Wälder schützen, Batterien verbessern: Mit diesen Ideen für eine nachhaltigere Welt überzeugten Pina und BatteryDEV die Jury beim 10toGo-Thinkathon von Volkswagen und Microsoft. Ein Jahr nach dem Wettbewerb sind die beiden Gewinnerprojekte auf Erfolgskurs.
Wälder sind CO2-Speicher. Doch wie gut sie diese Aufgabe in Deutschland künftig noch erfüllen können, ist ungewiss. Der Wald hat ein Problem: den Klimawandel. Es wird wärmer, Trockenphasen, Stürme und Starkregen werden häufiger, Schädlinge wie der Borkenkäfer freuen sich über bessere Bedingungen. Gesa Biermann hat beschlossen, dem Wald zu helfen. Mit zwei Mitstreitern hat die promovierte Nachhaltigkeitsexpertin Pina gegründet. Gemeinsam wollen sie mit dem Startup einen Beitrag dazu leisten, die Zukunft der Wälder zu sichern.
Im Mittelpunkt steht eine Lösung, die mit künstlicher Intelligenz (KI) Luftbilder auswertet und den Zustand des Waldes präzise analysiert. Mit dieser Idee haben Gesa Biermann und ihr Team vor einem Jahr beim 10toGo-Thinkaton von Microsoft und Volkswagen den ersten Platz geholt. „Der Thinkathon kam für uns zum perfekten Zeitpunkt“, freut sich die Gründerin. Ein Jahr nach dem Sieg ist aus der Idee ein Produkt geworden, das derzeit in Pilotprojekten weiterentwickelt wird. „Wir konnten direkt anfangen, Dinge zu bauen. Die Finanzierung hat uns als Startup ganz andere Möglichkeiten gegeben. Dadurch konnten wir auch als Team viel schneller wachsen.“
Wissen für einen zukunftsfähigen Umbau der Wälder
Die Auswertung der Luftbilder verfolgt zwei zentrale Ziele. Das erste ist die Klassifizierung der Baumarten, die in einem Waldstück stehen. Besonders Nadelbäume wie Kiefern und Fichten haben mit dem Klimawandel Probleme. „Wir errechnen dann eine Simulation: Was passiert mit diesem Wald unter veränderten klimatischen Bedingungen?“, erklärt Gesa Biermann. Dafür hat PINA auf Open-Source-Lösungen basierende Module eingebaut, die Daten des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung nutzen. Auf Grundlage von Waldanalyse und Klimadaten wird ein Waldumbauszenario entwickelt, also eine alternative Berechnung, wie sich der Wald entwickeln würde, wenn dort andere Baumarten angepflanzt würden. Welche für Anpflanzungen geeignet sind, ist regional unterschiedlich und von verschiedenen Faktoren abhängig – beispielsweise, in welcher Höhe ein Ort liegt.
Das zweite Analyseziel ist die Berechnung der CO2-Menge, die ein Wald mit seinem spezifischen Baumbestand pro Jahr zusätzlich bindet. Für jede Tonne CO2-Bindung wird ein Zertifikat ausgestellt, das Waldbesitzer*innen den Zugang zum freiwilligen Emissionsmarkt eröffnet. Unternehmen, die aktiv zu lokalem Klimaschutz beitragen wollen, können sich damit die CO2-Bindungsleistung von Waldstücken kaufen. PINA macht die Zertifikate mit der KI-basierten Lösung auch für Eigentümer*innen kleinerer Waldstücke zugänglich und erschließt ihnen so eine Finanzierungsquelle für den zukunftstauglichen Umbau ihres Waldes. „Die Kosten für solche Zertifizierungen sind normalerweise sehr hoch und lohnen sich nur bei großen Waldstücken“, sagt Gesa Biermann.
Thinkathon fördert Neudenker*innen und ihre Ideen für eine bessere Welt
Die Gründerin freute sich dabei nicht nur über die Finanzspritze, sondern auch über umfangreiche technische Unterstützung. „Wir wurden sehr intensiv betreut. Technische Partner bei Microsoft haben uns geholfen, die Infrastruktur aufzubauen. Unsere Berechnungen laufen in Microsoft Azure“, sagt Gesa Biermann. Diese umfangreiche Unterstützung war ein wesentlicher Punkt bei der Konzeption des Thinkathons. „Wir haben uns klar das Ziel gesetzt: Am Ende sollen nicht nur frische Ideen stehen, sondern auch konkrete Projekte für eine nachhaltigere Welt“, sagt Michael Ehrhardt, der den Thinkathon bei Microsoft mit initiiert und betreut hat. Volkswagen und Microsoft als Organisatoren des 10toGo-Thinkathons orientierten sich dabei an den 17 nachhaltigen Entwicklungszielen („Sustainable Development Goals“) der Vereinten Nationen. Zu ihnen zählen unter anderem der Schutz des Klimas, der Artenvielfalt an Land und im Wasser, der Kampf gegen Armut und Hunger, das Recht auf Bildung oder auf saubere und bezahlbare Energie.
Letzteres ist das Spezialgebiet von Simon Engelke. Der Batterie-Experte hat mit dem Team von BatteryDEV den zweiten Platz beim Thinkathon belegt. Batterien sind eine Schlüsseltechnologie, um die Energie von Wind und Sonne zu speichern und die Energiewende möglich zu machen. Doch über das Innenleben wissen wir immer noch erstaunlich wenig. „Wir wollen das Verhalten von Batterien tiefer verstehen“, sagt der promovierte Ingenieur.
Unter Spannung: Wie BatteryDev den Lebenszyklus von Batterien vermisst
Um eine Batterie optimal nutzen zu können ist es entscheidend genau zu wissen, wie viel ihrer ursprünglichen Ladeleistung sie noch hat. „Momentan ist es nicht möglich zuverlässig vorherzusagen, wie lange eine Batterie noch hält“, sagt Engelke. Sie aus reiner Vorsicht früh auszutauschen, wäre Ressourcenverschwendung. Umgekehrt wäre es aber genauso riskant, sie zu lange zu nutzen – denn natürlich will niemand mit einer Batterie im Auto unterwegs sein, die jederzeit schlapp machen kann. BatteryDEV entwickelt Messtechnik zur Beobachtung und Auswertung der Lade- und Entladezyklen von Batterien. Engelke hat mit dem Thema einen Nerv getroffen. BatteryDEV treibt Open Source und Open Data im Batteriebereich voran. „Wir haben Batterie-Spezialist*innen genauso dabei wie Machine-Learning-Expert*innen, die noch nie etwas mit Batterien gemacht haben“, sagt Engelke.
Für kleine Batterien beispielsweise kommt nun mit dem „Battery Cycler“ ein Testgerät auf den Markt. Vom 20. bis 26. März findet ein globaler Innovationswettbewerb statt. BatteryDEV ist dabei nur ein Ausschnitt aus den vielfältigen Aktivitäten von Engelke und seinem Team. Dazu gehört auch Battery Associates, eine internationale Community von rund 100 Wissenschaftler*innen, Gründer*innen und Expert*innen aus der Industrie. Sie wollen nachhaltige Batterietechnologie global voranbringen. Mit dem BatteryMBA haben sie auch ein zertifiziertes Trainingsprogramm für Batterie-Knowhow aufgesetzt.
Nachhaltig digital – digital nachhaltig
Für den zweiten Platz bei 10toGo erhielt BatteryDEV unter anderem Azure-Credits, also kostenfreie Nutzungsmöglichkeiten für Microsofts Azure-Cloud, und Unterstützung von Mentoren. „Wir haben bei Microsoft sehr gute Mentoren gefunden“, freut sich Engelke. Im Rahmen des Programms „Microsoft4Startups“ bekam Battery Associates mit BatteryDEV weitere Förderung, mittlerweile unterstützen auch andere große Unternehmen und öffentliche Institutionen. „Wir konnten wachsen und uns organisatorisch weiterentwickeln“, sagt Engelke.
Eine erfreuliche Entwicklung der beiden Siegerprojekte. „Beide Projekte waren ja im Rahmen des Thinkathon erst gestartet worden“, sagt Ehrhardt. „Es ist beeindruckend zu sehen, was beide Teams in einem Jahr an Fortschritt erreicht haben. Wir sind sehr stolz auf unsere Gewinnerteams, freuen uns riesig über ihre Erfolge und werden ihren Weg auch weiterhin begleiten.“ Denn Microsoft steht für eine nachhaltig digitale und digital nachhaltige Entwicklung – getragen von der Überzeugung, dass Technologie dabei hilft, auf allen 17 Feldern der UN-Entwicklungsziele nachhaltige Fortschritte zu machen.
Ein Beitrag von Isabel Richter,
Senior Communications Manager Corporate Communications
