productware unterstützt „Jugend forscht“-Projekt Rekari – Rehkitzrettung durch intelligente Drohnen technisch neu durchdacht

03. Mai 2022 – Die productware GmbH, ein Electronic Manufacturing Services (EMS) Unternehmen mit Sitz in Dietzenbach, unterstützt mit ihrer Kompetenz in der Entwicklung, Beschaffung und Fertigung von Baugruppen die Schüler Tim Arnold und Felix von Ludowig beim „Jugend forscht“-Projekt des Hanns-Seidel-Gymnasiums „Rekari – Rehkitzrettung durch intelligente Drohnen technisch neu durchdacht“.

Schätzungen zufolge sterben in Deutschland pro Jahr Hunderttausende Rehkitze durch Mäharbeiten. Leider ist es für die Landwirte nahezu unmöglich, die Wiesen vor dem Mähen abzusuchen. Hinzu kommt, dass Rehkitze beim Herannahen eines lauten Mähdreschers nicht etwa aufspringen und fliehen, sondern liegen bleiben und sich noch tiefer im Gras verstecken. Oft übernehmen Ehrenamtliche die mühsame Arbeit, möglichst viele Kitze zu retten, teilweise auch unterstützt durch ferngesteuerte Drohnen.

Genau hier setzt das Rekari-Projekt an: Es soll den Nutzen von Drohnen bei der Kitzrettung weiter steigern. Das Ziel ist ein System, bei dem eine Drohne mit einer Wärmebildkamera zunächst ein Feld autonom abfliegt, daraus eine thermographische Karte erstellt und den Standort der Rehkitze markiert. Anschließend werden die Daten an die Smartphones der Retter übertragen, die die thermischen Hotspots dann gezielt anlaufen. Da Rehkitze auch bei Gefahr ihr Versteck nicht verlassen, ist für ihre Rettung nur ein Scan-Flug notwendig.

Autonome Flugdrohne
Das Rekari-System basiert auf einem selbstfliegende Quadrocopter mit fest installierter Wärmebildkamera. Dabei sorgt das robuste Design der Flugdrohne für eine hohe Leistungsfähigkeit und Stabilität. Durch den festen Verbau der Wärmebildkamera ist es möglich, mit nur einem System die Drohne, die Wärmebildkamera und alle weiteren Funktionen zu verwalten. Die Anbindung an die Cloud ermöglicht das Auswerten der Bilddaten in Echtzeit. Ebenso können über die Cloud die Koordinaten zum Absuchen des Feldes auf die Drohne übertragen und den Suchhelfern die erstelle Wärmebildkarte zur Verfügung gestellt werden.

Herzstück der Drohne ist der vom Rekari-Team entwickelte intelligente Flight-Controller. Dieser steuert und stabilisiert die Drohne während des gesamten Flugs. Der Flight-Controller basiert auf einer Platine mit Raspberry Pi RP2040-Mikrocontroller sowie einer Reihe von Sensoren. Verbaut wurden unter anderem ein Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop und ein Kompasssensor zur Stabilisierung der Drohne. Für die Positions- und Höhenkontrolle kommen ein Barometer und ein GPS-Empfänger zum Einsatz. Die Herausforderung bei der Platinentwicklung lag in den besonders kleinen Abmessungen und der hohen Bestückungsdichte mit SMD-Bauelementen.

Hier kam productware ins Spiel. Der EMS-Spezialist hat schon mehrere Forschungs- und Studienprojekte unterstützt. Das Unternehmen schaffte es selbst in der aktuellen Halbleiterkrise, alle Komponenten auf Bestand und Lieferbarkeit zu prüfen, mögliche Alternativen zu suchen, fehlende Bauteile in kürzester Zeit zu beschaffen und die Platine innerhalb weniger Tage zu bestücken. Somit konnte die Platine schon wenige Wochen nach dem Layouten getestet und eingesetzt werden.

„Wir gratulieren dem Rekari-Team zum zweiten Platz beim Landeswettbewerb „Jugend forscht“ und wünschen den beiden viel Erfolg bei der Weiterentwicklung des Projektes“, kommentiert Marco Balling, Geschäftsführer der productware. „productware engagiert sich immer wieder gerne für Jugendprojekte, denn ein gut qualifizierter Nachwuchs ist Voraussetzung, um die Forschungskompetenz und Innovationsfähigkeit in Deutschland nachhaltig zu sichern. Daher ist es unser Anliegen, Schüler*innen, Studierende und Auszubildende aus der Umgebung zu unterstützen.“