Was die Luft über Artenvielfalt verrät | DNAir und Google Initiative

Was die Luft über Artenvielfalt verrät

Biodiversität zu messen ist aufwendig. Das Startup DNAir will das mit einer neuartigen Technologie, die DNA-Spuren aus der Luft auswertet, ändern. Möglich sind solche Fortschritte auch dank des Google-Programms «Startups for Sustainable Development».

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Welche Falter flattern in der Stadtluft? Finden sich in den Hecken noch Blindschleichen? Und wächst am Wegesrand wirklich Spitzwegerich? Solche Fragen klingen nach Naturkundeunterricht. Doch sie halten zunehmend Behörden, Organisationen und Unternehmen auf Trab. Denn Biodiversität ist vom exotischen Hobby von Naturfreunden zu einem wichtigen Punkt auf der Agenda von Entscheidungsträgern geworden. Betriebe, die ihre Biodiversitätsrisiken im Griff haben, erlangen eher eine Genehmigung, können sich mit lokalen Gemeinschaften besser verständigen und punkten bei Investoren. Dass Biodiversität für die Menschheit überlebenswichtig ist, leuchtet schnell ein: Die Vielfalt an Arten und Ökosystemen versorgt uns mit sauberem Wasser, schützt vor Naturkatastrophen und reguliert das Klima. Weniger bekannt ist ihre Bedeutung speziell für die Wirtschaft. Tatsächlich hängt die Hälfte der globalen Wertschöpfung – von der Lebensmittelindustrie über die Baubranche bis zur Pharmaindustrie – von der Natur ab, wie das Weltwirtschaftsforum (WEF) in einer Studie schwarz auf weiss nachweist.

Ein Gamechanger

Das Problem ist nur: Biodiversität ist wesentlich komplexer zu erfassen als beispielsweise ein Treibhausgas. «Man hat erst sieben Prozent der Erdoberfläche auf Biodiversität untersucht. Es klafft eine immense Lücke zwischen unserem Wissensstand und der Realität», sagt Stephanie Feeny, Co-Gründerin des Startups DNAir aus Zürich. Aussagen über die biologische Vielfalt an einem Ort zu machen bedeutete bisher eine Herkulesaufgabe. Forschertrupps mussten tagelang Arten suchen, beobachten, zählen, sammeln und einordnen – was Biodiversitätsanalysen äusserst aufwendig und kostspielig machte.

Genau das will das Zürcher Startup DNAir mit seiner zum Patent angemeldeten Technologie ändern. Tiere, Pilze und Pflanzen geben nämlich Fragmente von genetischem Material ab. Zum Beispiel über ihren Atem, ihre Schuppen, den Schleim, den Kot oder ihre Bewegungen gelangt die Umwelt-DNA, auch eDNA genannt, in die Luft. «Mit unserer Technologie fangen wir die eDNA fast jeder lebenden Spezies in der Luft ein und werten sie aus», erklärt Feeny. Die Analyse verrät, wie es um die Fauna und Flora in einem bestimmten Gebiet steht. Oft erhält man dabei sogar Hinweise zu Arten, welche die Forschenden nie zu Gesicht bekommen haben.

«Wir können Biodiversitätsrisiken wesentlich schneller und günstiger beurteilen als mit herkömmlichen Methoden», sagt Feeny. Die Technologie von DNAir birgt das Potenzial, zum Gamechanger zu werden. Sie macht es möglich, ganze Ökosysteme zu überwachen, relativ rasch Einschätzungen über grössere Gebiete abzugeben und Aussagen über Veränderungen der Biodiversität im Zeitverlauf zu machen. So lassen sich etwa die Auswirkungen eines Projekts anhand effektiver und automatisierter DNA-Sampling-Daten beurteilen. Statt tagelanger Streifzüge durch die Gegend genügen dafür einige Stichproben aus der Luft.

Aktuell vergleicht ein Pilotprojekt des Schweizerischen Bundesamts für Umwelt (Bafu), der ETH Zürich und der Stiftung Valery die Daten, die mit der DNAir-Technologie gesammelt wurden, mit Daten aus konventionellen Methoden. «Wir verstehen uns jedoch nicht als Konkurrenz zu anderen Ansätzen. Vielmehr stellt unsere Technologie ein ergänzendes Mittel dar, um die Biodiversität unseres Planeten überhaupt erfassbar zu machen», betont Feeny.

Für Feeny ist DNAir nicht das erste Startup. Zuvor war sie Chief Growth Officer von Restor, einem Spin-off der ETH, welches das persönliche Umweltengagement mit Datensätzen aus aller Welt verknüpft. «Schon bei Restor habe ich Spezialisten von Google Schweiz kennen gelernt. Sie konnten uns damals in vielen Bereichen weiterhelfen», erinnert sich Feeny. Bei der ETH ist sie dann dem Wissenschaftler Fabian Roger über den Weg gelaufen, der seit mehreren Jahren an der Analyse von DNA-Fragmenten in der Luft forschte. Die beiden merkten rasch, dass sie sich fachlich ergänzten und aus ihrem Knowhow ein marktfähiges Produkt entwickeln könnten.

Unterstützung von Google

Kein Wunder, dass auch DNAir an Google herantrat, um sich rund um die Entwicklung ihres Modells, das eDNADaten auswerten sollte, beraten zu lassen. Schnell fanden sich mehrere Ansatzpunkte, um das junge Unternehmen weiterzubringen. Zuerst unterstützten die Profis von Google die Crew von DNAir darin, die Benutzerfläche für einen ersten Prototyp zu gestalten – das geschah im Rahmen der Google Climate Action Challenge. «So haben wir als Startup kostenlos Zugang zu Erfahrung und Expertise erhalten. Das hat unsere Produktentwicklung beschleunigt und optimiert», sagt Feeny.

DNAir ist eines von einem Dutzend Schweizer Unternehmen, die sowohl von Googles Startup-Förderprogramm «Google for StartUps» wie auch von Googles Initiative «Startups for Sustainable Development» profitiert. Letztere fördert gezielt innovative Jungunternehmen, die zu Lösungen für die 17 nachhaltigen Entwicklungsziele der Uno beitragen. «DNAir erfüllt dieses Kriterium. Das Unternehmen trägt zum Entwicklungsziel 15, dem Leben an Land, bei. Denn seine Technologie hilft, die Gesundheit des Ökosystems zu bewerten», erklärt Dennis Tietz, Strategic Partnerships Development Lead von Google Schweiz. Die Idee des Förderprogramms «Startups for Sustainable Development» stammt ursprünglich vom Google-Forschungszentrum in Tel Aviv. Heute unterstützt es rund 400 Startups in mehr als 70 Ländern in verschiedensten Bereichen – von Personaldienstleistungen bis hin zu KI-Technologien. «Für uns ist die Zusammenarbeit mit den Startups eine Gelegenheit, neue Trends früh zu erkennen und uns mit Herausforderungen in aufstrebenden Märkten zu befassen», sagt Tietz.

KI-Potenzial nutzen

Was darf ein Startup erwarten, das sich für das Programm qualifiziert? Google setzt laut Tietz auf drei Ebenen an. Erstens erhalten Startups Zugang zu einem Netzwerk von Experten aus verschiedenen Fachgebieten. «Zweitens verbinden wir sie mit Investitionspartnern inklusive Wagniskapitalgebern, damit sie ihre Lösung skalieren können», so Tietz weiter. Drittens stellt Google den Startups seine Technologieplattformen zur Verfügung.

Besonders viel verspricht sich der Technologiekonzern dabei von der KI. «Wir glauben, dass KI und kollektives Handeln ein enormes Potenzial bergen, um eine nachhaltigere und wirtschaftlich erfolgreiche Zukunft aufzubauen», sagt Tietz. Eine aktuelle Studie von Google deutet darauf hin, dass allein die generative KI in den nächsten zehn Jahren 1,2 Billionen Euro zur europäischen Wirtschaft beitragen kann. Aber wie hilft KI konkret, Umweltprobleme anzupacken? Dennis Tietz nennt Beispiele: Kürzlich führte Google einen ersten FireSat-Satelliten ein. Dieser erkennt Waldbrände im frühen Stadium. Mit dem öffentlich zugänglichen Tool Google Maps kann man einfach kraftstoffsparende Flugrouten planen. Den Einwand, dass die KI dabei selbst auch Energie verschlingt, kontert Tietz: «Die Internationale Energieagentur schätzt, dass die weitreichende Einführung bestehender KI-Anwendungen bis 2035 zu Emissionsreduzierungen führen könnte, die fast drei- bis fünfmal höher sind als die prognostizierten Emissionen von Rechenzentren.»

Schon heute zeichnet sich ab: Die Bedeutung der Biodiversität nimmt für viele Branchen sowie für den Regulator weiter zu. In zehn Jahren könnten Luftproben so selbstverständlich sein wie Wasseranalysen heute. «Wir stehen erst am Anfang», sagen Tietz und Feeny. Doch dieser Anfang klingt vielversprechend. Die Antworten auf unsere drängendsten Fragen zur Biodiversität könnten tatsächlich im Wind wehen – wir müssen sie nur einfangen.

Bei DNAir und Google laufen die Vorbereitungen für die Climate Week Zurich im Mai 2026 bereits auf Hochtouren. «Wir haben die Chance, uns der Öffentlichkeit an Events vorzustellen», sagt Stephanie Feeny, Co-Founder von DNAir. Auch Google will Akzente setzen und zum Dialog über Themen wie künstliche Intelligenz (KI), Dekarbonisierung der Lieferkette und fortschrittliche Technologien anregen. Als Gründungspartner des Grossereignisses organisiert Google nicht nur eigene Events, sondern stellt auch seine Räume zur Verfügung.

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