Waldsterben: Künstliche Intelligenz macht Jagd auf Borkenkäfer

In Österreich und Tschechien ist der Borkenkäfer auf dem Vormarsch und Waldsterben ist die Folge. Im länderübergreifenden Projekt SMARTbeetle wollen die Initiator:innen wirksamere und umweltschonendere Lockstoffe für den Borkenkäfer entwickeln – auch mithilfe Künstlicher Intelligenz.

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✨ AI Kontextualisierung

Der Borkenkäfer (Scolytinae) gehört zur Unterfamilie der Rüsselkäfer, der sich im Holz von Bäumen, in selbstgebohrten Gängen fortpflanzt und zum Teil großen wirtschaftlichen Schaden anrichtet. Unter den zahlreichen Arten besiedeln einige, meist an Nadelbäume gebundene Käfer, lebende Bäume, die sie dann durch ihren Befall zum Absterben bringen können. In Mitteleuropa ist die Fichte jene Baumart mit den höchsten Borkenkäferschäden. Laut Mart‐Jan Schelhaas, Gert‐Jan Nabuurs und Andreas Schuck, wie in „Natural disturbances in the European forests in the 19th and 20th centuries“ beschrieben, verursachten Borkenkäfer in Europa im Zeitraum 1950 bis 2000 durchschnittlich 2,9 Millionen Kubikmeter Schadholz pro Jahr (0,7 Prozent der europäischen Holzeinschlagsmenge und etwa die Hälfte der Schäden durch biologische Schaderreger insgesamt).

Borkenkäfer: Fast 50 Mio. Schadensbilanz

2024 wurden in Österreich laut den Österreicheichischen Bundesforsten 1,5 Millionen Festmeter Schadholz gezählt, wobei rund 18 Prozent auf Borkenkäferbefall zurückzuführen waren. Die Waldschadensbilanz – also die Kosten für Käferprävention und -bekämpfung, Infrastrukturschäden sowie Deckungsbeitragsverlust und Lagerkosten für Schadholz – beläuft sich 2024 in Summe auf rund 49 Mio. Euro (2023: 32 Mio. Euro). Dem Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft nach sind sogar 45 Prozent des Schadholzes im Jahr 2024 auf Borkenkäfer zurückzuführen. Ein länderübergreifendes Projekt soll das nun ändern.

Das Interreg-Projekt SMARTbeetle (Smell-based Molecular Artificial Intelligence to Fight Bark Beetle) möchte mit modernen biologischen Methoden und Künstlicher Intelligenz optimierte Pheromonmischungen entwickeln, um die Effektivität von Fallen zu steigern und Nichtzielarten zu schonen. Dadurch soll nicht nur die Waldsterberate reduziert, sondern auch der Einsatz von Pestiziden verringert werden.

KI als Booster

„Künstliche Intelligenz wirkt als Booster für die Entwicklung von Pheromonfallen, indem sie Vorhersagemodelle für Rezeptor-Liganden-Interaktionen bereitstellt“, erklärt Manuela Geiß, Senior Researcher Data Science beim Software Competence Center Hagenberg (SCCH). „Durch das Screening von Tausenden potenzieller Pheromonkandidaten können die vielversprechendsten Varianten gezielt in Laborexperimenten und Feldversuchen getestet werden, was wertvolle Ressourcen spart und die Entdeckung effektiverer Lockstoffe aus einem größeren Kandidatenpool ermöglicht.“

Beteiligt am Projekt sind Partner aus Österreich und Tschechien. Für die oberösterreichische Standortagentur Business Upper Austria arbeiten der Building Innovation Cluster sowie der Softwarepark Hagenberg mit. Das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) führt das Konsortium an. Insgesamt besteht die Vereinigung aus sieben Partnern: Software Competence Center Hagenberg GmbH (AT) FH OÖ Research and Development (AT) TU Wien (AT) University of South Bohemia (CZ) Business Upper Austria (AT) Mendel University Brno (CZ) Forestry and Game Management Research Institute (CZ).

„Die heimische Holzwirtschaft steht durch den vermehrten Borkenkäferbefall vor großen Herausforderungen. Mit innovativen Ansätzen wollen wir die Gesundheit unserer Wälder langfristig sichern“, erklärt Klara Stadler, Projektmanagerin im Building Innovation Cluster der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria, die Intention dieser Zwei-Staaten-Initiative.

Vier Jahre Laufzeit

Diese grenzüberschreitende Kooperation zwischen wissenschaftlichen Einrichtungen soll auch den Dialog zwischen Behörden und Waldbesitzern beider Länder fördern, wie auch Simona Standler, Projektmanagerin im Softwarepark Hagenberg, betont: „Der Austausch von Daten und Erfahrungen verbessert die Überwachung der Borkenkäferpopulationen und ermöglicht frühzeitige Gegenmaßnahmen.“ Die Projektlaufzeit von vier Jahren soll zudem ausreichend Zeit für die Validierung der Lockstoffe in der Praxis garantieren.

Das Projekt wird von der Europäischen Union im Rahmen des Interreg-Programms Österreich – Tschechien gefördert.

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In Österreich unterliegen Rüstungsbetriebe strengen Export- und Herstellungskontrollen, primär geregelt durch das Kriegsmaterialgesetz und das Außenwirtschaftsgesetz. Um der Rüstungsindustrie die Arbeit zu erleichtern, will Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer (ÖVP) die gesetzlichen Rahmenbedingungen nun lockern. Unsicherheiten sollten entfernt werden und Exporte schneller und einfacher über die Bühne gehen, so der Minister gestern gegenüber der „Zeit im Bild“ (ZIB) des ORF bei einem Besuch eines Rheinmetall-Werks in Wien. Die Finanzierung von Rüstungssaufträgen sei ein wesentliches Finanzierungsvehikel für heimische Industrie und Betriebe.

„Neutralität ist oberstes Gut“

Gleichzeitig sagte er, dass diese Schritte keinen Einfluss auf die Neutralität haben sollen. „Die Neutralität ist oberstes nationales Gut, das es zu schützen gilt. Wir dürfen aber durch die Neutralität nicht in eine Situation kommen, dass unsere Betriebe gewisse Aufträge nicht abarbeiten können.“

Ob sich die strikte Trennung von wirtschaftlichem Profit und militärischer Neutralität in Österreich in der Realität so aufrechterhalten lässt, wie es die Politik erhofft, bleibt angesichts der verankerten juristischen Hürden abzuwarten. Für die heimischen Startups und Unternehmen im Defense- oder auch Dual-Use-Bereich sind die geplanten Lockerungen jedenfalls eine Chance, sich auf dem europäischen Markt noch stärker zu etablieren.

Diskretion und Dual Use

Dass die Vereinbarkeit von wirtschaftlichem Potenzial und der Neutralität in Österreich nicht gerade einfach ist, wissen auch Founder:innen. Dem Thema DefenseTech wird in Österreich traditionell mit großer Diskretion begegnet. Kein Wunder, hat sich das Land schon vor 71 Jahren der Neutralität verpflichtet. Reine DefenseTech-Startups findet man hierzulande kaum, die meisten agieren im sogenannten „Dual Use“-Bereich. Das bedeutet, ihre Produkte lassen sich nicht ausschließlich im militärischen, sondern auch im zivilen Bereich einsetzen. Neben dem teils kritischen Ansehen der Industrie, gibt es weiters auch Strafen für Unternehmen, wenn deren Produkte für Kriegsparteien bereitgestellt werden.

3,3-Milliarden-Euro-Industrie

Trotz der strengen Auflagen leistet die Rüstungsindustrie in Österreich ihren wirtschaftlichen Beitrag: Laut Industriemagazin erwirtschaftet die Branche jährlich etwa 3,3 Milliarden Euro und damit 0,6 Prozent des Bruttoinlandsprodukts. Und es haben sich in den letzten Jahren auch einige Startups im DefenseTech- oder verwandten Bereichen etabliert, die von den Lockerungen profitieren könnten. Viewpointsystem, CycloTech oder Drone Rescue Systems, um ein paar zu nennen – wohl gemerkt alle drei im genannten „Dual Use“-Segment.

Wie groß das Potenzial ist, das durch solche Lockerungen entfesselt werden kann, zeigt ein Blick über die Grenze. Im Nachbarland Deutschland boomt die DefenseTech-Branche. Erst gestern berichtete brutkasten über ein 1,6 Mrd. Euro schweres Investment in das Münchner KI-DefenseTech-Scaleup Helsing – der neue Deutschland-Rekord. Das Unternehmen für Drohnen und unbemannte Kampfflugzeuge wird nun mit 18 Mrd. US-Dollar bewertet. Zuvor holte der Münchner Drohnenhersteller Quantum Systems 1,2 Mrd. US-Dollar.

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