Vögel offline mit KI bestimmen: Neue App erfasst Tierlaute direkt auf dem Smartphone

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Die Identifizierung von Vogelstimmen mit Künstlicher Intelligenz ist
mittlerweile zum Standard im Naturschutz geworden. In abgelegenen Regionen
wird die praktische Anwendung jedoch oft durch das Fehlen eines
Mobilfunknetzes behindert. Die neue App „BirdNET Live“ ändert das: Ihre
KI-Modelle erkennen mehr Arten als andere Apps und laufen vollständig
lokal auf dem Smartphone – ganz ohne Internetverbindung. So können
Forschende, Ranger-Teams und Citzen Scientists selbst in den entlegensten
Winkeln der Welt strukturierte akustische Erhebungen durchführen.

### Gemeinsame Pressemitteilung der Julius-Maximilians-Universität
Würzburg (JMU), der Technischen Universität Chemnitz und der
Nationalparkverwaltung Bayerischer Wald ###

Bisherige Apps zur Erkennung von Tierstimmen stießen in der Praxis
regelmäßig an ihre Grenzen: Ohne stabile Internetverbindung war eine
Echtzeitbestimmung im Wald oder im Hochgebirge unmöglich.

Die neue App „BirdNET Live“, eine Weiterentwicklung der App „BirdNET“,
löst dieses Problem durch einen technologischen Meilenstein: Die
zugrundeliegenden KI-Modelle wurden so weit optimiert, verkleinert und
beschleunigt, dass sie sich nun direkt auf dem Smartphone ausführen
lassen.

Weltweit sind zurzeit rund 11.000 Vogelarten bekannt; die App erkennt
davon aktuell 8.927. Außerdem kann sie auch die Laute von 268 Säugetieren,
254 Insekten und 340 Amphibien identifizieren – in Echtzeit und komplett
offline. Insgesamt erkennt „BirdNET Live“ fast 10.000 Tierarten akustisch
– so viele wie sonst keine andere App, wie der leitende Entwickler Dr.
Stefan Kahl von der Professur Medieninformatik der Technischen Universität
Chemnitz sagt. Die nächstbeste Offline-App komme nur auf rund 2.300 Arten.

Als Open-Source-Projekt bietet „BirdNET Live“ maximale
Gebrauchstauglichkeit. Aktuell laufen die Bedienelemente der App in sieben
Sprachen. Die Namen der nachgewiesenen Tierarten werden in 25 Sprachen
übersetzt.

Werkzeug für Fachleute und Laien

Während herkömmliche Bestimmungs-Apps vor allem für den
Gelegenheitsgebrauch im eigenen Garten gedacht sind, richtet sich „BirdNET
Live“ in erster Linie an Fachkräfte im Naturschutz, Forschende,
Studierende sowie ambitionierte Bürgerwissenschaftlerinnen und
Bürgerwissenschaftler (Citizen Scientists). Hobby-Ornithologinnen und
-Ornithologen können sie ebenfalls nutzen.

Die App verfügt über spezialisierte Modi für strukturierte Erhebungen, wie
sie in der Wissenschaft bei Vor-Ort-Begehungen Standard sind. Sie erfasst
Tierlaute automatisch mit präzisen Orts- und Zeitangaben und speichert sie
lokal auf dem Smartphone. Die Aufnahmen lassen sich im Nachgang flexibel
überprüfen, exportieren oder zur Validierung mit anderen Expertinnen und
Experten teilen. Zugleich dient die App als Lernwerkzeug: Die Nutzerinnen
und Nutzer können ihre eigenen akustischen Funde direkt nachhören und so
ihre Artenkenntnis kontinuierlich verbessern.

Deutsche Bundesstiftung Umwelt hat das Entwicklungsteam gefördert

„BirdNET Live“ ist das Ergebnis einer engen interdisziplinären
Zusammenarbeit im Rahmen des Projekts „RangerSound“, das von der Deutschen
Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wurde. Um die Schwachstellen
bisheriger bioakustischer Systeme im praktischen Alltag zu identifizieren,
arbeiteten Fachleute aus der Naturschutzbiologie der Universität Würzburg,
das Ranger-Team des Nationalparks Bayerischer Wald, Hardware-Fachleute der
Firma Oekofor (Freiburg im Breisgau) sowie KI-Fachleute der TU Chemnitz
Hand in Hand.

Das Ergebnis ist eine anwendungsnahe und robuste App, die speziell für die
Bedingungen im Feld konzipiert wurde. In Kombination mit einem externen
Mikrofon kann das Smartphone beispielsweise geschützt und wasserdicht im
Rucksack mitgeführt werden, während die App im Hintergrund kontinuierlich
Daten aufzeichnet.

„BirdNET Live“ ist ein enormer technologischer Fortschritt

„Auf den ersten Blick wirkt die lokale Ausführung der KI auf dem
Smartphone wie eine kleine, logische Weiterentwicklung. Dahinter steckt
jedoch ein enormer technologischer Fortschritt bei der Optimierung unserer
KI-Modelle“, sagt Kahl. Die App zeige, wie wichtig die interdisziplinäre
Zusammenarbeit ist: „Erst als Beteiligte aus Praxis, Naturschutzbiologie
und KI-Entwicklung an einem Tisch saßen, konnten wir die echten Defizite
im Feld identifizieren und eine maßgeschneiderte, praxistaugliche Lösung
schaffen. Das ist ein Modell, das sich auf viele Bereiche übertragen
lässt, in denen KI Einzug in unseren Alltag hält.“

Eine App auch für Studierende

„Wir werden BirdNET Live ab sofort standardmäßig auch in der universitären
Lehre einsetzen. Unsere Studierenden erhalten damit völlig neue
Möglichkeiten, für ihre Abschlussarbeiten oder bei Geländekursen
standardisiert Daten zu erheben“, freut sich Professor Jörg Müller, Leiter
des Lehrstuhls für Naturschutzbiologie und Waldökologie an der Universität
Würzburg.

Das Potenzial der App gehe weit über heimische Wälder hinaus: „Wir
erwarten, dass uns die App auch bei unserer Forschungsarbeit im extrem
artenreichen Tieflandregenwald in Ecuador hervorragende Dienste leisten
wird, wo jegliche Mobilfunkanbindung fehlt.“

Ideal für die Nutzung durch Ranger-Teams

„Die lokale Auswertung direkt vor Ort ist genau das, was wir uns für die
tägliche Arbeit von Ranger-Teams in Schutzgebieten gewünscht haben“, sagt
Dr. Simon Verdon, Mitarbeiter des Projekts „RangerSound“ an der
Universität Würzburg: „Sie können die App bei ihren Kontrollgängen einfach
mitlaufen lassen und erhalten sofort ein klares Bild über die lokale
Artenzusammensetzung, ohne auf Netzempfang angewiesen zu sein.“

Hintergrund: BirdNET

•       De-facto-Standard: „BirdNET“ ist ein KI-System zur automatischen
Erkennung von Vogelstimmen und die weltweit führende Technologie für das
KI-gestützte bioakustische Monitoring.

•       Erfolgreiches Citizen-Science-Projekt: Mit mehr als zwei Millionen
aktiven Nutzerinnen und Nutzern weltweit und mit über sechs Millionen App-
Downloads wurden bereits mehr als 250 Millionen verifizierte
Naturbeobachtungen gesammelt.

•       Wichtig für die Wissenschaft: Die gesammelten Daten aus Citizen-
Science-Projekten fließen direkt in globale Forschungsprojekte ein. So
lieferten BirdNET Daten, die über das Netzwerk „BirdWeather“ erfasst
wurden, die Grundlage für eine im renommierten Fachjournal „Nature“
veröffentlichte Studie zum Einfluss von Lichtverschmutzung auf das
Singverhalten von Vögeln.

•       Kooperationspartner: „BirdNET“ ist ein Gemeinschaftsprojekt der
Technischen Universität Chemnitz und des Cornell K. Lisa Yang Center for
Conservation Bioacoustics (USA).

Portal „Schlaumeise“ hilft beim Einstieg

Für angehende Bürgerwissenschaftlerinnen und Bürgerwissenschaftler,
Schulen sowie Lehrende und Lernende bietet das Portal schlaumeise.org
begleitende Materialien, Tutorials und Projektideen rund um die Themen
Bioakustik, Artenschutz und Künstliche Intelligenz.