Bioacoustics is becoming increasingly important in Environmental Monitoring. At HTW Dresden, we are researching the vocalisations of bats, birds, amphibians and insects in order to gain a better understanding of ecosystems and to be able to reliably detect rare species. Our work combines field research, signal processing, AI-based call analysis and applied nature conservation.

Bioacoustics at the HTW

At HTW Dresden, bioacoustics is a key component of Environmental Monitoring and Landscape Development. In our research and teaching, we systematically record animal sounds in various habitats. For many years now, the acoustic identification of bat species has played a major role within the Faculty. However, the increasing availability of affordable audio recorders has gradually shifted the focus of our research towards the audible frequency range. AI-based classification algorithms such as BirdNET enable large amounts of data to be processed quickly. For many years, we have been conducting particularly intensive research into Europe’s smallest owl species, the Eurasian pygmy owl, in the Dresdner Heide.

Ongoing projects

Bat call analysis

Bioacoustics has been indispensable in bat surveys for decades. It is only through the use of technical equipment that the ultrasonic calls of bats can be made audible to humans and thus analysed. These calls vary depending on the species and can therefore be used for monitoring purposes. In our teaching, we teach species identification using spectrograms.

Bat Call Analysis

Pygmy Owl Monitoring in the Dresdner Heide

A monitoring programme for the Eurasian pygmy owl (Glaucidium passerinum) in the Dresdner Heide has been running for many years in collaboration with ornithologists from Dresden. The species is considered difficult to detect and is therefore very well suited to being recorded using time-controlled recording devices. These automatically record ambient sounds, which are subsequently analysed using automated methods. This methodology is known as passive acoustic monitoring (PAM).

Pygmy Owl Project

Biodiversity assessment for monitoring and planning projects

Although passive acoustic monitoring can be very effective for species such as the Eurasian pygmy owl, it is currently rarely used in practice. The PhD project entitled “Development and integration of bioacoustic AI-based methods for biodiversity assessment in monitoring and planning projects” by Florian Meerheim addresses this issue and aims to provide methods and associated tools for the analysis of bioacoustic data with a view to their application in monitoring and planning projects.

 Project: Biodiversity Assessment for Monitoring and Planning Projects

Hardware and software

For bioacoustic research, the Faculty has a wide range of hardware and software solutions available that enable the acquisition, storage and analysis of acoustic data.

Hardware

In terms of hardware, various systems are used for recording ultrasonic and audio signals. To record bat ultrasonic calls, detectors employing various techniques are used. These include heterodyne detectors, time-stretching devices and recorders that enable high-quality recording of the signals.

• Examples:

For audio applications, a range of recording devices is utilised, enabling time-controlled audio recording. In research and teaching, the Pippyg recorder is currently the primary device in use. In addition, a BirdNET-Pi has been in operation at the Faculty for many years. Based on a Raspberry Pi, this system continuously generates audio recordings and evaluates them automatically. 

Software

We use a wide range of specialised software tools to analyse the audio data. Most of these applications are available free of charge as open-source software. The programmes used include BatClassify, BirdNET-Analyzer and PAMalyzer, a programme that is being continuously developed by Florian Meerheim as part of his PhD research. These tools enable the scientific analysis of the audio data.

Publications, Bachelor’s and Master’s theses

Scientific publications

Elsner, B., Meerheim, F., Dziock, F. & Ernst, R. (2026): From calls to conservation: AnuraPAM, a ready-to-use acoustic classifier for Central European anurans. - Salamandra 62(4), 287-297. HERE 

Müller, P., & Dziock, F. (2025): Passives akustisches Monitoring beim Ziegenmelker: Vom Aktivitätsindex zur Prognose von Revierdichten mit Fernerkundungsdaten. Naturschutz und Landschaftsplanung (NuL) 57(10), 12–19. https://doi.org/10.1399/NuL.171650

Challéat, S., Farrugia, N., Froidevaux, J. S. P., Gasc, A., Pajusco, N., Silent Cities project consortium: Abrahams, C. R., …. Dziock, F., …, Zina, V. (2024): A dataset of acoustic measurements from soundscapes collected worldwide during the COVID-19 pandemic. - Scientific Data 11(1), 928. doi.org/10.1038/s41597-024-03611-7
 

Bachelor’s and Master’s theses

Elsner, B. (2025): Training eines Klassifizierers für mitteleuropäische Amphibienstimmen mit BirdNET

Baumgärtner, J. (2025): Vergleich eines automatisierten bioakustischen Monitoring mit Netzfängen ausgewählter Singvogelarten am Neusiedler See (Österreich) während des Herbstzuges 2024

Hölzel, T. (2025): Individualerkennung beim Sperlingskauz (Glaucidium passerinum) anhand bioakustischer Rufparameter zur Abgrenzung von Revieren

Schindler, L. (2025): Individualerkennung des Waldkauzes (Strix aluco) durch die Analyse von Spektrogrammen: Erprobung der Methodik an passiv aufgezeichneten Audioaufnahmen

Becker, N. (2024): Halbautomatische akustische Erfassung von Kleineulen, Waldkauz, Schwarzspecht und Hohltaube im Vogelschutzgebiet „Laußnitzer Heide“: Rufaktivität im Frühjahr 2023

Kramer, J. (2024): Sperlingskauz (Glaucidium passerinum) in der Dresdner Heide: Passiv-akustische Reviererfassung und Analyse der tageszeitlichen Rufaktivität

Liebert, N. (2024): Passiv-Akustische Reviererfassung des Sperlingskauzes Glaucidium passerinum während der Frühjahrsbalz 2023 im Vergleich mit der Herbstbalz 2022 in der Dresdner Heide.

Meerheim, F. (2024): Automatisierte Klassifikation von Vogelstimmen mit BirdNET - Entwicklung einer Softwarelösung mit Empfehlungen zur Anwendung in der naturschutzfachlichen Praxis

Müller, P. (2024): Anwendung der Fernerkundung und Bioakustik zur Habitatmodellierung und Analyse der Gesangsaktivität des Ziegenmelkers (Caprimulgus europaeus) im ehemaligen Truppenübungsplatz „Forsthaus Prösa“ (Niederlausitz)

Rehschuh, S. (2024): Passiv akustische Erfassung von Waldkauzrevieren (Strix aluco) im Frühjahr 2023 in der Dresdner Heide und ein Vergleich mit der Bestandssituation von 2015

Schulz, J. (2024): Bioakustische Reviernachweise des Sperlingskauzes Glaucidium passerinum während der Herbstbalz 2023 und Frühjahr 2024 in der Dresdner Heide

Griem, L. (2023): Automated Bird Sound Identification Using a Locally Fine-Tuned Neural Network and Practical Guidance for Long-Term Monitoring

Gulich, T. (2023): Nachweis der Lautaktivitäten des Sperlingskauzes Herbst 2020 in der Dresdner Heide mit Hilfe von automatischen Audio-Rekordern

Hartmann, J. E. (2023): Automatic classifaction of bird songs with long vocal patterns using BirdNet - evaluation of species confusion and exploration of potentials for performance improvements

Hess, C. (2023): Herbstliche Rufaktivität des Sperlingskauzes Glaucidium passerinum in der Dresdner Heide im Jahr 2022 – Anwendung automatisierter Klassifikation von Audioaufnahmen

Liebsch, S. (2023): Optimierung der automatisierten Ruferkennung des Sperlingskauzes (Glaucidium passerinum) mit BirdNET-Lite am Beispiel der Dresdner Heide

Schenk, T. (2023): Fledermäuse und die Bestimmung ihrer Rufe - eine informative Webseite zur Fledermausanalyse für Naturbegeisterte

Wilking, L. (2023): Das Artenspektrum der Fledermäuse und die Phänologie der Arten im Verlauf eines Jahres im Kammeyergarten der HTW Dresden

Konradi, A. (2021): Automatisierte Klassifizierung der Rufe des Wachtelkönigs Crex crex (L.) in Audio-Aufnahmen mithilfe von Binary Point Matching und Spectrogram Cross Correlation als Grundlage für eine Nutzung in der praktischen Naturschutzarbeit

Meerheim, F. (2021): Konzeption eines Langzeitmonitoring-Systems für Fledermausrufe mit Hilfe eines Raspberry Pi und automatisierten Klassifikationsverfahren in Python

Mommert, J. (2021): Brut- und Rastvogelerfassung im SPA-Teilgebiet Frießnitzer See (Ostthüringen) mit Beurteilung von Managementmaßnahmen und Empfehlungen