Uni Bamberg schützt städtische Bäume mit KI - so läuft das Projekt

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Bei einem Projekt der Otto-Friedrich-Universität Bamberg sollen städtische Baumbestände geschützt werden. Dafür kommt unter anderem eine Drohne und Künstliche Intelligenz zur Auswertung der Daten zur Anwendung.

Mit Hilfe von digitalen Mitteln, Drohnen und künstlicher Intelligenz die Bäume in den Bamberger Stadtwäldern schützen – das ist das Ziel des Projektes „BaKIM“ (Baum, Künstliche Intelligenz, Mensch), wie die Stadt Bamberg in einer Pressemitteilung berichtet. Das von der Uni Bamberg und der Stadtverwaltung gemeinsam aufgestellte Projekt bekommt erneut Aufmerksamkeit: Am 10. Mai 2024 kam Dr. Fabian Mehring, Staatsminister für Digitales, nach Bamberg um sich über das Projekt zu informieren.

Dr. Mehring ließ sich das Digitalisierungsprojekt vor Ort im Luisenhain von Projektleiter und Amtsleiter der Forstverwaltung Johannes Hölzel und vom technischen Projektleiter Jonas Troles erklären. Zusätzlich berichtete Michael Weber, Hauptbaumkontrolleur bei Bamberg Service, vom praktischen Nutzen des Projektes. Er stellte zu Beginn direkt fest: „Die Baumgesundheit verschlechtert sich, nicht nur in den Bamberger Stadtwäldern, und es zeigt sich – je größer die Fläche der Wälder, desto unüberschaubarer wird die Situation und desto aufwendiger wird die Arbeit der Förster:innen und Baumpfleger:innen.“

Ziel von „BaKIM“ ist es, eben diese Arbeit zu unterstützen. Dies geschieht hauptsächlich durch Verbesserung des Datenbestands zu den verschiedenen städtischen Baumbeständen. Die Informationen werden mit Drohnendaten erhoben und mit einer mensch-zentrierten Künstlichen Intelligenz (KI) ausgewertet. Mithilfe verschiedener Tiefer Neuronaler Netze und statistischer Verfahren werden dazu aus den Drohnendaten Informationen über die Einzelbäume (Baumhöhe, Baumart, Vitalität, Schädlinge) generiert und in einer Webanwendung („App“) zusammengefasst. Diese App erlaubt flexible Auswertungs- und Visualisierung und ist bereits als Prototyp in Nutzung.

Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Digitales in der Förderlinie kommunal? digital! mit 450.000 Euro gefördert und zeigt, wie digitale Mittel eingesetzt werden können, um langfristig etwas für die Erhaltung der Stadtwälder zu tun. Bambergs Digitalisierungsreferent Dr. Stefan Goller bestätigt: „Wir sind dankbar, dass wir über das Förderprogramm kommunal? digital! unser Projekt „BaKIM“ umsetzen und so etwas für die nachhaltige Gesundheit unserer Stadtwälder tun können. So kann unter anderem der Luisenhain weiterhin ein Ort der Erholung und des Verweilens für Bambergerinnen und Bamberger bleiben.“

Dr. Mehring hatte vor Ort die Möglichkeit, die Verschlechterung der Baumgesundheit anhand von Luftbildaufnahmen der letzten Jahre und der Betrachtung des aktuellen Zustandes im Luisenhain hautnah zu erleben. Zusätzlich konnte er erfahren, wie bei der Erhebung und Auswertung der Drohnendaten vorgegangen wird und wie eine Künstliche Intelligenz entwickelt wird. Durch die Demonstration der eigens entwickelten App und durch Erfahrungsberichte aus dem Arbeitsalltag des Forstamtes und der Baumpfleger von Bamberg Service konnte der Staatsminister hautnah erleben, wie „BaKIM“ den Schutz der Bäume unterstützt.

Das trockene Wetter ermöglichte auch eine Demonstration der Drohnen. Für „BaKIM“ wurden in den letzten Jahren zwei Drohnen beschafft, welche über zwei verschiedene Arten von Sensoren verfügen. Die größere Starrflüglerdrohne verfügt über hochaufgelöste RGB-Sensoren für die Einzelbauminventarisierung, während die kleinere Multispektraldrohne mit ihrer Sensorik für die statistische Schätzung der Baumvitalität nützlich ist. Um diese Schätzungen zu bestätigen, wurden bei ausgewählten Bäumen außerdem Bodenfeuchtigkeitssensoren angebracht.

Die Stadt Bamberg und der Lehrstuhl für Kognitive Systeme der Otto-Friedrich-Universität Bamberg führen das Projekt „BaKIM“ seit Januar 2022 gemeinsam durch. Dr. Goller bestätigt: „Ohne die Kooperation mit der Otto-Friedrich-Universität Bamberg und speziell mit Frau Prof. Dr. Ute Schmied und ihrem Lehrstuhl für Kognitive Systeme wäre dieses Projekt niemals möglich. Wir freuen uns sehr über diese erfolgreiche Zusammenarbeit.“ Auch nach der Förderung von kommunal? digital! wird das Projekt nicht enden, sondern im Rahmen des Förderprogramms Smart Cities weiterentwickelt. Ein langfristig angelegtes Konzept. Das Projekt hat großen Anklang bei den Bürger:innen, den Medien und anderen Kommunen gefunden und kann so auch in Zukunft die Bamberger Bäume schützen.