Intelligente Bewässerungssysteme für Städte Wie grün sind deine Blätter

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Glitzernd weiß, schneebedeckt, sollten Bäume um diese Jahreszeit sein. Ob sich der Wunsch nach weißer Weihnacht erfüllt, ist ungewiss. Sicher aber ist, dass Stadtbäume in heißen Sommern künftig viel Pflege brauchen werden – und Lösungen dafür gibt es bereits.

Ein grundlegender Ansatz für smarte Bewässerung von Stadtbäumen ist die Kombination der Daten von Bodenfeuchtesensoren mit Satellitendaten. Die Stadt Essen zum Beispiel hat ein solches Konzept im Projekt TreeCop gemeinsam mit der Universität Trier umgesetzt und nutzt das LoRaWAN-Datenfunknetz der Stadtwerke für die Informationsübertragung.

Parkbänke, die Bäume bewässern

Die Stadt Pforzheim geht noch einen Schritt weiter und setzt bei der Bewässerung ihrer Jungbäume auf KI-Algorithmen und die cloudbasierte Lösung des Unternehmens awatree: Auch hier werden Bodenmesswerte und Satellitendaten genutzt, darüber hinaus aber auch weitere Datenquellen wie Baumkataster, regionale Niederschlagsmengen und Wetterprognosen. Die Satellitenbilder werden spektral auswertet, um die Photosyntheseaktivität eines Baumes zu ermitteln und daraus einen möglichen Mangel an Wasser oder Nährstoffen erkennen zu können.

Anhand der Daten und mit Hilfe von Algorithmen lässt sich für jeden einzelnen Baum bestimmen, wann und in welchem Umfang er bewässert werden muss – und auch die Bewässerung läuft automatisch. Der Clou: Die dafür eingesetzten 800-Liter-Tankbehälter sind in Parkbänke integriert.

Bäume seien gut für Klima und Menschen in der Stadt, ihre Wasserversorgung koste jedoch viel Zeit, sagt Pforzheims Oberbürgermeister Peter Boch: „Mit den Tankbänken sparen wir uns Bewässerungsfahrten und stellen trotzdem sicher, dass die Bäume so viel Wasser bekommen, wie sie brauchen.“ Die Füllstände der Tankbänke werden digital übermittelt, sodass sie nach Bedarf aufgefüllt werden können. Die bei diesem System von awatree eingesetzten Tanks können aber auch in anderen Stadtmöbeln oder in Haltestellen integriert werden.

Berlin: „Baumblick“ und Open-Source-Dashboard

Auch Berlin hat mit Folgeschäden von Dürreperioden und Klimawandel zu kämpfen, viele Stadtbäume mussten wegen Totholzentwicklung beschnitten oder sogar gefällt werden. Mit dem kürzlich abgeschlossenen Projekt „Quantified Trees” will die Stadt gegensteuern. Ziel war es, ein KI-gestütztes Vorhersagesystem zu entwickeln, das akut von Trockenheit gefährdete Stadtbäume frühzeitig identifiziert – um dann rechtzeitig entgegenwirken zu können. Dazu hat sich die Technologiestiftung Berlin gemeinsam mit der Birds on Mars GmbH erfolgreich für das Förderprogramm „Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel” des Bundesumweltministeriums beworben. Weitere Projektpartner waren das Straßen- und Grünflächenamt Berlin Mitte sowie mehrere assoziierte Projektpartner.

Während der zweijährigen Projektlaufzeit von September 2021 bis 2023 wurden zusätzlich zum KI-Vorhersage-Modell zwei Open-Source-Anwendungen entwickelt:

• Ein Dashboard für die Verwaltung – als Entscheidungshilfe für die Optimierung der Bewässerung und

• die App „Baumblick“ – eine Anwendung für die Zivilgesellschaft. Interessierte erhalten einen Einblick in den Zustand und die Wasserversorgung der Stadtbäume und sollen so für das Thema Baumerhalt sensibilisiert und zum Engagement motiviert werden.

Die Open Source Codes für beide Anwendungen wurden auf github bereitgestellt.

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