Es steht nicht gut um den mitteleuropäischen Wald: Fichten sterben massenhaft ab, der Borkenkäfer wütet, Buchen brechen in sich zusammen. Auch der restliche Waldbestand ist massiv vom Klimawandel betroffen. Angesichts dieser stark veränderten Umweltbedingungen haben das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die EDI GmbH ein KI-basiertes Assistenzsystem entwickelt, welches dem Forstpersonal dabei hilft, das Waldökosystem widerstandsfähiger zu machen.

Pflanze ich Buchen oder Eichen in diesem Waldabschnitt? Wie ist es um die Bodenzusammensetzung an dieser Stelle bestellt? Wie oft regnet es hier im Jahr? Wie viel Rehe leben in dieser Region? Diese und viele weitere Fragen beschäftigen Försterinnen und Förster bei der Bewirtschaftung von Wäldern. Normalerweise verlassen sich dabei in erster Linie auf ihre Erfahrung. Angesichts veränderter klimatischer Bedingungen können Erkenntnisse aus der Wissenschaft unterstützen, gute Entscheidungen zu treffen. 

„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 Waldmanagement muss jetzt reagieren und dabei komplexe Abwägungen vollziehen.“

Künstliche Intelligenz kann dabei helfen. Die EDI GmbH, ein auf intelligente Industriesoftware spezialisiertes Spin-off des KIT, hat zusammen mit dem Süddeutschen Klimabüro und dem Institut für Geographie und Geoökologie des KIT ein cloudbasiertes Decision-Support-System entwickelt, das Försterinnen und Förstern bei der täglichen Arbeit assistiert. Entstanden ist es in dem interdisziplinären Projekt EDE 4.0 (die Abkürzung steht für: Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung) in enger Kooperation mit Partnern aus dem Waldmanagement in ganz Deutschland.

Empfehlungen auf Basis vielfältiger Daten

Um die Ergebnisse des Für das Assistenzsystem wurde eine riesige Menge an Daten aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen gesammelt. Dazu zählten Daten zur mittelfristigen Klimaentwicklung, die vom Deutschen Wetterdienst und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT bereitgestellt wurden. Das Institut für Geografie und Geoökologie des KIT lieferte spezifisch forstwissenschaftliche Daten, die Forstwirtschaft wiederum Informationen zum Marktumfeld. Nicht zuletzt berücksichtigt das Assistenzsystem aber auch das lokale Wissen der Försterinnen und Förster aus den jeweiligen Revieren.

„Am Ende der Entwicklung steht eine mobile App, die intuitiv zu bedienen ist und die Försterinnen und Förster vor Ort bei ihrer Arbeit im Wald mit KI unterstützt – etwa bei der Entscheidung, wo geerntet oder wann neu gepflanzt werden soll,“, sagt Thomas Freudenmann, einer der Mitgründer der EDI GmbH.