26.07.2017

Wie mit Big Data das Bienensterben verhindert werden soll

Das Startup „Beeand.me“ aus Montenegro hat ein Monitoring-System für Bienenstöcke entwickelt. Mithilfe von Big-Data-Analysen wollen die Jungunternehmer Bienen besser verstehen, die Ursachen für das Bienensterben finden und Imkern die Arbeit erleichtern.
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(c) Foto: Fotolia

Es sollte lediglich eine kleine Hilfestellung für den Großvater von Elma Hot werden, einen Imker aus Montenegro. Alle zehn Tage verbrachte er viele Stunden in den montenegrinischen Bergen, um zu sehen, ob es seinen Bienen auch gut gehe. Die Idee, den Großvater etwas zu entlasten, war der Anfang für Beeand.me. Die Softwarespezialistin Elma Hot begann 2015 gemeinsam mit dem Hardware-Entwickler und Doktoranden Alija Dervic, ein Monitoring-System zu entwickeln, das Imkern dabei helfen soll, einen besseren Überblick über die Vorgänge in ihren Bienenstöcken zu erhalten. Dass diese Big-Data-Lösung wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse über das Verhalten von Bienen und auch das Bienensterben liefern kann, wurde ihnen erst später bewusst.

Überall abrufbar

Mittels einer schmalbandigen Funktechnik namens Narrowband Internet of Things (NB-IoT) sammelt das System relevante Daten, speichert sie in der Cloud und der Imker kann sie jederzeit via SMS, Smartphone oder Webbrowser abrufen. In jedem Bienenstock befindet sich eine mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Monitoring-Station. „Wir messen die Feuchtigkeit, Temperatur, das Gewicht und die Geräuschkulisse im Bienenstock – unser Tool ist sozusagen ein Babyphon für Bienen“, erklärt Elma Hot. Anhand der vier Komponenten lässt sich sehr gut eruieren, wie es den Bienen geht. Der Geräuschpegel gibt Auskunft über den Gesundheitszustand der Insekten. Wird es lauter oder leiser im Bienenstock, heißt das, dass mit dem Volk etwas nicht stimmt.Die Temperatur im Stock wiederum lässt Rückschlüsse auf die Aktivität der Bienen zu: Ist sie höher, sind die Insekten fleißiger und der Bienenstock wird schwerer, da sie mehr Honig produzieren. Die NB-IoT-Netzwerktechnologie eignet sich hier sehr gut, da die Reichweite größer ist als bei gewöhnlichen Handynetzwerken. „Die Robustheit und die lange Akkulaufzeit kombiniert mit einem wettbewerbsfähigen Preis spielen eine essenzielle Rolle für uns“, ergänzt Hot.

Unbekannte Ursache

„Wenn die Biene einmal von der Erde verschwindet, hat der Mensch nur noch vier Jahre zu leben“ – ob Albert Einstein das wirklich gesagt hat, ist ungeklärt – ebenso die Gründe für das drastische Bienensterben. „Wir wissen nicht, warum Bienen sterben. Pestizide, elektromagnetische Wellen oder Signale – all diese Faktoren kommen infrage, vielleicht sind es aber auch ganz andere Gründe. Mit gezieltem Data-Mining erhoffen wir uns, bald mehr über die Gründe für das Sterben der Tiere zu wissen“, sagt Beeand.me-Gründerin Hot. Gemeinsam mit Experten sollen künftig die Daten ausgewertet werden, in der Hoffnung, Muster und Zusammenhänge zwischen dem Sterben von Bienenvölkern und Umwelteinflüssen zu entdecken. Dazu werden sogenannte Heat Maps erstellt, die zeigen sollen, an welchen Orten es mit größerer Wahrscheinlichkeit zum Bienensterben kommt. Gut steht es jedenfalls nicht um die Bienen: Beispielsweise starb in den USA während der vergangenen drei Jahre die Hälfte der dort lebenden Bienen. In China sind Menschen teilweise schon jetzt dazu gezwungen, Pflanzen händisch zu bestäuben, und in manchen Ländern wird bereits an der Entwicklung von Roboterbienen gearbeitet. Die Menschheit sei aber noch nicht bereit für Roboterbienen oder Ähnliches, wir müssten etwas gegen das Bienensterben unternehmen, meint Alija Dervic besorgt. Immerhin sind Bienen auch ein wichtiger Faktor in der landwirtschaftlichen Wertschöpfung, sie bestäuben 80 Prozent unserer Nutz- und Wildpflanzen.

In Montenegro leben rund 620.000 Menschen. Beeand.me ist überhaupt erst das dritte Software-Startup des Landes „In Österreich haben wir viele Möglichkeiten und viele potenzielle Partner“, sagt Hot. Sozusagen als Pilotprojekt hat Beeand.me kostenlos 50 Geräte an Imker in ganz Österreich verteilt – einerseits, um Feedback zum Produkt zu bekommen, andererseits, um die ersten Daten zu sammeln. „Wir müssen noch die optimalen Algorithmen entwickeln. Eine volle Datenbank ohne die richtigen Informationen und das entsprechende Data-Mining ist nutzlos“, erklärt die 24-Jährige, deren Masterarbeit von Data-Mining handelt. Aus einer kleinen Idee hat sich für Beeand.me ein ambitioniertes Projekt entwickelt: „Wir wollen den Imkern, den Bienen und schlussendlich auch der Menschheit helfen.“

Verkaufsstart 2018

Der offizielle Rollout des Startups soll im kommenden Jahr erfolgen. Die Kosten für das Ausrüsten eines Bienenstocks werden bei etwa 700 Euro starten, allerdings gibt es von der Europäischen Union eine Förderung in Höhe von 43 Prozent, wodurch sich die Kosten auf gut 400 Euro belaufen. Den Gründern zufolge sollen sich die Anschaffungskosten nach fünf Jahren amortisiert haben. Attraktiv ist Beeand.me nicht nur für Imker am Land: An vielen prominenten Plätzen wie etwa dem Dach des Wiener Rathauses (seit 2012) sind Bienen angesiedelt, auch auf Dächern von großen Firmen, Hotels oder Casinos werden Bienenstöcke immer beliebter. Wer den urbanen Bereich grüner gestalten möchte, liegt mit Bienen voll im Trend. Außerdem sind die Insekten gut fürs Image.

Jeden Bienenstock jederzeit und unabhängig von dessen Standort überwachen zu können bedeutet Zeit- und Kostenersparnis für jeden Imker. „Wir rechnen damit, dass ein Imker 25 Prozent mehr Bienenstöcke betreuen kann, was wiederum zu einer Gewinnsteigerung von 25 Prozent führt“, erklärt Martin Bittner, Business Angel von Beeand.me. Ein Bienenvolk produziert pro Stock zwischen 20 und 30 Kilogramm Honig pro Jahr. In einem Bienenstock leben in der Regel 50.000 bis 70.000 Bienen. Die Insekten legen etwa 100.000 Kilometer zurück, um ein Kilogramm Honig zu produzieren, und besuchen dafür zwischen ein und sechs Millionen Blüten.

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Lagebold.one
© elements.envato - Beispielfoto.

Besonders in den letzten Sommerjahren häuften sich global Bilder von verheerenden Waldbränden und evakuierten Personen. Man las von Griechenland, den USA, Spanien, Frankreich oder Italien. Doch auch hierzulande waren Brände ein großes Thema. Die Landesfeuerwehrkommandanten aus der Steiermark, Oberösterreich, Niederösterreich und Tirol haben am gestrigen Mittwoch in Wien Bilanz über die heurige Waldbrandsaison gezogen.

Lagebild.one: Joint Venture von DroneCorps und Joanneum Research

Laut Bundesfeuerwehrverband waren heuer österreichweit rund 55.000 Feuerwehrmitglieder bei etwa 3.500 Wald- und Vegetationsbränden im Einsatz. In der Steiermark zählte der Waldbrand in Eisbach-Rein zu den größten Einsätzen. Mehr als 2.600 Kräfte leisteten dort rund 26.000 Arbeitsstunden. Die Einsatzkosten lagen bei mehreren Millionen Euro.

In der Startup-Szene ist vor allem das Münchner Scaleup Ororatech bekannt, das von den beiden Österreichern Martin Langer und Thomas Grübler geführt wird. Es liefert mittels eigener Satellitenkonstellation erhobenen Waldbrand-Daten mittlerweile an Kunden auf der ganzen Welt.

Nun tritt Lagebild.one, ein österreichisches Technologieunternehmen und ein Joint Venture von DroneCorps — das im April mit drei Millionen Euro für 89 Prozent der Anteile eingestiegen ist — und Joanneum Research vor den Vorhang. Gegründet wurde es im Februar des heurigen Jahres. Das Unternehmen entwickelt ein bei Joanneum Research entstandenes Forschungsprojekt weiter und überführt die daraus hervorgegangenen Technologien schrittweise in eine Lösung für den Einsatz in der Praxis.

Start 2027

Im Zentrum steht eine herstellerunabhängige Plattform für die digitale Lageführung, die Integration von Drohnen sowie die KI-gestützte Unterstützung von Einsatzorganisationen. Daten und Informationen aus Drohnen, Sensoren, Kartenmaterial und von Einsatzkräften werden hierbei in einem gemeinsamen digitalen Lagebild zusammengeführt und für die operative Nutzung aufbereitet. Ab 2027 soll die Plattform Feuerwehren, Katastrophenschutz und andere Rettungs- und Einsatzorganisationen dabei unterstützen, schneller einen Überblick über komplexe Situationen zu erhalten.

Konkret können aus der Luft schwer zugängliche Gebiete erfasst werden. Live- und Wärmebilder an allen Leitständen und Einsatzstandorten sollen einen umfassenden Überblick über das Einsatzgebiet ermöglichen und dabei helfen, hartnäckige Brandherde oder Glutnester effizient zu bekämpfen.

Partner aus Spanien

Bezüglich der automatisierten Drohnenmissionen bringt das spanische Partnerunternehmen Drone Hopper seine Erfahrung bei der Entwicklung von Schwerlastdrohnen für die Waldbrandbekämpfung in das Projekt ein. Im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts „Wildhopper“ wurde beispielsweise eine Drohnenplattform entwickelt, die bis zu 600 Liter Löschmittel transportieren und gezielt über Brandgebieten ausbringen kann.

Bei der Einbindung weiterer Drohnen-, Sensor- und Einsatzsysteme sei Lagebild.one herstellerunabhängig konzipiert und grundsätzlich offen für unterschiedliche Technologien und Anbieter, liest man per Aussendung.

„Unser Ziel ist es, bestehende Informationen und Systeme so miteinander zu verbinden, dass daraus ein tatsächlich nutzbares Lagebild entsteht“, erklärt Raffael Dreiher, Geschäftsführer der Lagebild.one GmbH. „Gerade in zeitkritischen Situationen kann es entscheidend sein, relevante Informationen schnell und übersichtlich dort zur Verfügung zu stellen, wo sie von den Einsatzkräften benötigt werden.“

Lagebild.one mit weiteren Use-Cases

Neben Waldbränden soll die Technologie künftig unter anderem auch bei Hochwasser, Suchaktionen sowie weiteren Katastrophen- und Großschadenslagen eingesetzt werden können.

„Wald- und Vegetationsbrände sind längst keine Herausforderung einzelner Regionen mehr. Auch in Europa werden extreme Wetterlagen und großflächige Brände zunehmend zu einem Thema für Einsatzorganisationen. Österreich verfügt über hervorragendes technologisches und wissenschaftliches Know-how. Mit Lagebild.one wollen wir einen Beitrag dazu leisten, dieses Wissen in konkrete Lösungen zu übersetzen, die auch international eingesetzt werden können“, sagt Stephen Grimm, Geschäftsführer von DroneCorps.

Und Matthias Rüther von Joanneum Reserach ergänzt: „Auf Basis der bisherigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten von Joanneum Reserach entsteht gemeinsam mit Lagebild.one nun eine Lösung mit hohem Praxisbezug. Wir werden Anfang kommenden Jahres ein Produkt zur Verfügung haben, das insbesondere für die Bekämpfung von Waldbränden einen konkreten Mehrwert bietet und gleichzeitig das Potenzial für den internationalen Markt hat.“ Damit soll der Übergang von einem Forschungsprojekt hin zu einer praxistauglichen und skalierbaren Plattform gelingen.

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