnahmen einleiten zu können. Klassische Analyseverfahren stoßen hier an ihre Grenzen.
"In solchen Havariefällen muss man sich schnellstmöglich einen umfassenden Überblick über das Ausmaß und die Ursachen der Umweltschäden verschaffen. Mit dem Auto oder per Schiff ist das nicht machbar. Flugbasierte Analyseverfahren sind hier deutlich überlegen, weil die in kürzester Zeit eine detaillierte Beschreibung des Ist-Zustandes ermöglichen", macht Irini Bannehr, Geschäftsführerin der SoliTec GmbH, deutlich. Gemeinsam mit ihrem Mann und dem Kooperationspartner Milan Geoservice plant, organisiert und analysiert die im IGZ ansässige Unternehmensgründerin flugbasierte Umweltuntersuchungen, bei denen Airborne-Laser-Scanner sowie hyperspektrale Sensoren zum Einsatz kommen.
Gescannte Solarpotenziale
Die Zusammenarbeit mit dem Nachbarn Milan Geoservice funktioniert perfekt: Milan verfügt über einen Airborne-Laser-Scanner, führt die Flüge durch und übernimmt die Datenerhebung. SoliTec kümmert sich um die Projekte, bei denen hyperspektrale Sensoren zum Einsatz kommen und ist für die gesamte Datenanalyse verantwortlich. Das erste gemeinsame Projekt führte beide Unternehmen nach Dessau, wo im Auftrag der Hochschule Sachsen-Anhalt ein geeigneter Standort für ein Solardachprogramm ermittelt werden sollte. Dazu scannte ein am Flugzeug installierter Laser verschiedene in Frage kommende Areale ab. Anhand der reflektierten Signale wurden digitale Oberflächen- und Geländemodelle erstellt. "Nach Auswertung der Daten konnten wir konkrete Empfehlungen für geeignete Standorte und die exakte Positionierung der Solarmodule geben", skizziert Prof. Lutz Bannehr die Ergebnisse des Projekts.
Detaillierte Gewässerdiagnose
Bei der Untersuchung von Umweltschäden eröffnen hyperspektrale Sensoren völlig neue Möglichkeiten. Während sich das Airborne-Laser-Scanning auf die exakte Darstellung der Oberflächen fokussiert, ergründen hyperspektrale Sensoren die Ursachen. Dabei wird das zu untersuchende Areal Zeile für Zeile abgetastet und die chemische Zusammensetzung spektral abgebildet. "Da jede chemische Substanz ein charakteristisches Spektralprofil aufweist, lässt sich sehr leicht ablesen, um welche Art der Verunreinigung es sich handelt", beschreibt Irini Bannehr die Pluspunkte des Verfahrens. Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie untersuchten SoliTec und Milan im Rahmen des Projekts Aero-Komplex-Monitoring die Wasserqualität der Tagebauseen in der Lausitz, die stark mit Bergbaurückständen belastet sind und einen extrem niedrigen pH-Wert aufweisen. Anhand der Analyseergebnisse können entsprechende Sanierungskonzepte erarbeitet werden.
Kombinierte Minenfahndung
Vielversprechende Synergieeffekte ergeben sich aus der Kombination beider Methoden: Airborne-Laser-Scanner charakterisieren die Oberfläche, hyperspektrale Sensoren die stoffliche Zusammensetzung. Welche interessanten Möglichkeiten die Kombilösung eröffnet, zeigt das Beispiel der Minensuche. Bislang werden dazu von Hand betriebene Suchgeräte oder speziell trainierte Hunde eingesetzt. Ein aufwändiges, gefährliches und mäßig erfolgreiches Verfahren. Wesentlich effizienter ist die von SoliTec und Milan entwickelte Methode: Der Airborne-Laser-Scanner macht die minentypischen Oberflächenveränderungen sichtbar, die hyperspektralen Sensoren visualisieren das aus den Minen austretende TNT-Gas.
Ambitionierte Vorreiter
"Die Zukunftsaussichten für flugbasierte Analyseverfahren sind vielversprechend. Milan hat sich im Bereich des Airborne-Laser-Scanning eine gute Marktposition erarbeitet und wir zählen im hyperspektralen Segment zu den Vorreitern", umschreibt Lutz Bannehr die Konkurrenzsituation. Die Vorraussetzungen, dass sich das eingespielte Team langfristig am Markt behauptet, könnten also kaum besser sein.
Autorin: Ariane Steffen
Link: www.solitec-berlin.de