Gläserne Wälder durch Augmented Reality: XR Future Forest Lab startet an Universität Freiburg

An der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen (UNR) der Universität Freiburg startet aktuell das Projekt „XR Future Forest Lab“, das innovative Virtual Reality- (VR), Augmented Reality- (AR) und Mixed Reality-Anwendungen (MR) für die forstwissenschaftliche Forschung und Lehre entwickeln wird. Ab 2024 wird das Labor schrittweise aufgebaut und in Forschung und Lehre an der UNR integriert. Forschende und Studierende erhalten so zukunftsweisende Möglichkeiten, forst- und umweltwissenschaftliche Daten zu visualisieren und Veränderungen von Wäldern zu simulieren. Auch externen Partnern und Interessierten wird das Labor offenstehen. Gefördert wird die Entwicklung des XR Future Forest Lab von der Eva Mayr-Stihl Stiftung.

Digitale Zwillinge von realen Wäldern

Im XR Future Forest Lab lassen sich reale Waldbestände als digital twin erfassen, das heißt als räumliche und zeitliche Repräsentation der Wirklichkeit im Computer. Waldwachstum, forstliche Managementprozesse wie auch Auswirkungen von Umweltveränderungen können dann am digitalen Zwilling simuliert werden. Bei der Erstellung der digital twins greift das XR Future Forest Lab auf die umfangreichen Datensätze über Wälder zurück, die an der UNR bereits vorliegen. Darüber hinaus werden die Forschenden am Beispiel des 127 Hektar großen Mathislewaldes, der seit Jahrzehnten als Forschungs- und Lehrwald der UNR dient, neue Methoden der Digitalisierung, Standardisierung und Modellierung von Forstbeständen entwickeln und erproben. „Digitale Daten über Waldbestände werden schon lange erhoben, aber mit dem XR Future Forest Lab wollen wir die Digitalisierung intensivieren und einen wirklich ‚gläsernen‘ Wald schaffen“, erklärt Prof. Dr. Thomas Purfürst, Professor für Forstliche Verfahrenstechnik und Sprecher des fachlichen Leitungsteams des XR Future Forest Lab. Damit soll auch die internationale Standardisierung von digital twins vorangetrieben werden: „Wir möchten neue Standards prägen, wie Walddaten – bis hin zu einzelnen Bäumen – für XR-Anwendungen erfasst, gespeichert und dargestellt werden“, hebt Purfürst hervor.

Natürliche Veränderungen und menschliche Eingriffe simulieren

Durch das XR Future Forest Lab lassen sich künftig digitale Walddaten mithilfe von VR-, AR- und MR-Techniken visualisieren und erlebbar machen. „Die Kombination von VR, AR und MR in der forstwissenschaftlichen Praxis gab es in dieser Form noch nicht. Wir können damit nicht nur virtuelle Wälder erschaffen, sondern auch die Wirklichkeit mit Informationen überblenden und natürliche Veränderungen oder menschliche Eingriffe simulieren“, erklärt Prof. Dr. Thomas Seifert, Professor für Waldwachstum und Dendroökologie und Mitglied im fachlichen Leitungsteam. Das eröffnet neben der Forschung auch für die Lehre neue Chancen, betont Seifert: „Angehende Försterinnen und Förster können mithilfe der XR-Technik beispielsweise vor Ort im Mathislewald ausprobieren und digital erleben, wie sich konkrete Maßnahmen – etwa die Entnahme von Bäumen – auf den Wald auswirken werden.“ Auch Wahrnehmungen von zeitlichen Entwicklungen des Waldes werden erleichtert, denn „Veränderungen, die sich sonst sehr langsam vollziehen, können wie im Zeitraffer sichtbar gemacht werden“, ergänzt Prof. Dr. Teja Kattenborn, Professor für Sensorgestützte Geoinformatik und Mitglied des fachlichen Leitungsteams.

Förderung durch die Eva Mayr-Stihl Stiftung

Die Eva Mayr-Stihl Stiftung finanziert den Aufbau des XR Future Forest Lab bis 2028 mit 1,5 Millionen Euro. Michael von Winning, Vorstand der Stiftung, erläutert die Ziele: „Wir stehen vor einem dringenden Problem: Angesichts der klimatischen Herausforderungen ist es wichtig, in der Tiefe zu verstehen, welche Auswirkungen forstliche Maßnahmen – auch über einen langen Zeitraum – in Wäldern haben werden. Das Projekt stärkt zudem die Freiburger Forstwissenschaften, weil unterschiedliche Fachdisziplinen zusammenarbeiten und von den Ergebnissen profitieren. Wir erhoffen uns zeitnah Erkenntnisse für die Gestaltung des Waldes der Zukunft.“

Die Eva Mayr-Stihl Stiftung wurde 1986 von Eva Mayr-Stihl und ihrem Ehemann Robert Mayr gegründet. Einer der Schwerpunkte der Stiftungsarbeit ist die Förderung von Wissenschaft und Forschung. An der Universität Freiburg hat sie seit den 1990er Jahren die strategische Entwicklung des Schwerpunktbereichs „Wege zur Nachhaltigkeit“ bedeutend befördert – insbesondere mit Stiftungs- und Namensprofessuren sowie Forschungsprojekten, zunächst an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen, später zusätzlich am Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) der Technischen Fakultät. Daneben unterstützt die Stiftung die Junge Akademie für Nachhaltigkeitsforschung, in der herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in frühen Karrierephasen interdisziplinär zusammenarbeiten. Die Universität Freiburg hat Eva Mayr-Stihl und Robert Mayr für ihren besonderen Beitrag zur positiven Entwicklung der Universität mit der Würde der Ehrensenatorin beziehungsweise des Ehrensenators ausgezeichnet.

Weitere Informationen zur Stiftung: www.eva-mayr-stihl-stiftung.de