An der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen (UNR) der Universität Freiburg startet aktuell das Projekt „XR Future Forest Lab“, das innovative Virtual Reality- (VR), Augmented Reality- (AR) und Mixed Reality-Anwendungen (MR) für die forstwissenschaftliche Forschung und Lehre entwickeln wird. Ab 2024 wird das Labor schrittweise aufgebaut und in Forschung und Lehre an der UNR integriert. Forschende und Studierende erhalten so zukunftsweisende Möglichkeiten, forst- und umweltwissenschaftliche Daten zu visualisieren und Veränderungen von Wäldern zu simulieren. Auch externen Partnern und Interessierten wird das Labor offenstehen. Gefördert wird die Entwicklung des XR Future Forest Lab von der Eva Mayr-Stihl Stiftung.
„Gläserne“ Wälder durch Augmented Reality
Im XR Future Forest Lab lassen sich reale Waldbestände als digital twin erfassen, das heißt als räumliche und zeitliche Repräsentation der Wirklichkeit im Computer. Waldwachstum, forstliche Managementprozesse wie auch Auswirkungen von Umweltveränderungen können dann am digitalen Zwilling simuliert werden. Bei der Erstellung der digital twins greift das XR Future Forest Lab auf die umfangreichen Datensätze über Wälder zurück, die an der UNR bereits vorliegen. Darüber hinaus werden die Forschenden am Beispiel des 127 Hektar großen Mathislewaldes, der seit Jahrzehnten als Forschungs- und Lehrwald der UNR dient, neue Methoden der Digitalisierung, Standardisierung und Modellierung von Forstbeständen entwickeln und erproben.
Digitale Daten über Waldbestände würden schon lange erhoben, aber mit dem XR Future Forest Lab wolle man die Digitalisierung intensivieren und einen wirklich ‚gläsernen‘ Wald schaffen“, erklärt Prof. Dr. Thomas Purfürst, Professor für Forstliche Verfahrenstechnik und Sprecher des fachlichen Leitungsteams des XR Future Forest Lab. Damit soll auch die internationale Standardisierung von digital twins vorangetrieben werden: Man möchte neue Standards prägen, wie Walddaten – bis hin zu einzelnen Bäumen – für XR-Anwendungen erfasst, gespeichert und dargestellt werden.
Natürliche Veränderungen und menschliche Eingriffe simulieren
Durch das XR Future Forest Lab lassen sich künftig digitale Walddaten mithilfe von VR-, AR- und MR-Techniken visualisieren und erlebbar machen. Die Kombination von VR, AR und MR in der forstwissenschaftlichen Praxis habe es in dieser Form noch nicht gegeben. Man könne damit nicht nur virtuelle Wälder erschaffen, sondern auch die Wirklichkeit mit Informationen überblenden und natürliche Veränderungen oder menschliche Eingriffe simulieren, erklärt Prof. Dr. Thomas Seifert, Professor für Waldwachstum und Dendroökologie und Mitglied im fachlichen Leitungsteam. Das eröffnet neben der Forschung auch für die Lehre neue Chancen, betont Seifert: Angehende Förster könnten mithilfe der XR-Technik beispielsweise vor Ort im Mathislewald ausprobieren und digital erleben, wie sich konkrete Maßnahmen – etwa die Entnahme von Bäumen – auf den Wald auswirken würden.
Auch Wahrnehmungen von zeitlichen Entwicklungen des Waldes werden erleichtert, denn Veränderungen, die sich sonst sehr langsam vollzögen, könnten wie im Zeitraffer sichtbar gemacht werden, ergänzt Prof. Dr. Teja Kattenborn, Professor für Sensorgestützte Geoinformatik und Mitglied des fachlichen Leitungsteams.
Förderung durch die Eva Mayr-Stihl Stiftung
Die Eva Mayr-Stihl Stiftung finanziert den Aufbau des XR Future Forest Lab bis 2028 mit 1,5 Millionen Euro. Wir stünden vor einem dringenden Problem: Angesichts der klimatischen Herausforderungen sei es wichtig, in der Tiefe zu verstehen, welche Auswirkungen forstliche Maßnahmen – auch über einen langen Zeitraum – in Wäldern haben würden, erläutert Michael von Winning, Vorstand der Stiftung. Das Projekt stärke zudem die Freiburger Forstwissenschaften, weil unterschiedliche Fachdisziplinen zusammenarbeiteten und von den Ergebnissen profitierten. Man erhoffe sich zeitnah Erkenntnisse für die Gestaltung des Waldes der Zukunft.
Weitere Informationen unter www.uni-freiburg.de