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Operational sustainable forestry with satellite-based remote sensing

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Europas Wälder: Digitalisierung mithilfe von Satelliten

Über eine virtuelle Plattform und ein Angebotsportfolio auf Basis von Fernerkundungstechnologie liefert MySustainableForest aktuelle Daten für eine nachhaltige Forstwirtschaft.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Wälder bieten auf vielfältige Weise ökologischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen. Sie speichern Kohlenstoff und halten den Wasserkreislauf aufrecht, sichern der Landbevölkerung über den Waldbau eine Existenzgrundlage und liefern Rohstoffe für das Bauwesen. Doch Wälder sind auch empfindlich und brauchen durch ihre langen Wachstumszyklen sehr lange, bis sie sich von Schäden erholt haben. Zerstörung droht durch plötzliche Ereignisse wie Waldbrände oder auch langfristige Probleme wie den Klimawandel. Diese Veränderungen gefährden Existenzen und beschleunigen gleichzeitig die Abwanderung aus den ländlichen Räumen sowie den Verlust von Traditionen. Im EU-finanzierten Projekt MySustainableForest wurden nun für eine nachhaltigere Forstwirtschaft und besseren Naturschutz neue Lösungen auf Grundlage von Erdbeobachtung entwickelt. „Unser Plattform ‚MySustainableForest‘ liefert präzise und aktuelle Informationen, die in die Entscheidungsfindung im Forstbetrieb einfließen können“, sagt Projektkoordinatorin Julia Yagüe von der Technologieunternehmensgruppe GMV, bei der das Projekt angesiedelt ist.

Globaler Überblick

Obwohl 42 % des EU-Festlandes aus Wald bestehen und dieser damit einen zentralen Wirtschaftsfaktor darstellt, fehlt es in der Forstwirtschaft häufig an genauen und aktuellen Daten. Traditionelle nationale forstwirtschaftliche Bestandsverzeichnisse sind teuer und werden üblicherweise nur alle fünf bis zehn Jahre per Waldinventur aktualisiert. Angesichts der rapiden Veränderungen in den Wäldern ist für eine nachhaltige Bewirtschaftung allerdings eine jährliche Übersicht nötig. „Wälder entwickeln sich weiter und reifen. Für eine wirksame Instandhaltung, Wiederaufforstung oder Bestandsauffrischung müssen dabei in jeder Phase spezifische Standortcharakteristika zu Boden, Terrain und Klima erhoben werden“, erklärt Yagüe. Darum erfasste das Projekt die jeweils von Interessengruppen der Forstwirtschaft benötigten Datenarten, von der Papierindustrie bis zu nationalen Behörden. Es ergaben sich 508 Abfragen, die dann jeweils passenden Fernbeobachtungssystemen zugeordnet wurden. So entstand ein Portfolio aus 21 Geoinformationsprodukten, das auf der Plattform von MySustainableForest abrufbar ist. Dort wählt man bei jedem Produkt den gewünschten Datensatz aus und legt den geografisch relevanten Bereich sowie den Überwachungs- bzw. Analysezeitraum fest. Auf der plattformeigenen digitalen Kartenansicht können die Datensätze dann in einer Vorschau angesehen, visualisiert oder analysiert werden. Sie lassen sich zudem herunterladen und in einer anderen Software nutzen. Alle Dateien enthalten Metadaten und der Host der Plattform ist eine hybride öffentlich-private Cloud, die verstärkten Datenschutz ermöglicht. Bereitgestellt werden die Produkte von GMV, föra forest technologies, MADERA+ (Website nur auf Spanisch) und dem Europäischen Forstinstitut (EFI). Sie beziehen Fernerkundungsdaten von den Copernicus-Satelliten Sentinel und Landsat sowie Daten über LiDAR, meteorologische und akustische Daten zu Holzfasern und Daten aus individuell maßgeschneiderten Modellen. „Neben vielen anderen Vorteilen kann man damit das Volumen der Biomasse bestimmen, Karten über die Holzqualität erstellen und Strategien entwickeln, um in vom Klimawandel betroffenen Gebieten Waldschäden aufgrund von Dürre oder Schädlingen zu mindern“, ergänzt Yagüe. Feldtests diverser Plattformprototypen wurden bei spezialisierten forstwirtschaftlichen Akteuren durchgeführt, zum Beispiel am portugiesischen Forschungszentrum für Forst- und Papierwirtschaft RAIZ, dem französischen Nationalen Zentrum für Privatforstwirtschaft CNPF, dem Kroatischen Institut für Waldforschung, dem Waldwirtschaftsverband Navarra in Spanien und dem Verband der Waldeigentümer Litauens. In diesen Tests wurden schließlich 331 Probeprodukte validiert und 580 000 Hektar Waldfläche an 16 Standorten bewertet.

Drohnen und digitale Einführung

Das Projektteam hat einen Fahrplan für künftige Initiativen erarbeitet, der die Stärken und Schranken von sechs angebotenen Dienstleistungen einbezieht: Charakterisierung von Waldstücken, Holzcharakterisierung, Volumen, Biomasse und CO2-Speicher, Waldzustand, Schwachstellen im Ökosystem sowie forstwirtschaftliche Buchführung. Auch Kernpunkte zukünftiger Maßnahmen werden in dem Fahrplan vorgestellt, unter anderem die Erweiterung von Datenkategorien, höhere Genauigkeit bei Prognosen und Validierung durch maschinelles Lernen, zusätzlicher Einsatz von unbemannten Fluggeräten (Drohnen) für eine größere Reichweite sowie Analysen von mehr Bodendeckenarten, um Schwachstellen in den Ökosystemen finden zu können. „Wir haben gezeigt, dass man mit unserem Produkt Geld und Zeit sparen kann“, so Yagüe. „Jetzt, da es einsatzbereit ist, müssen wir nur noch die Forstwirtinnen und Forstwirte davon überzeugen, es anzuwenden, obwohl sie üblicherweise eher mit Sichtprüfungen vor Ort arbeiten.“

Schlüsselbegriffe

MySustainableForest, Holz, Wald, Erde, Beobachtung, Erdbeobachtung, Fernerkundung, Satellit, Biomasse, CO2

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