Die Top 5 der Lidar-Anwendungen außerhalb des Autos

Die Lidar-Technologie spielt eine zentrale Rolle bei der Weiterentwicklung des Automobils. Sie wird die Art und Weise, wie wir uns im Zeitalter autonomer Fahrzeuge und Shuttles orientieren, entscheidend beeinflussen. Aber auch über den Automobilbereich hinaus hat Lidar mit hochauflösenden Scan-, Detektions- und Klassifizierungsfunktionen das Potenzial, viele Branchen grundlegend zu verändern. Dank der Vielseitigkeit können Lidar-Lösungen die Sicherheit, Produktivität und Effizienz bei einer Vielzahl von Anwendungen erhöhen. Außerhalb des Autos tun sich fünf Branchen und Anwendungsfälle besonders für einen Einsatz der Lidar-Technologie hervor.

1. Verkehrsfluss kontrollieren und sichern
   

Lidar kann unsere zukünftige Verkehrsinfrastruktur mitgestalten. Eine mögliche Anwendung ist zum Beispiel die automatisierte Mauterhebung. Da die Lidar-Technologie in der Lage ist, Objekte zu analysieren und zu klassifizieren, die sich mit Autobahngeschwindigkeit bewegen, können Mautsysteme in Zukunft verschiedene Fahrzeugtypen genau identifizieren und die entsprechenden Tarife berechnen. Zusätzlich zur Klassifizierung der Fahrzeuge kann Lidar Fahrzeuge mit Anhänger in Echtzeit erkennen oder die Position eines Fahrzeugkennzeichens bestimmen. So können zum Beispiel Kommunen Installationskosten sparen und sich zudem neue Einnahmequellen erschließen.

Des Weiteren lässt sich Lidar auch in intelligente Kreuzungen integrieren, um umfangreiche Daten für eine höhere Verkehrssicherheit sowie die Optimierung des Verkehrsflusses bereitzustellen – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Smart City. Während Lidar im Fahrzeug vor allem dabei hilft Objekte in kurzer und mittlerer Distanz besser zu erkennen, können Lidar-Sensoren an Straßenkreuzungen Informationen über den Verkehr, etwaige Unfälle und andere potenzielle Gefahren in größerer Distanz sammeln. Verkehrsleitsysteme können diese Daten verwenden, um die Verkehrsteilnehmer zu informieren oder zu warnen. Das macht die Lidar-Technologie zu einem wichtigen Faktor für die Zukunft des vernetzten autonomen Fahrens.

Lidar bietet eine anonyme Personenerkennung für Sicherheits- und Überwachungsanwendungen. Cepton

Im Schienenverkehr etwa kann Lidar Objekte identifizieren, die in den Gefahrenbereich gelangt sind. Wenn beispielsweise ein Auto in den Gleisbereich einfährt oder jemand von der Bahnsteigkante stürzt, können mit Lidar ausgestattete Sicherheitssysteme die entsprechenden Objekte schnell scannen, klassifizieren und rechtzeitig einen Alarm auslösen, um den Zugführer zu informieren. Dank der hohen Genauigkeit der Lidar-Punktewolken sowie der Fähigkeit, Informationen über Entfernung und Geschwindigkeit zu liefern, wissen die Lokführer frühzeitig, ob sie Maßnahmen ergreifen müssen, wenn eine Unregelmäßigkeit erkannt wird. Dies kann dazu beitragen, Unfällen vorzubeugen, das Verkehrssystem am Laufen zu halten und unnötige Unterbrechungen zu vermeiden.

Darüber hinaus können an den Zügen angebrachte Lidar-Sensoren die Gleise scannen und wartungsbedürftige Abschnitte identifizieren, was auch bei Fahrtgeschwindigkeit möglich ist. Zudem kann die Technologie in Seehäfen Container analysieren, Schäden erkennen und den Verlust von wertvollen Gütern verhindern.

2. Sicherheitssysteme anonymisieren und präzisieren verbessern

Lidar eröffnet zahlreiche attraktive und leistungsstarke Lösungen im Sicherheitsbereich. Denn die Technologie bietet eine hohe Toleranz gegenüber elektromagnetischen Störungen, eine hohe Auflösung und 3D-Bilder, die vollkommen unabhängig von den Lichtverhältnissen vor Ort sind. Lidar liefert echte 3D-Daten, das x, y, z von Objekten, sodass Sensoren nicht nur erkennen, was in den analysierten Bereich gelangt, sondern auch, wo es sich befindet und wie schnell es sich bewegt.

Lidar in Action: Intelligenter Lidar-Sensor zur Perimeterüberwachung Cepton

Aufgrund der hohen Genauigkeit kann Lidar somit die Häufigkeit von Fehlalarmen verringern, was die Kosten für die Überprüfung vor Ort durch das Sicherheitspersonal erheblich reduziert. Zusätzlich lässt sich Lidar mit Edge-Computing-Geräten und entsprechender Erkennungssoftware kombinieren, um eine sofortige 3D-Visualisierung der Punktdaten und eine Erkennung zu ermöglichen. Während viele intelligente Sicherheitssysteme heute auf sehr große Datenmengen zurückgreifen, analysieren und liefern lidarbasierende Systeme nur ausgewählte Daten und entlasten so die Datenspeicherung und die Bandbreitenauslastung des Netzwerks.

Zudem ist die Technologie hocheffizient, wenn sie für die Perimeterüberwachung und Einbruchserkennung eingesetzt wird. So können sich beispielsweise Umspannwerke mit Lidar absichern, ohne elektromagnetische Störungen durch die Metallkonstruktion befürchten zu müssen. Anwender können Sicherheitszonen über die Erkennungssoftware einfach definieren und anpassen, was die Integration und Konfiguration in verschiedenen Umgebungen und Szenarien erleichtert.

Zusammen mit Sicherheitslösungen kann Lidar die Lücke bei der Erfassung im mittleren Entfernungsbereich schließen. Des Weiteren kann die Technologie radargestützte Sicherheitssysteme dabei unterstützen herauszufinden, ob ein Falsch- oder Störungsalarm vorliegt. Sicherheitssysteme können die gesammelten Informationen zudem mit der Kamera abgleichen. Wenn sich beispielsweise eine Person sehr lange auf einem Parkplatz aufhält, kann Lidar ihr Verhalten verfolgen, ihren Standort identifizieren, die Kamera für eine genauere Überwachung aktivieren und das Objekt auf dem Kamerabild markieren, damit die Mitarbeiter den Vorfall weiter überprüfen können.

Was Lidar im Sicherheitsbereich einzigartig macht, ist, dass die anonymisierten Daten, die es bereitstellt, den wachsenden Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes entgegenkommen. Es besteht eine wachsende Nachfrage nach Technologielösungen, die die Privatsphäre und Daten der Menschen besser schützen, und Lidar erlaubt eine anonymisierte Beobachtung von Personen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitssystemen, die das Gesicht einer Person erfassen und die Daten auf Video speichern, können lidarbasierende Systeme potenzielle Bedrohungen erkennen, verfolgen und klassifizieren, aber gleichzeitig die Anonymität derjenigen wahren, die nicht an einem verdächtigen Vorfall beteiligt sind. Dies ist besonders hilfreich bei Orten, die aufgrund ihrer spezifischen Besucher extrem datenschutzrelevant sind, etwa Freizeitparks für Kinder.

Da sich Lidar gut in bestehende Sicherheitssysteme integrieren lässt, kann die Technologie erheblich dazu beitragen, die Sicherheit kritischer Infrastrukturen wie Flughäfen, Bildungsinstitutionen, Banken sowie einer Vielzahl öffentlicher Einrichtungen zu gewährleisten, in denen die Sicherheit und Privatsphäre einer großen Anzahl von Menschen gut geschützt werden muss.

3. Verborgenes in der Kartierung sichtbar machen

Wenn Lidar-Systeme in Drohnen integriert werden, können sie ein wichtiges Werkzeug für eine hochpräzise 3D-Luftkartierung sein. Sie helfen die Welt verständlicher zu machen, da sie wertvolle Informationen über Orte sammeln, die für Menschen nur schwer zugänglich sind.

Für Archäologen kann die Lidar-Kartierung hilfreiche Informationen über antike Ruinen und historische Denkmäler liefern. Die Technologie kann zum Beispiel erkennen, ob es zu einem Bruch in der Struktur eines historischen Gebäudes kommt, sodass Maßnahmen zur Instandsetzung und Vermeidung weiterer Schäden ergriffen werden können.

Lidar ist nützlich für die Erstellung von 3D-Karten von Küsten, Wäldern und anderen Landschaftstypen, um zum Beispiel Regierungen und Organisationen zu helfen, Probleme wie Vegetationsschwund oder Erosion zu identifizieren. Zudem greifen Ersthelfer auf Lidar-Systeme zurück, um kritische Informationen über ein Gebiet nach Naturkatastrophen wie Erdbeben, Überschwemmungen oder Tsunamis zu erhalten. Aufgrund der Fähigkeit zur Kartierung der Umwelt und der Ortung von Menschen kann Lidar hier eine nützliche Technologie für die erste schnelle Bewertung der Situation und die Vorbereitung von Rettungseinsätzen sein.

Weitere Anwendungsgebiete sind etwa die Stadtplanung oder die Kartierung von Versorgungsanlagen. In einem Stadtgebiet können 3D-Karten zum Beispiel wertvolle Informationen über Gebäude, Bäume und Infrastruktur liefern, die für Stadtplaner oder Bauarbeiter von Nutzen sind. Für Versorgungsanlagen hingegen eignet sich Lidar optimal, um Pipelines, Stromleitungen und andere Infrastrukturen effizienter zu überwachen.

4. Ertrag in der Landwirtschaft optimieren

Lidar-Technologie ist auch ein wichtiger Faktor bei der Weiterentwicklung der Präzisionslandwirtschaft. Die Integration von Lidar in landwirtschaftlichen Maschinen hilft, die Sicherheit, Genauigkeit und Effizienz zu erhöhen.

So können Experten mit der Lidar-Technologie die Art und die Zusammensetzung des Bodens in einem definierten Gebiet bestimmen. Das wiederum hilft Landwirten zu entscheiden, welche Anbaumethoden sie auf einem Grundstück anwenden sollen und welcher Dünger verwendet werden kann. Auch Bodenerosion lässt sich mithilfe von Daten aus dem Lidar-Scanning verhindern, da Lidar genaue Informationen über das Gelände eines landwirtschaftlichen Betriebs liefert.

Bahnübergang-Verkehrsinfrastruktur: Lidar sorgt für Fußgänger- und Fahrzeugsicherheit an Verkehrsknotenpunkten. Cepton

Ebenfalls lässt sich die Lidar-Technologie für die Analyse von Nutzpflanzen verwenden, wodurch sie Landwirte bei der Arbeit unterstützt; zunächst über die Bereitstellung von Informationen über die Qualität der Pflanzen, aber auch, wie gut eine bestimmte Pflanzenart wächst und ob es Schäden gibt. So können Bauern mit Lidar Anbaumethoden optimieren und Erträge steigern.

Die Technologie ermöglicht es ebenso, Traktoren und Mähdrescher präziser zu navigieren und so deren Effizienz zu verbessern. Da Lidar unabhängig vom Tageslicht eingesetzt werden kann, können landwirtschaftliche Arbeiten bis in die Nacht ausgedehnt werden. Lidar reduziert auch Unfälle und erkennt, ob sich eine Person im Fahrtweg eines Fahrzeugs befindet, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten.

Alle Daten, die Landwirte mithilfe von Lidar-Technologie generieren, können in Datenbanken eingespeist und mit Daten der vergangenen Jahre verglichen werden, sodass sich fundiertere Entscheidungen für die Zukunft treffen lassen.

5. Bergbau sicherer machen

Im Bergbau lässt sich Lidar auf vielfältige Weise einsetzen und trägt dazu bei, die Effizienz, Produktivität und Sicherheit des Bergbaus zu erhöhen. In Bergbaumaschinen integriert kann Lidar dabei helfen, Großfahrzeuge besser durch Tunnel zu navigieren und somit die Sicherheit der Arbeiter gewährleisten. Auch die Lastabtastung kann mit der Technologie erfolgen, um genaue Informationen zu erhalten, wie viel Material sich auf einem Fahrzeug befindet. Auch die Luftbildkartierung von Abbaustätten bietet wertvolle Hinweise für Bergbauunternehmen. Mit 3D-Luftkarten können die Betreiber exakte Informationen über bereits abgebaute Bestände und neu zu evaluierendes Gelände gewinnen.

Mit Lidar-Sensoren lassen sich sowohl Mitarbeiter in Gefahrenzonen erkennen als auch die Zahl der Personen überprüfen, die einen Tunnel verlassen. So kann die Zahl der Personen überprüft werden, die den Tunnel betreten und verlassen haben. Stürzt eine Mine ein, kann Lidar Rettungskräften helfen, die Unfallstelle zu beobachten und die Betroffenen zu retten.

Lidar birgt hohes Potenzial für zahlreiche Branchen. Wie schnell sich die Technologie im Massenmarkt durchsetzen wird, ist abhängig von Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten. Viele technologische Innovationen erlauben inzwischen bereits höhere Auflösungen, größere Reichweiten und breitere Sichtfelder sowie eine Massenproduktion zu verträglichen Kosten ohne die Verwendung seltener und teurer Materialien.

Die Lidar-Revolution hat daher gerade erst begonnen. Die oben genannten Anwendungen werden bereits weltweit getestet, evaluiert und implementiert. Und in den kommenden Jahren werden wir noch zahlreiche weitere Anwendungsbereiche für Lidar sehen – die Möglichkeiten der Technologie sind grenzenlos.

(prm)