Kurzbeschreibung:
Die Forst- und Holzwirtschaft ist einer der wenigen Sektoren mit Potential für eine nachhaltige, klimapositive Produktion*. Nachhaltigkeit konkret messen zu können, ist die Grundlage dafür, sie nachweisbar zu machen und die gesamte Holz-Bereitstellungskette sowie die Produkte daraufhin zu optimieren. Voraussetzung dafür ist eine durchgängige und umfassende Verfügbarkeit der relevanten Basisdaten und Prozessinformationen. Aufgrund der Komplexität des Sektors und der angewandten Verfahren ist diese bisher nicht gegeben. Erst der „Forest Data Space“ erfüllt diese Voraussetzung, er:
- wird in der Forst- und Holzwirtschaft einen Digitalisierungsschub anstoßen
- ist Ausgangspunkt für die Mobilisierung in nachhaltiger Forstwirtschaft erzeugten Holzes
- setzt Anreize für die souveräne Teilhabe der Akteure
- ermöglicht es, CO2 -Bilanzen für die gesamte Bereitstellungskette zu ermitteln.
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Projektziel
Entwicklung und prototypische Umsetzung eines „Forest Data Space“ sowie dessen praktische Erprobung anhand der beiden Anwendungsfälle „Nachhaltigkeits-Monitoring im Datenraum“ und „Nachhaltige klimapositive Holzwertschöpfung“. Erstellen von CO2 -Bilanzen über die gesamte Holz-Bereitstellungskette hinweg. Nachweis, daß Wälder nur durch nachhaltige Nutzung, nicht aber durch Stillegung, als „Kohlenstoff -Senke“ dem Klimawandel entgegenwirken.
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Forschungsgegenstand
Die unbefriedigende Ausganssituation durch eine umfassende, vertrauenswürdige und sichere standardisierte Datenbasis mit anwenderfreundlichem Zugang und präzisen Anwendungen lösen, die über die gesamte Holz-Bereitstellungskette hinweg alle Anforderungen erfüllen und von allen Akteuren akzeptiert und angewandt werden.
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Methodik
Der „Forest Data Space“ wird aufgebaut auf Grundlage der europäischen „Gaia-X-Initiative“. Die Bestandteile und Akteure des Clusters Wald und Holz werden mittels „grüner Digitaler Zwillinge“ abgebildet und miteinander vernetzt. „Grün“, oder „CO2 -aware“, wird ein Digitaler Zwilling, indem sein Datensatz um Aspekte der Nachhaltigkeit und vor allem um Angaben zur CO2-Bilanzierung angereichert wird.
Im Anwendungsfall „Nachhaltigkeits-Monitoring im Datenraum“ wird ein detailliertes Lagebild zur Messung der Nachhaltigkeit durch Waldzustands - Parameter und Biodiversitäts - Faktoren entwickelt. Dazu werden grüne Digitale Zwillinge von Waldbeständen erstellt, die alle über diese verfügbaren Daten (Fernerkundung, Klima, Forst, Naturschutz, Sensornetzwerk eines Projektpartners) integrieren. Ziel ist die Entwicklung Prozess -übergreifender Metriken um ökologische, ökonomische wie soziale Aspekte der Nachhaltigkeit zu quantifizieren und ihr automatisiertes Monitoring zu ermöglichen.
Der Anwendungsfall „Nachhaltige, klimapositive Holzwertschöpfung“ nutzt die Transparenz des Forest Data Space, um:
• den Weg des Holzes vom stehenden Baum bis zum Eingang in das (Säge-)Werk sowohl aktuell nachzuvollziehen („Tracking“), als auch nachträglich in umgekehrter Richtung („Tracing“)
• die CO2 -Bilanz der Holzernte und -Logistik zu ermitteln
• die Nachhaltigkeit entlang der gesamten Holz -Bereitstellungskette zu optimieren.
• Um ihre Anwendung wie den Datenaustausch zwischen den unterschiedlichen Akteuren zu erleichtern, wird die Vielzahl der im Forest Data Space enthaltenen Informationen aufbereitet und anwenderfreundlich visualisiert.
Als Anreizsystem für die Hersteller von Holzprodukten wird zusätzlich ein „CO2 -Etikett“ entwickelt. Durch die Angabe korrekter, präziser und jederzeit nachvollziehbarer CO2 -Werte wird dieses dazu verhelfen, die Nutzung regionalen Holzes zu stärken. Damit gehen der Forest Data Space und seine Anwendungen weit über den aktuellen Stand der Technik hinaus.
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Erkenntnisgewinn
Die vorhandenen Informationen, Strukturen und Prozesse sind aufgrund ihrer Komplexität, konkurrierender Interessengruppen und der kombinierten Anwendung analoger und digitaler Werkzeuge bisher nur in begrenztem Umfang handhabbar. Dazu erfolgen z.B. entlang der Holz -Bereitstellungskette viele Medienbrüche. Neben einer erhöhten Fehlerquote bewirken diese, dass alle mit ihr in Verbindung stehenden Prozesse (Arbeitsorganisation, Verkauf, Logistik, Zertifizierung, usw.) umständlich und nur mit hohem Aufwand verfolgbar sind.
Der Forest Data Space durchschlägt diesen Gordischen Knoten, indem er:
• Die Vielzahl der vorhandenen Informationen sammelt, aufbereitet, um neue Informationen ergänzt, alle miteinander verknüpft und dem interessierten Anwender zugänglich macht
• eine hohe Datensicherheit gewährleistet
• eine Medienbruch -freie Datenübertragung sicherstellt
• die Einhaltung der Nachhaltigkeit objektiv messbar und damit überwachbar macht
• eine umfassende Optimierung der gesamten Holz -Wertschöpfungskette unter Beachtung ökologischer, ökonomischer und sozialer Gesichtspunkte ermöglicht und
• den Akteuren eine souveräne Teilhabe ermöglicht.
Diese positiven Eigenschaften werden in Praxis -relevanten Anwendungsfällen umgesetzt. Zum Nachweis der Nachhaltigkeit der Holz -Bereitstellungskette werden CO2 -Bilanzen errechnet. Damit wir der Nachweis erbracht, wie vorteilhaft die Nutzung des Forest Data Space für alle Beteiligten ist.
Das KWF ist an den genannten Arbeitspaketen der beiden Anwendungsfälle beteiligt mit:
• Analyse der Techniken für das Tracking und Tracing
• Ermittlung der CO2 -Bilanz
• Experten - Workshops einschließlich Exkursionen
• Sonderschau „Follow the Timber“ auf der 18. KWF -Tagung 2024 in Schwarzenborn (Hessen)
• seiner forstlichen und verfahrenstechnischen Expertise
*BMEL (2017): Klima schützen. Werte schaffen. Ressourcen effizient nutzen.
Charta für Holz 2.0, Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Bonn.
Harvester, Quelle: HSM
Forwarder, Quelle: HSM
Zusätzliche Informationen
Ein wichtiger Meilenstein des Projektes „CO2ForIT"
Sonderschau „Follow the Timber“ anlässlich der
18. KWF-Tagung vom 19. - 22.06.2024 in Schwarzenborn.
Workshop Übergabe Anforderungsanalyse Holzernte / Holzlogistik
der AGen "Holzernte und -logistik im Datenraum“, „Tracking und Tracing im Datenraum“ und „Datenraum -Basistechnologien“
06. - 08.12.2023
KWF in Groß-Umstadt.
Ergebnis:
Übergabe Anforderungsanalyse Holzernte und Holzlogistik incl. Tracking und Tracing an AG Datenraum -Basistechnologien. Vorstellung Datenstandard und Flottenmanagement Harvester und Forwarder in Theorie und Praxis. Besichtigung Logistik und Steuerung eines hochautomatisierten Sägewerks.
Experten-Workshop „Potential einer Forst - Blockchain“
am 26.10.2023 online.
Ergebnis:
Überzeugende informationstechnische, wie technische Lösungen vorgestellt, die CO2ForIT voranbringen können.
Workshop Holzernte / Holzvielfalt
der AG "Holzernte und - logistik im Datenraum" und der
AG „Tracking & Tracing“
10. - 12.10.2023
KWF in Groß-Umstadt.
Ergebnis:
Anforderungsanalyse Holzernte und Holzlogistik fast fertig gestellt.
kick-off
„kick-off“ am 04. - 05.07.2023 bei RIF, Institut für Forschung und Transfer e.V., in Dortmund
04.07.2023