Viele Branchen verlassen sich auf das Vegetationsmanagement, um sicher und effizient arbeiten zu können. Überwuchernde Vegetation kann in Bereiche mit Wegerechten wie Straßen, Übertragungsleitungen und Eisenbahnstrecken hineinwachsen. Diese Überwucherung kann gefährliche Folgen haben, etwa Verkehrsunfälle, Waldbrände und Stromausfälle. Unerwünschte oder invasive Vegetation kann außerdem die biologische Vielfalt und den Lebensraum einheimischer Wildtiere gefährden.
Manuelle Vegetationskontrollen sind zwar die Norm, aber dieser Ansatz kann kostspielig und zeitaufwändig sein. Heute können Unternehmen eine integrierte Vegetationsmanagementmethode anwenden, die mehrere Kontrollmethoden kombiniert: biologische, chemische, mechanische und kulturelle.
Sie könnten auch einen datengestützten Ansatz für das Vegetationsmanagement verfolgen, indem sie Geodaten (z. B. Daten von LiDAR-Drohnen) sammeln, um das Vegetationswachstum zu überwachen. Die durch künstliche Intelligenz (KI) gewonnenen Erkenntnisse helfen Unternehmen auch dabei, fundiertere und proaktivere Entscheidungen beim Vegetationsmanagement zu treffen.
Das übermäßige Wachstum von Vegetation kann die Sicherheit, die Effektivität und den Betrieb vieler Branchen, Gemeinschaften und kritischer Infrastrukturen beeinträchtigen. Ein effektives Vegetationsmanagement ist wichtig für:
Energieversorger verfügen über eine ausgedehnte Netzinfrastruktur und Ausfälle können Millionen von Menschen und Unternehmen betreffen. Überwuchernde Bäume, die Stromleitungen berühren, verursachen viele Stromausfälle. In einigen Regionen verursacht die Vegetation bis zu die Hälfte der Stromausfälle. In den USA sind es laut Federal Energy Commission sogar 92 %.
In einigen Regionen ist ein Vegetationsmanagement für Versorgungsleitungen durch den Bund vorgeschrieben. Der von der North American Electric Reliability Corporation (NERC) festgelegte US Electric Reliability Standard FAC-003-4 verlangt, dass Versorgungsunternehmen die Vegetation um Übertragungsleitungen herum zurückschneiden, um Betriebsunterbrechungen zu vermeiden. Jedes Versorgungsunternehmen muss seinen eigenen Vegetationsmanagementplan entwickeln und umsetzen, der den lokalen Anforderungen und allen Vereinbarungen zu Wege- und Nutzungsrechten mit Grundstückseigentümern entspricht.1
Das Vegetationsmanagement ist auch für die Sicherheit und Effizienz des Transportsektors entscheidend. Starke Winde oder andere extreme Wetterbedingungen können Bäume umstürzen, die dann Bahnstrecken oder Autobahnen blockieren können. Wenn diese Infrastruktur stillgelegt wird, verliert der Schienen- und Mautbetrieb Einnahmen und die Aufräumarbeiten können erhebliche Kosten verursachen.
Blockierte Straßen sind auch ein Problem für die öffentliche Sicherheit. Sie können Menschen daran hindern, wichtige medizinische Termine wahrzunehmen. Außerdem können blockierte Straßen dazu führen, dass Krankenwagen und Löschfahrzeuge Notfälle nicht erreichen.
Unzureichend kontrolliertes Pflanzenwachstum stellt bei Kontakt mit Stromleitungen eine Brandgefahr dar, insbesondere in Klimazonen, in denen es zu Waldbränden kommen kann, wie z. B. in Kalifornien, Kanada und im Amazonas-Regenwald. Nach Angaben der California Public Utilities Commission machen Waldbrände, die auf Stromleitungen zurückzuführen sind, etwa die Hälfte der „zerstörerischsten Brände“ des Bundesstaates aus.2
Waldbrände können verheerende Schäden anrichten und Gemeinschaften und Volkswirtschaften erheblich beeinträchtigen. Wenn die Temperatur auf der Erde aufgrund des Klimawandels ansteigt, werden auch Häufigkeit, Schwere und Dauer von Waldbränden steigen.
Das Vegetationsmanagement ist entscheidend für die Bekämpfung invasiver Pflanzenarten wie der schnell wachsenden Kudzu-Rebe. Invasive Arten können lokale Ökosysteme, die Lebensräume von Wildtieren und die biologische Vielfalt bedrohen.
Alternativ kann das Anpflanzen der richtigen Vegetation den Boden stabilisieren und Erosion verhindern. Zusätzliche Vegetation kann auch dazu beitragen, den Zustand des Oberbodens wiederherzustellen und den Abfluss von Chemikalien zu verlangsamen oder zu verhindern, was wiederum die Wasserqualität in dem Gebiet verbessern kann.
Das integrierte Vegetationsmanagement (Integrated Vegetation Management, IVM) kombiniert verschiedene Strategien zur Vegetationskontrolle. Ein IVM-Ansatz dient oft dazu, stabilere und zuverlässigere Pflanzengemeinschaften zu schaffen und gleichzeitig die Risiken für den Menschen zu verringern und den Umweltschutz zu fördern. Integrierte Vegetationsmanagementprogramme sind oft kostengünstiger als herkömmliche Vegetationsmanagementprogramme.3
Zum Beispiel war das Mähen die primäre Methode des Vegetationsmanagements für die 90.000 Meilen an Straßen in Indiana. Durch den Einsatz weiterer Mittel zum Vegetationsmanagement, etwa Herbizide und einheimische Pflanzen, konnte der Bundesstaat „drastische Kostensenkungen“ erzielen. Durch die einmalige Anwendung von Herbiziden anstelle eines Mähzyklus konnten Kosten von über 40 % eingespart werden.4
Es gibt vier Arten von Methoden der Vegetationskontrolle. Jede Methode beinhaltet verschiedene Behandlungen.5
Biologisches Vegetationsmanagement verwendet lebende Organismen, um unerwünschte Vegetation zu kontrollieren oder zu zerstören. Bei dieser Methode können Tiere, Pflanzen, Pilze oder Insekten zum Einsatz kommen. Biologische Schädlingsbekämpfungsmittel können lebende Systeme (Weideschafherden) oder nützliche Räuber (Parasiten und Pflanzenpathogene) sein.
Chemisches Vegetationsmanagement bezieht sich meist auf den Einsatz von Herbiziden, d. h. Chemikalien zur Unkrautbekämpfung. Um den Schaden zu verringern, werden Herbizide oft selektiv und gezielt eingesetzt.
Beim mechanischen Vegetationsmanagement (oder manuellen Vegetationsmanagement) kommen Menschen und Maschinen zum Einsatz, um unerwünschte Pflanzen zu entfernen oder zu vernichten. Baumschnitt, Richtungsschnitt, Baumentfernung, Entfernung von Buschwerk und Mähen gelten als mechanische Vegetationsmanagementmaßnahmen.
Beim kulturellen Vegetationsmanagement werden bestimmte Pflanzen oder biologisches Material (wie Mulch und Kompost) verwendet, um unerwünschte Vegetation zu kontrollieren oder eine wünschenswertere Pflanzengemeinschaft aufzubauen. Zu dieser Methode können beispielsweise Nachsaaten zur Wiedereinführung einheimischer Pflanzenarten oder gezielte, kontrollierte Brände gehören.
Oft sind Methoden zur Vegetationskontrolle arbeitsintensiv und können nicht angemessen und zeitnah auf Risiken reagieren. Eine Eisenbahngesellschaft könnte zum Beispiel einen Vegetationsmanagementplan haben, der die regelmäßige Entfernung von Ästen in der Nähe der Gleise vorsieht. Das führt dazu, dass Arbeiten manchmal zu früh erledigt werden, was unnötige finanzielle Kosten verursacht. In anderen Fällen kommt es aufgrund extremer Wetterereignisse zu unerwarteter Vegetation auf den Gleisen, sodass es sein kann, dass die Durchführung der geplanten Inspektionen zu spät erfolgt.
Mit einem datengesteuerten Ansatz in Kombination mit der richtigen Technologie könnten Unternehmen das Vegetationsmanagement proaktiver gestalten, um Überwucherung zu erkennen, bevor sie zu einem Problem wird, und die Arbeiten je nach Risiko priorisieren.
Unternehmen können mehrere Geodatenquellen nutzen, um aus der Ferne Erkenntnisse über die Vegetation und ihre Risiken zu gewinnen.
Mithilfe von LiDAR-Daten und Satellitenbildern können Unternehmen beispielsweise die Vegetation anhand verschiedener Metriken bewerten, z. B. nach dem Abstand einer Anlage zu einem Stromleiter oder nach dem Ausmaß der Beeinträchtigung eines Wegerechts. Wetterdaten können ebenfalls wertvolle Informationen über die Vegetation liefern. Sie können dabei helfen, Risiken aufgrund von starken Winden oder Überschwemmungen zu modellieren und Wachstumsmuster vorherzusagen.
Diese Datenquellen können Unternehmen dabei unterstützen, begrenzte Budgets effizienter zu nutzen und die Bedrohungen für ihre Infrastruktur und Assets zu reduzieren. In stark regulierten Branchen, wie etwa der Versorgungswirtschaft, können sie auch bei der Einhaltung gesetzlicher Auflagen hilfreich sein.
Durch die Kombination von vorausschauenden Analyse mit Geodaten können Unternehmen KI-gestützte Erkenntnisse über die Vegetation gewinnen. Diese Erkenntnisse ermöglichen es ihnen, fundiertere und proaktivere Entscheidungen bezüglich des Vegetationsmanagements zu treffen und eine Beeinträchtigung oder Überwucherung vorherzusagen, bevor es dazu kommt.
KI kann auch zur Verbesserung von Geodaten eingesetzt werden. Wenn beispielsweise die Vegetation oder Wolken die Sicht auf Assets behindern, kann KI die Lücken in den Satellitebildern schließen.
Alle Links befinden sich außerhalb von ibm.com
1 „Transmission Line Vegetation Management“, Federal Energy Regulatory Commission (FERC), 17. November 2021.
2 „Wildfire and Wildfire Safety“, California Public Utilities Commission (CPUC).
3, 5 „Integrated Vegetation Management Fact Sheet“, United States Environmental Protection Agency (EPA), 20. März 2024.
4 „Integrated vegetation management (IVM) for INDOT roadsides“, United States Department of Transportation, 1. März 2014.