Wissenschaftler des KIT wollen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz die wirtschaftliche Nutzung der Wälder optimieren und sie besser schützen. Daten kommen von Klima und Wetter sowie den Förstern.
KIT und EDI entwickeln ein Assistenzsystem mit Künstlicher Intelligenz (KI) für das Waldmanagement.
EDI
Der deutsche Wald steht vor dem größten Umbruch seit dem Waldsterben in den 70er Jahren. "Es wird sich erst auf lange Sicht zeigen und sehr wahrscheinlich auch nur ex post zu beurteilen sein, ob der Klimawandel per Saldo positive oder negative Folgen für die nachhaltige Waldbewirtschaftung hat. Derzeit steht vielfach das Bedrohungsszenario mit erhöhtem Schädlingsdruck, steigender Baummortalität und erhöhten Ansprüchen an den Wald im Vordergrund", beschreiben die Springer-Gabler-Autoren Rudolf Freidhager und Georg Schöppl in ihrem Buchkapitel Herausforderungen multifunktionaler Waldbewirtschaftung im Klimawandel auf Seite 332 die derzeitigen Unsicherheiten, welche Maßnahmen zur Rettung des Waldes geeignet seien.
Dabei hat der Wald seit jeher viele Interessen abzudecken, etwa die Erholung seiner Besucher, die wirtschaftliche Verwertbarkeit – auch beim wachsenden Bedarf an erneuerbaren Energien – durch seine Besitzer. Die Wissenschaft hingegen weist schon seit Jahrzehnten darauf hin, auf stabilere Mischwälder zu setzen, auch wenn diese den wirtschaftlichen Interessen entgegenstehen. Naturschützer würden am liebsten nur eine minimale Nutzung der Wälder zulassen und sogar die Windkraft aus ihnen verbannen.
Software für Einschlagsplanung
In den letzten Jahren sorgten Hitze, Trockenheit und der dadurch begünstigte Schädlingsbefall insbesondere bei Fichten, aber auch bei Laubbäumen wie Ulmen und Eschen für massives Sterben. Ein gemeinsames Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und von EDI, einem Spin-off des KIT mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft, will diesem Problemkomplex mit Hilfe der Digitalisierung zu Leibe rücken.
Das Assistenzsystem EDE 4.0 (für Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung) soll Förstern mit Künstlicher Intelligenz (KI) helfen, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften.
"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 Joachim Fallmann vom Süddeutschen Klimabüro am KIT.
Das cloudbasierte Decision-Support-System EDE 4.0 soll dazu beitragen, dass Förster jeweils datenbasiert die optimale Entscheidung treffen können. "Am Ende der Entwicklung wird eine mobile App stehen, die intuitiv zu bedienen ist und die Förster vor Ort bei ihrer Arbeit im Wald unterstützt – etwa bei der Entscheidung, wo geerntet oder wann neu gepflanzt werden soll, inklusive der Erfolgsaussichten einer Pflanzung an einem definierten Standort", so Thomas Freudenmann, einer der Mitgründer von EDI.
Daten aus Wetter und Erfahrung
Dafür muss das System aber zunächst Zusammenhänge und Muster erkennen. Dazu werden sehr viele Daten aus ganz unterschiedlichen Bereichen miteinander verschnitten, etwa solche zur mittelfristigen Klimaentwicklung. Nicht zuletzt berücksichtigt das Assistenzsystem auch das lokale Wissen der Förster aus dem Forstrevier.
Damit verfolgt das Projekt einen Ansatz, der die verschiedenen Interessengruppen beim Schutz des Waldes einbezieht – und eben nicht nur die wirtschaftlichen Nutzer. "Entsprechend haben Modelle, die sich stärker am Schutz des Waldes als an seiner Nutzbarkeit orientieren, nicht von der professionellen Forstwirtschaft oder von der Forstwissenschaft ihre ersten Impulse erfahren", erklärt dies der Springer-Spektrum-Autor Klaus-Dieter Hupke in seinem Buchkapitel Naturschutz im Wald: Naturwald – Dauerwald – Kahlschlag? auf Seite 258.