Drohnenbilder über Gesundheitszustand von Bäumen
Kooperation des BaKIM-Projektes gewinnt beim Ko-Pionier-Preis
Die Kooperation zwischen dem BaKIM-Projekt des Förderprogrammes Smart City Bamberg und der Stadt Lemgo in Sachen Drohnenbildern vom Lemgoer Stadtwald wurde mit dem 1. Platz des Ko-Pionier-Preises in der Kategorie Digitalisierung der Verwaltung belohnt.
Im Projekt BaKIM (Baum, Künstliche Intelligenz und Mensch), das im Rahmen des Förderprogrammes Smart City Bamberg umgesetzt wird, geht es um die Gesundheit der Bäume in Bamberg. Hierbei werden die städtischen Baumbestände mit einer Drohne überflogen und die so aufgenommenen Bilder mit einer eigens entwickelten Künstlichen Intelligenz (KI) ausgewertet. Das hilft den Baumpflegerinnen und ‑pflegern dabei, besser über den Gesundheitszustand der Bäume Bescheid zu wissen und sie so effektiver pflegen zu können.
Diesen Mehrwert hat auch die ostwestfälische Stadt Lemgo erkannt. Auch sie ist gemeinsam mit der Gemeinde Kalletal Teil des Förderprogrammes „Modellprojekte Smart Cities“ des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen. In diesem engen Netz von 73 geförderten Kommunen und kommunalen Verbänden steht Austausch und Zusammenarbeit im Zentrum – so wie sie jetzt von Lemgo und Bamberg umgesetzt wird.
Diese Kooperation funktioniert, indem im Lemgoer Stadtwald ebenfalls, wie in Bamberg, Drohnenbilder aufgenommen werden, welche die Bamberger BaKIM-KI dann auswertet. Mit neuen Trainingsdaten aus anderen Beständen lernt die KI, weitere Baumgattungen zu unterscheiden und auch hier immer effektiver die Gesundheit der Bäume auszuwerten.
Diese Zusammenarbeit wurde nun mit dem 1. Platz des Ko-Pionier-Preises in der Kategorie Digitalisierung der Verwaltung belohnt. Der Ko-Pionier-Preis von Re:Form zeichnet Menschen und Verwaltungen aus, die zusammenarbeiten, um Projekte nachzunutzen, anstatt sie neu zu entwickeln. Bei der Preisverleihung in Berlin nahmen Jonas Troles, BaKIM-Projektleiter aus Bamberg, und Nicole Baeumer, Projektleiterin Smart City Lemgo/Kalletal, den Preis entgegen. „Wir freuen uns sehr über diesen 1. Platz und hoffen, dass das BaKIM-Projekt noch auf viele weitere Kommunen übertragen wird und auch dort die Anpassung an die Klimakrise nachhaltig unterstützen kann“, so Jonas Troles über die Ehrung.
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Festakt zum Abschluss von „Kommunal? Digital!“
Bamberg begeistert mit smartem Projekt
Sie sind Vorreiter in Sachen Digitalisierung: Zehn bayerische Kommunen erhielten als Preisträger des Ideenwettbewerbs „Kommunal? Digital! – Nachhaltige Digitalprojekte für smarte bayerische Kommunen“ eine Förderung für ihre innovativen Smart City-Projekte. Bamberg stellte das Erfolgsprojekt BaKIM vor. Die Stadt Bamberg kooperiert in diesem mit der Otto-Friedrich-Universität Bamberg.
Auf der großen Abschlussveranstaltung in München wurde mit rund 200 interessierten Besucherinnen und Besuchern Bilanz gezogen. Bamberg konnte mit seinem Projekt BaKIM begeistern. „Die Gewinner des Ideenwettbewerbs ‚Kommunal? Digital!‘ weisen den Weg in die digitale Zukunft des modernen Staates“, so Staatsminister Dr. Fabian Mehring anlässlich der Abschlussveranstaltung seines Ministeriums. „Digitale Transformation und Nachhaltigkeit sind die beiden Megathemen unserer Zeit. Wir dürfen sie nicht gegeneinander ausspielen, sondern müssen sie gemeinsam denken. Genau dieser Brückenschlag ist uns mit unserem Erfolgsprogramm ‚Kommunal? Digital!‘ gelungen. Nun sollen Kommunen in ganz Bayern von diesen Lösungen profitieren.“
Im Bamberger Projekt BaKIM hilft eine Künstliche Intelligenz (KI) dabei, Drohnenbilder von Bamberger Wäldern auszuwerten. So kann die Gesundheit der Bäume analysiert werden, um die Baumpflegerinnen und Baumpflegern bei ihrer wichtigen Arbeit zu unterstützen. Johannes Hölzel, Projektleiter von BaKIM und Leiter der städtischen Forstverwaltung, betont: „Durch BaKIM erlangen wir Wissen über unsere Baumbestände, das normalerweise in mühsamer Kleinstarbeit von Baumpflegerinnen und Baumpflegern erarbeitet werden muss. So können wir schneller und zielgerichteter agieren und unsere Baumbestände besser pflegen.“
Auch Dr. Stefan Goller, Referent für Wirtschaft und Digitalisierung, bestätigt: „Das Projekt BaKIM ist ein Vorbildprojekt, was Digitalisierung in der Stadtverwaltung angeht. Zusätzlich hilft es uns, aktuellen Klimaherausforderungen mit digitalen Mitteln und Künstlicher Intelligenz zu begegnen. Deswegen führen wir das Projekt auch im Rahmen des Förderprogramms Smart City Bamberg weiter. Denn es gibt noch viel zu tun!“
Digitale Technologien helfen
Gemeinsam ist den bayerischen Leuchtturmprojekten eines: Die Kommunen nutzen modernste digitale Technologien, um mit ihnen aktuelle Herausforderungen rund um die Megathemen Nachhaltigkeit und Klimaschutz zu bewältigen – im Sinne ihrer Bürgerinnen und Bürger vor Ort. Dafür erhielten die Gewinner des Ideenwettbewerbs jeweils bis zu 500.000 Euro. Digitalminister Mehring bestätigt: „Das Fördervolumen von rund vier Millionen Euro wurde bestens in die Zukunft Bayerns investiert.“
Parallel zur Abschlussveranstaltung von „Kommunal? Digital!“ wurden Steckbriefe zu den einzelnen Projekten veröffentlicht, die einen Transfer der Modellprojekte in andere Kommunen unterstützen sollen. „Digitale Innovationen zeigen die größte Wirkung, wenn sie vor Ort und mit Blick auf ganz praktische Herausforderungen entwickelt werden – so wie bei den zehn Gewinnerprojekten von ‚Kommunal? Digital!‘“, sagt Mehring. „Das Beste ist: Ab heute muss nicht jede bayerische Kommune das Rad neu erfinden. Stattdessen sorgen wir mit unseren Projektsteckbriefen dafür, dass ab sofort alle bayerischen Kommunen von den zehn prämierten Leuchtturmprojekten profitieren und deren Mehrwert überall in Bayern ausrollen können – so geht kluge Digitalisierung im engen Schulterschluss zwischen Freistaat und kommunaler Familie.“
Weitere Informationen zum Ideenwettbewerb und den zehn Leuchtturmprojekten sind hier zu finden.
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Smart-City-Projekt
„BaKIM“: Baumpflege mit Drohnen
Das Drohnen-KI-Projekt „BaKIM“ der Otto-Friedrich-Universität und der Smart City Bamberg hat einen neuen Entwicklungsschritt in Sachen Baumpflege gemacht. Die automatische Erkennung von Misteln ist nun möglich.
„BaKIM“ ist ein gemeinsames Projekt des Förderprogramms Smart City Bamberg und der Universität Bamberg. Dabei wurde eine Künstliche Intelligenz entwickelt, die mit Hilfe von Drohnenbildern Auskunft über die Gesundheit der Bamberger Bäume liefern soll. Diese Gesundheit beeinträchtigen können Misteln. Diese Pflanzen gelten als Schädlinge, die mehr und mehr Bäume befallen. Erkennbar sind sie an immergrünen Kugelbüsche in den Baumkronen. Außerdem befallen Misteln eher geschwächte Bäume.
Nun arbeitet eine Künstliche Intelligenz (KI) mit sogenannten Tiefen Neuronalen Netzen (TNN), um Drohnenbilder der städtischen Waldbestände auszuwerten. Bamberg hat durch die Mistelerkennung mittels TNN laut einer städtischen Mitteilung weltweit eine Vorreiterrolle für diese Art der Baumpflege.
Der Fokus auf Misteln bietet einen guten Anwendungsfall der „BaKIM“-KI. Vor allem bei Kiefern sind Misteln auf Drohnenbildern gut erkennbar. Diese Bild-Aufnahmen werden dann verbunden mit sogenannten Groundtruth-Daten. Das sind Bilddaten, auf denen erkennbare Misteln markiert wurden. Diese Informationen werden benötigt, um das Tiefe Neuronale Netz zu programmieren. Der Prozess der Aufnahme und Erkennung der Misteln sowie das Training der KI haben knapp vier Monate gedauert.
Jonas Troles, technischer Projektleiter von „BaKIM“, sagt: „Wir sind sehr stolz, diesen Meilenstein erreicht zu haben. Natürlich arbeiten wir kontinuierlich an der Weiterentwicklung der KI und an neuen Anwendungsfällen in der Baumpflege.“
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Kampf gegen Klimawandel
BaKIM: Drohnen sollen Zustand der Wälder erfassen
Der Klimawandel stellt auch den städtischen Forstbetrieb und die Abteilung Grünanlagen vor große Herausforderungen. Das Digital-Projekt „BaKIM“ soll mittels Drohnen und KI Auskunft über den Zustand von Bambergs Wäldern geben.
Der Klimawandel mit Extremwetter und Dürreperioden hinterlässt auch an Bambergs Grünflächen und Wäldern Schäden. Um das Ausmaß der Schäden und auch die Zusammensetzung von Bambergs Grün besser beurteilen zu können, bedient sich die Stadt nun im Zuge des Projekts „BaKIM“ moderner Technik.
Noch bis März 2024 läuft „Baum, Künstliche Intelligenz, Mensch – BaKIM“. Anhand von Drohnen und Künstlicher Intelligenz sollen dabei Bestand und Zustand von Bäumen in Bambergs Wäldern und Grünanlagen erfasst werden.
Die Drohnen werden dafür über das Gebiet, das es zu analysieren gilt, gesteuert, gehen dann in einen Schwebeflug über und beginnen, mit einer Kamera und Sensoren die Umgebung zu erfassen. Eine künstliche Intelligenz entdeckt Baumschäden und stellt fest, um welche Baumarten es sich jeweils handelt. Dies dient der sogenannten Bauminventarisierung. So sollen in zukünftigen Jahren Veränderungen im Baumbestand gezielter erfasst und dargestellt werden können.
„Die Daten der Drohnen könnten helfen, Baumarten und Vitalität der Bäume zu bestimmen und beim klimafesten Waldumbau wichtige Unterstützung liefern“, sagt Johannes Hölzel, Projektleiter und Leiter des städtischen Forstamts.
Bambergs Kooperationspartner bei „BaKIM“ ist der Lehrstuhl für Kognitive Systeme der Universität. Das Bayerische Staatsministerium für Digitales fördert fördert das Projekt noch bis März 2024 mit 450.000 Euro. Wie die Stadt Bamberg mitteilte, hat sich am 7. Juni Bayerns Digitalministerin Judith Gerlach (CSU) ein Bild des Projekts gemacht. „Moderne Technologien wie Drohnen und künstliche Intelligenz können wichtige Helfer sein, auch beim Schutz unserer Wälder. Gerade der Klimawandel fordert uns hier leider immer intensiver“, sagte Gerlach am Mittwoch in Bamberg.
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