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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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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GoStudent-Gründer Felix Ohswald: „Das sind die fünf Lern-Trends für 2022“

Bildung im Jahr 2022 - GoStudent-Co-Founder Felix Ohswald über fünf Trends, die das Lernen von Kindern 2022 und darüber hinaus verändern werden.
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GoStudent, Ohswald, Lern Trends, Lerntrends, Lernen 2022
(c) GoStudent - GoStudent-Co-Founder Felix Ohswald: "Nur 18 Prozent der Schulen nutzen KI im Unterricht."

1. Die kontroversen Ansichten zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Bildung

Durch den verstärkten Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Bildung wird der Unterricht messbarer. Daraus ergibt sich ein enormes Optimierungspotenzial: Lerninhalte und Lehrmethoden können so viel genauer auf die individuellen Bedürfnisse eines jeden Kindes zugeschnitten und Lernerfolge nachvollziehbar gemacht werden. Auf Basis der Erkenntnisse, die KI-basierte Bildungsprogramme bieten, ist es möglich Lernpläne individuell und effektiv anzupassen.

Das in San Francisco ansässige EdTech Unternehmen ELSA beispielsweise nutzt Spracherkennung und Aussprache-Analyse, um präzise Verbesserungsbereiche identifizieren zu können. Memrise ist eine Online-Lernplattform aus London, die maschinelles Lernen einsetzt, um Lektionen auf der Grundlage der Vorkenntnisse des Nutzers zu personalisieren und dem Lernenden dabei hilft, sich neue Vokabeln, Phrasen und Schriftsysteme einzuprägen.

Laut dem am 30. November 2021 veröffentlichten GoStudent-Bildungsreport steckt der Einsatz von künstlicher Intelligenz jedoch noch in den Kinderschuhen. Nur 18 Prozent der Schulen nutzen KI im Unterricht und nur fünf Prozent der Eltern unterstützen ihre Kinder mit KI-basierten Lernmethoden außerhalb des Klassenzimmers. In Europa sehen spanische Eltern den Einsatz von KI im Klassenzimmer am positivsten (50 Prozent Befürworter), während die Eltern in Frankreich und Großbritannien mit nur einem Drittel Zustimmung das Schlusslicht bilden.

Die Eltern sind dabei der Meinung, dass KI verstärkt eingesetzt werden sollte, um eine Lernumgebung zu schaffen, die auf die Bedürfnisse der Kinder abgestimmt ist (62 Prozent). Wir sehen, dass immer mehr Startups diesem Trend folgen, und so wurden in letzter Zeit verschiedene EdTech-Unternehmen gegründet, die KI-basierte Lernlösungen anbieten. Ich bin fest davon überzeugt, dass dieser Trend im kommenden Jahr weiter zunehmen wird.

Auch wir bei GoStudent werden weiterhin erforschen, wie wir KI einsetzen können, um die Lernerfahrung für Kinder in der Einzelnachhilfe stetig zu verbessern. Dazu setzen wir zum Beispiel Techniken des Emotiontracking ein, um mehr darüber zu erfahren, wie Gefühle und Engagement beim Online-Lernen zusammenhängen.

2. Digitale Innovation demokratisiert die Bildung

Obwohl 85 Prozent der Kinder den Wert von Nachhilfe sehen, erhielten laut dem GoStudent Bildungsbericht im letzten Schuljahr nur 16 Prozent von ihnen Nachhilfe. Diese Zahl war für mich sehr überraschend, da wir gleichzeitig wissen, dass acht von zehn Kindern in ganz Europa mit bildungsbezogenen Herausforderungen konfrontiert sind, während sie in einer pandemischen Welt lernen. Wie in vielen anderen Bereichen wird die Digitalisierung im Bildungssektor dazu führen, dass Bildungsdienstleistungen leichter und erschwinglicher zugänglich werden.

Online-Nachhilfeanbieter wie GoStudent können 30 Prozent niedrigere Preise anbieten als traditionelle Offline-Nachhilfeanbieter. In unserer repräsentativen Studie wurde festgestellt, dass Eltern in ganz Europa die Vorteile der Online-Nachhilfe bereits erkannt haben und angeben, dass sie kostengünstig ist, Zeit spart und ihren Kindern eine flexible und interaktive Lernerfahrung bietet.

Laut dem von GoStudent veröffentlichten Bildungsbericht liegt der durchschnittliche Preis für eine Nachhilfestunde europaweit bei 25 Euro, wobei die Inanspruchnahme eines Nachhilfelehrers im Vereinigten Königreich am teuersten ist (33,5 Euro). Um Kindern auf der ganzen Welt eine Lernerfahrung zu ermöglichen, die ihnen hilft, ihr volles Potenzial auszuschöpfen, ist es wichtig, den Zugang zu individueller Nachhilfe zu erleichtern.

Durch technologische Innovationen im Bildungsbereich können personalisierte Online-Lerndienste nicht nur zu geringeren Kosten angeboten werden, sondern auch in geografischen Gebieten, in denen solche Nachhilfedienste ‚offline‘ nicht existieren. Ein Vorbild in diesem Bereich ist die Khan Academy, eine Non-Profit-Organisation, die derzeit rund vierzehntausend Lernvideos kostenlos online anbietet.

3. Metaversum zur Verbesserung der Lernerfahrungen

Pioniere aus der Tech-Welt haben bereits eine Vision davon, wie das Metaversum, das meist als Verschmelzung der physischen und virtuellen Welt definiert wird, unser Leben in den nächsten Jahrzehnten verändern wird. Auch wenn es im nächsten Jahr wahrscheinlich noch zu früh sein wird, um abzuschätzen, inwieweit dieser Trend auch die Bildung beeinflussen kann, ist es offensichtlich, dass einige Trends recht bald umgesetzt werden: Erweiterte Realität als wichtiger Bestandteil der Metaversum-Idee wird Bildung noch erlebbarer machen, indem sie Lehrer:innen erlaubt, Theorie anschaulich zu vermitteln. Statt ein Video abzuspielen, um den Kindern beispielsweise zu zeigen, wie es in der Steinzeit war, können sie mit einer VR-Brille digital in die Welt eintauchen. Die Kinder können durch die Landschaft wandern und steinzeitliche Tiere beobachten, als wären sie wirklich auf einer Zeitreise.

Ein weiterer wichtiger Aspekt, warum das Metaversum, meiner Meinung nach, seinen Weg in die Bildung finden wird, ist das Erlernen des Umgangs mit dem Metaversum selbst. Ich denke, wir sind uns alle einig, dass wir es bei der Entwicklung der sozialen Medien versäumt haben, den Kindern beizubringen, wie sie diese verantwortungsvoll und sicher nutzen können.

In einem kürzlich von der EdTech-Bloggerin und Englischlehrerin Raquel Ribeiro für den Cambridge-Blog geschriebenen Artikel erkennt sie die wachsende Notwendigkeit an, die neuesten digitalen Fortschritte in den Lernkontext der Schülerinnen einzubauen. Sie können zu dem Lernfortschritt von Kindern beitragen – nicht nur bei dem Erlernen einer Sprache, sondern auch bei der Fähigkeit, die Herausforderungen einer immer kompetitiveren Welt außerhalb des Klassenzimmers zu bewältigen.

4. Schulunterricht am Vormittag und Nachhilfeunterricht am Nachmittag wachsen immer mehr zusammen

Ein weiterer Trend im Bildungswesen, für den sich GoStudent aktiv einsetzt, ist die zunehmende Verschmelzung von regulärem Schulunterricht mit zusätzlichen Lernangeboten am Nachmittag. Im Klassenzimmer steht meist nur eine Lehrkraft für 20 bis 30 Kinder zur Verfügung, was die Möglichkeit einschränkt, auf individuelle Lernschwierigkeiten oder besondere Bedürfnisse der Kinder einzugehen.

In unserem GoStudent Bildungsbericht haben wir Kinder gefragt, wo sie die Vorteile der Nachhilfe sehen. Fast die Hälfte der befragten Kinder antwortete, dass die Nachhilfe ihnen die Möglichkeit gibt, in einem ’sicheren Raum‘ Fragen zu stellen, um den Schulstoff besser zu verstehen. Um dieses grundlegende Problem zu lösen, müssen Schulen und private Nachhilfeanbieter verstärkt zusammenarbeiten. Ich bin davon überzeugt, dass durch eine verbesserte Kommunikation und Koordination, die sich voll und ganz auf die individuellen Lernbedürfnisse der Kinder konzentrieren, die Lernerfahrung der Schüler verbessert und somit der Lernerfolg der Schüler gesteigert werden kann.

5. Gamification bietet eine spielerische Lernmöglichkeit für Kinder

Heutzutage sind Kinder schon von klein auf mit Technologie und digitalen Unterhaltungsangeboten konfrontiert. Laut dem GoStudent-Bildungsreport werden die Hobbys der ‚Gen Z‘ zunehmend digitaler. Die ‚Top 3‘ Hobbys von Kindern und Jugendlichen in Österreich sind: Freunde treffen (59 Prozent), YouTube-Videos schauen (52 Prozent) und Videospiele spielen (49 Prozent).

Mit zunehmendem Alter wird dies zusätzlich verstärkt. Lediglich 16 Prozent der 16- bis 18-Jährigen sind noch gerne draußen aktiv. Viel lieber schauen sie Filme und Serien (55 Prozent) oder sind auf sozialen Medien unterwegs (41 Prozent). Warum sollte man diesen Trend jedoch nicht auf spielerische Weise mit Lerninhalten kombinieren, die das Kind unterhalten, aber gleichzeitig Inhalte vermitteln, von denen Kinder lernen können?

Da Kinder positive Emotionen erleben, wird ihr Engagement und ihre Aufmerksamkeit erhöht, was wiederum zu einem besseren Lernerfolg führt. Wenn das Lernen Kindern schon in jungen Jahren Spaß macht, trägt das unterhaltsame Material dazu bei, dass sie eine positive Einstellung zum Lernen entwickeln.

Junge EdTEch-Gründer:innen können sich von der Erfolgsgeschichte von Duolingo inspirieren lassen. Duolingo ist eine bereits etablierte Freemium-Sprachlern-App, die verschiedene Gamification-Elemente einsetzt, um ihren Nutzern eine spannende Lernerfahrung zu bieten: Die Nutzer können nicht nur eine interne Währung für das Absolvieren verschiedener Aktivitäten verdienen und verwenden, sondern auch mit Freunden zusammenarbeiten, über die besten Übersetzungen abstimmen und Abzeichen für Erfolge, wie das Erlernen einer bestimmten Anzahl von Fähigkeiten, erhalten.

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