Drohnenfoto eines Fichtenbestandes mit einem Käfernest
Drohnenfoto eines Fichtenbestandes mit einem Käfernest
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Borkenkäfer-Monitoring mit Waldstolz

29. September 2021

Die Borkenkäferkalamität der vergangenen Jahre hat die Forstwirtschaft in Deutschland vor große Herausforderungen gestellt. Das gilt auch für Kleinprivatwaldbesitzer, denn breiten sich die Käfer unbemerkt aus, schädigen sie womöglich den Wald der Nachbarn. Die junge Firma „Waldstolz“ arbeitet auf Grundlage von Satellitendaten an einem Monitoringservice, der die Lösung bringen soll.

Im Erdgeschoss eines Wohnhauses im Stuttgarter Süden haben Fabian Popp und Tobias Jäger ihr Büro eingerichtet, ihr Blick fällt auf einen bewaldeten Hang. Warum Waldstolz? „Waldbesitzer sind oft sehr stolz auf ihren Wald, wir wollen ihnen helfen, ihren Wald zu erhalten“, erklärt Fabian Popp. Die beiden Firmengründer sind keine Förster, vielmehr hat die Begeisterung für moderne Technologien, smarte Datenanalyse und den Mehrwert, der sich daraus gewinnen lässt, die jungen Ingenieure zum Wald gebracht. Und sie sind überzeugt, dass ihre Entwicklung einen Beitrag zum Erhalt des Waldes – insbesondere des Kleinprivatwaldes – leisten kann.

Waldstolz setzt mit dem Produkt Monitoringservice den Schwerpunkt auf das Entdecken von Borkenkäfernestern, allerdings weder mit dem menschlichen Auge noch mit Drohnen.

Die Kunden des im Oktober 2020 gestarteten Unternehmens bekommen im Idealfall nur wenig von deren Arbeit mit. Geht bei ihnen dennoch eine SMS und danach eine E-Mail aus Stuttgart ein, wissen sie, dass sich in ihrem Wald offenbar etwas zum Schlechten verändert hat. Mit großer Wahrscheinlichkeit werden sie beim Kontrollgang zu der mit genauen Koordinaten vermerkten Stelle eine Gruppe von Fichten finden, die von Borkenkäfern befallen oder sonstwie deutlich in ihrer Vitalität herabgesetzt sind. Die Koordinaten werden mit einer Abweichung von nur wenigen Metern übermittelt, sodass die Suche nach dem möglichen Käfernest zielgerichtet möglich ist. Für die weiteren Schritte erhalten die Kunden auch einen leicht verständlichen Leitfaden, sodass sie ihren Bestand kontrollieren und ein Unternehmen mit dem Einschlag der Käferbäume beauftragen können.

In den vergangenen drei Jahren mit ihren überdurchschnittlich niedrigen Niederschlägen,in denen es vielerorts zu massivem Borkenkäferbefall kam, wurden etliche Systeme vorgestellt, die das Monitoring vereinfachen sollen. Der Gedanke dahinter: Förster oder Waldarbeiter haben immer seltener die Möglichkeit oder die Zeit, gefährdete Waldflächen so häufig zu kontrollieren, dass ein Befall rechtzeitig vor dem Ausschwärmen der nächsten Borkenkäfergeneration festgestellt und beseitigt werden kann.

Ein Mittel, um die Kontrolle effizienter zu gestalten, sind Drohnen, die aus der Luft Hinweise auf einen Befall liefern können – um ein Vielfaches schneller als ein Mensch zu Fuß. Sie haben außerdem den Vorteil, dass man mit ihnen die Waldflächen genau zu dem Zeitpunkt befliegen kann, wenn die Borkenkäfer aktiv werden. Allerdings dürfen Drohnen nicht überall starten, und ihre Nutzung ist auchimmer mit personellem Einsatz verbunden.

Satellitentechnik

Mit Waldstolz wollen Fabian Popp und Tobias Jäger den Aktionsradius nochmals um eine Größenordnung erweitern: Sie setzen beim Monitoring auf die Satellitentechnik. Ihr Algorithmus wertet die Satellitenaufnahmen aus, indem auffällige Veränderungen im Farbspektrum des Gipfelbereichs gesucht werden. Verfärbt sich ein Teil eines Nadelholzbestandes binnen kurzer Zeit rötlich oder bräunlich, ist sehr wahrscheinlich von einem Borkenkäferbefall oder einer anderen Erkrankung auszugehen. Die Waldstolz-Kunden werden dann automatisch per SMS und E-Mail benachrichtigt.

Automatische Warnung

Die Satellitenbilder, mit denen die Algorithmen des Stuttgarter Start-ups arbeiten, darf man sich nicht vorstellen wie das Material, das etwa Google Maps anzeigt. Ihre Aufnahmen sind viel gröber, sie haben aber einen entscheidenden Vorteil: sie sind deutlich aktueller. „Wir nutzen die Daten des EU-Programms Copernicus, die beiden Satelliten liefern alle fünf Tage neue Bilder“, erklärt Jäger.

Hinzu kommt, dass Waldstolz auf Bilder zurückgreifen kann, die bis 2017 zurückreichen. „Wir haben ein Rechenmodell entwickelt, das vorhersagt, was wir bei jedem neuen Bild erwarten können“, erklärt Popp. Weicht die neue Aufnahme davon ab, spuckt das System automatisch eine Warnung aus.

Die Satellitenkameras liefern dem System nicht nur optische Daten, sie arbeiten auch auf Infrarotbasis und messen dabei, wie stark die Waldoberfläche die Infrarotwellen reflektiert. „Nimmt die Vitalität eines Baumes oder eines Bestandes ab, verändert sich auch die Reflektanz, und das werten wir aus“, erklärt Jäger. Klar sei aber auch: Wenn eine Fichte noch im Saft steht und eine grüne Krone aufweist, kann sie schon Käfer in der Rinde haben. Dieses Stadium eines Borkenkäferbefalls kann das Waldstolz-System nicht erkennen, das schafft allenfalls das geschulte und erprobte Auge eines Menschen, wenn er direkt unter dem Baum steht.

Die zwei Gründer

Popp und Jäger haben sich beim Maschinenbaustudium am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kennengelernt. Während Jäger erst einmal in die Automobilindustrie ging, arbeitete Popp unter anderem in der Vorentwicklung neuer Produkte bei Stihl am Stammsitz Waiblingen. Aber sie blieben in Kontakt. „Wir haben uns letzten Sommer viel darüber unterhalten, dass es zwar tolle Technologien für den Wald gibt, die etwas verändern können, aber nicht bei den Waldbesitzern ankommen“, erzählen sie. Über einige Monate hinweg reifte die Idee für Waldstolz – und trieb Popp und Jäger so sehr um, dass sie ihre Anstellungen kündigten und in die Selbstständigkeit wechselten.

Pilotphase im Allgäu

„Unser Monitoring macht vor allem Sinn mit lokalen Partnern“, sagen die Gründer. Ist nämlich erst einmal ein Befall festgestellt, müssen die Bäume rasch gefällt und abgefahren werden. In der Pilotphase, die seit Frühjahr 2021 läuft, arbeitet „Waldstolz“ daher zum Beispiel mit Waldbesitzervereinigungen, Forstbetriebsgemeinschaften oder Forstunternehmen zusammen, die als Dienstleister die Betreuung von Kleinprivatwald anbieten. Der Gedanke dahinter: Solche Vereinigungen konzentrieren regional größere Waldflächen, zugleich ist nach einer Warnung vor Käferbefall auch die zeitnahe Beseitigung der Wirtsbäume gewährleistet. Außerdem betrachtet „Waldstolz“ nicht nur die exakte Fläche eines Kunden, sondern im Umkreis von 50 bis 100 m auch deren Umfeld, um von dort möglicherweise drohende Gefahren frühzeitig zu erkennen.

Neben Flächen im Allgäu werden so derzeit auch Wälder im Schwarzwald überwacht. Aufgrund der flächendeckenden Verfügbarkeit der Satellitenbilder kann Waldstolz auch weitere Regionen bedienen. Mittelfristig wollen sie daher auch mit entsprechend leistungsfähigen Rechenzentren zusammenarbeiten, um eine, so ihre Hoffnung, steigende Zahl von Kunden bedienen zu können.

Peter Straubinger ist einer der Partner in dieser Phase. Der Förster betreibt in Opfenbach, einer Gemeinde zwischen Wangen im Allgäu und Lindau ein Forstunternehmen mit 15 Mitarbeitern. Fabian Popp und Tobias Jäger von Waldstolzgingen auf Straubinger zu, weil sie ihn ihm einen Unternehmer mit Hang zu innovativen Lösungen erkannt hatten. Gerade für Kleinprivatwaldbesitzer bietet die Firma Straubinger einen Komplettservice an, der vom der Bewirtschaftung der Wälder über den Einschlag bis hin zum Holzverkauf reicht.

Einschlag binnen drei Wochen

Weil dabei auch das Monitoring einen wichtigen Stellenwert hat, fiel die Waldstolz-Idee bei Straubinger auf fruchtbaren Boden. „Das System macht einen guten Eindruck“, sagt er. Der Grundgedanke sei gut, weil er sich beim Monitoring „den einen oder anderen Weg sparen kann“. Zwar seien per Drohnenflug noch genauere Bilder möglich, dafür aber müssten Waldgebiete auch mit entsprechendem Personaleinsatz gezielt überflogen werden. Die Auswertung von Satellitenbildern dagegen bindet zunächst einmal vor Ort kein Personal, Maßnahmen werden schließlich erst ergriffen, wenn ein wahrscheinlicher Befall festgestellt wurde.

Dass die Borkenkäfer aus dem All erst dann erkannt werden, wenn die Baumkrone bereits zeichnet, ist für Straubinger kein entscheidender Nachteil. „Wir können den Befall dann immer noch recht früh eindämmen“, so der Allgäuer. Wird in einem der von ihm betreuten Privatwälder Verdächtiges festgestellt, erhält auch Straubinger eine Nachricht und kann aktiv werden. Binnen drei Wochen, so sein Versprechen, ist das Holz dann gefällt und abtransportiert.

Insgesamt erprobt Waldstolz das System mit mehr als 40 Kunden. Für weitere Forstunternehmer oder Betriebsgemeinschaften, die das neue Angebot testen möchten, sind sie offen, betonen die beiden Unternehmer.

Die Pilotphase bei Straubingers Kunden begann im Mai 2021. Den erhofften, raschen Erkenntnissen machte dabei freilich der nasse und kühle Sommer einen kleinen Strich durch die Rechnung. Mitte August schlug „Waldstolz“ dann aber an: In mehreren Parzellen erkannte das System auffällige Veränderungen auf Flächen von 100bis 400 m2. Straubingers Kontrolle vor Ort bestätigte den Befall. Auf Google Maps indes sehen diese Stellen noch vollkommen gesund aus.

Für Waldflächen von bis zu 3,5 ha Größe bietet Waldstolz das Monitoring für derzeit 69 € pro Jahr an. Für größere Flächen haben sie Staffelpreise entwickelt. Überwacht werden sollen die Flächen jährlich von April bis Oktober.

Jens Eber