Wie eine Droh­ne hilft, den Baum­be­stand in Bam­berg zu sichern

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Bild Drohnenflug: Im Smart-City-Projekt BaKIM wird Bambergs Baumbestand dokumentiert. Nun wurde die dafür speziell angeschaffte Drohne der Öffentlichkeit vorgestellt (v.l.): Projektleiter Jonas Troles von der Universität Bamberg, Finanzreferent Bertram Felix, Oberbürgermeister Andreas Starke, Michael Weber vom Sachgebiet Grünanlagen der Bamberger Service Betriebe (BSB), Smart-City-Programmleiter Sascha Götz, städtischer Forstamtsleiter Johannes Hölzel sowie Digitalisierungsreferent Dr. Stefan Goller. Fotonachweis: Stadtarchiv Bamberg, Sina Schraudner

Ein spe­zi­el­les Flug­ge­rät sam­melt für ein Smart-City-Pro­jekt Daten, um dem Kli­ma­wan­del geziel­ter begeg­nen zu können.

Baum, Künst­li­che Intel­li­genz, Mensch – kurz: BaK­IM – so heißt ein Pro­jekt, durch das die Pfle­ge des Baum­be­stands in Bam­berg wesent­lich erleich­tert wird: Dazu hebt eine Droh­ne mit hoch­mo­der­ner Tech­nik ab, um den aktu­el­len Zustand der Wald- und Stadt­bäu­me zu erfas­sen. Künst­li­che Intel­li­genz hilft dabei die Bäu­me zu erken­nen, zu inven­ta­ri­sie­ren und auf lan­ge Sicht die Baum­schä­den vor­her­zu­sa­gen und Krank­hei­ten schnel­ler zu erken­nen. Die Stadt Bam­berg koope­riert dabei mit der Pro­fes­sur für Ange­wand­te Infor­ma­tik, insb. Kogni­ti­ve Syste­me der Uni­ver­si­tät Bam­berg. „Das Pro­jekt hat einen kon­kre­ten Nut­zen für vie­le Berei­che, was auch der her­vor­ra­gen­den Zusam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät zu ver­dan­ken ist“, so Ober­bür­ger­mei­ster Andre­as Star­ke bei der Vor­stel­lung der eigens für das Pro­jekt ange­schaff­ten Drohne.

Die Roto­ren klap­pen an den Flü­geln nach oben, die Droh­ne star­tet senk­recht in die Luft, um dann schnell in den Gleit­flug über zu gehen: Die­ses Flug­ge­rät ist kei­ne gewöhn­li­che Droh­ne, son­dern ein klei­nes Flug­zeug mit gut zwei Metern Flü­gel­spann­wei­te. „Die spe­zi­el­le Bau­wei­se der Droh­ne ermög­licht es, ent­spre­chend lan­ge in der Luft blei­ben zu kön­nen“, erklärt der Tech­ni­sche Pro­jekt­lei­ter Jonas Tro­les von der Uni­ver­si­tät Bam­berg wäh­rend er kon­trol­liert, wie das Flug­ob­jekt nach einem vor­ge­ge­be­nen Flug­plan auto­ma­ti­siert sei­ne Schlei­fen dreht und Fotos auf­nimmt. Die Droh­ne kann bis zu 90 Minu­ten am Stück flie­gen und so an einem Vor­mit­tag den gesam­ten süd­li­chen Stadt­wald mit­tels Fotos oder soge­nann­ter Mul­tispek­tral­sen­so­rik erfas­sen. Vor­aus­set­zung ist ent­spre­chend gutes Wetter.

Die Droh­ne wur­de für das Smart-City-Koope­ra­ti­ons­pro­jekt BaK­IM (Baum, Künst­li­che Intel­li­genz, Mensch) von Stadt Bam­berg und der Pro­fes­sur für Ange­wand­te Infor­ma­tik ins­be­son­de­re Kogni­ti­ve Syste­me der Uni­ver­si­tät Bam­berg ange­schafft. Für das zunächst bis März 2024 lau­fen­de Pro­jekt erhielt die Stadt Bam­berg eine För­de­rung von 450 000 Euro vom Baye­ri­schen Digi­tal­mi­ni­ste­ri­um. „Damit ist es mög­lich, den Baum­be­stand in Bam­berg auto­ma­ti­siert und exakt zu erfas­sen“, erklär­te Sascha Götz, Pro­gramm­lei­ter von Smart City Bam­berg, bei der Vor­füh­rung des neu ange­schaff­ten Flug­ge­räts. Den Test­flug ver­folg­ten neben Ober­bür­ger­mei­ster Andre­as Star­ke auch Digi­ta­li­sie­rungs­re­fe­rent Dr. Ste­fan Gol­ler, Finanz­re­fe­rent Bert­ram Felix sowie der städ­ti­sche Forst­amts­lei­ter Johan­nes Höl­zel und Micha­el Weber, zustän­dig für die Baum­kon­trol­le bei den Bam­ber­ger Ser­vice Betrie­ben (BSB).

Geziel­te Maß­nah­men ergreifen

„Wir nut­zen in dem Pro­jekt digi­ta­les Know-how zur bes­se­ren Lösung eines ganz kon­kre­ten Pro­blems“, erklärt Digi­ta­li­sie­rungs­re­fe­rent Gol­ler. Denn: Der Kli­ma­wan­del mit häu­fi­ge­ren Extrem­wet­ter­la­gen stellt den städ­ti­schen Forst­be­trieb und die Abtei­lung Grün­an­la­gen der Bam­ber­ger Ser­vice Betrie­be vor gro­ße Her­aus­for­de­run­gen. Die Daten der Droh­ne könn­ten hel­fen, Baum­ar­ten und Vita­li­tät der Bäu­me zu bestim­men und beim kli­ma­fe­sten Wald­um­bau wich­ti­ge Unter­stüt­zung lie­fern, so der städ­ti­sche Forst­amts­lei­ter Johan­nes Höl­zel. Nach einem Sturm könn­ten außer­dem kurz­fri­stig die Schä­den mit einem Droh­nen­über­flug erfasst und so geziel­te Maß­nah­men ergrif­fen werden.

Laut Jonas Tro­les muss die Künst­li­che Intel­li­genz (KI), die aus ver­schie­de­nen soge­nann­ten Tie­fen Neu­ro­na­len Netz­wer­ken besteht, für die lang­fri­sti­ge Beob­ach­tung des Baum­be­stands zunächst trai­niert wer­den. Dabei wird auf das bestehen­de Baum­ka­ta­ster von Forst­amt und BSB zurück­ge­grif­fen. Dadurch erlernt die Soft­ware aus dem Ist-Zustand immer bes­se­re Vor­her­sa­gen über zukünf­ti­ge Schä­den zu tref­fen und trägt so zum Schutz ein­zel­ner Natur­denk­mä­ler und gan­zer Forst­be­stän­de bei.

Mit den bereit­ge­stell­ten Daten wer­den laut Smart-City Pro­gramm­lei­ter Sascha Götz Erkennt­nis­se gewon­nen, die in ihrer Schnel­lig­keit und Genau­ig­keit nicht mit bis­her ver­füg­ba­ren Metho­den zu erzie­len waren. Die Erkennt­nis­se aus dem Pro­jekt, wie die Ein­satz­mög­lich­kei­ten unter­schied­li­cher Sen­so­rik an der Droh­ne, könn­ten spä­ter unter ande­rem auch der 3D-Doku­men­ta­ti­on von histo­ri­schen Gebäu­den dienen.

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