Unsere Wälder sind wahre Multitalente. Sie sind Lebensraum für Tiere und Pflanzen, schützen das Klima, laden zu Erholung und Freizeit ein. Auch sind sie ein wichtiger Wirtschaftsfaktor im ländlichen Raum. Aber der Wald ist in Not. In den letzten drei Jahren waren unsere Wälder extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Stürme, Phasen extremer Trockenheit und ein massiver Befall der Bäume durch den Borkenkäfer haben zu erheblichen Schäden an unseren Wäldern geführt. Mit den Projekten „FirSt2.0“ und „TreeSatAI“ sind an der TU Berlin zwei der umfassendsten Forschungsprojekte zu Waldschäden in Deutschland gestartet. Sie werden mit insgesamt 2,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastrukturbeziehungsweise mit insgesamt 1,2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Der Klimawandel mache dem deutschen Wald, der nicht nur für Mensch und Tier Lebensraum und Lebensgrundlage sei, sondern von dem auch rund eine Million Arbeitsplätze in Deutschland abhängen, schwer zu schaffen, erklärt Prof. Dr. Birgit Kleinschmit, die an der TU Berlin das Fachgebiet Geoinformation und Umweltplanung leitet, an dem beide Forschungsprojekte angesiedelt sind. Allein in diesem Jahr hätte man Waldbrände in einer Größenordnung von 2700 Hektar. Das habe es seit 30 Jahren nicht gegeben.
Borkenkäfer, Waldbrände und Stürme setzen dem Wald massiv zu
Doch noch viel mehr, so Kleinschmit weiter setzten dem Wald die beiden Dürrejahre 2018 und 2019 zu, die zu einer explosionsartigen Vermehrung des Borkenkäfers geführt habe, weil die Bäume durch den Wassermangel für Abwehrreaktionen zu geschwächt seien – man spreche sogar von einer historischen Dimension der Waldschäden.
Bevor jedoch eine mögliche Strategie zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel entwickelt und Empfehlungen an die Forstwirtschaft gegeben und umgesetzt werden können, ist eine genaue Bestandsaufnahme der unterschiedlichen Waldschäden und deren Ausmaß erforderlich. Hier setzen die beiden Projekte an.
Vitalitätsanalyse mit Satelliten-Fernerkundungsdaten und KI
Ziel von „FirSt2.0“ („Forest Damage inventory based on rapid Satellite technologies), das bis Juni 2023 läuft, ist die Entwicklung eines Softwareprodukts für Akteure aus Forstwirtschaft und Naturschutz. Es wird mit multisensoralen Satelliten-Fernerkundungsdaten, mit In-situ-Messungen von Bodenfeuchte und anderen Stress-Parametern sowie mit Künstlicher Intelligenz beziehungsweise maschinellem Lernen eine genaue, kontinuierliche Untersuchung und Analyse des Zustands sowie der Schadarten der Wälder zulassen. Dieser Service soll Forstwirtschaft und Naturschutz ein verbessertes und situationsangepasstes Waldmanagement ermöglichen. Projektkoordinator ist hier die LUP – Luftbild Umwelt Planung GmbH, Potsdam. Das Fachgebiet Geoinformation in der Umweltplanung der TU Berlin ist in dem Verbund für die Algorithmenentwicklung verantwortlich. Eingebunden sind hier auch Landesforstbetriebe und das Thünen Institut für Waldökosysteme, Waldbesitzerverbände sowie der Nationalpark Bayerischer Wald. Das heißt, man suche nach Berechnungsverfahren für den Vegetationszustand, den man vor Ort vorfinde und mit hochsensibler Technologie messe – also Waldschäden wie abnehmende Blattmasse, verwelkte oder verfrüht abfallendes Laub und anderes – aus denen dann Schäden für einen größeren Bereich abgeleitet und hochgerechnet werden könnten, später sogar für ganz Deutschland, erklärt Dr. Michael Förster, der das Projekt am Fachgebiet koordiniert, das hier mit einer Fördersumme von 560.000 Euro beteiligt ist.
Weitere Informationen unter www.tu.berlin