17.04.2025
INTERREG

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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Borkenkäfer, SMARTbeetle
© SCCH/Business Upper Austria - (v.l.) Klara Stadler, Manuela Geiß und Simona Standler.

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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NovaLabs
© NovaLabs - Gründer von NovaLabs: Christian Gubik und David Schweiger (v. l.).

NovaLabs ist ein steirischer Produzent von Nahrungsergänzungsmitteln und hat seit der Gründung vor rund fünf Jahren den Umsatz jährlich verdoppelt: Allein heuer sollen 25 Millionen Euro erwirtschaftet werden, so das Ziel.

NovaLabs: Drei Millionen Euro in neue Anlagen

Das Wachstum veranlasste die beiden Gründer und Geschäftsführer David Schweiger und Christian Gubik nun zum nächsten Expansionsschritt: Nachdem heuer bereits rund zwei Millionen Euro in den Aufbau des kürzlich eröffneten zweiten Standorts in Graz-Rudersdorf geflossen sind, werden bis Jahresende weitere drei Millionen Euro in neue Maschinen und Anlagen investiert.

„Der Markt für Nahrungsergänzungsmittel – von Proteinen und Kollagen über Vitamine bis hin zu Mineralstoffen – wächst extrem stark. Wir haben uns als Produzent mit hohem Qualitätsanspruch einen Namen gemacht. Mit der aktuellen Investition bauen wir unsere Kapazitäten gezielt aus, um mit der steigenden Nachfrage Schritt halten zu können“, erklärt das Gründerduo unisono.

Im Mittelpunkt des Investitionsprogramms stehen zwei neue Verpackungslinien für Kapseln am Standort Graz-Rudersdorf. Auch am Hauptsitz in Graz-Straßgang wird die Produktion erweitert: Eine neue Füllmaschine dosiert pulverförmige und optional auch flüssige Produkte automatisiert in Stickpacks. Ergänzt wird die Anlage durch eine neue Standbodenbeutel-Linie für wiederverschließbare Pulververpackungen sowie einen Pick-and-Place-Roboter. Damit soll vor allem die steigende Nachfrage nach pulverförmigen Produkten, insbesondere Kollagen, abgedeckt werden.

„Pulver im Standbodenbeutel oder in den Stickpacks ist derzeit eines der großvolumigsten Segmente am Markt. Gleichzeitig sehen wir weiterhin eine sehr starke Nachfrage nach Kapseln in unterschiedlichsten Formen und Rezepturen“, sagt Schweiger. Die neuen Anlagen werden dem Unternehmen zufolge sukzessive in den kommenden Wochen geliefert beziehungsweise in Betrieb genommen. Bis Jahresende soll das gesamte Investitionsprogramm umgesetzt sein.

Neue Mischhalle

Auch am Grazer Hauptsitz wird erweitert: In die bestehende Produktion wird eine neue Mischhalle mit drei Anlagen integriert. Dort werden Rohstoffe künftig automatisiert eingewogen, zugeführt und weiterverarbeitet. Zum Einsatz kommt unter anderem ein Kugelmischer mit einem Fassungsvermögen von rund 2.000 Litern. Zwei gegenläufig arbeitende Wellen würden dabei für eine gleichmäßige Durchmischung sorgen. Der Mischvorgang soll dadurch von bisher bis zu 20 Minuten auf rund 90 Sekunden verkürzt werden.

Dabei gehe es aber nicht nur um Geschwindigkeit, sagt Schweiger: „Die immer komplexeren Zusammensetzungen stellen auch höhere Ansprüche an die eingesetzte Mischtechnologie. Bei einer Rezeptur können beispielsweise mehrere hundert Kilogramm eines Rohstoffes mit nur wenigen Gramm eines anderen Wirkstoffes kombiniert werden. Auch bei diesen Kleinstmengen muss am Ende eine gleichmäßige Verteilung im gesamten Produkt sichergestellt werden.“ Das Gründer-Duo sieht darin auch einen Beleg für eine sich immer stärker professionalisierende Branche: „Was vor wenigen Jahren mit klassischen Fassmischern ausreichend war, genügt den heutigen Anforderungen nicht mehr.“

NovaLabs-Umsatz genährt durch Export

Bemerkenswert ist zudem, dass rund 50 Prozent des NovaLabs-Umsatzes mittlerweile im Export erzielt werden. Deutschland ist mit rund 40 Prozent des Gesamtumsatzes inzwischen der wichtigste Auslandsmarkt. Weitere Produkte gehen unter anderem in die Schweiz, nach Belgien und Frankreich. Über Kunden und Vertriebspartner gelangen die in der Steiermark hergestellten Nahrungsergänzungsmittel darüber hinaus bis nach Dubai und China. „Unsere Kunden wachsen – und wir mit ihnen. Gleichzeitig gewinnen wir laufend neue Aufträge. Unsere Aufgabe ist deshalb, die Produktion heute bereits so aufzustellen, dass sie auch mit den Mengen von morgen umgehen kann“, sagt Gubik.

Der Expansionskurs macht sich bei NovaLabs auch bei der Beschäftigung bemerkbar. Anfang des Jahres verfügte NovaLabs über 76 Mitarbeiter:innen. Rund 30 zusätzliche Stellen wurden 2026 bislang geschaffen – die Beschäftigtenzahl ist damit auf über 100 gestiegen. Weitere Neueinstellungen sind bis Jahressende geplant.

„Je automatisierter und größer wir werden, desto wichtiger werden Menschen, die Prozesse verstehen, Anlagen beherrschen und unsere Strukturen mitentwickeln“, erklärt Schweiger. Für ihn und Co-Gründer Gubik ist die Millioneninvestition daher weniger Abschluss der jüngsten Expansion als Vorbereitung auf die nächste Wachstumsstufe, so die Geschäftsführer: „Am ursprünglichen Ziel hat sich nichts geändert: Wir sind angetreten, um Europas führender Produzent für Nahrungsergänzungsmittel zu werden. Dafür schaffen wir jetzt die industrielle Basis.“

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