Forschung mit Künstlicher Intelligenz im Nationalpark Hunsrück-Hochwald
Der Nationalpark Hunsrück-Hochwald beteiligt sich an einem neuen bundesweiten Forschungsprojekt im Naturmonitoring. In den teilnehmenden Schutzgebieten werden Daten aus Kamerafallen, Audiologgern, Klimasensoren und Waldinventuren gesammelt und erstmals KI-basiert ausgewertet. Das Projekt wird von Nationale Naturlandschaften e. V. koordiniert und gemeinsam mit der Uni Freiburg sowie biometrio.earth GmbH durchgeführt. Der Bund fördert es mit 1,8 Millionen Euro. Deutschlandweit beteiligen sich 13 Nationalparke und mehrere Wildnisgebiete am ersten umfassenden KI-gestützten Monitoringsystem dieser Art. Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Artenvielfalt und menschlichen Einflüssen sichtbar zu machen und belastbare Handlungsempfehlungen für das Schutzgebietsmanagement zu entwickeln.
Ranger David Moore ist derzeit im Nationalpark Hunsrück-Hochwald unterwegs und installiert Audio- und Klimadatenlogger abseits der Wege. Es sind Bereiche, in denen die Nationalparkverwaltung Informationen in der Natur zu Forschungszwecken aufnimmt. Bereits an 70 Orten sind Wildtierkameras installiert, die Bilder von Säugetieren aufnehmen, wie Rehe, Füchse, Wildschweine oder auch Wildkatzen. Sie und noch mehr dieser Bewohner im Nationalpark huschen immer wieder an den verteilten Kameras vorbei, die bei Bewegung in einem gewissen Umkreis automatisiert Bilder machen. An 20 dieser Standorte kommen zwei Arten von Audiorecordern hinzu: einer für hörbare Geräusche wie Vogelgezwitscher oder menschliche Aktivitäten, ein weiterer für Ultraschallsignale von Fledermäusen. Zusätzliche Klimalogger messen Bodenfeuchte und Lufttemperatur. Alle diese Daten fließen ab sofort in ein neues KI-gestützte Monitoringprojekt ein, das deutschlandweit im Verbund der Nationalen Naturlandschaften läuft. Die KI soll dabei große Datenmengen automatisiert auswerten, charakteristische Arten oder Störungen erkennen und Trends sichtbar machen.
Anja Schneider, Wildtierökologin im Nationalpark Hunsrück-Hochwald hat bereits viele Forschungsprojekte begleitet. So hat sie beispielsweise Wildkatzen-Monitorings, Scheinwerferzählungen von Wildtieren, Verbisserhebungen und Losungskartierungen durchgeführt. Die gewonnenen Daten wurden bislang immer gesammelt und in verschiedenen Forschungsvorhaben manuell analysiert. Sie arbeitet auch an dem aktuellen Forschungsprojekt der Nationalen Naturlandschaften aktiv mit. Anja Schneider und Ranger David Moore sind für die Gewinnung der Informationen im Nationalpark Hunsrück-Hochwald zuständig. Schneider sieht im neuen Projekt eine Chance: „Im engen Austausch mit den anderen Nationalparken schaffen wir eine gemeinsame Datengrundlage. Künstliche Intelligenz kann uns jetzt helfen, ökologische Entwicklungen deutschlandweit vergleichbar zu machen und wichtige Erkenntnisse für den zukünftigen Umgang mit der Natur im Nationalpark und außerhalb zu gewinnen.“
Forschung als Kernaufgabe des Nationalparks
Die wissenschaftliche Beobachtung natürlicher Prozesse ist ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit die Nationalparke leisten. Auch im Gebiet des aktuell noch jüngsten deutschen Nationalparks im Hunsrück-Hochwald wurden bereits vor der Gründung vor 10 Jahren viele Natur-Informationen gesammelt, um sie für immer neue Forschungsfragen heranzuziehen. Hierbei ist es natürlich gut möglichst viele und differenzierte Daten zu vergleichen. Das ist mitunter sehr arbeits- und kostenintensiv. Durch KI können künftig wesentlich größere Datenmengen verarbeitet und mit anderen Schutzgebieten vergleichbar gemacht werden.
Ranger David Moore, Mitarbeiter der Abteilung Forschung, Biotop-, Wildtiermanagement im Nationalpark Hunsrück-Hochwald betont die neue Dimension der Auswertung: „Die Kombination der Datenauswertung mit einer KI bietet völlig neue Möglichkeiten große Datenmengen zu bewältigen. Allein mit den Audiologgern werden hier bei uns 1,2 Terrabyte Daten jeden Monat aufgenommen. Diese Daten auszuwerten und mit den Daten aus anderen Schutzgebieten großflächig und engmaschig zu vergleichen, wird mit KI überhaupt erst möglich. Ich bin gespannt auf die ersten Ergebnisse.“
KI-Leuchtturm für Artenvielfalt und Klimaschutz
Intakte Ökosysteme unterstützen Nationalparke und Wildnisgebiete dabei, das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) zu speichern und Biodiversität zu erhalten. Aber: Damit Schutzgebiete diese zentralen Funktionen langfristig erfüllen und Herausforderungen wie Klimawandel und Nutzungsdruck begegnen können, müssen deren Ökosysteme zukunftsfähig gestaltet werden. Dazu beitragen soll das bundesweit erste schutzgebietsübergreifende und durch künstliche Intelligenz (KI) gestützte Monitoringsystem, das seit Sommer 2025 im Rahmen des Projekts „KI-Nationalpark“ in 13 deutschen Nationalparken und zwei Wildnisgebieten installiert wird. Das Projekt wird von Nationale Naturlandschaften e. V. koordiniert und gemeinsam mit der Universität Freiburg und der biometrio.earth GmbH umgesetzt. Das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) fördert das Vorhaben im Rahmen des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz (ANK) in der Förderlinie „KI-Leuchttürme“ mit 1,8 Millionen Euro. Die Projektlaufzeit erstreckt sich von 2025 bis 2027.
Bundesweites Monitoring mit Vorbildcharakter
Vom Schwarzwald im Süden über die Eifel im Westen bis zur Vorpommerschen Boddenlandschaft im Norden und der Sächsischen Schweiz im Osten: In Zukunft sammeln dort Fotofallen, Audio- und Klimalogger Daten. Die Aufgabe der KI: große Datenmengen automatisiert auswerten, Arten sowie menschliche Störungen identifizieren und Zusammenhänge zwischen Klima, Biodiversität und Nutzung veranschaulichen. Darauf aufbauend wird das Projektteam standardisierte Verfahren entwickeln, um Biodiversität und Störungsfaktoren zu erfassen. Zudem plant es, eine belastbare Bestandsaufnahme der Artenvielfalt in den beteiligten Gebieten und konkrete Handlungsempfehlungen zu erstellen. Ziel der Leitfäden ist es, das Management der Schutzgebiete auf wissenschaftlicher Basis zeitnah und kontinuierlich zu optimieren. „Erkennen wir, dass menschliche Aktivitäten zur Brut- und Setzzeit oder in Bereichen zunehmen, in denen störungsempfindliche Arten wie das Auerhuhn leben, können wir Besucherströme gebietsspezifisch und datenbasiert umlenken“, sagt Prof. Dr. Marco Heurich von der Universität Freiburg. Als weiteres Beispiel nennt er die Option, bei Bedarf die Managementpläne für Schalenwild anzupassen, sodass sich Wälder positiv entwickeln können.
„Mit KI-Nationalpark schaffen wir ein Werkzeug, das den Schutzgebietsverwaltungen erstmals schnelle, belastbare und vergleichbare Daten an die Hand gibt“, sagt Marla Schulz Projektkoordinatorin bei Nationale Naturlandschaften e. V. „So können wir Biodiversität und Klimaschutz noch besser zusammen denken – und unsere Schutzgebiete als Schatzkammern der Natur langfristig sichern.“
Das Projekt KI-Nationalpark wird gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz.
Über die Nationalen Naturlandschaften
Die Nationalen Naturlandschaften (NNL) sind das Bündnis der deutschen Nationalparke, Naturparke, Biosphärenreservate und Wildnisgebiete. Gemeinsam mit den Menschen bewahren sie auf rund einem Drittel der Fläche Deutschlands faszinierende Natur, vermitteln Freude beim Erleben der Natur und gestalten die Zukunft mit Zuversicht nachhaltig.