Mit KI Wälder schützen und bewirtschaften

 

Trockenheit, Hitze und Schädlingsbefall: Der Klimawandel bedroht die Wälder in Deutschland und stellt das Waldmanagement vor große Herausforderungen. Unterstützung kommt jetzt von einem gemeinsamen Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der EDI GmbH, einem Spin-off des KIT. Gemeinsam mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft entwickeln sie das Assistenzsystem EDE 4.0, das Försterinnen und Förstern mit Künstlicher Intelligenz (KI) dabei hilft, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften.

Längst sind Folgen des Klimawandels auch in Deutschlands Wäldern angekommen – aktuell vollzieht sich das größte Waldsterben seit den 1980er Jahren. In Baden-Württemberg sind heute 43 Prozent der Waldflächen geschädigt. Erkenntnisse aus der Wissenschaft können dabei helfen, gegenzusteuern und Waldökosysteme durch gezielte Maßnahmen widerstandsfähiger zu machen: „Mischwälder mit Hainbuchen, Ahorn oder Wildkirsche kommen mit den neuen Bedingungen besser zurecht als etwa Fichtenwälder – sie sind allerdings weniger ertragreich. Bei Pflanzungen spielt außerdem die Bodenbeschaffenheit eine wichtige Rolle", sagt der Klimaforscher Dr. Joachim Fallmann vom Süddeutschen Klimabüro am KIT. „Das Waldmanagement muss jetzt reagieren und dabei komplexe Abwägungen vollziehen." Damit Försterinnen und Förster jeweils datenbasiert die optimale Entscheidung treffen können, entwickelt die EDI GmbH, ein auf intelligente Industriesoftware spezialisiertes Spin-off des KIT, zusammen mit dem Süddeutschen Klimabüro und dem Institut für Geographie und Geoökologie des KIT ein cloudbasiertes Decision-Support-System, das mit Methoden Künstlicher Intelligenz (KI) arbeitet. Das interdisziplinäre Projekt EDE 4.0 (steht für: Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung) läuft in enger Kooperation mit Partnern aus dem Waldmanagement und soll eine nachhaltige Forstwirtschaft unterstützen.

Ausgangspunkt für die Entwicklung des Assistenzsystems ist eine Softwarelösung der EDI GmbH, das EDI hive IoT Framework, mit dem die Gründer Maschinelles Lernen bereits in der Luft- und Raumfahrt oder im Maschinenbau zum Einsatz bringen. „Am Ende der Entwicklung wird eine mobile App stehen, die intuitiv zu bedienen ist und die Försterinnen und Förster vor Ort bei ihrer Arbeit im Wald mit KI unterstützt – etwa bei der Entscheidung, wo geerntet oder wann neu gepflanzt werden soll, inklusive der Erfolgsaussichten einer Pflanzung an einem definierten Standort", sagt Dr. Thomas Freudenmann, einer der Mitgründer der EDI GmbH.

Damit das System relevante Ergebnisse liefert, muss es aber zunächst Zusammenhänge und Muster erkennen. Dazu werden sehr viele Daten aus ganz unterschiedlichen Bereichen miteinander verschnitten. Das sind etwa Daten zur mittelfristigen Klimaentwicklung, die vom Deutschen Wetterdienst und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT bereitgestellt werden. Das Institut für Geographie und Geoökologie des KIT liefert spezifisch forstwissenschaftliche Daten, die Forstwirtschaft wiederum Informationen zum Marktumfeld. Nicht zuletzt berücksichtigt das Assistenzsystem aber auch das lokale Wissen der Försterinnen und Förster aus dem Forstrevier. (mhe)

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Das Projekt EDE4.0 wird gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. Der Projektträger ist die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR). Assoziierte Partner sind das Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg (MLR), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA), die Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg (HFR) und die Stadt Karlsruhe.

Das Projekt EDE 4.0 ist Thema der dritten Folge der interaktiven Videoreihe „Sachen machen mit KI".

Während des Abspielens des Videos im interaktiven Videoplayer können Zuschauerinnen und Zuschauer zwischen unterschiedlichen Bild- und Tonspuren wechseln – und das Thema aus mehreren Perspektiven erkunden. In wenigen Schritten lassen sich die interaktiven Videos per Embed-Code auch in die eigene Berichterstattung integrieren.

Kontakt: KIT-Zentrum Klima und Umwelt | info@kit.edu | www.klima-umwelt.kit.edu