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Redaktion: Heinz Schmitz
KI zum Schutz von Bienen
Katharina Schmidt ist seit Anfang 2017 wissenschaftliche Mitarbeiterin im Gründerlabor „G-Lab“ der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft. Über das G-Lab soll bereits frühzeitig in den Bachelorstudiengängen aller Fachrichtungen mit der Sensibilisierung für das unternehmerische Denken und Handeln begonnen werden. Mit neuen Methoden wie Design Thinking und Business Model Generation werden dabei anhand realer Problemstellungen aus der Praxis neue Geschäftsmodelle erarbeitet.
Das gilt aber keineswegs nur für die Studierenden, wie Katharina Schmidt selbst zeigt. In ihrer Freizeit führt Katharina eine alte Familientradition fort und zwar als Imkerin. Schon 1894, im Geburtsjahr ihres Urgroßvaters, waren die geflügelten Helden Teil der Familie, länger gehen die Aufzeichnungen nicht zurück. Vier Generationen später beschloss sie die Tradition fortzuführen und besuchte 2017 den Anfängerkurs des Karlsruher Bienenzüchtervereins. Inzwischen ist sie stolze „Chefin“ von rund 100 000 fleißigen Mitarbeiterinnen, die in drei Völkern in der Karlsruher Innenstadt umherfliegen. Zwei der Völker – die „Burgbienen“ – stehen auf dem Gelände der Hoepfner Burg, das dritte – die „Bildungsbienen“ – stehen auf dem Dach eines Hochschulgebäudes.
Doch es wäre nicht das G-Lab, wenn man nicht weitere Ideen kreieren würde, auch um sich den Problemen, die zum sog. Bienensterben führen, anzunehmen. Neben Katharina Schmidt zählen zum Team „apic.ai“ als „Hardware-Guru“ Matthias Diehl, der seit kurzem in der Elektrotechnik am Karlsruher Forschungszentrum Informatik promoviert, und als Experte für Machine Learning Frederic Tausch, der im 6. Semester Informatik am KIT studiert.
Im Projekt geht das Team von apic.ai der Frage nach, wie sich künstliche Intelligenz dazu nutzen lässt, Imkern und damit Bienenvölkern zu helfen. Dazu konnte eine Hardware entwickelt werden, mit der Bienen bei der Ankunft und beim Verlassen ihrer Bienenstöcke visuell erfasst werden. Mit Hilfe neuronaler Netze werden dann die generierten Bilddaten softwareseitig ausgewertet. „So können wir erkennen, ob die Bienen am Ende des Tages wieder nach Hause kommen, ob sie genug zu fressen finden, wann sie schwärmen und wie sich das Nahrungsangebot der Bienen im Jahresverlauf verändert“, so Katharina Schmidt. „Damit können wir den Imkern helfen, schnell und minimal invasiv zu arbeiten.“ Durch die Verknüpfung der Daten aus vielen Bienenstöcken können Implikationen von Maßnahmen aus der Landwirtschaft oder der Infrastrukturplanung, die sich auf die Bienenstöcke bzw. auf das ganze Ökosystem auswirken, sichtbar gemacht werden. „Unser Ziel ist der Erhalt der biologischen Vielfalt“, so die wissenschaftliche Mitarbeiterin des G-Lab der Hochschule weiter, „Ungewissheit über die Konsequenzen menschlicher Einflüsse bei der Gestaltung urbaner und ländlicher Lebensräume soll kein Grund mehr für den Verlust von Biodiversität sein“.
Das Gründerteam ist seit Anfang Mai 2018 Teil des CyberLabs, des IT- Accelerators des Landes Baden-Württemberg und als solches auch schon in Kontakt mit Pilotkunden aus der TechnologieRegion Karlsruhe. Einer davon sind sie Stadtwerke Ettlingen, die das Projekt und die Idee fördern. „Dieses Projekt zu unterstützen, war für mich überhaupt keine Frage. Hier trifft Ökologie auf Hightech und das getragen von einem engagierten und begeisterungsfähigen Team“, so Eberhard Oehler, Geschäftsführer der Stadtwerke Ettlingen. „Die Zukunft der Bienen geht uns alle an! Und diese Zukunft ist eng verknüpft mit dem Thema Ökologie und damit auch mit der Zukunft von uns allen.“
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