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Blogbeitrag

Bits & Bees

Machine-Learning-Verfahren und andere Methoden der Informatik können im Kampf gegen das Insektensterben einen wertvollen Beitrag leisten. Das zeigen aktuell vor allem zivilgesellschaftliche Projekte.

Die Insekten sind leise verschwunden, sie hat auch niemand vermisst: Die Frontscheibe des Urlaubsautos blieb sauber, die Mückenstiche wurden weniger, alles kein Grund zur Klage, im Gegenteil. Die ersten, die überhaupt darauf aufmerksam geworden sind, dass irgendetwas mit den Insekten in der Welt passiert, waren die Imkerinnen und Imker. Honigbienen in der Imkerei sind unter kontinuierlicher menschlicher Betreuung und Beobachtung. Wenn sie sterben, geht es um Geld; einerseits durch geringere Erträge an Bienenprodukten, wie Honig, Wachs und dem im Kosmetikbereich so begehrten Propolis, und andererseits durch die Zusatzkosten mit dem Neukauf von Bienenvölkern. Natürlich blutet auch das Herz, wenn die sorgsam gepflegten Schützlinge den Winter nicht überstehen.  

Einige Jahre nach der Entdeckung des Bienensterbens stellte sich heraus, dass dieser besorgniserregende Prozess nicht allein die Honigbiene betrifft: 27 Jahre lang haben ehrenamtliche Entomologinnen und Entomologen aus Krefeld Fallen für Insekten aufgestellt, um sie zu wiegen. Sie stellten fest: Die Insekten sterben massenhaft. Diese Langzeitmessung ist bei allen methodischen Mängeln nach wie vor die beste Datengrundlage für das Phänomen. Ja, es wurden nur fliegende Insekten beobachtet – und nein, sie wurden nicht klassifiziert und nach Arten unterschieden. Aber diese ehrenamtlich Tätigen hatten das Durchhaltevermögen, um über mehrere Jahrzehnte systematisch zu beobachten, zu wiegen und zu dokumentieren – kurz Daten zu sammeln, um einen Sachverhalt zu studieren und in die öffentliche Debatte einzubringen (bmuv.de). 

Es gibt mehrere prinzipielle Verzerrungen, wenn es um Daten geht, darunter die schlichte Erkenntnis, dass wir nur messen können, was messbar ist. Das ist von Instrumenten und Werkzeugen abhängig. Außerdem werden wir nur messen, was wir messen wollen. Daten werden zu einem bestimmten Zweck erhoben, und je mehr Aufwand in die Datenerhebung gesteckt wird, desto eher erwartet man eine Dividende: Daten als Zahlungsmittel. Insekten klicken einfach nicht auf Werbung, daher sind sie für die KI-Industrie auch nicht interessant, dabei könnten Machine-Learning-Verfahren und andere Methoden der Informatik eine Unterstützung im Kampf gegen das Insektensterben darstellen.

Welche Kraft informatische Untersuchungsmethoden im Umweltschutz entfalten können, zeigt sich in zivilgesellschaftlichen Projekten. Imkerinnen und Imker mit dem wahrscheinlich direktesten Draht zu Insekten nutzen die Honigbiene als Indikator, um die Gründe für das Insektensterben zu verstehen. Im Bee Observer e.V. werden „smarte“, also mit Sensorik ausgestattete, Bienenstöcke über ganz Deutschland verteilt (hiverize.orghiveeyes.org). Sie vermitteln ein Bild vom Gesundheits- und Entwicklungszustand der Bewohnerinnen. Die eingebaute Technik – Gewichts-, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsmessung und ein Einplatinencomputer – ist bewusst einfach gehalten, der Bausatz ist erschwinglich und verfügbar, Anleitungen sind vorhanden. Alle Imkerinnen und Imker sollen diesen DIY-Bausatz selbst einkaufen und einbauen können. Auf Wunsch kann der Bienenstock aufgerüstet werden, optional sind Akustikmessung, Kameras am Flugloch und Gassensoren ergänzbar. Auf der „Bits & Bäume 2022“, der Hauptkonferenz der gleichnamigen zivilgesellschaftlichen Bewegung, ist er von 30.9.–2.10.2022 in Berlin ausgestellt (bits-und-baeume.org).

Die smarte Fusion der einzelnen Sensorkanäle ermöglicht einen detaillierten Einblick in das Leben der Honigbienen. Und darin spiegeln sich die Lebensbedingungen, denen sie in ihrem Flugradius – etwa 5 km um ihren Bienenstock herum – ausgesetzt sind. Diese Bedingungen betreffen auch alle anderen Insekten. Besonders interessant ist dann auch die weitere Fusion der Daten vieler in Deutschland verteilter Bienenstöcke mit anderen Datenquellen – Wetter, Standortbedingungen, Pestizidmessungen, Blüte von Pflanzen. Durch die Zufallsentdeckungen der Imkerinnen und Imker vor etwa 15 Jahren, dass vermehrt Bienenvölker den Winter nicht überstehen, wird so ein verteiltes Messinstrument geschaffen, bei dem Bürgerinnen und Bürger mit einem DIY-Sensorkit und Methoden des Machine Learnings systematisch die Entwicklung des Insektensterbens untersuchen und gezielte Gegenmaßnahmen entwickeln können (s. auch cognitive-neuroinformatics.com).   

Derartige Civic-Tech-Ansätze könnten in offenen Orten mit staatlicher Förderung entwickelt und im Anschluss von der aktiven Zivilgesellschaft breit eingesetzt werden. Die anfallenden Daten werden offen und frei zur Nachnutzung zur Verfügung gestellt, für ernstere Monitoringprojekte bis hin zu vergnüglichen Geländespielen, wo man eben keine fiktiven Monster einsammelt, sondern seltene Insektenarten fotografiert. Und wer weiß, vielleicht entstehen auch neue Emojis für die knapp 600 Wildbienenarten in Deutschland.

Die Zivilgesellschaft in Deutschland ist sehr aktiv, da können sich staatliche Institutionen durchaus ein oder mehrere Scheiben abschneiden. Das obige Beispiel mit den 27 Jahren Grundlagenarbeit zeigt, dass es Projekte gibt, die längere Laufzeiten als eine typische Förderperiode besitzen. Diesen Menschen und Organisationen auf Augenhöhe und mit Respekt zu begegnen, ist die erste Voraussetzung für eine vertrauensvolle Zusammenarbeit. Dabei könnten auch neue Wege aufgezeigt werden, die die Technikentwicklung in Deutschland im Bereich der so genannten „Künstlichen Intelligenz“ gehen könnten. Wenn Daten und Machine Learning nicht zur Profilbildung zu Werbezwecken eingesetzt werden oder zur Tötung von Menschen, sondern zur Erhaltung der Vielfalt des Lebens, gemeinwohlorientiert, verständlich und grün – dann hat die sich im Aufbau befindende KI-Ideenwerkstatt für den Umweltschutz hoffentlich ihren Anteil dazu beigetragen. Kommen Sie gern vorbei, die Eröffnungsveranstaltung ist am 9.11.2022 in Berlin-Neukölln!

Diesen Beitrag haben Thorsten Kluß (Uni Bremen) und Stefan Ullrich (TU Berlin) erstellt. Vielen Dank! Transparenzhinweis: Die beiden Autoren arbeiten in der KI-Ideenwerkstatt für den Umweltschutz im Auftrag des Bundesumweltministeriums für die ZUG gGmbH und sind bei den Bits & Bäumen aktiv. Der Text gibt die private Auffassung der Autoren wieder.

Der Text erschien zuerst in unserem Newsletter GI Radar. Alle weiteren Texte und Ausgaben können Sie hier nachlesen: gi-radar.de/archiv/

Mehrere Bienen in einem Stock, im Hintergrund zum Teil mit Honig gefüllte Waben
Mit smarten, also mit Sensorik ausgestatteten, Bienenstöcken lassen sich Gesundheits- und Entwicklungszustände der Bewohnerinnen messen. (Foto: Boba Jalicic / Unsplash)