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Dryad: System zur Waldbrandfrüherkennung

Wie ein kleiner Sensor Waldbrände verhindert

Künstliche Intelligenz zum Schutz des weltweiten Klimas

Der Feuerwehrmann Ricky Staley läuft in Uniform mit seinem Helm unter dem Arm durch einen Wald. An einem Baum hängt ein grüner Sensor zur Brandgaserkennung.

Zeit – das ist der entscheidende Faktor bei einem Waldbrand. Das weiß auch Feuerwehrmann Ricky Staley aus eigener Erfahrung. In nur wenigen Tagen kann aus einem kleinen Funken ein außer Kontrolle geratener Großbrand werden, der jahrhundertalte Bäume zerstört, kostbaren Lebensraum vernichtet und Menschenleben kostet. Ein kleiner Sensor von Bosch sagt den Flammen jetzt den Kampf an. Mit seiner Spürnase erkennt er kleinste Mengen an Brandgasen und schlägt Alarm, noch bevor sich der Brand ausbreitet. Dadurch verschafft er Feuerwehrleuten wie Ricky wertvolle Zeit und die Chance, das Feuer frühzeitig zu löschen.

Ein muskulöser Mann im blauen T-Shirt steht im Wald. Das Portrait zeigt den Feuerwehrmann Ricky Staley.

Zeit ist alles. Zeit ist entscheidend, um Menschen, Tiere und die Umwelt zu retten.

Ricky Staley, Feuerwehrmann aus Kalifornien

Schutz der Giganten

Bis zu 20 Prozent

des CO₂-Ausstoßes weltweit entstehen durch Waldbrände. Das entspricht dem CO₂-Ausstoß des weltweiten Straßenverkehrs.

Das Klima schützen

Waldbrände sind nicht nur gefährlich für Mensch und Tier, sie schaden auch dem Klima: Sie verursachen große Mengen an CO₂. Bis zu 20 Prozent des weltweiten CO₂-Ausstoßes werden von Waldbränden verursacht. Das Ultrafrüherkennungssystem für Waldbrände „Silvanet“ des Start-ups Dryad setzt genau hier an. Durch die Verhinderung von Bränden kann dem weltweiten Klima nachhaltig geholfen werden. „Wenn wir mit Dryad auch nur einen signifikanten Waldbrand verhindern, können wir hunderte Millionen Tonnen CO₂ einsparen“, sagt Carsten Brinkschulte von Dryad.

Der Feuerwehrmann Ricky Staley läuft im T-Shirt durch den Wald. Er blickt auf ein kleines grünes Gerät, ein Sensor zur Brandgaserkennung, das an einem alten Baum befestigt ist.

Bäume als CO₂-Speicher

Bäume sind wertvolle CO₂-Speicher und spielen eine wichtige Rolle für das Klima. Bis die durch Waldbrand zerstörten Flächen wieder aufgeforstet sind, dauert es Jahrzehnte; viele Flächen liegen sehr lange brach. Das schadet dem Klima zusätzlich.

Ein gesunder Wald mit Nadel- und Laubbäumen im Sonnenschein.
Schwarze kahle Stämme nach einem Waldbrand.

Bis zu 10 Millionen Hektar

Wald werden allein in den USA jedes Jahr durch Waldbrände zerstört.

Branderkennung mit künstlicher Intelligenz

Der Feuerwehrmann Ricky Staley steht im Vordergrund in einem Wald. Die Sonne scheint im Hintergrund und beleuchtet die Nebelschwaden, die zwischen den Bäumen hervordringen.

Mit dem Dryad-System hätte ein Großteil davon gerettet werden können. Denn in diesem System steckt der kleine, intelligente Bosch-Sensor BME688. Er erkennt Kohlenmonoxid, Wasserstoff und andere Gase, die in den frühen Stadien eines Waldbrandes freigesetzt werden. Doch damit nicht genug: Der Sensor wertet diese gewonnenen Daten direkt vor Ort mit Hilfe von künstlicher Intelligenz aus. Entdeckt er einen Brand, schlägt er sofort Alarm, sendet ein Signal in die Cloud und verständigt damit die Einsatzkräfte.

Alarm in Rekordzeit

Das Waldbranderkennungssystem „Silvanet“ von Dryad, ein grünes, bienenwabenförmiges Gerät, hängt an einem Baum. Im Vordergrund ist eine Grafik mit Texten eingeblendet. Diese erklären die Funktionsweise des Geräts, jeweils mit einem Piktogramm versehen: 1. Branderkennung innerhalb von 1-60 min, 2. Auswertung und Datenübermittlung in die Cloud, 3. Alarmierung der Einsatzkräfte.

Das alles passiert innerhalb von wenigen Minuten bis maximal einer Stunde. Zeit ist hier der entscheidende Faktor, denn bei einem Brand zählt jede Minute. So können viele Feuer gelöscht werden, noch bevor sie sich ausbreiten und großflächig Schaden anrichten. „Wir bei Dryad haben das Ziel, bis 2030 insgesamt 1,4 Millionen Hektar Wald vor Waldbränden zu schützen und damit insgesamt 600 Millionen Tonnen CO2-Emissionen zu verhindern“, erklärt Carsten Brinkschulte. Da es in tiefen Wäldern aber keine Mobilfunknetze gibt, kann Dryad hier eine eigene Infrastruktur aufbauen: Ein IoT-Netzwerksystem mit Gateways, die ebenso wie die Sensoren solarbetrieben und bis zu 15 Jahre wartungsfrei sind.

Doch das System von Dryad kann noch mehr: Durch die Messung von Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruck kann eine sogenannte Klimakarte vom Wald erstellt werden. Auf deren Basis kann das Risiko für einen Brand bewertet werden. Auch kann die Qualität der Wälder überwacht werden, so dass Krankheiten und Dürren vorgebeugt und das Wachstum der Bäume optimiert werden kann.

Bosch-Sensor als Spürnase

Gerade mal 3 x 3 Millimeter klein ist die „Spürnase“ des Wald-Feuermelders. Der im System verbaute Umweltsensor von Bosch ist weltweit der erste Gassensor mit künstlicher Intelligenz und der erste, der für die Früherkennung von Waldbränden eingesetzt wird. Er kann unterschiedliche Gase detektieren – darunter Brandgase wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und die meisten Kohlenwasserstoffe. Dabei lernt er ständig dazu und verbessert sich: Die Daten aller installierten Sensoren werden gesammelt, um die Umweltsensoren mit Hilfe von künstlicher Intelligenz fortlaufend zu trainieren und ihre Genauigkeit bei der Erkennung und Analyse von Gasen zu verbessern. Dazu wurde eigens eine Software, BME AI-Studio Server, entwickelt.

Detailaufnahme des Waldbranderkennungssystems „Silvanet“. Darauf erkennt man ein kleines silbernes Quadrat, den Gas-Sensor. Dieser ist mit einer Lupengrafik als Makroaufnahme extra hervorgehoben.

Klimawandel erhöht Brandrisiko

Der Feuerwehrmann Ricky Staley steht, von der Abendsonne angestrahlt, auf einer Anhöhe über dem Wald und schaut in die Ferne.

Fachleute gehen davon aus, dass die Zahl der Waldbrände in den nächsten Jahren steigen wird. Grund dafür ist unter anderem der Klimawandel, der die Temperaturen weltweit steigen lässt und damit die Trockenheit der Böden erhöht. „Eine Art Feuermelder für den Wald – das ist genial und eine große Hilfe für uns“, sagt Feuerwehrmann Ricky. Und eine große Hilfe zum Schutz des weltweiten Klimas.

Mehr über Dryad gibt’s hier

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