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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Der Alpike ist aus Carbon gefertigt und wiegt 5,5 Kilogramm © Alpike

Ein Bergaufstieg, wie er im Buche steht: In der Ferne sind noch Kuhglocken zu hören und es sind nur noch wenige Schritte bis zum langersehnten Gipfelkreuz. Doch während die Anstrengung des Aufstiegs langsam vom euphorischen Gipfelgefühl abgelöst wird, schleicht sich ein anderer, weniger angenehmer Gedanke ein: Und jetzt das alles wieder runter. Die Knie schmerzen schon beim bloßen Gedanken, die Motivation lässt nach, und die Vorstellung des langweiligen Forstwegs zieht sich in Gedanken schon in die Länge. Genau damit soll dank Alpike jetzt Schluss sein: Mit dem Scooter am Rücken soll der Spaß am Berg, wenn es nach Lukas Jungmann und seinem Partner Edwin Meindl geht, beim Abstieg erst richtig losgehen.

Vom eigenen Bedürfnis zum Produkt

Lukas Jungmann führt das Designbüro Aberjung, Edwin Meindl das Konstruktionsbüro Micado und beide zieht es fast jedes Wochenende auf einen der unzähligen Berge ihrer Heimatregion Osttirol. „Ich glaube, die schönsten Storys entstehen, wenn du selber eigentlich das für dich baust“, erzählt Jungmann. Die erste Skizze des Alpikes lässt sich auf das Jahr 2021 datieren. Über die Jahre ist ein komplett aus Carbon gefertigtes Gefährt entstanden, das knapp fünf Kilogramm wiegt und sich am Gipfel in wenigen Sekunden aufbauen lässt. Zum Vergleich: Fünf Kilo entsprechen in etwa einer ausgewachsenen Hauskatze oder einem kleinen Hund, etwa einem Mops.

© Alpike

Fahrgefühl jenseits der Forstwege

Der Alpike grenzt sich bewusst von bisherigen, oft sperrigen Konzepten ab. Er kommt ohne Motor und ohne Sattel aus, was den Rider:innen ein besonderes Sicherheitsgefühl geben soll: Man steht dicht über dem Boden und könnte bei Hindernissen jederzeit sicher abspringen. Jungmann beschreibt den technischen Ansatz so: „Wir sind eine Mischung aus Fahrrad und Roller, ohne Motor. Es soll jetzt nicht nur eine Krücke sein, damit man irgendwie den Berg runterkommt, sondern es ist ein Performance-Gerät, was Spaß machen soll.“

Zudem soll das kompakte Design völlig neue Routen abseits breiter Wege eröffnen. „Wenn es steigiger wird, dann wirst du nicht das Mountainbike schultern und tragen“, erklärt Jungmann. Mit dem Alpike ließen sich hingegen auch schmale Steige bewältigen und Felspassagen durch leichtes Tragen überwinden, was mit dem Mountainbike schlichtweg unmöglich wäre.

Der geschulterte Alpike © Alpike

Skitourengeher:innen als potentielle Zielgruppe

Das Geschäftsmodell basiert auf dem Verkauf dieses Premium-Geräts, das für 3.900 Euro netto die Besitzer:in wechseln soll. Die ideale Zielgruppe sieht der Gründer in gut verdienenden Menschen zwischen 30 und 50 Jahren, die im Beruf stehen und bereit sind, nennenswerte Summen in hochwertige Sportausrüstung zu investieren. Von denen gäbe es in Osttirol einige, erklärt der Gründer.

Ein besonderes Potenzial liegt hierbei in einem aktuellen Markttrend: Da die Winter kürzer werden und der klassische Skitourenmarkt droht nach und nach einzubrechen, positioniert sich der Alpike als Sommer-Alternative. „Die Skitourengeher:innen investieren relativ fest in ihren Sport und haben eigentlich keine Alternative im Sommer. Die Leute haben mit dem Alpike dann trotzdem das Gefühl, rauf zu gehen und runter zu fahren, wie sie das vom Skitouren gewohnt sind“, so Jungmann.

© Alpike

Motorisierte, urbane Produktabwandlung

Neben der antriebslosen Sport-Variante bietet Alpike laut Website auch die „Urban“-Edition an – eine elektrische Last-Mile-Lösung für den städtischen Alltag. Sie wiegt zehn Kilogramm, leistet bis zu 1,8 kW und erreicht laut Unternehmen eine Höchstgeschwindigkeit von 40 km/h sowie eine Reichweite von 25 Kilometern. Der 260-Wh-Akku ist herausnehmbar und soll in 30 Minuten vollständig aufgeladen sein. Wie die Sport-Version lässt sich auch die Urban-Edition werkzeugfrei in 15 Sekunden zusammenfalten.

Launch für nächstes Frühjahr geplant

Bislang haben die Gründer die Entwicklung weitgehend ohne externes Kapital vorangetrieben und rund eine Million Euro, maßgeblich in Form von unbezahlten Arbeitsstunden, investiert. Derzeit laufen Verhandlungen, um einen externen Investor an Bord zu holen, der den finalen Go-to-Market-Schritt finanzieren soll.

Frisches Kapital wird nun für das Marketing, den Bau von großen Werkzeugen für die Serienfertigung sowie den Zusammenbau benötigt. Aktuell will man das Gerät als Mountainbike klassifizieren lassen. Im Frühjahr des nächsten Jahres soll der Alpike offiziell in den Handel kommen.

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