• Beim Projekt BaKIM („Baum, KI und Mensch“) helfen hochauflösende Drohnenaufnahmen, Baumgattungen zu bestimmen und den Gesundheitszustand der Bäume zu bewerten. So werden Förster:innen und Baumpfleger:innen bei ihrer Arbeit unterstützt.
• Mobilfunk spielt dabei eine entscheidende Rolle, weil er in Echtzeit RTK-Daten (Real-Time Kinematic) bereitstellt, mit denen sich die Genauigkeit der Standortbestimmung auf die benötigten wenigen Zentimeter verbessern lässt. So trägt eine gute Mobilfunkversorgung auch in städtischen Grünflächen oder Wäldern zum Schutz der dortigen Bäume bei.
• Kommunen oder öffentliche Institutionen können das Open-Source-Projekt mit eigenen Drohnenaufnahmen nutzen und sich so ebenfalls einen Überblick über den Gesundheitszustand ihrer Baumbestände verschaffen.

Trockenperioden, Schädlingsbefall und die Folgen des Klimawandels setzen Bäumen in Städten und Wäldern zunehmend zu. Gleichzeitig stehen Baumpfleger:innen, Förster:innen und Kommunen vor der Herausforderung, immer größere Flächen mit begrenzten Ressourcen im Blick zu behalten. Das Projekt BaKIM, das in der Smart City Bamberg  aufgehängt ist, unterstützt Förster:innen und Baumpfleger:innen mit KI-gestützter Luftbildanalyse.

BaKIM steht für „Baum, KI und Mensch“. Aus hochauflösenden Drohnenaufnahmen lassen sich automatisch Einzelbäume erkennen, Baumgattungen bestimmen und der Gesundheitszustand der Bäume bewerten. Mobilfunk spielt bei der Positionsbestimmung und Steuerung der Drohnen eine entscheidende Rolle. In der jüngsten Folge unseres Podcasts „MobilfunkTalk“ sprechen wir mit Jonas-Dario Troles, dem Projektverantwortlichen für BaKIM. Er erklärt, wie das Projekt funktioniert, welchen konkreten Nutzen es bringt – und was es für die Zukunft unserer Stadtbäume und Wälder bedeutet.

Jonas-Dario Troles ist der technische Projektleiter im Drohnenprojekt BaKIM. Am Lehrstuhl für Kognitive Systeme an der Fakultät Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik der Universität Bamberg hat er das Projekt als Forschungsassistent mit entwickelt und wissenschaftlich begleitet. Seit 2025 führt er das Projekt im Team der Smart City Bamberg weiter.

KI und Mobilfunk helfen dabei, Bäume gesund zu erhalten

Am Projekt beteiligt sind der Lehrstuhl für kognitive Systeme an der Fakultät Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik der Universität Bamberg, die Stadt Bamberg mit ihrem Smart-City-Projekt sowie das Forstamt und „Bamberg Service“, das Grünflächenamt der Stadt. Zielsetzung ist, die dort tätigen Förster:innen und Baumpfleger:innen bei ihrer Arbeit zu unterstützen.

Im Interview wollen wir wissen: KI-Nutzung ist für hohen Ressourcenverbrauch bekannt – steht das nicht im Widerspruch zu einem Projekt, das zum Schutz der Umwelt beitragen soll? Jonas-Dario Troles erklärt: Bei BaKIM kommt nicht die ressourcenhungrige generative KI zum Einsatz, wie sie von großen Sprachmodellen à la ChatGPT bekannt ist. Genutzt werden vielmehr tiefe neuronale Netze für die Bilderkennung. Sie verbrauchen deutlich weniger Energie. Größer ist ihr Stromverbrauch nur beim einmaligen Grundtraining des Systems mit sehr umfangreichen Datenmengen. Die spätere Auswertung, in der Fachsprache Inferenz (der praktische Einsatz eines trainierten KI-Modells) dauert dann nur noch etwa fünf Stunden für 100 Hektar und läuft auf einem PC mit einer relativ kleinen, KI-tauglichen Grafikkarte.

Für das Training des KI-Modells erfassen im ersten Schritt Drohnen Luftbilder von Wald- und Parkflächen. Förster:innen markieren anschließend auf diesen Bildern einzelne Bäume und vermerken Eigenschaften wie Baumart und Vitalität. Diese gelabelten Daten dienen als Trainingsgrundlage – das KI-System lernt, wie die Luftbilder zu deuten sind. Im zweiten Schritt kann es dann neu aufgenommene Luftbilder analysieren und Informationen zu Baumarten und dem Zustand der abgebildeten Bäume bereitstellen. Jeder Baum erhält eine eindeutige Geo-Koordinate und kann in einer beliebigen GIS-Software („Geographisches Informationssystem“) weiterverarbeitet werden. Dabei wird auch die Baumhöhe angezeigt.

Die Visualisierung der Auswertungsergebnisse macht die Vitalität jedes einzelnen Baums und weitere Einflüsse wie zum Beispiel Schädlingsbefall auf einen Blick sichtbar. Bild: Stadt Bamberg

Mobilfunk ist für das Projekt unverzichtbar, weil er die Georeferenzierung per GPS unterstützt und verbessert. Ohne den Empfang sogenannter RTK-Daten (Real-Time Kinematic) wäre die Positionsbestimmung zu ungenau, um den Standort einzelner Bäume bestimmen zu können. Mit diesen Echtzeit-Korrekturdaten lässt sich die GPS-Genauigkeit von etwa einem Meter auf wenige Zentimeter verbessern. Deshalb trägt eine gute Mobilfunkversorgung auch in städtischen Grünflächen oder Wäldern entscheidend zum Schutz der dortigen Bäume bei. Der Netzausbau unterstützt also direkt auch den Umweltschutz.

Viele Stressfaktoren und Schädlinge bedrohen den Baumbestand

Notwendig und sinnvoll ist der Technikeinsatz, weil die menschengemachte Klimakrise so große und schnelle Veränderungen bewirkt, dass die Mitarbeitenden in den Forstämtern und in den Grünflächenämtern mit konventionellen Mitteln nicht mehr hinterherkämen. Die Technologie hilft ihnen dabei, einen besseren Überblick zu gewinnen und exakt zu verfolgen, wo und wie Veränderungen stattfinden. Dabei stellt die KI die Vitalität der Bäume nach einem Ampelsystem dar: Grün steht für gesund, Gelb für schon deutlich geschädigt und Rot für einen toten Baum. So erkennen die Baumpfleger:innen und Förster:innen auf einen Blick, wie und wo sie gezielt und effizient Maßnahmen zum Schutz der einzelnen Bäume ergreifen können.

Neben der Vitalität der Bäume erkennt BaKIM beispielsweise Mistelbefall in Kiefernbeständen mit einer Genauigkeit von 90 Prozent. Befallsherde werden flächendeckend visualisiert, sodass gezielte Gegenmaßnahmen möglich sind, bevor sich der Schädling weiter ausbreitet.

Stressfaktoren für Bäume

Die verschiedenen Einflüsse, die Bäume unter Stress setzen oder schädigen, greifen ineinander und verstärken sich oft gegenseitig:

1. Trockenstress: Besonders in den heißen Sommermonaten der letzten Jahre waren viele Bäume in Deutschland und Europa von Trockenstress betroffen. Wassermangel ist für Bäume ein großes Problem: Fehlt es einem Baum an Wasser, kann der Baum keine Photosynthese betreiben – denn biochemische Reaktionen sind nur in wässerigem Milieu möglich. Überdies kann sich ein Baum bei Wassermangel nicht mehr effizient gegen Schädlinge zur Wehr setzen.
2. Borkenkäfer, Eichenbock und andere: Diese Käfer und andere Insekten schädigen Bäume, indem sie sich unter die Rinde bohren und dort ihre Eier ablegen. Die schlüpfenden Larven fressen die lebenswichtigen Wachstumsschichten (den Bast) in der Baumrinde auf. Dadurch wird der Nährstoff- und Wassertransport zwischen Wurzel und Krone unterbrochen, was den Baum innerhalb weniger Wochen zum Verdursten und Absterben bringt.
3. Mistelbefall: Als sogenannte Halbschmarotzer entziehen Misteln ihrem Wirtsbaum permanent Wasser und Nährstoffe, was den Trockenstress weiter verschärft. Da Misteln immergrün sind und zum Licht wachsen, drängen sie das Laub ihres Wirtsbaumes ab. Dies reduziert die lebenswichtige Photosynthese. Zudem wachsen die Wurzeln der Mistel tief in das Holz des Baumes, was die Stabilität des Holzes beeinträchtigt und häufig zum Absterben von Ästen oder dem gesamten Baum führt.

Bei der Entwicklung des BaKIM-Projekts hat die Stadt Bamberg mit der Stadt Lemgo zusammengearbeitet, auch dort erhobene Daten werden für das Training der KI genutzt. Explizit ist das Projekt auch für eine Nutzung durch andere Kommunen gedacht. Dazu steht eine als Open-Source-Software entwickelte Web-App bereit, in der Förster:innen eigene Luftbilder hochladen können, die sie beispielsweise mit städtischen Drohnen oder mithilfe von Dienstleistern aufgenommen haben. In der Bedienoberfläche lassen sich dann die gewünschten Auswertungsschritte wählen. Nach einigen Stunden Rechenzeit steht die Auswertung bereit. Die Rückmeldungen erster Testnutzer, die das System ohne tiefere Informatikkenntnisse nutzen können, sind ausgesprochen positiv.

Vielfältiger Nutzen für jede Bürgerin und jeden Bürger

Der Nutzen des Projekts beschränkt sich nicht auf Ämter wie Forstamt und Grünflächenamt – letztlich kommen gesunde Bäume jeder Bewohnerin und jedem Bewohner der Stadt zugute. So ist der Stadtwald in Bamberg zum Beispiel auch das Trinkwassergewinnungsgebiet für einen Großteil der Stadt. Zudem sind Stadtparks wichtige Kaltluftschneisen für Städte – ein relevanter Faktor bei steigenden Temperaturen. Hinzu kommt der erhebliche Erholungswert gesunder oder zumindest gesünderer Natur für Spaziergänger:innen, Radfahrer:innen und alle anderen Bürgerinnen und Bürger.

Das Projekt wird überdies kontinuierlich weiterentwickelt. Ein nächster angedachter Schritt ist etwa eine Biomasse-Schätzung, da diese Angabe für verschiedene Zertifikate wichtig ist. Auch eine Visualisierungebene direkt in der Web-App steht auf dem Plan, sodass sich die Ergebnisse der Auswertungen direkt dort auch ohne spezielle Geoinformations-Software anzeigen lassen. Und nicht zuletzt sollen die Modelle durch mehr und neue Trainingsdaten immer weiter verbessert werden.

Kommunen oder öffentliche Institutionen finden weiterführende Informationen auf der Webseite des Projekts: https://bakim.bamberg.de. Bei Fragen können sie sich über diese Website auch direkt an Jonas-Dario Troles wenden.

Veröffentlicht am 08.06.2026