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Bundesamt für Naturschutz

Konzeptionelle Grundlagen

Digitalisierung ist ein Querschnittsthema mit unterschiedlichsten Berührungspunkten zum Naturschutz, die eng miteinander zusammenhängen.

Womöglich sehen viele Menschen in der Natur zunächst einen Gegensatz zum zunehmend digitalisierten und schnelllebigen Alltag. Doch bei näherer Betrachtung haben Digitalisierung und Natur vieles miteinander zu tun: Zum einen haben digitale Anwendungen in der Naturschutzarbeit längst Einzug gehalten. Sie reichen beispielsweise von der umfangreichen Erfassung von Arten, Lebensraumzuständen und Landnutzungsformen, über vernetzte Dateninfrastrukturen, leistungsstarke Datenanalysemethoden bis hin zu modernen Kommunikations- und Beteiligungsformaten. Zum anderen birgt die Digitalisierung Risiken für den Naturschutz, z.B. durch den hohen Energie- und Ressourcenverbrauch und die damit verbundenen Landnutzungskonflikte, dem illegalen Handel geschützter Arten über das Internet, einer möglichen Naturentfremdung in Teilen der Bevölkerung und der Gefahr, mittels Digitalisierungsanwendungen bereits bestehende negative Trends zu verstärken.

Diese vielfältigen Zusammenhänge zwischen den Handlungsfeldern Naturschutz und Digitalisierung gilt es konzeptionell aufzuzeigen. Die strategisch relevanten Themen des BfN verorten sich dabei stets im Schnittbereich dieser beiden Handlungsfelder.

Sozioökologischer Kontext und Rahmenbedingungen

Die Digitalisierung im Dienst des Naturschutzes hat vielseitige Anknüpfungspunkte und Auswirkungen auf Gesellschaft und Ökologie. Laut Weltbiodiversitätsrat haben gesellschaftliche Entwicklungen auf den Feldern Institutionen & Governance, Konflikte & Epidemien, Demografie & Soziokultur, oder Wirtschaft & Technologie indirekt Auswirkungen auf die Entwicklung der Biodiversität. Sie befeuern die direkten Triebkräfte für ökologische Veränderungen und den Verlust der Biodiversität, wie intensiven Land- und Meeresnutzung, Verschmutzung, Ausbeutung biotischer Ressourcen, Ausbreitung invasiver Arten sowie Klimawandel.

Über die Handlungsfelder Naturschutz und Digitalisierung können diese Triebkräfte des Biodiversitätsverlusts beeinflusst und potenziell zum Positiven verändert werden. Der Rahmen für beide Handlungsfelder wird dabei stark von wirtschaftlichen, politischen, rechtlichen und soziokulturellen Rahmenbedingungen beeinflusst.

Handlungsfeld Digitalisierung

Ganz grundlegend bedeutet der Begriff Digitalisierung die Übertragung von analogen Aufzeichnungen und Vorgängen in ein maschinenlesbares Format. Darauf aufbauend ist die digitale Transformation eine Umgestaltung von Prozessen, Organisationen und gesamten Gesellschaftsbereichen. Digitalisierung im weiteren Sinne beschreibt somit keinen Zustand, sondern einen umfassenden Wandlungsprozess.

Das BfN fokussiert sich in der strategischen Arbeit vor allem auf aktuelle und zukünftige Trends und Treiber der Digitalisierung. Hierbei lassen sich Digitalthemen in die folgenden fünf Schwerpunktbereiche untergliedern:

Datenerhebung

Neue Möglichkeiten der Datenerhebung steigern den zeitlichen, räumlichen und fachlichen Datengewinn über die Natur. Dazu zählen vor allem Methoden der Fernerkundung mittels Satelliten, Flugzeuge oder Drohnen. Durch die Weiterentwicklung verschiedener Erdbeobachtungsprogramme erweitern sich die Anwendungsmöglichkeiten für den Naturschutz stetig. Für das Erfassen naturschutzrelevanter Daten sind auch bodenbasierte Technologien essentiell, wie z.B. akustische, visuelle und olfaktorische Sensoren, Telemetriesender und animatronische Kamera-Roboter. Auch die Datenerfassung über mobile Endgeräte (z.B. Smartphones) und digitale Eingabemasken verbessern die zur Verfügung stehenden Datenmengen stetig und unterstützen z.B. die Möglichkeiten von Ehrenamt und Bürgerwissenschaften (Citizen Science).

Datenmanagement und - infrastruktur

Eine exponentiell steigende Datenmenge stellt steigende Anforderungen an Datenhaltung, -vernetzung und -zugang. Dabei ist die Verfügbarkeit von Natur- und Umweltdaten die Grundlage für Forschung, Monitoring und Vollzug. Zum Beispiel erfordern DNA-Barcoding-Verfahren zur Identifizierung von Arten oder auch die Kontrolle gentechnisch-veränderter Organismen Zugriff auf Referenzdatenbanken mit entsprechenden Sequenzinformationen. Für die Nutzbarkeit und Vergleichbarkeit von Daten spielen insbesondere Metadaten- und Managementstandards eine Rolle. Weitere wichtige Aspekte dieses Schwerpunktbereichs umfassen zudem Fragen des Dateneigentums, Nutzungsrechte sowie den öffentlichen Zugang zu Behörden- und Forschungsdaten (Open Data).

Datenanalyse und -bewertung

Die steigende Menge und Komplexität der Datengrundlage, erfordert fortgeschrittene Analysemethoden, um aus den erhobenen Daten wertvolle Erkenntnisse zu ziehen. Wesentliche Fortschritte erfolgen im Bereich der Szenarienmodellierung, datenbasierter Entscheidungssysteme (Decision Support Systeme) sowie des maschinellen Lernens (ML) aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz. Entwicklungen im Bereich der automatischen, ML-basierten Erkennung von Landschaftsstrukturen oder Arten sind erst durch die Verwendung komplexer Algorithmen in Kombination mit einer fundierten Datengrundlage möglich.

Methoden und Tools zur Prozessgestaltung

Moderne Arbeitsweisen (z.B. Agilität, iteratives Arbeiten, partizipative Führung, Design Thinking) verändern die Formen der Zusammenarbeit in Teams und Projekten. Dieser Trend wird durch eine Vielzahl von Online-Kollaborations- und Projektmanagementtools begleitet. Arbeit 4.0 betrifft dabei natürlich auch sämtliche Akteure, die sich mit der Beforschung, Umsetzung und Verwaltung von Naturschutzthemen befassen. Zudem sind Formen digitaler Vernetzung und Kommunikation (z.B. Social Media) für die zielgruppenspezifische Informationsvermittlung sowie die Mobilisierung von Ehrenamtlichen und Citizen Scientists nicht mehr wegzudenken.

Digitale Berührungspunkte

Unter digitalen Berührungspunkten, in der Fachsprache „digitale Touchpoints“ genannt, versteht man die Schnittstelle, über die ein Nutzer oder eine Nutzerin digitale Inhalte auf einem Endgerät abruft. Beispiele sind klassische Webseiten und Apps, sowie zunehmend auch Virtual Reality- und Augmented Reality Anwendungen oder die Interaktion mit sogenannten “Smart Speakern“.

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