Das in Edinburgh ansässige KI-Beratungsunternehmen New Gradient hat ein bahnbrechendes Tool für maschinelles Lernen entwickelt, um die Waldüberwachung im gesamten Vereinigten Königreich zu verbessern, höhere private Investitionen in die Schaffung von Wäldern zu unterstützen und zu den nationalen Netto-Null-Zielen und den Zielen zur Wiederherstellung der Natur beizutragen.
Die Innovation wurde von der UK Space Agency (UKSA) im Rahmen ihres dritten Climate Services Call unterstützt, der die Entwicklung von erdbeobachtungsgestützten Lösungen zur Bewältigung der Klimaherausforderungen im Vereinigten Königreich unterstützt.
Die Schaffung von Wäldern steht im Mittelpunkt der britischen Netto-Null-Ziele, da Wälder bereits rund 17,4 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalent (tCO) entfernen2e) jedes Jahr – etwa 4 % der nationalen Treibhausgasemissionen. Die britische Regierung hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 einen Baum- und Waldanteil von 16,5 % zu erreichen, und plant, jährlich 30.000 Hektar neue Wälder anzupflanzen – was schätzungsweise bis zu 12 Millionen Tonnen CO2 einsparen wird2e insgesamt.
Um dieses Ziel zu erreichen, sind erhebliche private Investitionen erforderlich, um die Finanzierungslücke von schätzungsweise 1,8 Milliarden Pfund zu schließen. Der Woodland Carbon Code, das von der Regierung des Vereinigten Königreichs unterstützte Rahmenwerk, stellt einen entscheidenden Mechanismus zur Gewinnung dieser Investitionen dar und ermöglicht es Unternehmen, geprüfte Waldprojekte im Austausch gegen hochintegrierte CO2-Gutschriften zu finanzieren.
Obwohl bereits mehr als 93.000 Hektar Waldfläche im Vereinigten Königreich im Rahmen des Rahmenwerks registriert sind, werden Fortschritte und Skalierbarkeit durch veraltete Überwachungsansätze eingeschränkt. Selten liefern manuelle Walduntersuchungen ungenaue Messungen der Kohlenstoff- und Biodiversitätsergebnisse, was die Projektüberprüfung verzögert und das Vertrauen der Investoren in die Integrität und den Wert der generierten Kohlenstoffgutschriften verringert.
Die KI-Lösung von New Gradient geht dieses Problem durch automatisierte digitale Überwachung, Berichterstattung und Verifizierung (dMRV) an und verbessert so die Geschwindigkeit, Genauigkeit und den Umfang der Erfassung von Walddaten und bietet gleichzeitig umfassendere Einblicke in die Baumgesundheit, den Kohlenstoffwert und die Biodiversitätsgewinne.
Mithilfe fortschrittlichen maschinellen Lernens kann das Modell jeden einzelnen Baum bewerten. Dadurch wird die Waldmessabdeckung von unter 1 % auf 100 % erweitert und die Anzahl der Bäume, die direkt auf Kohlenstoffbindung und weitere Umweltauswirkungen analysiert werden, um das Hundertfache erhöht. Erste Ergebnisse zeigen eine Kronensegmentierungsgenauigkeit von 72,3 % – deutlich höher als veröffentlichte akademische Benchmarks – sowie tiefere Einblicke in Waldeigenschaften wie Artenidentifikation, Biomasse, Höhe und Kohlenstoffspeicherung. Zusammengenommen bieten diese Fähigkeiten ein vollständigeres und zuverlässigeres Bild der Klima- und Naturvorteile, die durch die Schaffung und Bewirtschaftung von Wäldern entstehen.
Ewan McMillan, Gründer von New Gradient, sagte: „Unsere Lösung stellt einen Durchbruch für die Verifizierung des Woodland Carbon Code dar. Indem wir teure, zeitaufwändige manuelle Felduntersuchungen durch automatisierte dMRV für ein breiteres Spektrum von Leistungsindikatoren ersetzen, versetzen wir Landbesitzer in eine weitaus stärkere Position, um Investitionen in diese wichtigen Waldprojekte anzuziehen.
„Die Lösung erleichtert außerdem die kontinuierliche Überwachung und verlagert die Verifizierung von jahrzehntelangen Zyklen auf die jährliche Berichterstattung. Dadurch erhalten Investoren, Prüfer und Landverwalter nahezu in Echtzeit Einblick in die Kohlenstoffabgabe des Waldes und stärken das Vertrauen in verifizierte Kohlenstoffeinheiten des Waldes.“
Die Finanzierung aus dem Climate Services Call der UKSA ist Teil einer Investition von 380.000 £, um die Erdbeobachtungs- und Klimadienstleistungssektoren im Vereinigten Königreich voranzutreiben. Das Programm unterstützt Unternehmen dabei, innovative Konzepte in marktreife Dienstleistungen umzuwandeln, die Netto-Null-Ziele vorantreiben und das Wirtschaftswachstum vorantreiben.
Ewan McMillan fügte hinzu: „Der Zuschuss der britischen Weltraumbehörde ermöglichte es uns, unsere bestehende dMRV-Fähigkeit für Torfgebiete, die derzeit auf unserer Calterra-Plattform eingesetzt wird, auf den Waldbereich auszudehnen.
„Das Projekt hat ein selbstüberwachtes Fundamentmodell geliefert, das auf 1,8 Millionen multimodalen britischen Luftbildpaaren vorab trainiert wurde, sowie vier Expertenmodelle für Baumzählung, Kronensegmentierung, Artenklassifizierung und Kronenhöhe sowie eine Biomasse- und Kohlenstoffschätzungspipeline. Die Ergebnisse waren überwältigend positiv und demonstrierten einen validierten Ansatz zur automatisierten Waldmessung, Berichterstattung und Verifizierung mithilfe von Erdbeobachtungsdaten.“
New Gradient integriert die neue Lösung in seine Calterra-Plattform, ein Joint Venture mit den Moorsanierungsexperten Caledonian Climate, für die kommerzielle Nutzung noch in diesem Jahr.
New Gradient ist ein in Edinburgh ansässiges KI-Beratungsunternehmen, das maßgeschneiderte KI-Lösungen entwirft, baut und liefert, um die Unternehmensleistung zu steigern, betriebliche Herausforderungen zu bewältigen und einen echten Mehrwert für Unternehmen zu schaffen.
