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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Die Dæly-Gründer v.l.: Paul Truffner, Florian Ritter und Alexander Walliser | (c) Dæly
Die Dæly-Gründer v.l.: Paul Truffner, Florian Ritter und Alexander Walliser | (c) Dæly

„Es ist so ein bisschen der iPhone-Moment für das Familien-Whiteboard“, sagt Florian Ritter, Co-Founder des Grazer Startups Dæly, im Gespräch mit brutkasten. Gemeinsam mit Paul Truffner und Alexander Walliser hat der 26-Jährige ein digitales Wandgerät entwickelt, das die traditionelle Zettelwirtschaft in Haushalten ersetzen soll. Der 15,6 Zoll große Touchscreen fungiert als zentrales Organisationsmedium und soll verstreute Kalender, Einkaufslisten und To-Do-Anwendungen vereinen.

Die Organisation in vielen Familien sei nämlich auf bis zu acht verschiedene, teils digitale und teils analoge Werkzeuge verteilt, erklärt Ritter. Kinder besäßen oft noch kein Smartphone, weshalb Eltern Termine zwar digital im Google- oder Apple-Kalender pflegten, parallel aber einen analogen Wandkalender führten, damit der Nachwuchs sehe, wann etwa das Fußballtraining stattfinde. Diese fragmentierte Organisation führe zu mangelndem Überblick, ständigen Missverständnissen und Koordinationsstress im Alltag.

„Wir bringen diese ganzen Tools in ein einziges System“

Um Abhilfe zu schaffen, führt das System verschiedene Datenquellen zusammen. „Wir bringen diese ganzen Tools in ein einziges System, das für alle funktioniert“, erläutert Ritter. Die Gründer haben das Gerät systemagnostisch aufgebaut, sodass Nutzer Google-, Outlook- oder Apple-Kalender synchronisieren können. Dies löse ein häufiges Problem in Partnerschaften, in denen die Beteiligten oft unterschiedliche Kalendersysteme nutzten. Über eine kostenlose Begleit-App für iOS und Android lassen sich Einträge auch von unterwegs verwalten.

Neben der Terminplanung bietet das Gerät eine Aufgabenverwaltung, ein Punktesystem für Kinder sowie eine Einkaufs- und Essensplanung. Für Ritter ist klar: „Unser Ziel ist es, das beste Familienhaushalts-Managementsystem zu bauen, das es gibt.“ Die kontinuierliche Weiterentwicklung erfolge auf Basis des Feedbacks einer engagierten Nutzerschaft, wobei das System Software-Updates automatisch und kostenfrei aufspiele.

Hardware-Entwicklung ohne Investorengelder

Im konkreten Segment, in dem es mehrere internationale Player gibt, ist man bereits Marktführer im DACH-Raum. „Wir sind bereits bei mehreren Tausend Familien im Einsatz“, sagt Ritter. Dabei setzt so ein Hardware-Startup bekanntlich eine stabile finanzielle Basis voraus. Hier unterscheidet sich der Weg des Unternehmens von einigen im Technologiesektor üblichen Mustern: Dæly ist vollständig eigenfinanziert und bereits profitabel. Für die Entwicklung und den Start investierten die Gründer einen sechsstelligen Betrag aus eigenen Mitteln, die sie unter anderem durch ihr bestehendes E-Commerce-Unternehmen „Tassenliebling“ erwirtschaftet hatten. Der weitere Aufbau erfolge primär über eine Vorbestellungskampagne sowie den laufenden operativen Cashflow. „Wir können das richtig gut aus dem eigenen Cashflow heraus stemmen“, sagt Ritter.

Er sieht in diesem „Finance Based Scaling“ eine zentrale Stärke des jungen Unternehmens. Auf Risikokapital wolle das Team vorerst verzichten, um die Unabhängigkeit zu wahren. Die Bildschirme lässt das Startup wie branchenüblich in China fertigen. Ritter räumt dabei ein, dass eine Produktion in Europa wünschenswert wäre, dass jedoch die Kosten für das Endgerät, das aktuell 300 Euro kostet, massiv steigern würde.

Fokus auf den DACH-Raum und europäische Sicherheitsstandards

Trotz der Hardware-Fertigung in Asien legt das Unternehmen großen Wert auf europäische Sicherheitsstandards. Ein zentraler Aspekt des Produkts ist die bewusste Abgrenzung von US-amerikanischen Cloud-Diensten. Um die Privatsphäre der Familien zu schützen, betreibt das Unternehmen seine Server ausschließlich in Deutschland. Synchronisierte Kalenderdaten speichert das System laut Herstellerangaben nicht zwischen. Die technische Infrastruktur verzichtet bei der Datenspeicherung auf US-Anbieter wie Google Firebase, um die Einhaltung der DSGVO und europäischer Sicherheitsstandards zu gewährleisten.

Beim physischen Produkt setzt das Startup auf Nachhaltigkeit: Das Gerät verfügt über keinen Akku. Ritter begründet dies mit der höheren Energieeffizienz eines direkten Stromanschlusses und dem Umweltschutz durch die Vermeidung seltener Rohstoffe. Der feste Standort an der Steckdose sichere, dass das Gerät stets für alle Familienmitglieder auffindbar bleibe. In den kommenden Monaten liege der strategische Fokus des Teams ganz auf dem DACH-Markt. Eine weitere geografische Expansion behalte man sich für einen späteren Zeitpunkt vor.

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