Die Wälder rund um den Globus und auch in Deutschland leiden unter dem Klimawandel und der dadurch bedingten Trockenheit, der Hitze und dem Schädlingsbefall. In Deutschland vollzieht sich momentan das größte Waldsterben seit den 1980er Jahren und alleine in Baden-Württemberg sind bereits 43 Prozent aller Waldflächen geschädigt. All das stellt Förster und die für das Waldmanagement verantwortlichen Personen vor große Herausforderungen. Nun sollen sie von einem gemeinsamen Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), einem seiner Spin-Offs, der EDI GmbH, dem Süddeutschen Klimabüro und dem Institut für Geographie und Geoökologie des KIT Hilfe bekommen.
Erkenntnisse aus der Wissenschaft könnten nämlich laut Aussagen der Wissenschaftler 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.“
Intelligentes Assistenzsystem für das Waldmanagement
Deshalb entwickeln die Forscher gemeinsam mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft das Assistenzsystem EDE 4.0 (Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung). Das soll Försterinnen und Förster mit Künstlicher Intelligenz dabei helfen, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften. Mithilfe dieses cloudbasierten Decision-Support-Systems, das mit KI-Methoden arbeitet, könnten die Förster jeweils datenbasiert die optimale Entscheidung treffen und eine nachhaltige Forstwirtschaft ermöglichen.
Das EDI hive IoT Framework, eine Softwarelösung der EDI GmbH, mit dem die Gründer Maschinelles Lernen bereits in der Luft- und Raumfahrt oder im Maschinenbau zum Einsatz bringen, stellt dabei den Ausgangspunkt für die Entwicklung des Assistenzsystems dar. “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, müsse es aber zunächst Zusammenhänge und Muster erkennen. Um das zu erreichen, werden sehr viele Daten aus ganz unterschiedlichen Bereichen miteinander verschnitten. Dazu gehören zum Beispiel Daten zur mittelfristigen Klimaentwicklung, die vom Deutschen Wetterdienst und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT bereitgestellt werden. Außerdem werden spezifische forstwissenschaftliche Daten vom Institut für Geographie und Geoökologie des KIT verarbeitet und schließlich auch Informationen zum Marktumfeld, die die Forstwirtschaft liefert. Nicht zuletzt berücksichtige das Assistenzsystem aber auch das lokale Wissen der Försterinnen und Förster aus dem Forstrevier, betonen die Forscher.
Assoziierte Partner und Förderer
Das Projekt EDE4.0 wird durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. 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“.
Zum Video: https://www.sek.kit.edu/video/ede40/
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