Digitalisierungsprojekte

TECH4ALL – Weltweite Projekte für eine bessere Umwelt

Mit innovativen Technologien unterstützt Huawei rund um den Globus den Kampf gegen Umweltzerstörung. Teil 3 unserer fünfteiligen Artikelserie.

Topher White klettert im Regenwald von Sumatra einen der Urwaldriesen hoch und befestigt eine kleine Plastikbox in der Baumkrone – ein vernetztes Abhörgerät für den Kampf gegen illegale Abholzung. Zurück im Büro hört der US-Physiker den Audiostream der Box auf seinem Laptop ab. Das typische Heulen einer Kettensäge durchschneidet die Geräuschkulisse des Waldes. Höchste Zeit, die zuständigen Ranger im Waldgebiet zu benachrichtigen.

Intelligente Algorithmen gegen illegale Abholzung

Die Non-Profit-Organisation Rainforest Connection (RFCx), 2014 gegründet von Topher White, hat ein ebenso kreatives wie effizientes System entwickelt, illegale Abholzaktivitäten aufzuspüren. Ein Netzwerk aus alten Huawei-Mobiltelefonen, wasserdicht in Kunststoffboxen mit Solarmodul verpackt und in Baumwipfeln befestigt, lauscht in gefährdeten Waldgebieten nach verdächtigen Geräuschen. Über eine spezielle Antenne senden die Geräte ihre Daten in die Cloud. Dort wertet ein von RFCx und Huawei entwickelter Algorithmus die Audiostreams aus – und entdeckt so zwischen Tierlauten, Regen und Wind die verräterischen Geräusche von Kettensägen und Lkw. Anschließend informiert das Team vor Ort lokale Ranger, NGOs, die Behörden – auch direkt betroffene indigene Völker – per SMS oder App. In zehn Waldgebieten weltweit überwachen die Geräte insgesamt 6.000 Quadratkilometer Regenwald mit etwa vier Milliarden Bäumen.

„Es ist nicht vorstellbar, dass der Mensch in Zukunft ohne Technologie existieren wird. Und die Natur kann nur Seite an Seite mit dem Menschen existieren.“

Topher White, CEO Rainforest Connection

Das illegale Fällen von Tropenholzbäumen ist nur ein Beispiel für den weltweiten Raubbau des Menschen an der Natur. Die Zahlen sind erschreckend: Seit 1960 wurde laut Weltnaturschutzunion IUCN die Hälfte der Regenwälder weltweit abgeholzt oder abgebrannt. Seit 1970 ist der globale Wildtierbestand laut World Wide Fund For Nature (WWF) um zwei Drittel gesunken. Unsere Ozeane sind einem UN-Bericht zufolge zehnmal stärker verschmutzt als noch im Jahr 1980. Eine Million Tier- und Pflanzenarten sind laut UN aktuell vom Aussterben bedroht. Und das ist nur die Spitze des Eisbergs. Der menschengemachte Klimawandel erhöht die Häufigkeit und Schwere von Naturkatastrophen wie Waldbränden, Dürren und tropischen Stürmen.

„Ära der Naturzerstörung“

Regenwälder absorbieren etwa 30 Prozent des weltweiten Kohlendioxids und spielen so eine wichtige Rolle im CO2-Haushalt des Planeten. Ohne diesen Primärwald wäre der Klimawandel wohl unaufhaltbar. Fatal: Die Brandrodungen im Amazonasregenwald – vor allem in Brasilien – haben in den vergangenen zehn Jahren 20 Prozent mehr CO₂ in die Atmosphäre freigesetzt, als der Wald absorbieren konnte. Zugleich beherbergen Urwälder laut WWF mehr als die Hälfte aller Tier- und Pflanzenarten der Erde und tragen so entscheidend zur Biodiversität bei.

Brandrodungen zur Landgewinnung für die Viehhaltung oder Palmölplantagen und illegale Abholzung für den lukrativen Tropenholzexport zerstören diese einzigartigen Ökosysteme rapide. Der WWF schätzt, dass drei Viertel des indonesischen Tropenholzes aus illegalen Quellen stammen. Bei brasilianischem Holz sind es sogar rund 80 Prozent. Alleine im Amazonasgebiet in Brasilien wurden dem Forschungsinstitut Imazon zufolge zwischen August 2020 und Juli 2021 mehr als 10.000 Quadratkilometer Regenwald zerstört – etwa 20-mal die Fläche des Bodensees. „Die Ära der Naturzerstörung muss enden, denn natürliche Ökosysteme wie Wälder sind unsere Lebensversicherung“, sagt Christine Scholl, WWF-Expertin für nachhaltige Lieferketten. „Sie sind zugleich Klimaretter und eine Schatzkammer der Artenvielfalt.“

Beispiele aus aller Welt für den Schutz bedrohter Arten

In Chile überwacht das akustische RFCx-System den Lebensraum des stark bedrohten Darwinfuchses, indem es verdächtige Geräusche wie etwa Schüsse an die Behörden meldet.
In Griechenland schützt ein ähnliches Bio-Akustik-System Wölfe und Gämsen vor Wilderern.
In China überwacht ein Netzwerk aus Kamerafallen, LTE-Mobilfunkstationen und Sensoren die Reviere von Amur-Tiger und Amur-Leopard. Eine KI-Anwendung in der Cloud wertet die erfassten Daten aus und unterstützt so das nationale Schutzprogramm für die bedrohten Tiere.

Digitale Lauscher im Ozean

Digitale Technologien wie die RFCx-Projekte können ein wirksames Mittel gegen diese zerstörerischen Entwicklungen sein. Auch unter Wasser helfen digitale Ohren beim Umweltschutz. Vor der Südküste Irlands haben Wissenschaftler im Frühjahr 2021 das erste Projekt zur akustischen Echtzeit-Überwachung von Walen und Delfinen gestartet. Ziel ist es, ein Modell zur Erkennung dieser Arten zu erstellen und die Auswirkungen der zunehmenden Lärmbelastung durch Schiffe auf die irische Meeresfauna zu untersuchen.

Nach monatelanger Entwicklungsarbeit setzte das Team um Forschungsleiterin Emer Keaveney, Ökologin für Meeressäuger vom Ocean Research & Conservation Association Ireland, eine zwei Tonnen schwere, speziell entwickelte Boje zur Datenerfassung vor der Küste von Baltimore im County Cork aus. „Die Lärmbelastung schadet der Meeresfauna ebenso sehr wie Überfischung, Umweltverschmutzung und Klimawandel und führt vermutlich zu Verhaltensänderungen, die sich auf die Gesundheit und das Überleben der Tiere auswirken“, sagt Keaveney. Das an der Boje angebrachte, autonome Unterwassermikrofon zeichnet die Töne der Walarten in Echtzeit auf. Mit den Audiodaten werden hochentwickelte maschinelle Lernmodelle trainiert, um die Rufe der verschiedenen Arten zu identifizieren. Die Daten nutzt das Team zur Erstellung eines Modells zur Erkennung und Klassifizierung von Meerestieren, das sich auch für andere Projekte auf der ganzen Welt nutzen lässt. Huawei liefert technische Unterstützung für dieses Projekt im Rahmen seiner Tech4All-Initiative.

Filter-Fabrik für bessere Luft

Im Zentrum der Diskussion um die Umkehr des Klimawandels steht das Treibhausgas Kohlendioxid. In British Columbia arbeitet Lori Guetre vom kanadischen Unternehmen Carbon Engineering an einem Pilotprojekt namens Direct Air Capture: Ein riesiger Ventilator in einem umgebauten Kühlturm saugt Luft aus der Atmosphäre, anschließend filtert die Anlage die CO2-Moleküle chemisch aus der Luft und produziert so reines Kohlendioxid-Gas, das sich industriell verwenden oder im Boden entsorgen lässt. Das System entzieht der Luft Kohlendioxid in großen Mengen zu niedrigen Kosten. Ist das Pilotprojekt erfolgreich, ist bereits eine Fabrik in großem Maßstab geplant: Die soll dann eine Million Tonnen CO2 jährlich aus der Luft filtern – so viel wie 40 Millionen Bäume.

„Es ist unvernünftig, künftigen Generationen die Aufgabe zu überlassen und zu erwarten, dass sie unseren Dreck wegmachen.“

Lori Guetre, VP Carbon Engineering

Mit digitalen Technologien wie diesen lässt sich ein immenser Nutzen für den Klima-, Meeres- und Artenschutz erzielen. Bei der Rettung des Planeten ist allerdings die Zusammenarbeit aller gefragt: Staaten, Unternehmen, Forschungsinstitute, NGOs und Bürger*innen.