Dank 5G Der Wald der Zukunft spricht

Das Forscherteam: (v.l.n.r.): Prof. Dr. Ina Schiering und Prof. Dr. Andreas Ligocki (Ostfalia Hochschule), Friedrich Hanstein (Niedersächs. Forstplanungsamt), Martin Hillmann (Landwirtschaftskammer Niedersachsen) und Elisabeth Hüsing (Stiftung Zukunft Wald).
Das Forscherteam: (v.l.n.r.): Prof. Dr. Ina Schiering und Prof. Dr. Andreas Ligocki (Ostfalia Hochschule), Friedrich Hanstein (Niedersächs. Forstplanungsamt), Martin Hillmann (Landwirtschaftskammer Niedersachsen) und Elisabeth Hüsing (Stiftung Zukunft Wald).

Schäden infolge von Trockenheit und Schädlingen setzen unserem Ökosystem Wald immer mehr zu. Für Förster und Waldbesitzer ist es wichtig zu wissen, wie der Zustand der Bäume ist. Helfen könnte ein Frühwarnsystem auf Basis von 5G.

Der Baum der Zukunft könnte mit Vitalitätssensoren ausgestattet sein und so zu einem Waldfrühwarnsystem beitragen. Es könnte dynamisch und aktuell vor Schäden infolge von Trockenperioden und Schädlingen oder vor einer Brandgefahr warnen. Ein Forscherteam der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften arbeitet derzeit interdisziplinär an einem solchen Frühwarnsystem. Es basiert auf 5G.

Im Rahmen des 5G-Projektantrags »Smart Country« der Landkreise Wolfenbüttel und Helmstedt erarbeiten die Wissenschaftler:innen derzeit Anwendungsfälle für den Bereich Wald und Forst. Enger Austausch findet dabei sowohl zwischen verschiedenen Fachdisziplinen der Hochschule als auch mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, den Niedersächsischen Landesforsten, der Stiftung Zukunft Wald sowie dem Thünen-Institut statt.

Wald-Inventur leicht gemacht

Unter dem Begriff »Smart Forestry« nimmt das Teilkonzept verschiedene Anwendungsbereiche in den Fokus, die mittels 5G realisierbar sind. Mithilfe der Technik könnte so die Inventur von Waldflächen auf einen qualitativ bisher nicht erreichten Stand gehoben werden. Der Bestand des Waldes, sein Zustand, seine Vitalität sowie seine Planung werden heute über unterschiedliche Methoden erfasst und begleitet. Zum Beispiel Begehungen, Zählungen, Luftbildaufnahmen sowie Drohnenflüge. 5G bietet neue Möglichkeiten. Mit hohen Reichweiten und geringer Leistungsaufnahme erlaube es beispielsweise den Einsatz von autarken Sensoren, so das Forscherteam.

Der Baum erzählt, wie es ihm geht

Die Idee ist simpel: Im Grunde soll jeder Baum in Echtzeit über die Messwerte, die er liefert, erzählen wie es ihm geht. Ist es ihm zu trocken, zu feucht, zu kalt oder zu heiß? Gibt es erste Anzeichen von Borkenkäfern? Wie sieht es mit dem Boden aus, in dem er wurzelt? Wie ist die Umgebungsluft?

Mittels 5G-Datennetzwerk sollen die aktuell am Baum erfassten Daten direkt in eine Plattform einfließen, den so genannten »Data-Lake«. Mit den Prozessen, der Datenqualität und Datensicherheit – der sogenannten Data-Governance – beschäftigt sich insbesondere Prof. Dr. Ina Schiering aus der Fakultät Informatik. »Es geht darum, wie wir die Vielzahl an Daten intelligent analysieren, sicher verwalten und zielgerichtet für verschiedene Nutzungszwecke aufbereiten können«, erklärt sie.

Weitere Nutzungsmöglichkeiten geplant

Hierbei haben die Forscher besonders zwei weitere Möglichkeiten der Nutzung der 5G-Technik im Fokus:

Zum einen entsteht die Möglichkeit, den Wald als Informationssystem und Lernort auszubauen und die digital erfassten Daten der Waldsensorik so aufzubereiten, dass der Wald seinen Besuchern – ob beim Spaziergang, Wandern oder Joggen – »digitale Geschichten« erzählt. Zum Beispiel über digitale Informationstafeln, eine Website oder eine App. Ebenso ist der Einsatz von Augmented-Reality-Brillen angedacht. Mit der Technik wollen die Forscher den virtuellen Blick in das Innenleben eines Ameisenhaufens oder eines Baumstamms ermöglichen. Besonders Projekte wie die Schulwälder gegen Klimawandel oder der Löwe-Pfad im Lechlumer Holz gewinnen mit solchen neuen Möglichkeiten zusätzlich an Attraktivität und Anschaulichkeit.

Zum anderen zielt das Konzept auf eine vernetzte Holzernte ab. Hierbei ist vorgesehen, dass Holzerntemaschinen als zentrale Geräte im Ernteprozess in Echtzeit Daten zum vorliegenden Rohstoff Holz übermitteln. So sollen Forstbetriebe, Sägewerke und Händler die Möglichkeit erhalten, die geplanten Erntemengen oder Weiterverarbeitungszwecke an die vor Ort vom vernetzten Erntegerät erfassten tatsächlichen Holzqualitäten und Holzmaße ad hoc anzupassen. Experimentalflächen dazu sind im Staatsforst des Lechlumer Holzes und im Privatwald des Rittergutes Lucklum geplant. »Wenn wir den Wald als wichtigen CO2-Speicher und Rohstofflieferanten dynamisch aktuell überwachen, kann das helfen, um auf Erfordernisse wie Klimaeinflüsse, Schädlingsbefall und Marktbedingungen in der Forstwirtschaft schneller zu reagieren«, sagt Friedrich Hanstein vom Niedersächsischen Forstplanungsamt.