Der Wald im Stress
Unsere Wälder stehen zunehmend unter extremen Umweltbedingungen – Hitze, Dürre und der Befall durch Borkenkäfer setzen ihnen erheblich zu. Um die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und Lösungsansätze zu entwickeln, ermöglichte Prof. Ulrike Wallrabe über 55 Schülerinnen und Schülern des Freiburg Seminars faszinierende Einblicke in die aktuelle Forschung des Sonderforschungsbereichs ECOSENSE. Anschaulich erklärte sie, wie moderne Sensortechnologien dabei helfen können, die Widerstandsfähigkeit von Bäumen zu analysieren, um zukünftig gezielte Schutzmaßnahmen abzuleiten. Die enge Verbindung zwischen Forst- und Umweltwissenschaften – führend in der Prozessforschung und Ökosystemanalyse – und der Mikrosystemtechnik sowie Nachhaltigen Technischen Systemen – spezialisiert auf Sensoren, Aktoren, Energieautonomie und Sensornetzwerke – unterstreicht die besondere Stärke der Universität Freiburg. Diese interdisziplinäre Expertise ermöglicht die Entwicklung des „ECOSENSE Werkzeugkastens“: eines kostengünstigen, mobilen Systems zur schnellen und präzisen Bewertung von Ökosystemen.
Der Vortrag zeigte, welche Stressfaktoren den Wald besonders belasten und wie innovative Sensortechnologien helfen, sie frühzeitig zu erkennen. Im Fokus steht die Entwicklung minimal invasiver Messverfahren, die Veränderungen in der Baumphysiologie erfassen. Sensoren messen dabei kontinuierlich Wassergehalt, CO2, Photosyntheseaktivtät und flüchtige organische Verbindungen.
Ein großflächiges Sensornetzwerk in einem Waldgebiet bei Ettenheim liefert bereits über tausend kontinuierliche Sensordatenströme, die per Funk automatisch auf den Servern der Universität gespeichert werden. Dort können sie von den Forscherinnen und Forschern direkt ausgewertet werden, und sie erhalten wertvolle Erkenntnisse zur Widerstandsfähigkeit verschiedener Bäume in Zeiten dramatischer Klimaveränderungen.
Ein weiterer Schwerpunkt ist der Einsatz digitaler Technologien und KI-gestützter Modelle, die diese Sensordaten nutzen, zur Prognose der Waldgesundheit. Diese ermöglichen es, komplexe Zusammenhänge zwischen Umwelteinflüssen und Baumreaktionen zu erkennen und frühzeitig Maßnahmen abzuleiten.
Zum Abschluss präsentierte Yasmina Frey, wie sie spezielle Blattküvetten zur Messung von CO2 und flüchtigen organischen Verbindungen entwickelte. Die Herausforderung lag unter anderem in Größe, Gewicht, gasdichter Befestigung und Outdoor-Tauglichkeit. Ihre Lösung: Küvetten mit einer Silikondichtung und magnetischer Klemmung, um Blätter schonen zu fixieren. Die Schüler*innen konnten diese direkt an einem mitgebrachten Fikusbaum begutachten.
Wir würden uns sehr freuen, einige der Schülerinnen und Schüler nach ihrer Schulzeit an der Technischen Fakultät der Universität Freiburg wiederzusehen! Hier erwarten die Studierenden spannende Möglichkeiten, um weiter an innovativen Lösungen für die drängenden Umweltprobleme unserer Zeit zu arbeiten.
Kontakt:
Kerstin Steiger-Merx
Referentin PR/Marketing
Technische Fakultät
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-8056
E-Mail: steiger-merx@tf.uni-freiburg.de
Prof. Dr. Ulrike Wallrabe
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
E-Mail: wallrabe@imtek.uni-freiburg.de
Yasmina Frey
Doktorandin
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
E-Mail: yasmina.frey@imtek.uni-freiburg.de
04.02.2025