KI-basierte Auswertung von Bienenstöcken

Herausforderung: Im Rahmen der naturnahen Umgestaltung von Firmengeländen werden Flächen vermehrt zum Aufstellen von Bienenstöcken genutzt. Aufgrund der großräumigen Verteilung stellt die Betreuung der unterschiedlichen Bienenstöcke die Imker*innen vor die Herausforderung, eine konstante Überwachung der Gesundheitszustände der Bienenvölker zu gewährleisten. Vorhandene Ansätze zur Überwachung aus der Ferne erlauben noch nicht die Ableitung des Anteils an männlichen (Drohnen) und weiblichen (Arbeiterinnen) Bienen im Bienenvolk, obwohl dies ein wichtiges Gesundheitsmerkmal darstellt.

Zielsetzung: Das Ziel des Projektes ist die Erfassung der Gesundheitszustände der Bienenstöcke mithilfe einer kamerabasierten Unterscheidung von Drohnen und Arbeiterinnen durch KI. Anhand der Unterscheidungen werden Informationen über die Aktivitäten der Drohnen aufgezeichnet. Bei übermäßigem Auftreten von Drohnen und einer verringerten Anzahl von Arbeiterbienen kann davon ausgegangen werden, dass das Bienenvolk durch das Absterben der Königin vom Aussterben bedroht ist.

Projektbeschreibung: Für die KI-basierte Auswertung von digitalen Bienenstöcken wird eine Kamera genutzt, die ein hochauflösendes Echtzeitbild vom Eingang des Bienenstocks liefert. Eine Konstruktion bestehend aus der Kamera und einer Landezone wird entworfen, 3D-gedruckt und am Bienenstock montiert. Die dadurch gelieferten Bilder werden manuell gelabelt, um eine Unterscheidung zwischen Drohnen und Arbeiterbienen mittels KI-Bildauswertungsalgorithmen zu ermöglichen. Geeignete Algorithmen werden durch eine Literaturrecherche identifiziert. Auf Basis der Bildauswertung sollen die Geschlechter einzelner Bienen erkannt werden, sodass Aktivitätszustände für die unterschiedlichen Bienengeschlechter erzeugt werden können. Die Aktivitätszustände werden anhand der restlichen Sensordaten validiert und den Imker*innen zur Verfügung gestellt, um Hinweise über den Gesundheitszustand des Bienenstocks zu liefern.