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<title>Lidar</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Lidar</h1>

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Lidar (<a href="Liste_der_IPA-Zeichen" title="Liste der IPA-Zeichen">Aussprache</a> [<style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r227981795">

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.mw-parser-output .IPA a{text-decoration:none}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style>ˈlaɪdɑːr]) ist eine Methode, um <a href="Abstand" title="Abstand">Abstand</a> und <a href="Geschwindigkeit" title="Geschwindigkeit">Geschwindigkeit</a> zu messen. Mit mehreren oder beweglichen Lidar-Sensoren können auch Form und Oberflächenbeschaffenheit (zum Beispiel rau oder glatt) bestimmt werden.

Diese Informationen werden <a href="Elektrooptische_Entfernungsmessung" title="Elektrooptische Entfernungsmessung">elektrooptisch erfasst</a>. Somit können auch <a href="Erdatmosph%C3%A4re" title="Erdatmosphäre">atmosphärische</a> Parameter aus der Ferne gemessen werden, etwa Temperatur, Zusammensetzung und Partikelgröße in Wolken.

Statt <a href="Radiowelle" title="Radiowelle">Radiowellen</a> wie beim <a href="Radar" title="Radar">Radar</a> werden bei Lidar <a href="Laser" title="Laser">Laserstrahlen</a> genutzt, genauer ist es eine Form des <a href="Dreidimensional" class="mw-redirect" title="Dreidimensional">dreidimensionalen</a> <a href="Laserscanning" title="Laserscanning">Laserscanning</a>.

Andere Namen sind LIDAR (Light imaging, detection and ranging), LiDAR (Light Detection and Ranging)<a href="#cite_note-1">[1]</a><a href="#cite_note-2">[2]</a> und Ladar (Light amplification by Stimulated Emission of Radiation detection and ranging).

Lidar wird zur Erstellung hochauflösender <a href="Landkarte" class="mw-redirect" title="Landkarte">Landkarten</a> verwendet, mit Anwendungen in den Bereichen <a href="Vermessung" title="Vermessung">Vermessung</a>, <a href="Geod%C3%A4sie" title="Geodäsie">Geodäsie</a>, <a href="Geomatik" title="Geomatik">Geomatik</a>, <a href="Arch%C3%A4ologie" title="Archäologie">Archäologie</a>, <a href="Geographie" title="Geographie">Geographie</a>, <a href="Geologie" title="Geologie">Geologie</a>, <a href="Geomorphologie" title="Geomorphologie">Geomorphologie</a>, <a href="Seismologie" title="Seismologie">Seismologie</a>, <a href="Meteorologie" title="Meteorologie">Meteorologie</a>, <a href="Forstwirtschaft" title="Forstwirtschaft">Forstwirtschaft</a> und <a href="Airborne_Laserscanning" title="Airborne Laserscanning">Airborne Laserscanning</a>.

Eine wesentliche Rolle spielt Lidar auch bei der Steuerung <a href="Autonomes_Fahrzeug" class="mw-redirect" title="Autonomes Fahrzeug">autonomer Fahrzeuge</a>.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Funktionsweise">Funktionsweise</h2></div>

Lidar-Systeme zur Atmosphärenmessung senden <a href="Laser" title="Laser">Laserimpulse</a> aus und detektieren das aus der <a href="Erdatmosph%C3%A4re" title="Erdatmosphäre">Atmosphäre</a> zurückgestreute Licht. Aus der Laufzeit der Lichtsignale wird die Entfernung zum Ort der <a href="Streuung_(Physik)" title="Streuung (Physik)">Streuung</a> berechnet. Wolken- und Staubteilchen in der Luft (<a href="Aerosol" title="Aerosol">Aerosole</a>) streuen das Laserlicht und ermöglichen eine hochauflösende Detektion und <a href="Entfernungsmessung" title="Entfernungsmessung">Entfernungsmessung</a> von Wolken und Aerosolschichten. Mit komplexeren Systemen lassen sich atmosphärische Zustandsparameter und die Konzentration von atmosphärischen <a href="Spurengase" title="Spurengase">Spurengasen</a> bestimmen. Beispielsweise dienen Lidar-Instrumente auch der Überwachung von <a href="Emission_(Umwelt)" title="Emission (Umwelt)">Emissionsmengen</a> von Schornsteinen von Fabriken auf Einhaltung vorgegebener <a href="Grenzwert_(Technik)" title="Grenzwert (Technik)">Grenzwerte</a>.

Je nach <a href="Wellenl%C3%A4nge" title="Wellenlänge">Wellenlänge</a> des verwendeten Laserlichts sind Lidar-Systeme mehr oder weniger empfindlich für molekulare oder Partikelrückstreuung. Auch hängt die Stärke der Rückstreuung bei einer Wellenlänge von der jeweiligen Partikelgröße und Konzentration ab. Mit Lidar-Systemen, die mehrere Wellenlängen nutzen, kann daher die genaue Größenverteilung der atmosphärischen Partikel bestimmt werden.

Mit ausgefeilten Techniken lässt sich mittels Lidar eine Vielzahl an Zustandswerten der Atmosphäre messen: Druck, <a href="Temperatur" title="Temperatur">Temperatur</a>, Feuchte, Wasserdampf-Konzentration sowie die Konzentration atmosphärischer Spurengase (Ozon, <a href="Stickoxid" class="mw-redirect" title="Stickoxid">Stickoxide</a>, <a href="Schwefeldioxid" title="Schwefeldioxid">Schwefeldioxid</a>, <a href="Methan" title="Methan">Methan</a> und so weiter). Außerdem lassen sich die <a href="Optisch" class="mw-redirect" title="Optisch">optischen</a> Eigenschaften von Aerosolen und Wolkenpartikeln bestimmen (<a href="Extinktionskoeffizient" title="Extinktionskoeffizient">Extinktionskoeffizient</a>, Rückstreuungskoeffizient, <a href="Depolarisation_(Wellenausbreitung)" title="Depolarisation (Wellenausbreitung)">Depolarisation</a>). Mit einem Depolarisations-Lidar lässt sich der <a href="Aggregatzustand" title="Aggregatzustand">Aggregatzustand</a> (flüssig oder fest, also bei Wolkenteilchen: ob noch Wasser oder schon Eis) bestimmen (siehe auch <a href="Polarisation" title="Polarisation">Polarisation</a>).

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Raman-Lidar-Systeme">Raman-Lidar-Systeme</h3></div>

Raman-Lidar-Systeme (siehe auch <a href="Raman-Spektroskopie" title="Raman-Spektroskopie">Raman-Spektroskopie</a>) detektieren zusätzlich zur Rückstreuung der gerade ausgesendeten Strahlung einer bestimmten Wellenlänge (elastische Rückstreuung) auch Signale bei anderen Wellenlängen. Diese Signale entstehen dadurch, dass ein Teil der Energie des ausgesendeten Lichts bei der <a href="Reflexion_(Physik)" title="Reflexion (Physik)">Reflexion</a> in Wärme, das heißt <a href="Vibration" title="Vibration">Vibration</a> oder <a href="Rotation_(Physik)" title="Rotation (Physik)">Rotation</a> von <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Molekülen</a> bzw. <a href="Phonon" title="Phonon">Gitterschwingungen</a> von Kristallen, umgewandelt wird (<a href="Streuung_(Physik)#Raman-Streuung" title="Streuung (Physik)">inelastische Streuung</a>). Dieser Energieverlust bei der Reflexion ist charakteristisch für Schwingungsmodi verschiedener chemischer Bindungen. Wassermoleküle streuen beispielsweise grünes Licht mit kleiner Wahrscheinlichkeit rot zurück (frequenzverdoppeltes Nd:YAG-Laserlicht einer Wellenlänge von 532 Nanometern wird bei 660 Nanometern zurück gestreut). Dieser Prozess wird bei der Bestimmung des Wasserdampfmischungsverhältnisses in der Atmosphäre (Wasserdampf-Raman-Lidar) verwendet. Die Intensität der inelastischen <a href="Raman-Streuung" title="Raman-Streuung">Raman-Streuung</a> verhält sich gegenüber der Wellenlänge so wie die elastische Rayleigh-Streuung, also umgekehrt proportional zur vierten Potenz der Wellenlänge. Daher ist es sinnvoll, auf Laser im ultravioletten Spektralbereich zurückzugreifen, also zum Beispiel frequenzverdreifachte <a href="Nd%3AYAG-Laser" title="Nd:YAG-Laser">Nd:YAG-Laser</a> (355 Nanometer) oder sogar Xe:Cl-Excimer-Laser mit 308 Nanometern Wellenlänge. Bei noch kürzeren Wellenlängen dominiert jedoch die Absorption durch atmosphärisches Ozon, so dass sich über die stärkere Rückstreuung bei größeren Entfernungen (mehrere Kilometer) kein weiterer Vorteil erzielen lässt.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Differentielle_Absorptions-Lidar">Differentielle Absorptions-Lidar</h3></div>

Spurengaskonzentrationen können auch – und bei den meisten Stoffen genauer – mit der Methode des differentiellen Absorptions-Lidars (engl.: differential absorption lidar, DIAL) gemessen werden. Bei dieser Technik werden zwei Laserpulse unterschiedlicher Wellenlänge ausgesendet. Eine der Wellenlängen wird so gewählt, dass sie vom Stoff, dessen Konzentration bestimmt werden soll, absorbiert wird (On-line-Wellenlänge); die andere Wellenlänge so, dass sie nicht oder möglichst wenig absorbiert wird (Off-line-Wellenlänge). Aus dem schrittweisen Vergleich der Rückstreusignale (jeweils für „on“ und „off“) kann dann das Konzentrationsprofil des Stoffes entlang der Ausbreitungslinie der Laserpulse berechnet werden. Absorptionskoeffizienten sind in der Regel aus Laborexperimenten gut bekannt; DIAL bestimmt mittels der entsprechenden Werte für On- und Off-Wellenlänge die atmosphärische Spurengaskonzentration, ohne dass eine weitere Kalibrierung des Instrumentes erforderlich wäre (die Technik ist „selbst<a href="Kalibrieren" class="mw-redirect" title="Kalibrieren">kalibrierend</a>“). Dafür müssen allerdings die Wellenlängen der Laserpulse sehr genau eingestellt bzw. kontrolliert werden. Da die Absorptionskoeffizienten von Druck und Temperatur abhängen, müssen diese entlang der <a href="Messstrecke" title="Messstrecke">Messstrecke</a> genau bekannt sein. Vor allem bei der Vertikalsondierung der Atmosphäre spielt dieser Umstand eine große Rolle. Ebenso muss berücksichtigt werden, dass das Rückstreulicht (Rayleigh-Streuung) eine temperaturabhängige Dopplerverbreiterung erfährt. Dieser Effekt tritt jedoch nicht bei der Rückstreuung an Partikeln (Aerosolen) auf. Daher müssen auch Informationen über das Verhältnis von Rayleigh-Streuung und Rückstreuung an Partikeln eingeholt werden.

Unter aerosolfreien Bedingungen und der Annahme, dass die spektrale Verteilung des Lichts nicht signifikant durch das zu messende Spurengas selbst verändert wird, gilt die vereinfachte Lidar-Gleichung für das DIAL:

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N(r)={\frac {1}{\Delta \sigma _{\uparrow }(r)+\Delta \sigma _{\downarrow }(r)}}\cdot \left[-{\frac {\text{d}}{{\text{d}}r}}\ln {\frac {S_{\mathrm {on} }(r)}{S_{\mathrm {off} }(r)}}\right]}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/42efde7d1f422d43bbd1543fa5de468d9ce7c1b0.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.671ex; width:45.277ex; height:6.509ex;" alt="{\displaystyle N(r)={\frac {1}{\Delta \sigma _{\uparrow }(r)+\Delta \sigma _{\downarrow }(r)}}\cdot \left[-{\frac {\text{d}}{{\text{d}}r}}\ln {\frac {S_{\mathrm {on} }(r)}{S_{\mathrm {off} }(r)}}\right]}" loading="lazy"></dd></dl>

Dabei ist <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N(r)}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N(r)}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b17e8eac438a334f749576080eb268a3cd84ec41.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:4.922ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle N(r)}" loading="lazy"> die Konzentration des zu messenden Spurengases, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \Delta \sigma _{\uparrow }(r)}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \Delta \sigma _{\uparrow }(r)}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5fa8ccbcf3500d43478cc9f02ae019aae57180ae.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:7.175ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \Delta \sigma _{\uparrow }(r)}" loading="lazy"> bzw. <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \Delta \sigma _{\downarrow }(r)}">

<msub>

</mrow>

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</mstyle>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \Delta \sigma _{\downarrow }(r)}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8c0a9d08fe9d62d5f794b39bf8461b127b5075c2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:7.175ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \Delta \sigma _{\downarrow }(r)}" loading="lazy"> die Differenzen der effektiven Absorptionsquerschnitte <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (\sigma _{\mathrm {off} }-\sigma _{\mathrm {on} })}">

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2c6dc9a48a1fe6d816beb94ba5f65973c5747b5c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:11.55ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle (\sigma _{\mathrm {off} }-\sigma _{\mathrm {on} })}" loading="lazy"> auf dem Lichtweg des Laserstrahls bis zum Streuprozess bzw. auf dem Lichtweg vom Streuprozess zum Lidar-Empfänger und <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S_{\mathrm {on} }(r)}">

<msub>

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</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S_{\mathrm {on} }(r)}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f70be653df5879d2551a35841778d7a4bab7aac5.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.251ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle S_{\mathrm {on} }(r)}" loading="lazy"> und <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S_{\mathrm {off} }(r)}">

<msub>

</mrow>

</msub>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S_{\mathrm {off} }(r)}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/21c0a8664d286a4eafffa24003cb0a1b6729c994.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.561ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle S_{\mathrm {off} }(r)}" loading="lazy"> die Rückstreusignale der Laserschüsse auf den Wellenlängen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \lambda _{\mathrm {on} }}">

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \lambda _{\mathrm {on} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4adf4045abd74aee3fde4c84c18548d17247b3ac.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.323ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \lambda _{\mathrm {on} }}" loading="lazy"> bzw. <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \lambda _{\mathrm {off} }}">

<msub>

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</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \lambda _{\mathrm {off} }}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/08263ff35bcbac09119e948f3b2090f7a784458b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.633ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \lambda _{\mathrm {off} }}" loading="lazy">. Bei einer signifikant aerosolhaltigen Atmosphäre ist die Berechnung von <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N(r)}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N(r)}</annotation>

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</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b17e8eac438a334f749576080eb268a3cd84ec41.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:4.922ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle N(r)}" loading="lazy"> allgemein erheblich komplexer, da die spektrale Verteilung des rückgestreuten Lichts stark von der Verteilung der Aerosole abhängig ist.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Risiken">Risiken</h2></div>

Bei der von einigen <a href="Kraftfahrzeug" title="Kraftfahrzeug">Kraftfahrzeugen</a> genutzten Abstandsmessung mittels Lidar können die ausgesandten Infrarot-Laserstrahlen den Sensor einer Kamera (z. B. in einem Smartphone) beim Auftreffen dauerhaft beschädigen, sofern der Abstand zwischen Lidar-Kapsel und Kamera nur wenige Meter beträgt und das Lidar System mit einem 1550-nm-Laser arbeitet.<a href="#cite_note-3">[3]</a><a href="#cite_note-4">[4]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weitere_Anwendungen">Weitere Anwendungen</h2></div>

Lidar-Systeme werden von Luftfahrzeugen aus eingesetzt, um <a href="Digitales_H%C3%B6henmodell" title="Digitales Höhenmodell">digitale Geländemodelle</a> zu erstellen. Durch die hohe mögliche Punktdichte ist es dabei sogar in Wäldern möglich, durch die Blätterkronen von Bäumen hindurch bis auf den Erdboden zu messen. Auf diese Weise können auch in solchen Gebieten prähistorische Stätten aufgespürt werden.<a href="#cite_note-5">[5]</a>

Lidar ersetzt immer stärker das Radar als Messinstrument bei mobilen <a href="Geschwindigkeits%C3%BCberwachung" title="Geschwindigkeitsüberwachung">Geschwindigkeitskontrollen</a>. Auch bei stationären Geschwindigkeitsmessungen kann die Lidar-Technologie als Alternative zu dort verbreiteten Techniken wie <a href="Induktionsschleife" title="Induktionsschleife">Induktionsschleifen</a> eingesetzt werden.<a href="#cite_note-6">[6]</a>

Auch <a href="Laserentfernungsmesser" class="mw-redirect" title="Laserentfernungsmesser">Laserentfernungsmesser</a> für Handwerk, Bau- und Vermessungswesen arbeiten nach dem Lidar-Prinzip. Prinzipiell können alle auch vom Radar her bekannten Messprinzipien für Lidar angewandt werden.

Lidar-Systeme kommen auch im Bereich der Fahrerassistenzsysteme für Automobile und „automatisiertes Fahren“ zur Anwendung. Weiterhin kommt das Sensorprinzip in <a href="Fahrerloses_Transportfahrzeug" title="Fahrerloses Transportfahrzeug">fahrerlosen Transportfahrzeugen</a> zum Einsatz, siehe auch <a href="Fahrerloses_Transportfahrzeug#Lasernavigation" title="Fahrerloses Transportfahrzeug">Lidar zur Hinderniserkennung</a>.<a href="#cite_note-7">[7]</a> Der Einsatz ist hier auch teilweise genormt, um Unfälle mit Personen, die die automatischen Fahrwege kreuzen könnten, zu vermeiden (<a href="Fahrerloses_Transportfahrzeug#Sicherheitstechnik" title="Fahrerloses Transportfahrzeug">Personenschutzanlage</a>).<a href="#cite_note-sick-8">[8]</a> Die hier verwendeten Systeme sind i. d. R. als kompakte Sensormodule ausgeführt. Bei einer typischen Bauform wird der Laserstrahl zwar horizontal über einen weiten Winkelbereich abgelenkt (bis zu 360°), vertikal sind jedoch nur einige wenige Winkel kanalweise realisiert (zum Beispiel 16 Kanäle mit jeweils 2° Abstand). Dies reicht für eine Hinderniserkennung typischerweise vollkommen aus.<a href="#cite_note-9">[9]</a>

Weiterhin werden <a href="Wind-LiDAR" title="Wind-LiDAR">Wind-Lidar-Systeme</a> von modernen Passagierflugzeugen zur Detektion von Turbulenzen und Scherwinden im Nahbereich (in Flugrichtung) benutzt.

In der <a href="Windenergie" title="Windenergie">Windenergiebranche</a> wird zunehmend neben akustischen Messverfahren (<a href="Sodar" class="mw-redirect" title="Sodar">Sodar</a>) auch Lidar eingesetzt, um horizontale und vertikale <a href="Windgeschwindigkeit" title="Windgeschwindigkeit">Windgeschwindigkeit</a> und <a href="Windrichtung" title="Windrichtung">Windrichtung</a> zu messen und zum Beispiel an die Leitstelle zur optimalen Einstellung der Windräder zu übermitteln. Die Messung erfolgt typisch im Bereich von 40 bis 200 Metern Höhe und erfasst Windgeschwindigkeiten zwischen 0 und 70 Metern pro Sekunde bei 0,1 Metern pro Sekunde Genauigkeit. Der Vorteil von Lidar gegenüber Sodar besteht in der geringeren Störanfälligkeit gegenüber Geräuschen, womit eine weitere Verbreitung der Technik absehbar ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber Sodar-Systemen ist, dass moderne, kommerziell erhältliche Lidar-Systeme klein und leicht sind und von ein bis zwei Personen transportiert bzw. auf- und abgebaut werden können. Das macht sie somit auch interessant für kurzzeitige Messungen, zum Beispiel bei der Standortsuche oder für die Leistungskennlinienvermessung von <a href="Windkraftanlage" title="Windkraftanlage">Windkraftanlagen</a>.<a href="#cite_note-10">[10]</a><a href="#cite_note-11">[11]</a>

Auch in der <a href="Offshore-Windpark" title="Offshore-Windpark">Offshore</a>-Branche wird an dem Einsatz von Lidar-Systemen gearbeitet. So gibt es bereits installierte Messgeräte auf Offshore-Plattformen<a href="#cite_note-12">[12]</a> sowie erste Prototypen von bojengestützten Lidar-Windmessgeräten.<a href="#cite_note-13">[13]</a> Es gibt auch Ansätze, das Lidar direkt auf die Gondel von Windkraftanlagen zu installieren.<a href="#cite_note-14">[14]</a>

Die Wind-Lidar-Systeme werten die durch den <a href="Dopplereffekt" class="mw-redirect" title="Dopplereffekt">Dopplereffekt</a> verursachte Frequenzverschiebung zwischen ausgesendetem und empfangenem Signal aus, das zuvor an Aerosolen reflektiert wurde, die mit dem Wind (und damit in Geschwindigkeit und Richtung gleich dem Wind) mitgetragen wurden. Durch die Messung in mindestens drei verschiedene Richtungen lässt sich somit Betrag und Richtung des Windvektors errechnen.<a href="#cite_note-15">[15]</a>

Seit Oktober 2020 sind iPad Pro und iPhone 12 Pro erhältlich. Beide können mit Lidar innerhalb einer Reichweite von fünf Metern Raumtiefen in Innenräumen und im Freien vermessen.<a href="#cite_note-16">[16]</a>

In der <a href="Robotik" title="Robotik">Robotik</a> kommen Lidar-Systeme seit Jahren zur Objekterkennung und Umgebungserfassung zum Einsatz.<a href="#cite_note-17">[17]</a>

Sie werden auch zur luftgestützten Dichtheitsüberprüfung von <a href="Erdgasleitung" title="Erdgasleitung">Erdgasleitungen</a> (<a href="Gasferndetektion" title="Gasferndetektion">Gasferndetektion</a>) durch die zuverlässige, laserbasierte Detektion von <a href="Methan" title="Methan">Methan</a> in bodennahen Luftschichten (siehe <a href="DVGW" class="mw-redirect" title="DVGW">DVGW</a>-Merkblatt G 501) verwendet.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Airborne_Laserscanning" title="Airborne Laserscanning">Airborne Laserscanning</a></li>

<li><a href="Iterative_Closest_Point_Algorithm" title="Iterative Closest Point Algorithm">Iterative Closest Point Algorithm</a></li>

<li><a href="TOF-Kamera" title="TOF-Kamera">TOF-Kamera</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Claus Weitkamp: Lidar – range-resolved optical remote sensing of the atmosphere. Springer, New York 2005, ISBN 0-387-40075-3.</li>

<li>Takashi Fujii: Laser remote sensing. CRC, Taylor & Francis, Boca Raton 2005, ISBN 0-8247-4256-7.</li>

<li>Albert Ansmann: Advances in atmospheric remote sensing with lidar. Springer, Berlin 1997, ISBN 3-540-61887-2.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"></div><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:LIDAR?uselang=de">Commons: Lidar</a> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external free" href="https://lidar.ssec.wisc.edu/">https://lidar.ssec.wisc.edu/</a></li>

/* start https://de.wikipedia.org/ */

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/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20160126073351/http://imk-ifu.fzk.de/305.php">LiDAR in der Atmosphärenforschung</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 26. Januar 2016 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>) auf der Website des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK-IFU) des <a href="Forschungszentrum_Karlsruhe" class="mw-redirect" title="Forschungszentrum Karlsruhe">Forschungszentrum Karlsruhe</a> (Stand Januar 2014)</li>

<li>Claus Brenner: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ikg.uni-hannover.de/fileadmin/ikg/Forschung/publications/Brenner_tutorialSommerSchool2006.pdf">Aerial Laser Scanning</a>. International Summer School “Digital Recording and 3D Modeling”. Aghios Nikolaos, Kreta, Griechenland, 24.–29. April 2006, abgerufen am 24. Juli 2010 (Tutorial über luftgestütztes Lidar; PDF-Datei; 16,88 MB)</li>

<li>Spiegel Online: “<a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/laser-technik-lidar-revolutioniert-luftbild-archaeologie-a-845772.html">Fliegender Laser verrät verschüttete Bauten</a>”. Artikel und Bilderserie vom 26. Juli 2012 über LiDAR in der Luftbild-Archäologie</li>

<li>Jörg Römer: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/lidar-technik-archaeologie-im-wald-entdecken-a-1224832.html">Archäologie im Gebüsch</a> bei <a href="Spiegel_Online" class="mw-redirect" title="Spiegel Online">Spiegel Online</a> vom 10. September 2018</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><a href="#cite_ref-1">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ibm.com/de-de/think/topics/lidar">Was ist LiDAR?</a> <a href="IBM" title="IBM">IBM</a>, abgerufen am 29. Juli 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Was+ist+LiDAR%3F&rft.description=Was+ist+LiDAR%3F&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.ibm.com%2Fde-de%2Fthink%2Ftopics%2Flidar&rft.publisher=%5B%5BIBM%5D%5D">

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ipms.fraunhofer.de/de/Components-and-Systems/Components-and-Systems-Sensors/Optical-Sensors/MEMS-mirror-scanning-LiDAR.html">Automotive LiDAR Technologie.</a> <a href="Fraunhofer-Institut_f%C3%BCr_Photonische_Mikrosysteme" title="Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme">Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme</a>, abgerufen am 29. Juli 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Automotive+LiDAR+Technologie&rft.description=Automotive+LiDAR+Technologie&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.ipms.fraunhofer.de%2Fde%2FComponents-and-Systems%2FComponents-and-Systems-Sensors%2FOptical-Sensors%2FMEMS-mirror-scanning-LiDAR.html&rft.publisher=%5B%5BFraunhofer-Institut+f%C3%BCr+Photonische+Mikrosysteme%5D%5D">

</li>

<li id="cite_note-3"><a href="#cite_ref-3">↑</a> Malte Mansholt: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.stern.de/digital/smartphones/smartphone-kameras--warum-moderne-autos-sie-zerstoeren-koennen-36122042.html">Vorsicht! Warum moderne Autos Ihre Smartphone-Kamera zerstören können.</a> In: stern.de. 13. Oktober 2025, abgerufen am 16. Oktober 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Vorsicht%21+Warum+moderne+Autos+Ihre+Smartphone-Kamera+zerst%C3%B6ren+k%C3%B6nnen&rft.description=Vorsicht%21+Warum+moderne+Autos+Ihre+Smartphone-Kamera+zerst%C3%B6ren+k%C3%B6nnen&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.stern.de%2Fdigital%2Fsmartphones%2Fsmartphone-kameras--warum-moderne-autos-sie-zerstoeren-koennen-36122042.html&rft.creator=Malte+Mansholt&rft.date=2025-10-13&rft.language=de">

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> Stefan Krempl: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.heise.de/news/Autonomes-Fahren-Lidar-kann-Smartphone-Kameras-schwer-beschaedigen-10395810.html">Autonomes Fahren: Lidar kann Smartphone-Kameras schwer beschädigen.</a> In: heise.de. 25. Mai 2025, abgerufen am 16. Oktober 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Autonomes+Fahren%3A+Lidar+kann+Smartphone-Kameras+schwer+besch%C3%A4digen&rft.description=Autonomes+Fahren%3A+Lidar+kann+Smartphone-Kameras+schwer+besch%C3%A4digen&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.heise.de%2Fnews%2FAutonomes-Fahren-Lidar-kann-Smartphone-Kameras-schwer-beschaedigen-10395810.html&rft.creator=Stefan+Krempl&rft.date=2025-05-25&rft.language=de">

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> deutschlandfunk.de: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.deutschlandfunk.de/lidar-verfahren-wie-die-archaeologie-mit-luftscans-arbeitet-100.html">Lidar-Verfahren - Wie die Archäologie mit Luftscans arbeitet.</a> Abgerufen am 17. Mai 2022.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Lidar-Verfahren+-+Wie+die+Arch%C3%A4ologie+mit+Luftscans+arbeitet&rft.description=Lidar-Verfahren+-+Wie+die+Arch%C3%A4ologie+mit+Luftscans+arbeitet&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.deutschlandfunk.de%2Flidar-verfahren-wie-die-archaeologie-mit-luftscans-arbeitet-100.html&rft.creator=deutschlandfunk.de&rft.language=de">

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.vitronic.de/verkehrstechnik/anwendungen/verkehrsueberwachung/geschwindigkeitsmessung/poliscan-speed-stationaer.html">POLISCAN SPEED STATIONÄR – VITRONIC – the machine vision people.</a> In: www.vitronic.de. Abgerufen am 5. Juli 2016.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=POLISCAN+SPEED+STATION%C3%84R+%E2%80%93+VITRONIC+%E2%80%93+the+machine+vision+people&rft.description=POLISCAN+SPEED+STATION%C3%84R+%E2%80%93+VITRONIC+%E2%80%93+the+machine+vision+people&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.vitronic.de%2Fverkehrstechnik%2Fanwendungen%2Fverkehrsueberwachung%2Fgeschwindigkeitsmessung%2Fpoliscan-speed-stationaer.html">

</li>

<li id="cite_note-7"><a href="#cite_ref-7">↑</a> H. Härter, LIDAR-Technik, Sensorik als Schlüsseltechnik für autonomes Fahren, Elektronik Praxis, 17.7.17 <a rel="nofollow" class="external autonumber" href="http://www.elektronikpraxis.vogel.de/sensorik/articles/625182/?cmp=nl-95&uuid=1DF3751A-0DC1-AC96-5F158B8F171DF76E">[1]</a>

</li>

<li id="cite_note-sick-8"><a href="#cite_ref-sick_8-0">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20160309045917/http://www.mysick.com/saqqara/pdf.aspx?id=im0012753">PDF Preview.</a> Archiviert vom <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r250917974">

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</style><a class="external text" href="https://redirecter.toolforge.org/?url=http%3A%2F%2Fwww.mysick.com%2Fsaqqara%2Fpdf.aspx%3Fid%3Dim0012753">Original</a> am 9. März 2016; abgerufen am 13. November 2025.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=PDF+Preview&rft.description=PDF+Preview&rft.identifier=https%3A%2F%2Fweb.archive.org%2Fweb%2F20160309045917%2Fhttp%3A%2F%2Fwww.mysick.com%2Fsaqqara%2Fpdf.aspx%3Fid%3Dim0012753&rft.source=http://www.mysick.com/saqqara/pdf.aspx?id=im0012753">

</li>

<li id="cite_note-9"><a href="#cite_ref-9">↑</a> Jörg Böttcher: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://messtechnik-und-sensorik.org/lidar-sensor/">Online-Kompendium Messtechnik und Sensorik.</a> Abgerufen am 30. Oktober 2019.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Online-Kompendium+Messtechnik+und+Sensorik&rft.description=Online-Kompendium+Messtechnik+und+Sensorik&rft.identifier=https%3A%2F%2Fmesstechnik-und-sensorik.org%2Flidar-sensor%2F&rft.creator=J%C3%B6rg+B%C3%B6ttcher&rft.date=">

</li>

<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> Meteotest: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://meteotest.ch/firma/ueber-uns">Über uns.</a> 5. Juni 2020, abgerufen am 5. Juni 2020.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=%C3%9Cber+uns&rft.description=%C3%9Cber+uns&rft.identifier=https%3A%2F%2Fmeteotest.ch%2Ffirma%2Fueber-uns&rft.creator=Meteotest&rft.date=2020-06-05&rft.language=de">

</li>

<li id="cite_note-11"><a href="#cite_ref-11">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20180105233642/https://www.windenergie.iwes.fraunhofer.de/de/einstiegsseite-betreiber-und-entwickler/wind--und-wellenmessung0.html">Archivierte Kopie</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 5. Januar 2018 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>)

</li>

<li id="cite_note-12"><a href="#cite_ref-12">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20140108122804/http://www.norsewind.eu/public/technology.html">Archivierte Kopie</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 8. Januar 2014 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>)

</li>

<li id="cite_note-13"><a href="#cite_ref-13">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.3e.eu/">3E.</a> Abgerufen am 5. Juni 2020 (amerikanisches Englisch).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=3E&rft.description=3E&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.3e.eu%2F&rft.language=en-US">

</li>

<li id="cite_note-14"><a href="#cite_ref-14">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20130410051945/http://rave.iwes.fraunhofer.de/rave/pages/raveLidarII">Archivierte Kopie</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 10. April 2013 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>)

</li>

<li id="cite_note-15"><a href="#cite_ref-15">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.mitsubishielectric.com/bu/lidar/lidar/principle/index.html">Doppler Lidar Systems - MITSUBISHI ELECTRIC.</a> Abgerufen am 5. Juni 2020.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Doppler+Lidar+Systems+-+MITSUBISHI+ELECTRIC&rft.description=Doppler+Lidar+Systems+-+MITSUBISHI+ELECTRIC&rft.identifier=http%3A%2F%2Fwww.mitsubishielectric.com%2Fbu%2Flidar%2Flidar%2Fprinciple%2Findex.html">

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<li id="cite_note-16"><a href="#cite_ref-16">↑</a> Stellv Chefredakteur: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.macwelt.de/article/979568/lidar-iphone-erklaert.html">Lidar im iPhone: Was das ist und wozu es dient.</a> 10. Mai 2023, abgerufen am 25. Oktober 2023.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Lidar+im+iPhone%3A+Was+das+ist+und+wozu+es+dient&rft.description=Lidar+im+iPhone%3A+Was+das+ist+und+wozu+es+dient&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.macwelt.de%2Farticle%2F979568%2Flidar-iphone-erklaert.html&rft.creator=Stellv+Chefredakteur&rft.date=2023-05-10&rft.language=de">

</li>

<li id="cite_note-17"><a href="#cite_ref-17">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.iftas.de/Main/Solutions">Technik Autonomer Systeme : Solutions.</a> Abgerufen am 15. Juli 2021.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALidar&rft.title=Technik+Autonomer+Systeme+%3A+Solutions&rft.description=Technik+Autonomer+Systeme+%3A+Solutions&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.iftas.de%2FMain%2FSolutions">

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Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4167607-5">4167607-5</a> </div>

</div></div></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-12-16" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Lidar&oldid=262470045">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

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