Montag, 7. Oktober 2024

KISmarter Schutz vor Waldbränden

[03.06.2024] In Deutschland treten seit ein paar Jahren vermehrt Waldbrände auf. Entdeckt wurden sie oft erst, wenn sie sich bereits ausgebreitet hatten. Schneller erkennt sie ein smartes Frühwarnsystem. Kombiniert mit einem langfristigen Waldmonitoring kann der Ausbruch von Bränden sogar ganz verhindert werden.
Ein smartes Frühwarnsystem kann dabei helfen

Ein smartes Frühwarnsystem kann dabei helfen, Waldbränden vorzubeugen.

(Bildquelle: Pixabay/Ylvers)

Die deutschen Wälder sind mit ihrer hohen Biodiversität und ihrer Fähigkeit, CO2 zu speichern, ein lebenswichtiges Ökosystem, das langfristig gesund erhalten werden muss. Zu den aktuell größten Herausforderungen zählt hier nicht nur der zunehmende Schädlingsbefall, zum Beispiel durch den Borkenkäfer. In den heißen und trockenen Sommermonaten der zurückliegenden Jahre kam es auch immer häufiger zu Waldbränden. Diese wurden oft erst entdeckt, wenn sie sich bereits ausgebreitet hatten. Viel schneller kann sie hingegen ein Frühwarnsystem erkennen, das auf Künstlicher Intelligenz (KI) basiert. Wichtiger Bestandteil eines solchen Frühwarnsystems sind Luftqualitätssensoren. Sie messen die Konzentration bestimmter chemischer Verbindungen in der Luft, die in sehr frühen Stadien der Brandentstehung ansteigt. Mithilfe von KI, Internet of Things (IoT) und Cloud-Technologien können die Sensordaten in Echtzeit erfasst, analysiert und an die zuständigen Behörden weitergeleitet werden. So kann beispielsweise die örtliche Feuerwehr bereits wenige Sekunden nach Brandausbruch Gegenmaßnahmen einleiten.

Umweltdaten langfristig erfassen

Noch besser ist es für das Ökosystem Wald, wenn Brände gar nicht erst entstehen. Dafür braucht es ein langfristiges Waldmonitoring. Denn Waldbrände sind das Ergebnis komplexer chemischer und biologischer Prozesse. Verschiedene Faktoren wie Temperatur, Niederschlagsmuster, Luftfeuchtigkeit, Vegetationsdichte und Topografie spielen dabei eine Rolle. Werden diese Parameter gemessen und erfasst, entsteht eine Vielzahl an Umweltdaten, die wertvolle Informationen für geeignete Schutzmaßnahmen liefern. Auch multispektrale Satellitendaten sollten dafür genutzt werden. Die Daten sollten in strukturierter und harmonisierter Form vorliegen. Fortschrittliche Analysealgorithmen können darin Muster und Trends erkennen, die auf ein erhöhtes Waldbrandrisiko hinweisen.

Bestmögliche Prävention

Durch die KI-gestützte Auswertung der Daten können für vordefinierte Waldgebiete wiederholt Messdaten erhoben und Analysen durchgeführt werden. Der Zustand und die Veränderungen der Waldfläche können so genau überwacht werden. Dazu gehören die Bodenfeuchte, die Blattgesundheit oder der Schädlingsbefall – alles Parameter, welche die Entstehung von Waldbränden beeinflussen. Auf dieser Grundlage können präzise und ständig aktualisierte Waldbrandgefahrenkarten erstellt werden. Die zuständigen Behörden können frühzeitig warnen und vorbeugende Maßnahmen wie das Entfernen von Unterholz oder kontrollierte Brandrodungen veranlassen. Noch genauer werden die Informationen und Vorhersagen, wenn die Umweltdaten mit anderen Daten kombiniert werden. Ergänzt um Wetterdaten kann beispielsweise die Ausbreitungsrichtung von Bränden vorhergesagt und der Feuerwehreinsatz entsprechend koordiniert werden.

Smarter Wald- und Umweltschutz

Ein KI-gestütztes Frühwarnsystem kann in Verbindung mit dem langfristig angelegten Waldmonitoring also einen wichtigen Beitrag zum Wald- und Umweltschutz leisten. Die Erfahrungen aus den Projekten ermöglichen es außerdem, bereits betriebene KI-Systeme zu optimieren und neue Anwendungsfälle im Umweltbereich zu entwickeln. Eine nicht zu vernachlässigende Herausforderung ist allerdings der sehr hohe Energieverbrauch von KI-Systemen. Sollen sie dem Umweltschutz dienen, ist ein ressourcenschonender und energieeffizienter Umgang mit ihnen unabdingbar. Die Themen Green IT und Green AI werden daher an Relevanz gewinnen.

Sascha Tash ist Senior Consultant Public bei adesso SE.


Stichwörter: Smart City, KI


Weitere Meldungen und Beiträge aus dem Bereich: Smart City
Das Bild zeigt einen Lichtmasten an einem Fahrradweg am Maschsee in Hannover.

Hannover: Smartes Licht am Maschsee

[07.10.2024] Die Stadt Hannover und enercity realisieren ein innovatives Beleuchtungsprojekt am Maschsee. Das Smart.Light-System verbindet Energieeffizienz, Insektenschutz und Digitalisierung und ist Teil der Smart City Initiative #HANnovativ. mehr...

Projekt REINVENT: OS-Lösungen für die Daseinsvorsorge

[07.10.2024] Eine Inventur von Open-Source-Lösungen im Bereich der kommunalen Daseinsvorsorge führt der Think & Do Tank Neuland21 durch. Das Projekt namens REINVENT hat zum Ziel, die Lösungen besser sicht- und nachnutzbar zu machen und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziell gefördert. mehr...

Kiel: Smart City mit Breitband

[02.10.2024] Im Smart City Index des Bitkom hat sich Kiel um zehn Plätze auf Rang 21 verbessert. Gleichzeitig erreicht der Breitbandausbau in der Stadt eine entscheidende Phase: Bis zum Frühjahr 2025 sollen mehr als 85 Prozent aller Haushalte Zugang zu Internet über Glasfaser haben. mehr...

Ivan Aćimović
interview

Freiburg im Breisgau: Digitale Version der Stadt

[30.09.2024] Mithilfe der urbanen Datenplattform und Künstlicher Intelligenz arbeitet Freiburg im Breisgau daran, den Alltag in der Stadt deutlich zu verbessern. Kommune21 sprach mit Ivan Aćimović, Leiter des Modellprojekts Smart City, über das Projekt. mehr...

NRW: Digitaler Zwilling wehrt Gefahren ab

[26.09.2024] Ab sofort setzt die nichtpolizeiliche Gefahrenabwehr in Nordrhein-Westfalen auf den Digitalen Zwilling. Mithilfe dieser Software können Einsatzkräfte realitätsnahe Einschätzungen aus der Ferne vornehmen und so effizienter auf Krisen reagieren. mehr...

Zukunftsforum MYK: Digitalisierung und Klimaschutz im Fokus

[19.09.2024] Beim dritten Zukunftsforum MYK in Ochtendung stand die Verbindung von Digitalisierung und Klimaschutz im Fokus. Über 200 Teilnehmende diskutierten, wie innovative digitale Lösungen zur Bewältigung des Klimawandels und zur nachhaltigen Entwicklung im Landkreis Mayen-Koblenz beitragen können. mehr...

Pforzheim: Umweltsensoren für die Stadtentwicklung

[16.09.2024] Smarte Technologien sollen in Pforzheim dazu beitragen, den Folgen der Klimaveränderung – insbesondere Hitze, Trockenheit und Starkregen – zu begegnen. Dazu wird nun begonnen, erste Sensoren für ein LoRaWAN-basiertes Klimadaten-Messnetzwerk zu installieren. mehr...

München verteidigt seine Spitzenposition im Smart-City-Ranking.

Smart City Studie 2024: München durchbricht Schallmauer

[12.09.2024] In immer mehr deutschen Städten steht der Wandel hin zur Smart City im Fokus. Das zeigt die Smart City Studie 2024 des Beratungsunternehmens Haselhorst Associates. Spitzenreiter München durchbricht im diesjährigen Ranking gar die Schallmauer von 50 Prozent beim Smart-City-Entwicklungsgrad. mehr...

Homberg (Efze)

Region Digitaler Knüll: Vier Kommunen machen Lust auf Land

[06.09.2024] Vom intelligenten Einsatz von Sensoren über Terminals für die selbstständige Beantragung von Ausweisen bis hin zu Abholstationen für Ausweisdokumente oder Coworking Hubs reichen die Projekte, welche die Region Digitaler Knüll ausmachen werden. Es handelt sich um das gemeinsame Projekt von vier ländlichen Kommunen. mehr...

Stadt Bonn erprobt den Einsatz von Feuchtesensoren für eine intelligente Baumbewässerung.

Bonn: Bäume intelligent bewässern

[03.09.2024] 
Wasser ist eine wertvolle Ressource, die es mit Bedacht einzusetzen gilt. Gleichzeitig brauchen Bäume in der Stadt ausreichend davon, um vital zu bleiben. Die Stadt Bonn erprobt daher nun im Sinne einer intelligenten Bewässerungstechnik den Einsatz von Feuchtesensoren.
 mehr...

Aachen: Forschungsprojekt zu KI

[02.09.2024] Im Rahmen des Projekts P2Broker erforscht ein Konsortium aus der RWTH Aachen, der Stadt Aachen, der Universität zu Köln und der Hochschule Trier den Einsatz Künstlicher Intelligenz in der Verwaltung. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. mehr...

Die Stadt Ulm hält an Ihrem Chatbot "Ulmer Spatz" fest.

Ulm: Spatz darf weiter helfen

[29.08.2024] Die Stadt Ulm hat einem Gemeinderatsantrag, in welchem die Abschaltung des städtischen Chatbots „Ulmer Spatz“ gefordert wurde, eine Absage erteilt. Der Chatbot sei zwar noch nicht perfekt, werde aber jeden Tag besser. mehr...

Cottbus erprobt die digitale Stadtentwicklung.

Cottbus: Datendrehscheibe der Stadt

[28.08.2024] Im Rahmen der Modellprojekte Smart Cities zeigt die Stadt Cottbus, wie digitale Technologie dazu genutzt werden kann, den Weg zur vernetzten Stadt zu ebnen. Das Vorhaben setzt sich aus insgesamt vier Teilprojekten zusammen. mehr...

Mönchengladbach: Input für die Stadt-App

[23.08.2024] Die Stadt Mönchengladbach entwickelt in Zusammenarbeit mit anderen Städten eine Smart-City-App nach dem Open-Source-Prinzip. Die App soll Informationen zum aktuellen Stadtgeschehen und zu zahlreichen Themen liefern. Im Rahmen einer Veranstaltung wurde nun auch die Öffentlichkeit an der Entwicklung beteiligt. mehr...

Datensätze der Smart City Bamberg stehen jetzt als Open Data zur Verfügung.

Open Data: Von Bamberg für Bamberg

[21.08.2024] Eine Vielzahl an Daten laufen auf der Plattform der Smart City Bamberg zusammen. Geeignete Datensätze stellt die Stadt nun sukzessive auf einem Open Data Portal zur Verfügung. mehr...