Überblick mit Künstlicher Intelligenz: Wie wir mithilfe von KI unsere Wälder schützen können

Viele Wälder sind zu trocken. Besonders ein datenbasiertes und intelligentes Forstmanagement könnte helfen – doch wo anfangen? Überblick über den Ist-Zustand der Wälder gibt ein Informations-Dashboard auf Basis von KI und Satellitenbildanalyse.

Das Ökosystem Wald in Schieflage

Der Klimawandel hinterlässt seine Spuren – auch in unseren Wäldern. Starke Stürme, extreme Dürre und Hitzewellen sowie der massive Borkenkäferbefall, stellen die Forstwirtschaft vor große Herausforderungen. Unser Waldökosystem steht u. a. aufgrund erheblicher Luftschadstoffe und einer Beeinträchtigung wichtiger Waldfunktionen unter einer äußerst hohen Belastung. Waldsterben wiederum ist für den Klimaschutz ein Problem, denn nur gesunde Wälder erfüllen ihre Funktion im Wasserkreislauf und binden klimaschädlichen Kohlenstoff. Diesen Teufelskreis gilt es zu durchbrechen.

Förster und Waldbesitzende stehen vor der Frage, auf welchen Flächen bestimmte Maßnahmen helfen könnten – doch es fehlt ihnen meist der Überblick über den tatsächlichen Gesamtzustand. Daher haben wir ein Informations-Dashboard entwickelt, um mehr Transparenz über den Gesundheitszustand eines Waldes darzustellen. Dabei werden wichtige Indikatoren, wie die Luftqualität, Biomasse, Boden- und Baumklassifizierung bestimmt.

Moderne Technologien für den Klimaschutz

Den ersten Schritt im Kampf gegen das Waldsterben stellt die Stabilisierung vorhandener Waldbestände dar. Außerdem ist zu prüfen, ob die bereits gesetzten Maßnahmen Wirkung zeigen. Intelligente Monitoring Tools in Verbindung mit Technologien wie KI und Satellitenbildanalyse sowie Wetterdaten kommen dabei zum Einsatz. Dies erleichtert die Überwachung um ein Vielfaches und hilft zu erkennen, was aktuell passiert.

Um fundierte und messbare Informationen über den Waldzustand zu generieren, haben wir verschiedene Indizes definiert: Für das Berechnungsmodell der Gesundheitsindizes wurden anhand von Satellitenbildern bestimmte Spektralbänder in Relation gesetzt. Im Proof of Concept wurde dafür z. B. der Index NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) angezeigt, der die Vitalität der Vegetation misst. Auch für die Schätzung der Biomasse stellen dieser und weitere berechnete Indizes die Grundlage dar. In Bezug auf die Luftqualität werden Daten einer öffentlichen Schnittstelle (Open Data) abgerufen, die beispielweise den Kohlenstoffmonoxid-Gehalt in der Luft angeben.

Aus dem Informations-Dashboard lassen sich nicht nur Informationen über die Luftqualität und Biomasse – sowohl unter- als auch oberirdisch – entnehmen. Vielmehr ermöglicht es einen umfassenden Gesamtüberblick über den Ist-Zustand sowie die effiziente und genaue Überwachung der Wälder. Dieser Überblick gibt der Verwaltung, datenbasierte Unterstützung für Prognosen und Entscheidungen.

Borkenkäfer-Bekämpfung in Schweden

Data Driven Government (DDG), die intelligente Nutzung von Daten in der öffentlichen Verwaltung, birgt viel Potenzial zur Lösung aktueller gesellschaftlicher Herausforderungen. In Schweden wird sie bereits erfolgreich beim Kampf gegen Borkenkäfer umgesetzt. Jährlich zerstören diese mehrere Millionen Kubikmeter Wald. Die rechtzeitige Identifizierung und Behandlung befallener Bäume sind schwierig. Auch hier bietet ein Zusammenspiel aus Satellitendaten und Künstlicher Intelligenz (Geo Satellite Intelligence) eine Lösung: So gelang es Sogeti in Schweden – gemeinsam mit einem staatlichen Forstbetrieb – die Entwicklung von Borkenkäferpopulationen in schwedischen Wäldern detailliert zu visualisieren und neu befallene Gebiete schnell zu erkennen. Über die Nutzung von Geo Satellite Intelligence kamen ebenfalls Drohnen zum Einsatz.

Dieses Praxisbeispiel zeigt, dass die Kombination aus KI-Lösungen, Analysetools und Satellitenbildern sowie weiteren Daten großes Potenzial im Kampf gegen das Waldsterben mitbringt, da es ermöglicht, Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Das neue Informations-Dashboard geht mit der Analyse und Visualisierung des aktuellen Waldgesundheitszustands einen Schritt weiter.

KI für eine klimapositive Zukunft

Der Datenaustausch in Echtzeit kann im Krisenmanagement eine wichtige Unterstützung geben – etwa bei Feuerwehreinsätzen. Daten in Verbindung mit KI helfen grundsätzlich dabei, die Lage genauer zu beurteilen und angemessene Entscheidungen zu treffen, etwa im Wasser-Management oder zum besonderen Schutz bestimmter Waldgebiete.

Daten mit modernen Technologien wie KI und Machine Learning als Entscheidungsgrundlage zu nutzen, bietet nicht nur im unternehmerischen Kontext großen Mehrwert. Auch im öffentlichen Sektor ist es wichtig, diese Chance wahrzunehmen, um Herausforderungen auf dem Weg zu einer nachhaltigen und klimapositiven Zukunft zu meistern.

Tiefere Einblicke in den Schutz von Waldökosystemen mithilfe von Daten erhalten Sie in unserem Beitrag „How can AI help protect and sustain our global forest ecosystems” auf der digitalen UN-Plattform AI for Good. Wenn Sie Fragen zum Thema Data Driven Government oder konkret zu unserem Informations-Dashboard haben, freuen wir uns sehr, von Ihnen zu hören.