Mit KI den Wald retten

Wiederaufforstung durch Drohnen – Forschende des Instituts für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) entwickeln zuverlässige Methode

Hitze, Trockenheit, Stürme, Brände und der Borkenkäfer: Unsere Wälder sind durch viele Gefahren akut bedroht. Dem Waldzustandsbericht der Bundesregierung zufolge ist nur noch jeder fünfte untersuchte Baum in Deutschland gesund. Um dem Waldsterben etwas entgegenzusetzen, müsste eine Fläche größer als das Saarland wieder aufgeforstet werden. Aber dafür fehlt es an Fachpersonal. Eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige Lösung bietet das von Professor Alexander Asteroth geleitete Forschungsprojekt Garrulus am TREE.

Umfassende Analyse

Garrulus ist der lateinische Name des Eichelhähers, der durch sein natürliches Verhalten zur Wiederaufforstung beiträgt: Im Herbst versteckt er bis zu 5.000 Eicheln im Wald, verliert auf dem Transportweg aber auch einige oder findet seine Vorräte später nicht wieder. Im besten Fall führt das zu neuen Eichenbäumen. „Mit der von uns entwickelten Technologie imitieren wir das Verhalten des Vogels, werfen das Saatgut aber gezielt ab“, erklärt der Informatiker Asteroth. Denn nur fruchtbarer Waldboden eignet sich für die Aussaat.

Um diesen ausfindig zu machen, fliegt zunächst eine Drohne mit mehreren Kameras (RGB, Thermal, Multispektral) sowie Licht- und Abstandssensoren über das Gebiet. „Im nächsten Schritt werden die gesammelten Daten umfassend analysiert und quantifiziert“, erläutert Ahmad Drak, Doktorand im Projekt. Bei der Datenanalyse kommen speziell entwickelte Machine-Learning- und Computer-Vision-Algorithmen zum Einsatz.

„So können wir einschätzen, wie die Böden beschaffen sind und verschwenden kein teures Saatgut auf unfruchtbarem Boden“, sagt Drak.

Effiziente Aussaat

Für die präzise Direktsaat kommt eine Drohne mit 2,6 Meter Flügelspannweite zum Einsatz. „Die von uns entwickelte Saatmethode ist eine Kombination aus Technologie, Software, KI und frei beweglicher Drohne sowie einer speziellen Aussaattechnik“, berichtet Asteroth. Aktuell laufen mit dem Projektpartner Landesbetrieb Wald und Holz NRW Gespräche darüber, wie der Prototyp in die Anwendung gehen kann. Denn das langfristige Ziel ist eine Saatmethode, die die Saat so tief in den Boden einbringt, dass sie sich direkt über dem fruchtbaren Mineralboden befindet. Gefördert wird Garrulus vom nordrhein-westfälischen Umweltministerium.

Mehr: ȹ www.h-brs.de/de/garrulus ȹ www.innovationmall.de/showroom-tree/

Im neuen virtuellen Showroom des TREE erhalten Interessierte anschauliche Informationen über das Projekt: Sie treten digital aus einem Gebäude heraus mitten in einen Wald und dort auf eine gerodete Fläche, über der eine Drohne schwebt. Dort erwarten sie eingebettete Videos und Infotafeln.