Neues Forschungsprojekt soll mehr Transparenz bei Waldbränden schaffen

13 March 2023

München, März 2023 – Die [ui!] Urban Mobility Innovations in Zusammenarbeit mit der Quantum-Systems GmbH, der Technischen Hochschule Deggendorf, der Universität Bayreuth sowie der Staatlichen Feuerwehrschule Würzburg als assoziierten Partner haben gemeinsam zum 01.01.2023 ein Projekt zur Früherkennung von Waldbränden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz, Daten, Drohnen und Entscheidungsunterstützungssystemen gestartet. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Umwelt , Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) mit einem Volumen von ca. 1.8 Mio. Euro gefördert und hat den Anspruch, neue Meilensteine bei der Waldbrandbekämpfung mit KI-Unterstützung zu setzen.

Das Projekt „KI-basierte Waldüberwachung – Künstliche Intelligenz zur Früh-Detektion von Waldbrand-Ereignissen“ (KIWA) wird fortschrittliche Technologien nutzen, um mögliche Waldbrandrisiken zu identifizieren und vorherzusagen, um frühzeitige Vorbeugungs- und Eingriffsmaßnahmen zu ermöglichen.
"Wir freuen uns, dieses innovative Projekt auf den Weg zu bringen, von dem wir glauben, dass es unsere Fähigkeit, Wald- und Flächenbrände einzuschätzen und auf sie zu reagieren, erheblich verbessern wird", sagte Tobias Heuser, Projektleiter KIWA und Senior Data Scientist bei [ui!] Urban Mobility Innovations. "Durch den Einsatz neuester Technologien können wir umfassende Informationen sammeln und fundierte Entscheidungen zum Schutz von Kommunen und natürlichen Ressourcen treffen."

Bilddaten und Analysemethoden werden genutzt, um Gebiete zu identifizieren und zu monitoren, die für Wald- und Flächenbrände gefährdet sind. Es werden im Weiteren sogenannte Unmanned Aerial Systems (UAS, umgangssprachlich auch „Drohnen“) eingesetzt, um Fernerkundungsdaten zu sammeln und bei Kartierungen zu unterstützen. Über eine Offene Urbane Datenplattform sollen Daten in Echtzeit ausgewertet und an eine Fachanwendung für Institutionen wie z.B. Feuerwehr und Katastrophenstäbe übermittelt werden, um Waldbrände frühzeitig, örtlich möglichst genau zu lokalisieren und effektiv mit passenden Maßnahmen beherrschbar zu machen.

Künstliche Intelligenz wird in diesem Projekt eine wichtige Rolle spielen, indem sie nämlich große Mengen an Daten analysiert, die unter anderem von Satelliten und Drohnen gesammelt werden, um Muster und Trends zu identifizieren, die auf ein Brandrisiko und oder mögliches Brandereignis hinweisen. Behörden werden dadurch in die Lage versetzt, Ressourcen gezielter einzusetzen und rechtzeitig Maßnahmen ergreifen zu können, um den Ausbruch eines Wald- und Flächenbrandes bestmöglich zu verhindern bzw. den Brand zu kontrollieren.
Hier werden eine Reihe von Datenquellen wie z.B. aktuelle Wetterdaten, Klimadaten und Bilddaten eingebunden, um eine Situation zu bewerten und entsprechende Handlungsgrundlagen zu liefern.

Entscheidungsunterstützungssysteme wie Dashboards bieten Echtzeit-Updates und die Möglichkeit Stakeholder, einschließlich Feuerwehren und lokale Behörden, zu warnen, wodurch eine schnelle und effiziente Reaktion auf mögliche Brandbedrohungen ermöglicht wird.
Waldbrände tragen jährlich zu einer erheblichen Menge an CO₂-Emissionen bei, die zum Klimawandel beitragen. Studien schätzen, dass Waldbrände für etwa 5-10% der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich sind und den Klimawandel beschleunigen.¹ Wie auf der Konferenz der Weltmeteorologischen Organisation in Davos 2023 berichtet, betragen die durchschnittlichen jährlichen weltweiten Kosten von Waldbränden mehr als 50 Milliarden US-Dollar, die in den letzten Jahren zugleich stark gestiegen sind.² Es wurde auch festgestellt, dass die globalen Waldbrände 2021 allein mehr als 6.400 Megatonnen CO2 in die Atmosphäre freigesetzt haben und dass bis 2050 ein enormer Anstieg extremer Brände weltweit zu erwarten ist. Darüber hinaus werden die Brandmuster, durch die sich verändernden Wettermuster aufgrund des Klimawandels erheblich beeinflusst, wodurch traditionelle Methoden zur Erkennung und Verständigung weniger effektiv werden.

Durch das Projekt wird nicht nur die dafür notwendige Grundlagenforschung gefördert, sondern es werden bereits auch passende Geschäftsmodelle ins Auge gefasst. Betreffende Institutionen wie Feuerwehren, Katastrophenstäbe, Landkreise oder Städte können, durch die in KIWA entwickelte Lösung in die Lage versetzt werden, die zunehmenden Waldbrandgefahren im Rahmen der klimatischen Veränderungen unserer Zeit resilienter anzunehmen. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen, als assoziierter Partner die entwickelten Lösungen im Rahmen von Feldversuchen einzusetzen oder an deren Entwicklung mitzuwirken.

Das Konsortium besteht aus vier aktiven Projektpartnern: Die [ui!] Urban Mobility Innovations (B2M Software GmbH) als Konsortialführer ist Experte für Datenanalyse, Künstliche Intelligenz und Offene Urbane Datenplattformen und fokussiert sich auf innovative, datengetriebene Lösungen für Kommunen. Quantum-Systems GmbH ist ein innovatives Unternehmen, das hochmoderne unbemannte Luftfahrtsysteme entwickelt und produziert, um Kunden in verschiedenen Branchen weltweit effizientere Lösungen für ihre Herausforderungen zu bieten. Darüber hinaus begleitet das Institut für Angewandte Informatik (IAI) – Technische Hochschule Deggendorf sowie die Universität Bayreuth mit der Professur zu Biogeografie und der Professur zu Störungsökologie das Projekt wissenschaftlich in der Umsetzung und liefern die notwendigen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung. Wir freuen uns ebenfalls, die Staatliche Feuerwehrschule Würzburg in unserem Projekt als assoziierten Partner begrüßen zu dürfen – die mit ihrer breiten Expertise zum Status Quo der Waldbrandüberwachung uns weiterhelfen werden.