Wie Siemens für mehr Sicherheit im Wald sorgen will

Wer im Wald arbeitet, bewegt sich in einem Umfeld, das viele Herausforderungen mit sich bringt. Wechselnde Wetterbedingungen, unwegsames Gelände oder Unfälle führen zu einem erhöhten Risiko für Forstarbeiterinnen und -arbeiter.

“Eine große Problematik in der Forstwirtschaft ist, entsprechend qualifiziertes Personal für das Fahren oder das Be- und Entladen von Maschinen zu finden”, sagt Herbert Tanner. Er ist Niederlassungsleiter bei Siemens in Graz und zuständig für das Forschungsprojekt FutureWoodTrans - Sustainable Autonomous Forestry Logistics (FWT). 

Mithilfe von diesem Projekt sollen Systeme und Maschinen im Wald in Zukunft autonom arbeiten, sodass das Risiko für Menschen reduziert wird. Das bedeute aber auch, dass die Technologie keine Unfälle verursachen darf, weshalb entsprechende Sicherheitskonzepte benötigt und im Rahmen des Projekts ausgearbeitet werden. Außerdem sollen die CO2-Emissionen durch die Elektrifizierung von Geräten reduziert werden. 

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Herausforderungen der Holzindustrie

Die Holzindustrie ist ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in Österreich. Sie steht vor einigen Herausforderungen. “Dazu zählen Treibhausgasemissionen, die durch dieselmotorische Antriebe ausgestoßen werden, hohe Sicherheitsrisiken aufgrund der gefährlichen Arbeiten im Forst und der Fachkräftemangel”, sagt Tanner. 

Siemens will diese Herausforderungen gemeinsam mit Partnern wie der TU Graz, dem Forstbetrieb Franz Mayr-Melnhof-Saurau, PALFINGER EPSILON und der Holzcluster Steiermark GmbH im Rahmen des FWT adressieren. Dafür wird ein Fokus auf 3 Bereiche gelegt: Fahrzeuge und Forstmaschinen sollen elektrifiziert, logistische Systeme automatisiert und umfassende Sicherheitskonzepte zur Reduktion der Risiken in der Forstarbeit erarbeitet werden.

“Langfristig kann ein Beitrag zur Reduktion von CO2-Emissionen durch die Elektrifizierung der Fahrzeuge geleistet werden, die durch den Transport von Holzblochen aus höheren in tiefere Lagen sogar Energie rekuperieren können”, sagt Tanner. Das gelingt durch Rekuperationsbremsen, mit denen die Energie beim Bremsen in Strom statt Wärme umgewandelt wird. 

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Automatisierung gegen Gefahren in der Forstwirtschaft 

Um die Ziele in diesen 3 Gebieten zu erreichen, braucht es technische Unterstützung. Zum Einsatz kommen Sensoren, aber auch Robotik- und KI-gestützte Verfahren zur Erkennung von Gefahren, Objekten und Personen. Auch die Automatisierung von Fahrfunktionen wird erprobt. 

“Dazu zählen automatisierte Kran- und Fahrzeugsubsysteme, die mithilfe von Drehgebern, GPS, Kameras und LiDAR-Sensoren ihre Position bestimmen und die Umgebung erfassen”, erklärt Tanner. Unfälle durch Kollision, Umkippen oder Überlastung beim Kranbetrieb sollen so verhindert werden. Durch die Automatisierung wird außerdem das Risiko von Fehlbedienungen reduziert. 

Im Vergleich zur Automatisierung im Straßenverkehr sind die Anforderungen bei autonomen Systemen in Forstbetrieben höher. Schließlich müssen hier auch Tiere und Menschen in schwierigem Gelände erkannt werden. Auch die Steuerung der automatisierten Fahrzeuge sei eine Herausforderung. “Die Algorithmen müssen daher besonders robust sein und die Sensorik muss zuverlässig in widrigen Umgebungen funktionieren. Zudem müssen Sicherheitssysteme verstärkt auf die Gefahr des Umkippens eingehen und die Planung von Fahrwegen (Trajektorien) entsprechend anpassen”, sagt Tanner.

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Mehr Sicherheit im Wald 

Getestet werden diese Entwicklungen unter realen Bedingungen im Rahmen von Teststrecken und an einem Prototypenkran im Forstbetrieb Franz Mayr-Melnhof-Saurau. “Dabei wird überprüft, wie sich die Systeme im Wald, auf Forstwegen und auf dem Betriebsgelände verhalten”, führt Tanner aus.

Die Ergebnisse sollen in eine Risikoanalyse einfließen. “Die umfangreiche Risikoanalyse ermittelt sämtliche Gefährdungen, sodass gezielt Sicherheitsfunktionen (z. B. sichere Stopp-Funktionen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kollisionsvermeidung) implementiert werden können”, erklärt Tanner.  

Projekt läuft bis 2026

Seit April 2023 läuft das Forschungsprojekt FWT. “Zurzeit wird das automatisierte Laden und Entladen von Baumstämmen experimentell untersucht, Sensorsysteme und Steuerungsfunktionen für das automatisierte Fahren im Forst erprobt und das Sicherheitskonzept detailliert”, sagt Tanner. 

Das Ziel des Projekts, das noch bis Frühjahr 2026 läuft, ist die experimentelle, prototypische Darstellung von Verladeprozessen und des automatisierten Fahrens im Forst. Auch das Sicherheitskonzept und eine Potenzialanalyse der Technologien für zukünftige Anwendungen sollen bis dahin finalisiert werden.

All das soll auch dazu führen, die Berufe im Forst attraktiver für eine breite Gruppe von Menschen zu machen, "da die körperlichen Belastungen durch den Einsatz automatisierter Technologien reduziert werden”, erklärt Tanner.

Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation mit Siemens.