Sie tragen so exotische Namen wie Gammaeule, Weinschw?rmer, Sch?nb?r oder Frostspanner und sie leben weitestgehend im Verborgenen, weil sie das Tageslicht scheuen: Die Nachtschmetterlinge bilden eine artenreiche Tiergruppe mit 1.160 Arten in Deutschland. In einem breit angelegten Forschungsprojekt sollen diese Tiere nun erfasst und bestimmt werden. Das ehrgeizige Ziel lautet, ein bundesweites Monitoring dieser Insekten zu etablieren und im besten Falle zu verstetigen.

Dr. Gunnar Brehm von der Friedrich-Schiller-Universit?t als einer der Initiatoren arbeitet dabei mit Forschungspartnern in Leipzig, Bonn und weiteren Orten zusammen. Integraler Bestandteil des Projekts LEPMON ist der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), um die Arten zu bestimmen, au?erdem k?nnen interessierte Laien mitmachen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung f?rdert das auf zun?chst drei Jahre angelegte Projekt in der Umsetzungsphase mit knapp 1,8 Millionen Euro, die Feldforschung soll im April 2025 beginnen.

Die Kamera-Lichtfallen liefern gewaltige Datenmengen ?

Herzstück des Projekts sind Kamera-Lichtfallen, die in acht deutschen St?dten an jeweils fünf Standorten aufgestellt werden. ?Eine Lampe lockt die nachtaktiven Insekten an und alle zwei Minuten werden alle Insekten fotografiert, die sich auf einer Schaumstoffplatte unter der Lampe niedergelassen haben“, sagt Gunnar Brehm. Der Vorteil des Systems liege auf der Hand: Die Insekten werden zwar gest?rt, aber nicht get?tet und die Anlagen laufen weitgehend autonom. Lediglich die Datenspeicher müssen regelm??ig getauscht werden.

Aufgestellt werden Fallen in Jena, Dresden, Leipzig, Freiburg/Br., Ludwigshafen, Bonn, Marburg und Bremen. Alle acht Projektstandorte zusammengenommen werden anfangs Nacht für Nacht etwa 10.000 Bilder angefertigt, sp?ter sollen weitere Standorte dazukommen. So wird eine gigantische Datenmenge generiert. Um diese Daten sinnvoll auswerten zu k?nnen, setzen die Forscherinnen und Forscher auf Künstliche Intelligenz.

Dr.-Ing. Paul Bodesheim, der an der Universit?t Jena in der Gruppe von Professor Joachim Denzler zu digitaler Bildverarbeitung forscht, entwickelt ein KI-System. Es wird darauf trainiert, die Arten der Nachtfalter auf den Fotos m?glichst fehlerfrei zu erkennen. ?Wir nutzen verschiedene Eigenschaften der Tiere wie Gr??e, Form, Farbe und Textur der Flügel und erg?nzen damit Bestimmungen und zu?s?tzliche Informationen von Experten ebenso wie von interessierten Laien“, so Bodesheim. Hei?t, die KI wird bef?higt, Unterschiede und Gemeinsamkeiten durch Integration von Zusatzwissen zu erkennen.

Trainiert wird mit Fotos von Entomologen genauso wie von interessierten Laien, etwa Insektenliebhabern oder Naturfotografen. Herangezogen werden zudem Sammlungen von Universit?ten, Museen und weiteren Forschungsst?tten. Im Wintersemester 2024/25 wird zudem eine Low-Budget-Variante der Kamera-Lichtfalle entwickelt, als Instrument für bürgerschaftliches Engagement (Citizen Science). ?Diese etwas einfachere Lichtfalle stellen wir interessierten Bürgerinnen und Bürgern zur Verfügung, Adressaten sind Vereine oder Schulklassen, die sich am Monitoring beteiligen wollen“, sagt Gunnar Brehm. ?

Per Monitoring k?nnten neu eingewanderte Arten entdeckt werden

Die Auswertung der gesammelten Daten soll helfen, eine Bestandsübersicht der nachtaktiven Insekten in Deutschland zu erstellen. Dabei arbeiten die beteiligten Institute, wie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversit?tsforschung Halle-Jena-Leipzig, Hand in Hand. So kann sichergestellt werden, die Fülle an Daten umfassend auszuwerten und für weitere Forschungen bereitzustellen. Untersucht werden kann so die Verbreitung der Nachtfalter in den St?dten ebenso wie die tats?chliche Menge der Tiere – Stichwort ?Insektensterben“.

Gunnar Brehm sagt, sobald das System ausgereift sei, k?nnte ein bundesweites Monitoring etabliert werden. So w?ren langfristige Aussagen über die Bestandsentwicklung m?glich, Daten dafür k?nnten auch in Schutzgebieten erhoben werden. Zwei m?gliche Nebeneffekte sind denkbar: Durch das Monitoring k?nnten eingewanderte Arten zeitnah entdeckt, aber auch das massenhafte Auftreten von Schadinsekten rasch festgestellt werden.