Intelligente Algorithmen zur Fischbeobachtung

Während der nächsten 20 Jahre sollen die gut 2.000 Wasserkraftanlagen in Schweden mit moderner Umwelttechnik ausgestattet werden. Rund 90 Prozent der Wasserkraftanlagen sind mit einer installierten Leistung von weniger als 10 MW sehr klein.
 
In mehreren davon ist es wichtig zu wissen, welche Möglichkeiten wandernde Fische haben, die Anlage stromauf und stromab zu passieren. „Es muss nachgewiesen werden können, dass der betreffende Fischpass tatsächlich effektiv funktioniert“, erklärt Patrik Andreasson, Fachmann beim Labor Älvkarlebylaboratoriet in der schwedischen Stadt Älvkarleby.

Künstliche Intelligenz erkennt Eigenschaften

Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Vattenfall in Älvkarleby hat deshalb gemeinsam mit Vattenfall Wasserkraft ein Projekt gestartet, dies mithilfe künstlicher Intelligenz zu realisieren. „Wir verwenden eine Variante der Künstlichen Intelligent, bei der das Programm anhand von umfangreichem Bildmaterial trainiert wird, das direkt Bilder wandernder Fische analysiert, die unter Wasser gefilmt wurden, damit ein fertiger sogenannter Algorithmus verschiedene Eigenschaften wiedererkennen kann.

In einer ersten Phase des Projekts wird der Algorithmus in Bezug auf Eigenschaften, wie ‚Fisch oder kein Fisch‘, ‚Lachs oder kein Lachs‘, ‚Zucht- oder Wildlachs‘, ‚Pilzangriff, ja oder nein‘ trainiert. In der zweiten Phase wird der Algorithmus auch daraufhin trainiert, Lachse von Forellen zu unterscheiden, den Fisch der Größe nach zu bestimmen und eventuell auch mehr Arten einzubeziehen und Individuen, die wieder zurückkehren, zu identifizieren“, berichtet Patrik Andreasson.

Kraftwerk Stornorrfors als Pilotanlage

Vattenfall hat gut 100 Wasserkraftwerke, der größten Teil davon liegt in Schweden. Das Kraftwerk Stornorrfors, das als Pilotanlage für den Algorithmus ausgewählt wurde, ist an der Produktion gemessen Schwedens größtes Wasserkraftwerk. „In Stornorrfors haben wir eine der modernsten Fischtreppen Europas für die Wanderung stromauf und stromab der Vindelälven, einem von Schwedens Nationalflüssen, gebaut. Das Projekt gehört zum Engagement Vattenfalls für Biodiversität.

Und damit mehr Menschen von dem Wissen profitieren, wird der Algorithmus offen sein, damit ihn andere anwenden und weiter darauf aufbauen können“, berichtet Patrik Andreasson und fährt fort: „Als weiteren Antrieb für dieses Projekt wird eine Zusammenarbeit für eine Fortsetzung angestrebt. Hier geht es um einen größeren Forschungsantrag zusammen mit führenden Wissenschaftlern im Bereich maschinelles Lernen und Fischbiologie an der Technischen Universität Luleå und der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften“, sagt Patrik Andersson.

Links

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→ Helle Herk-Hansen zum Thema Biodiversität 
→ Biodiversität – für die Zukunft entscheidend