Wie eine Drohne hilft, den Baumbestand in Bamberg zu sichern
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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