«Intelligenter Zaun» soll Wolf abwehren

Forscher der Universitäten Bremen und Giessen sowie des Unternehmens RoFlexs entwickeln einen Weidezaun, der mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) Wölfe erkennt und vertreibt. Darüber hinaus soll der Zaun auch vor unbefugten Eindringlingen auf einer Weide warnen und undichte Stellen erkennen.

Tierzucht und Tierhaltung sind wesentliche Standbeine der Landwirtschaft in Mitteleuropa. Mit der Wiederansiedlung und Ausbreitung des Wolfs tritt jedoch ein Zielkonflikt mit dem Naturschutz in den Vordergrund.

Bisher kein wolfssicherer Zaun

«Die Weidehaltung wird von der Gesellschaft gewünscht, denn sie bietet gegenüber einer reinen Stallhaltung Vorteile für das Tierwohl, dient der Pflege in Naturschutzgebieten und ermöglicht den Hochwasserschutz mit Deichen», schreiben die Forscher. Mit mehreren Tausend Rissen pro Jahr von Schafen, Ziegen, Kälbern, Ponys und Fohlen stellten Wölfe jedoch eine zunehmende Bedrohung für die Weidetiere und eine psychische Belastung für ihre Halter dar.

Einen «wolfssicheren» Zaun, der den ökologischen und ökonomischen Ansprüchen von Landwirtschaft, Tierhaltern und Gesellschaft genügt, gibt es bislang noch nicht. Die verfügbaren Zäune sind als Festzäune ausgelegt, was häufig gegen den Einsatz in Landschaftsschutzgebieten spricht oder – aufgrund der besonderen Bauart – mit hohem zusätzlichem Arbeitsaufwand durch die Tierhalter verbunden ist. Darüber hinaus sind Elektrozäune bei Dürre oder Frost sehr eingeschränkt in ihrer Wirkung.

«Zaun-Wettrüsten»

In Regionen mit besonderen Bedingungen wie Deichen, Naturschutzgebieten und flachgründigen Böden sind zusätzliche Sicherungen durch Pfähle oder Untergrabungsschutz nicht möglich. Das «Zaun-Wettrüsten» mit Wolfszäunen käme es zudem zu einer Zerschneidung der Landschaft.

Andere Möglichkeiten des Herdenschutzes sind ebenfalls mit sehr hohem Aufwand und weiteren gravierenden Nachteilen verbunden. «Bei Herdenschutzhunden in der Nähe von menschlichen Siedlungen oder anderen Hunden kommt es leicht zu Konflikten. Auch die Beschäftigung von Schäfern, die rund um die Uhr im Einsatz sind, ist wirtschaftlich nicht möglich – jede Herde würde mindestens drei Personen erfordern», so die Forscher weiter.

Psychische Barrieren ergänzen physische Hindernisse

Doch nun wird an einer Lösung geforscht. Im Forschungsprojekt mAInZaun (<Modularer, autonomer und intelligenter Weide(schutz)zaun mit Erkennung und Vergrämung von Predatoren>) der Universitäten Bremen und Gießen sowie des Unternehmens RoFlexs wollen die Partner mit Sensoren und Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) einen «intelligenten» Zaun entwickeln, der die Annäherung eines Wolfes erkennt und die passenden Massnahmen zur Abwehr ausführt.

Gefahren – seien es Wölfe oder Manipulationen am Zaun durch Sturm oder Dritte – werden sofort erkannt und dem Tierhalter mitgeteilt. Polizei, Wegmeister oder die Bahn können in die Alarmierungskette eingebunden werden. Die Sensoren und weitere Bauteile verfügen über eine eigene Stromversorgung, sodass sie unabhängig von einem vorhandenen Zaun einsetzbar sind. Der Einsatz ohne klassischen Zaun als mechanische Sperre kann zusätzliche Anwendungsgebiete auch in unwegsamen Regionen erschliessen.

Kostengünstig und digital steuerbar

«Das System baut auf vorhandenen Technologien auf, muss aber dennoch einige Hürden überwinden, um praxistauglich zu werden», erklärt Professorin Anna Förster vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen. Die Sensorik und die Vergrämungslösungen sollen kostengünstig, digital steuerbar und vor allem energieeffizient sein, weil der mAInZaun ohne externe Energiequellen auskommen muss.

«Gleichzeitig müssen diese Lösungen aber auch sehr genaue Ergebnisse liefern. Unser Ziel ist es zum Beispiel, dass die KI nicht nur die Unterscheidung von Wölfen und anderen Tierarten lernt, sondern auch von einzelnen Wölfen untereinander. So können die Vergrämungslösungen individualisiert werden, damit sich einzelne Tiere nicht an bestimmte Abwehrmethoden gewöhnen», so die Forscherin.

Wölfe individuell erkennen

Dies ist ein wichtiger Punkt, weil Wölfe sehr intelligent und anpassungsfähig sind. «Es stellt eine der grössten Herausforderungen in diesem Projekt dar, die Vergrämungsmethoden so zu entwickeln, dass sie kurz- wie auch langfristig effektiv bleiben», betont die Verhaltensforscherin Uta König von Borstel, Professorin an der Justus-Liebig-Universität Giessen.

«Gleichzeitig dürfen aber natürlich keine Weidetiere, Menschen oder Hunde zu Schaden kommen. Wir sind zuversichtlich: Mit unserem Ansatz, die Wölfe individuell zu erkennen und zu vergrämen, können wir diese Anforderungen unter einen Hut bringen», ist sie überzeugt.

Zaunhersteller sorgt für Praxistauglichkeit

Wenn diese Herausforderungen erfolgreich gemeistert werden können, steht die Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis bereits in Aussicht. Die RoFlexs GmbH bringt ihre Erfahrungen aus der Metallbearbeitung und der Elektrotechnik ein. «Eine unserer Aufgaben ist die Entwicklung eines robusten und wetterbeständigen Gehäuses für die Steuerungs- und Sensortechnik», erklärt Geschäftsführer Torsten Menzel.

«Parallel werden wir zum Beispiel dabei helfen, die flexible und autarke Stromversorgung für die Module zu entwickeln und über den Projektzeitraum auch ständig weiter zu optimieren», fährt er fort. RoFlexs produziert und vermarktet darüber hinaus seit 15 Jahren einen Mobilzaun, sodass weltweit bestehende Vertriebskanäle genutzt werden könnten.

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und soll Mitte 2024 abgeschlossen sein. Gefördert wird es vom deutschen Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) mit 1,1 Millionen Euro (1,2 Mio. Fr.).