Mit Datenströmen zum ersten Kärntner Biodiversitätspreis: Biodiversität sichten und sichern

Die Preisträger des ersten Kärntner Biodiversitätspreises „Die goldene Apis“

bieten faszinierende Einblicke in ihr hochinnovatives Projekt „Senal“ – Smart Environment/Natura 2000 Living Lab. Erfahren Sie, wie modernste Technologien und wissenschaftliche Methoden zum Einsatz kommen, um die Biodiversität im Natura 2000-Gebiet Lendspitz-Maiernigg zu erforschen und zu schützen.

Es zwitschert vielstimmig im Wald, der zum Natura 2000–Gebiet Lendspitz-Maiernigg gehört und der Laie würde zu gerne wissen, welche und wie viele gefiederte Gesellen die lieblichen Frühlingsrufe von sich geben. „Es sind im Moment 16 Vögel“, sagt Peter Holub mit einem Blick auf sein Smartphone, wo er die KI-App Birdnet installiert hat. Mönchsgrasmücke, Amsel und viele mehr zählt er auf. Aufgenommen wurden die Zwitschertöne in jenem Moment von einem kleinen Akustikrecorder, der ähnlich aussieht wie eine große Computermouse. Die App identifiziert die Vogelstimmen. 112 Vogelarten hat Holub gemeinsam mit Birdlife Kärnten und Mitarbeiter:innen des Vereins Inizia bei Freilandbegehungen seit 2019 im Natura 2000-Gebiet nachgewiesen, 26 Arten wurden zusätzlich über die Plattform ornitho.at gemeldet. Verwendet wurden feststehende und mobile Soundaufnahmegeräte wie Song Meter Micro von Wildlife Acoustics und KI-Software. Die besten Audioaufnahmen und die Dokumentationen sind ganzjährig auf der Website verfügbar. Alle zusammen haben ein Datenvolumen von sechs Terabyte.

Das ist nur ein Baustein im Monitoring-Mosaik des Projekts „Senal“ – Smart Environment/Natura 2000 Living Lab, mit dem Ist-Zustand und Entwicklung der Biodiversität im Natura 2000-Gebiet Lendspitz-Maiernigg erhoben werden. Das 2018 von Peter und Rolf Holub ins Leben gerufene Projekt des Vereins Inizia in Kooperation mit dem Educational Lab am Lake Side Park Klagenfurt erhielt nun den Preis „Die goldene Apis 2024“ der Privatstiftung Kärntner Sparkasse. In das Projekt, das Biodiversitätsmonitoring, Bildungsarbeit und Hochtechnologie verbindet, sind Wissenschaftler:innen aus dem In- und Ausland eingebunden. Die im Projektzeitraum bis 2028 erhobenen, für die Zukunft des Schutzgebietes relevanten Daten werden der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.

“Hochtechnologisches Monitoringsystem liefert Daten, um Zukunft des Natura 2000-Gebietes Lendspitz-Maiernigg zu sichern.”

Durch etwa 4000 Beobachtungen und Nutzung modernster Technologien bei der Datensammlung und -auswertung, sowie von technischen Prototypen konnten bisher 160 Pflanzenarten und über 1800 tierische Arten dokumentiert werden, darunter 40 Libellenarten. Den höchsten Schutzstatus unter ihnen genießt die Große Moosjungfer, die am Maiernigg-Teich entdeckt wurde.

Zweitausend Arten nachgewiesen

Einmalig in Kärnten.

Eine österreichweite Sensation ist der Nachweis von zwei neuen Arten, darunter ein Schmetterling, der noch geheim bleiben muss, sowie die Steppen-Bartfledermaus. Um diese genau bestimmen zu können, wurde sie für eine kleine Blutentnahme kurz eingefangen und besendert. „Das Blut wurde an ein auf DNA-Bestimmung spezialisiertes Labor in Berlin geschickt. Dort wurde die DNA im Zellkern untersucht“, schildert Peter Holub das akribische wissenschaftliche Vorgehen.

Insgesamt wurden 200.000 Rufe streng geschützter oder stark gefährdeter Fledermäuse mit Hightech-Ultraschallaufnahmegeräten akustisch aufgenommen, erzählt Holub. „In einer Nacht konnten 10.000 Einzelrufe protokolliert und 3000 davon identifiziert werden“. Kein Wunder, dass die Datenmenge acht Terabyte beträgt. Auch die als prioritär schützenswert geführte Schmetterlingsart „Russischer Bär“ konnte nachgewiesen werden. Mittels DNA-Barcoding konnten viele geschützte Amphibienarten gefunden werden. Leider wurde auch als zweites Vorkommen in Österreich der eingeschleppte und für einheimische Arten hoch gefährliche „Rote Amerikanische Sumpfkrebs“ entdeckt, bedauert Holub. „Er ist sehr schädlich, frisst Amphibien- und Libellenlarven und tötet unsere heimischen Krebse, die er mit Krebspest infiziert.“

Lebendiger Einblick

Wer das Natura 2000-Gebiet auditiv und visuell erleben möchte, muss sich nicht in Wald oder Sumpf begeben, sondern nur zum Lakeside Park. Dort vermitteln QR-Code-Informationspunkte einen lebendigen Einblick mit Bildern und Tonaufnahmen. Um junge Menschen aktiv in die Naturbeobachtung, Datenerhebung und -auswertung einzubinden, wurden kostenlose Kursangebote an der „BIKO mach MINT“ am Lakeside Park entwickelt. Man wolle Unternehmen, die man motivieren konnte, sich im Bereich Biodiversität verstärkt zu positionieren, in das Projekt einbinden, benennen Peter und Rolf Holub eines der ambitionierten Ziele, zu denen auch Interventionen bei Stadt und Land zur ökologischen Aufwertung bestehender Flächen gehören.

Das Konzept und seine Methoden solle verbreitet werden, um ähnliche Projekte in anderen Gemeinden zu ermöglichen. „Nur die Biodiversität garantiert menschliches Leben auf unserem Planeten. Je größer sie ist, desto mehr Möglichkeiten stehen uns und den nächsten Generationen offen“.

Wir gratulieren zum ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“

Das Projekt „SENAL“ gewinnt in der Kategorie Vereine, Bildungseinrichtungen und Kooperationsprojekte den ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“.

Das “KI-Bird”-Projekt der FH Kärnten

setzt neue Maßstäbe im Umweltmonitoring durch die automatisierte Zählung von Wasservögeln mittels Drohnentechnologie und künstlicher Intelligenz. Diese innovative Methode verbessert nicht nur die Effizienz der Datenerhebung, sondern trägt auch entscheidend zum Schutz der Biodiversität bei.

Eine Drohne mit einer hochauflösenden Kamera fliegt entlang eines programmierten Flugstreifens über das Bleistätter Moor am Ossiacher See und nimmt 1000 digitale Einzelbilder auf, wovon jedes eine Koordinate hat.

Mittels künstlicher Intelligenz (KI) können Wasservögel auf den Bildern erkannt werden. Die automatisierte Wasservogelzählung ist ein Forschungsprojekt, das die traditionelle und aufwendige Wasservogelzählung durch geschulte Beobachter:innen ergänzen und objektiv unterstützen könnte. Auch Veränderungen der Umwelt und ihre Auswirkungen können mit verschiedenen Drohnenflugsystemen der Forschungsgruppe „SIENA“ der FH Kärnten erfasst und für den Naturschutz, die Überwachung von Wildtieren oder die Kartierung der Biodiversität von Lebensräumen angewendet werden. „Konzeption und Evaluation von innovativen Methoden zur nicht-invasiven Wasservogelzählung auf Grundlage von hochauflösenden Drohnenbildern und künstlicher Intelligenz“ ist Inhalt dieses spannenden Pilotprojektes, das mit der „Die goldenen Apis“ in der Kategorie Forschung ausgezeichnet wurde.

 

 

Die große Frage im Hintergrund: Wie kann man die Algorithmen einer KI so trainieren, dass sie nicht nur Wasservögel erkennt, sondern auch, zu welcher Art sie gehören? „Dazu braucht es eine enge Zusammenarbeit mit Vogelfachexpert:innen“, erläutert Projektleiter und Drohnenforscher Gernot Paulus von der FH Kärnten in Villach.

Alle Fotos wurden von der Forschungsgruppe SIENA der FH Kärnten zur Verfügung gestellt.

„Je seltener und spezieller ein Vogel ist, desto schwieriger ist es, genügend gute Trainingsdaten zu erstellen“. Gemeinsam mit Spezialist:innen der Naturschutzabteilung des Landes Kärnten habe man überlegt, wie man KI- Methoden der University of New Mexico in Albuquerque (USA), die der ehemalige FH-Masterstudent und jetzige SIENA-Forscher Mohammad Sadoun im Rahmen einer Forschungskooperation dort kennengelernt hat, für Kärnten nutzbar machen und weiterentwickeln könne.

„Wir haben die Daten aus den USA für die Vorauswahl in Kärnten verwendet, es hat sehr gut funktioniert“, erzählt Paulus. Dann habe sich das Interesse auf den Unterschied zwischen traditioneller Wasservogelzählung und automatisierter Zählung mit KI konzentriert. „Was macht die KI besser, wie kann sie das Leben der Expert:innen bereichern?“, formuliert Paulus die Fragestellung.

Die Probe aufs Exempel erfolgte prototypisch in zwei Testgebieten: am Bleistätter Moor und an der Drau bei Völkermarkt. Ein erfahrenes Ornithologenteam führte die Wasservogelzählung vom Boden aus durch, während zeitgleich die Drohnenbefliegung in 40 Meter Flughöhe stattfand. „Das war extrem spannend“, erinnert sich Paulus. Das Ergebnis: die Expert:innen am Boden zählten und erkannten 209 Wasservögel, die KI anhand der Drohnenflugbilder 467. Das konnte durch Zoomen der Punktmarkierungen auf den Fotos verifiziert werden. Der KI-Algorithmus Yolo (You Only Look Once), ein state-of-the-art Echtzeit-Objektentdeckungsalgorithmus, hatte funktioniert. Der Versuch war geglückt. Vorangegangen war eine lange Phase der Softwareentwicklung, um Trainingsdaten für Yolo und die KI-Ergebnisse den Fachleuten zur Verfügung zu stellen. „Wir haben Yolo mit sehr guten, von erfahrenen Ornithologen erstellten Trainingsdaten gefüttert“, schildert Paulus. Damit habe man Yolo „erzogen“. „Je unterschiedlicher die Arten der Vögel, desto mehr Trainingsdaten braucht Yolo“. Man müsse auch beachten, dass die Perspektive von oben anders sei als die Perspektive der Beobachter am Boden. „Umweltmonitoring ist nicht einfach, es braucht viel Forschung“, betont Paulus.

 

Doch mit neuen Werkzeugen könne man dazu beitragen, die dramatischen und immer schneller passierenden Veränderungen unserer Umwelt präzise zu dokumentieren und ihre Auswirkungen besser verstehen und beurteilen zu können. Diese neuen Forschungsergebnisse werden auch in die Lehre an der FH Kärnten, besonders in den neuen internationalen Bachelorstudiengang „Green Transition Engineering“ einfließen, hebt Gernot Paulus die Bedeutung des Projektes hervor. Dafür stehe das Forschungsprojekt „KI-Bird“ exemplarisch.

Wir gratulieren zum ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“

Die Forschungsgruppe „SIENA“ gewinnt in der Kategorie Firmen und Forscherteams den ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“.

Villach setzt neue Maßstäbe in der nachhaltigen Stadtentwicklung und wurde dafür mit dem ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“ ausgezeichnet. Mit innovativen Projekten wie dem „Grünen Eck Perau“ und der Schaffung von „Grünen Achsen“ durch die Stadt, zeigt Villach, dass ökologisches Bewusstsein und städtisches Leben Hand in Hand gehen können.

Von Grünen Ecken und Achsen bis zur Agri-PV-Anlage. Die Stadt Villach trumpft mit grünen Initiativen auf. Dass der Slogan nicht politisch gemeint ist, weiß man sofort, wenn man das Strategiepapier „Villach:#grenzenlosgrün“ in der Hand hat. Vom Grünbuch als Grundlage für das örtliche Entwicklungskonzept, grünen Achsen durch die Stadt, einer Biodiversitätsrichtlinie mit Qualitätsanforderungen für Grünflächenfaktoren an Bauprojekten über Urban Gardening bis zu Entsiegelungsvorhaben reichen die zahlreichen Maßnahmen, die sich die Stadt Villach auf die Fahnen geschrieben und teils umgesetzt hat. „Unser Ziel ist es, die Lebens- und Standortqualität in Villach zu erhalten und auszubauen. Unser Auftrag ist es, Nachhaltigkeit und Biodiversität als selbstverständliche Basis aller Entscheidungen in die Handlungsebenen kommunaler Maßnahmen zu integrieren“, erklärt Wolfgang Faller, Leiter der Abteilung Stadtgrün, die auch für die Umsetzung des Leitbildkonzeptes #grenzenlosgrün verantwortlich ist.

„Wir haben den alten Baumbestand erhalten, heimische Laubhecken mit Insekten- und Vogelnährpflanzen wie Weißdorn und Dirndlstrauch angelegt“. Eine Totholzhecke, Lebensraum für viele Tiere und Nützlingsbiotop, bildet die Grenze zum Nachbargrundstück, die Naturstein-Trockenmauer voller Steinnelken, Dachwurz, Fetthenne und Gamander ist eine Augenweide und befestigt das Gelände. Ringsherum Blumenwiesen mit Wildwuchs-Toleranz. Auch Hochbeete für die Anwohner:innen, Kinderspielgeräte aus Robinienholz und Upcycling-Bänke aus glattem Eschenholz gibt es. In den nächsten Jahren sollen in jedem Stadtteil „Grüne Ecken“ entstehen.

Bewusstsein schärfen

„Wir wollen das Bewusstsein der Menschen für die immer noch unterschätzte Biodiversität schärfen“, sagt Faller auf dem Weg zum Wasenboden entlang der Drau, wo uralte Weiden, die „Villacher Auwaldriesen“ immer noch stehen dürfen.

In der Nähe befindet sich ein aus der Nachfrage entstandenes Urban Gardening Projekt, wo über den Verein „Ackerhelden“ 36 Parzellen für den Gemüseanbau zu sehr erschwinglichen Preisen verpachtet werden. Auch Apfelbäume wurden gesetzt, an 15 Standorten werden Streuobstwiesen-Projekte zum Erhalt alter Obstsorten betrieben.

8.500 Bäume beleben die Stadt, neue soll es auch im Stadtzentrum geben, wo eine „Grüne Achse“ vom Hauptbahnhof bis zum Stadtpark entsteht. Gepflanzt werden die Bäume auf dem Hauptplatz – erstmals in der Geschichte der Stadt nach dem Schwammstadt-Prinzip, das den Wurzeln unterirdisch durch große Steine und mit Spezialsubstrat gefüllten Hohlräumen mehr Raum gibt. Auf 195.000 Quadratmeter Wiesenflächen wird Rasen extensiv gepflegt, 45.000 Quadratmeter werden durch Bodenabmagerung in Blumenwiesen umgewandelt, zählt Faller weitere Initiativen auf.

Bausteine der Biodiversität

Eine Agri-PV-Anlage wird in Zauchen entstehen, wo Krainer Bergschafe, eine vom Aussterben bedrohte heimische Rasse, unter Photovoltaik-Paneelen weiden werden, neben Strom auch Schafwolldünger erzeugt wird, eine Streuobstwiese mit seltenen Baumarten, Strauchhecken und ein Trockenbiotop für Amphibien und Insekten angelegt werden.

Das alles sind Bausteine der Biodiversität, strategisch verankert im Stadtentwicklungskonzepts 2025, das Bürger:innen einbindet und die verschiedenen Bereiche und Freiräume besser vernetzen will, um eine durchgängige grüne Infrastruktur zu schaffen, die Austausch und Wanderung von Arten unterstützt. Nicht unerwähnt bleiben sollen bestehende Leuchtturmprojekte wie der Naturpark Dobratsch oder der Verein Naturerbe Villach, der als Ausgleich zu versiegelten Flächen den Kauf ökologisch wertvoller Grundstücke, die für die Natur erhalten bleiben, ermöglicht. Da eine hohe Übertragbarkeit der Lösungen auf andere Städte und Gemeinden gegeben sei, wünscht sich das Team von #grenzenlosgrün viele Nachahmer.

Wir gratulieren zum ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“

Die Stadt Villach gewinnt mir ihrem Projekt „#grenzenlosgrün“ in der Kategorie Gemeinden und landwirtschaftliche Betriebe den ersten Kärntner Biodiversitätspreis „Die goldene Apis“.