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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vl. Patrick Ratheiser (EY), Rainer Kalkbrener (ACP), Sulejman Ganibegovic (KEBA Digital) und Hermann Erlach (Microsoft) | (c) brutkasten
vl. Patrick Ratheiser (EY), Rainer Kalkbrener (ACP), Sulejman Ganibegovic (KEBA Digital) und Hermann Erlach (Microsoft) | (c) brutkasten

„No Hype KI“ wird unterstützt von ACPEYITSVKEBA GroupLenovoMicrosoftONTEC AI und der Universität Graz.


„Die Vorstellung, dass man dank KI seine Hausaufgaben nicht machen muss, ist grundfalsch. Ganz im Gegenteil: Gerade hier ist es essenziell, bei der Datenqualität und der gesamten IT-Architektur eine saubere Basis zu schaffen“, konstatiert Rainer Kalkbrener, CEO von ACP, im Staffelfinale der brutkasten-Serie “No Hype KI”.

Mit diesem Befund ist er in der Expertenrunde nicht alleine. Der Fokus verschiebt sich von theoretischen Machbarkeiten hin zu den harten Bedingungen für echten Business Value, so der Tenor.

Österreichs Status quo und der Weg aus der Sandbox

Hermann Erlach, General Manager Austria bei Microsoft, weist auf ein aktuelles Studienergebnis hin: Österreich befindet sich bei der KI-Nutzung weltweit in den Top 20. Während Konsument:innen die Technologie im privaten Alltag bereits intensiv nutzen würden, zeige sich im Unternehmensbereich – insbesondere im Mittelstand – jedoch noch Aufholbedarf bei der Adaption. Für Patrick Ratheiser, Director & Head of AI bei EY, ist dabei klar: Der wahre geschäftliche Mehrwert liege oft nicht in hochgradig gehypten Vorzeigeprojekten. “Es sind oft die unscheinbaren Machine-Learning-Lösungen und Prozessautomatisierungen, die den Unternehmen wirklich helfen”, sagt er.

Dennoch stecken derzeit viele Initiativen noch in isolierten Experimentierphasen fest. Sulejman Ganibegovic, CEO KEBA Digital, fordert daher mehr Risikobereitschaft, um Projekte aus der geschützten Laborumgebung in den produktiven Betrieb zu überführen. Sein Appell an die Entscheidungsträger:innen: „Lieber ist man einmal mutig und wagt den Schritt aus der geschützten Laborumgebung, anstatt sich zweimal feige davor zu drücken, endlich etwas Produktives umzusetzen“. Man müsse akzeptieren, dass auch eine KI-Lösung, die nicht zu 100 Prozent fehlerfrei funktioniert, bereits einen enormen Mehrwert liefern kann.

KI als unbestechlicher Spiegel der Datenqualität

Dass dieser Weg in die erfolgreiche Produktivität zwingend über saubere Datenstrukturen führt, ist breiter Konsens in der Runde. Kalkbrener warnt, dass die KI durch ihre weitreichenden Suchkapazitäten “schonungslos die Schwächen von bestehenden Systemen aufdeckt”. Denn ohne eine funktionierende Data-Governance, so der ACP-Chef “führt das am Anfang oft zu bösen Überraschungen, wenn plötzlich intern sensible Dokumente wie Gehaltslisten oder Passwort-Dateien dank KI für weite Teile der Belegschaft auffindbar werden.”

Auch Ratheiser betont, dass der bloße Import von unstrukturierten Firmendaten in ein KI-Sprachmodell keine Wunder bewirke: „Die Arbeit, die wir seit 20 Jahren bei der Datenqualität und beim Aufräumen versäumt haben, kann jetzt nicht einfach die KI für uns lösen“.

Regulierung: Innovationsbremse oder Türöffner?

Neben der internen Datenorganisation bestimmt auch der externe Rahmen maßgeblich, wie schnell KI im Unternehmensalltag ankommt. Ein differenziertes Bild zeichnen die Experten daher bei der Debatte um den europäischen AI Act. Für Ratheiser stellt das risikobasierte Regelwerk eine notwendige Basis dar, um den breiten Rollout von Use-Cases sicher skalierbar zu machen. “Ohne klare Policies und Governance sind autonome KI-Agenten im Unternehmen auf Dauer nicht steuerbar”, so der EY-Experte. Ähnlich pragmatisch sieht das Ganibegovic aus Sicht der Industrie. Er argumentiert, dass verbindliche Spielregeln gerade bei kritischen B2B-Infrastrukturen als Türöffner fungieren: „Wenn man KI in sensiblen Bereichen einsetzen möchte, braucht es einen Rahmen, der Vertrauen schafft. Klare Gesetze untermauern dieses Vertrauen und bringen Kunden dazu, sich für neue Anwendungen zu öffnen“.

Kalkbrener hingegen äußert sich deutlich kritischer. Er warnt, dass Regulatorien oft innovationsfeindlich seien und die Geschwindigkeit im Markt drosseln würden. “Man darf nicht den Fehler machen, aus Angst vor Regulierungen alle potenziellen Probleme schon im Vorfeld lösen zu wollen”, so der CEO. Europa verliere sonst in der globalen Wirtschaft an Wettbewerbsfähigkeit.

Der kulturelle Wandel: Menschen als „Manager von Agenten“

Letztlich entfalten aber weder saubere Daten noch die besten regulatorischen Rahmenbedingungen ihre Wirkung, wenn die Belegschaft nicht mitzieht – ein Befund, der sich übrigens wie ein roter Faden durch die gesamte “No Hype KI”-Staffel zog. Die massiven Auswirkungen auf die Unternehmenskultur bilden laut den Experten den entscheidenden Hebel für die Zukunft. Erlach prognostiziert den Aufstieg sogenannter „Frontier Firms“, die KI ganz selbstverständlich neben Kapital und menschlicher Arbeitskraft als elementaren Produktionsfaktor begreifen. Der organisatorische Durchbruch gelinge dann, „wenn jeder im Unternehmen beginnt, als Manager von Agenten zu agieren und den eigenen Job mithilfe von KI zu optimieren“. Mitarbeiter:innen, die diese Tools aktiv nutzen, würden vom Management als hochproduktiv wahrgenommen, während Verweigerer an Leistungsfähigkeit dramatisch zurückfielen.

Dass dieser Wandel die Teams bereits spürbar verändert, bestätigt Ganibegovic aus der Praxis: Wenn man ein AI-natives Team mit KI-Tools ausstatte, forme man quasi ein Team von „Avengers“ mit enormer Schlagkraft, das traditionelle Entwicklungszyklen im Softwarebereich massiv verkürzen könne. Um diesen Zustand jedoch flächendeckend zu erreichen, sei ein gezieltes Befähigen der Belegschaft notwendig, meint Ratheiser. Unternehmen müssten aktiv in den Aufbau von KI-Kompetenzen (Literacy) investieren, um Berührungsängste zu minimieren und den produktiven Umgang mit den neuen Werkzeugen strategisch im Arbeitsalltag zu verankern.

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