Bekämpfung von Waldbränden mit KI Die Rolle von Technologie bei der Verhütung von Waldbränden
Waldbrände tragen erheblich zur globalen Erwärmung bei: Der Copernicus Atmosphere Monitoring Service der EU berichtet, dass dadurch rund 1,76 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre gelangen – mehr als das Doppelte der jährlichen CO2-Emissionen von ganz Deutschland. Sie schädigen außerdem erheblich die Tier- und Pflanzenwelt, reduzieren die biologische Vielfalt, zerstören menschliche Lebensräume und bremsen das Wirtschaftswachstum.
Bäume, die auf Stromleitungen fallen, sind die häufigste Ursache für Waldbrände. Aber bei den vielen tausend Kilometern Oberleitungen, die ein Stromversorger baut oder betreibt und die häufig durch Wälder in unerschlossenen und unbesiedelten Gebieten verlaufen, ist es kaum möglich vorherzusehen, wo der nächste Baum auf eine Leitung fallen wird.
Hier kommt Roelof Pieters ins Spiel. Pieters ist Mitbegründer und CTO von Overstory, einem KI-Unternehmen, das mithilfe von Satellitendaten die gesamte Vegetation auf der Erde analysiert, um Stromausfälle und Waldbrände zu verhindern. „Unsere Aufgabe ist es, einen besseren Überblick über die natürlichen Ressourcen der Erde in Echtzeit zu erhalten, damit jeder auf der Welt, der Zugang zu diesen Informationen hat, bessere Entscheidungen in den Problembereichen treffen kann, mit denen wir heute konfrontiert sind, wie zum Beispiel die Klimakrise und die damit verbundenen Umweltprobleme“, umreißt Pieters das Tätigkeitsfeld.
Das ist eine Mammutaufgabe, und Pieters und seine Kollegen in Amsterdam und Boston, wo Overstory Büros hat, nutzen eine Kombination aus maschinellem Lernen und menschlicher Expertise, um ihr Ziel im Namen ihrer Kunden – hauptsächlich Energieversorger – zu erreichen.
Die Infrastruktur großer Versorgungsunternehmen verläuft durch Städte, Wälder und zahlreiche andere Vegetationsformen. In der Vergangenheit war es nicht möglich, Veränderungen und Risiken über die gesamte Länge dieser Infrastruktur im Auge zu behalten. „Mit unseren Satellitenaufnahmen können wir uns einen sehr detaillierten Überblick über die Situation auf der Erde verschaffen“, so Pieters. „So können wir in großem Maßstab Daten bereitstellen, weil wir das Geschehen auf der Erde vom Weltall aus genau im Blick haben. Wir sind hinsichtlich der Zugänglichkeit nicht beschränkt, anders als mit Drohnen oder Hubschraubern. Wir können für jeden Ort auf der Welt Daten für unsere Analysen sammeln.“
Maschinelles Lernen ist nur 80 Prozent der Lösung. Die übrigen 20 Prozent werden von einem Expertenteam aus Baumpflegern und Fachleuten vor Ort beigesteuert, die die Daten untersuchen und die gefährdeten Standorte für ihre Analysen persönlich besichtigen.
Die Kunden von Overstory sind über die ganze Welt verteilt. Ein US-amerikanischer Energieversorger schätzt, dass durch die Zusammenarbeit mit Overstory nicht nur die Zahl der Stromausfälle um 15 Prozent gesunken ist, sondern auch die Zahl der Baumfällungen aufgrund der präzisen Analyse des Unternehmens um 18 Prozent reduziert werden konnte.
Auch der Infrastruktursektor profitiert: Errichter und Betreiber von Eisenbahnen und Straßen wollen wissen, wie sich Veränderungen der Vegetation auf ihre Strecken auswirken und wo gesunde Bäume in der Nähe der Infrastruktur von Vorteil sein können, weil sie Erdrutsche und Steinschläge verhindern.
„Wir haben auch viel mit den nordischen Ländern im Bereich der nachhaltigen Forstwirtschaft zusammengearbeitet, um die Gesundheit der Wälder besser zu verstehen“, sagt Pieters. „Dadurch kann nicht nur die Gesundheit der Wälder geschützt und die Auswirkungen der Aktivitäten des Menschen nachvollzogen werden, sondern es kann auch ein höherer Ertrag aus großen Nutzwäldern in Monokultur erzielt werden.“
Eine solche Analyse ist auch für die Versicherer und die schnell wachsende Industrie für Emissionszertifikate wertvoll. Dieser Bereich, der aufgrund seiner mangelnden Transparenz und der Zweifel an der Wirksamkeit einzelner Produkte umstritten ist, bietet großes Potenzial für die Art von hybridem KI-Mensch-Analysemodell, wie es von Overstory entwickelt wurde.
Pieters zufolge haben die Unternehmen verstanden, dass es nicht nur darum geht, Bäume zu pflanzen und CO2-Zertifikate in Umlauf zu bringen. „Es kann bis zu zehn Jahre dauern, bis alle Daten vorliegen, die erforderlich sind, um über das Wie und Wo der Baumpflanzungen zu entscheiden. Dann dauert es – je nach Baum und Gebiet – zwischen 20 und 30 Jahre, bis die Bäume gewachsen sind und CO2 effektiv absorbieren können“, erläutert er. Bäume haben noch weitere Vorteile, zum Beispiel tragen sie zur biologischen Vielfalt bei, speichern Wasser und schützen vor Erosion. „Aber vielleicht sollten wir – anstatt immer wieder neue Bäume zu pflanzen – einfach dafür sorgen, dass gar nicht erst Bäume gefällt werden oder Waldbrände entstehen.“
Über Roelof Pieters:
Roelof Pieters ist Gründer und CTO bei Overstory, einem Unternehmen, das durch die Kombination von KI, Satellitenaufnahmen und Rechenleistung forstwirtschaftliche Daten in grossem Massstab bereitstellt. Er war ausserdem CEO und Mitbegründer von Creative.ai und Mitbegründer von Sunshine Lab, einer Beratungsagentur für Nachhaltigkeitslösungen. Nach seinem Master-Abschluss in Sozialer Anthropologie promovierte er in Theoretischer Informatik an der KTH in Stockholm in der Vertiefungsrichtung multimodales Deep Learning, generative Modelle und kreative KI. Pieters ist auch Gründer des schwedischen KI-Netzwerks Stockholm AI.
