Ein Foto soll ausreichen, um einzelne Wisente mit Hilfe von KI individuell zu erkennen und per App ihr entsprechendes Profil abzurufen. (Foto: Peter Lütkes)
Groß, kräftig, mit zottigem Fell: Wisente sind imposante Tiere. Sie in Freigehegen oder Reservaten zu beobachten, ist eine eindrucksvolle Erfahrung. Eine App auf dem Smartphone könnte künftig dabei helfen, Wisente auch individuell zu erkennen. Ein einfaches Foto soll ausreichen, um mit Hilfe von KI das Profil des jeweiligen Tieres abzurufen – etwa Alter, Geschlecht oder genetische Merkmale. Genau das ist das Ziel des neuen Forschungsprojektes „KIWI@SIWI“ (KI-gestützte Individuen-Identifikation und Managementimplikationen für freilebende wilde Tiere am Beispiel von Wisenten), das am 1.7.2025 an der Universität Siegen unter Zusammenarbeit von vier Lehrstühlen (Lehrstuhl für Computer Vision von Prof. Dr. Michael Möller, Lehrstuhl für Visual Computing von Jun-Prof. Dr. Jovita Lukasik, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Neue Medien von Prof. Dr. Volker Wulf, Lehrstuhl für Ökologie und Verhaltensbiologie von Prof. Dr. Klaudia Witte) gestartet ist. Es wird im Rahmen des Innovationswettbewerbs „NEXT.IN NRW“ von der EU und dem Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie (MWIKE) NRW mit insgesamt rund 1,5 Mio. Euro gefördert und endet am 30.6.2028.
„Einzelne Tiere in freier Wildbahn per Handyfoto zu identifizieren ist völlig neu und nicht nur für Naturliebhaber spannend. Die App könnte das Herdenmanagement und Verhaltensbeobachtungen auf ein ganz neues Niveau heben und so einen bedeutenden Beitrag zum Artenschutz leisten“, sagt Verhaltensbiologin Prof. Dr. Klaudia Witte von der Universität Siegen. Bisherige Verfahren wie Ohrmarken seien für die Tiere oft stressig und für Forschende unpraktisch. Eine KI-gestützte, kontaktfreie Identifikation könnte dagegen neue Chancen eröffnen: Krankheiten könnten frühzeitig erkannt, Konflikte zwischen Mensch und Tier besser vermieden und die genetische Vielfalt von Herden gesichert werden.
Um die App zu entwickeln, sammeln die Forschenden zunächst Bildmaterial von Wisenten in verschiedenen Wisent-Projekten. Auf dieser Basis gilt es, typische Unterscheidungsmerkmale der Tiere zu identifizieren und die KI auf die entsprechenden Daten zu trainieren. Was zunächst einfach klingt, ist in der technischen Umsetzung anspruchsvoll, erklärt Prof. Dr. Michael Möller, Experte für Computer Vision an der Universität Siegen: „Computer können gut rechnen, sind aber nicht intelligent. Was wir Menschen mit unserer natürlichen Intelligenz sofort als Wisent erkennen, sind für Computer zunächst nur Millionen Zahlen, die Helligkeit und Farben beschreiben.“
Um die KI fit zu machen für die Wisent-Erkennung, muss sie zunächst mit großen Datensätzen trainiert werden. Anschließend folgt das „Fine Tuning“, damit tatsächlich einzelne Tiere identifiziert werden können. Hinzu kommen die erschwerten Bedingungen bei Tieren in freier Wildbahn: Das System muss lernen, Tiere selbst auf große Entfernung, bei Schnee, Regen oder dichter Vegetation zu erkennen – und das auch ohne stabile Internetverbindung. Robust, klein und leistungsfähig zugleich, das sind daher die Anforderungen an die KI. Bei der Entwicklung der App arbeitet die Universität Siegen mit dem Software-Unternehmen NanoGiants aus Düsseldorf zusammen.
Damit die App praktikabel ist und die Anforderungen der späteren Nutzerinnen und Nutzer erfüllt, möchte das Projektteam diese von Anfang an mit ins Boot holen. Rangerinnen und Ranger, Naturschützerinnen und -schützer, Waldbäuerinnen und -bauern sowie Vertreterinnen und Vertreter von Wisent-Projekten und -Fördervereinen sollen unmittelbar an der Entwicklung der App beteiligt werden. Später möchten die Forschenden außerdem untersuchen, wie die App durch die verschiedenen Akteure genutzt wird und welche Auswirkungen ihr Einsatz in der Praxis hat: Was verändert sich dadurch im Umgang mit den Wisenten?
In der Zukunft könnte die App auch auf andere Tierarten ausgeweitet werden und in weiteren Bereichen zum Einsatz kommen. In der Landwirtschaft könnte sie beispielsweise beim Management großer Schafs- und Kuhherden unterstützen, die im Sommer auf Almen leben. Denkbar wäre auch, Zoos mit der App auszustatten, um den Besucherinnen und Besuchern zu ermöglichen, gezielt Informationen über einzelne Tiere abzurufen.
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