Landwirtschaft und Forstbetrieb

Agrarwirtschaft, der perfekte Partner in der modernen Landwirtschaft

In der Landwirtschaft bieten wir mit unserem Multikopter die verschiedensten Einsatzbereiche an
In Kombination mit unserer Wärmebildkamera ist es möglich vor der Ernte die Flächen abzufliegen und so Tiere zu identifizieren die sich dort versteckt halten und vor dem sicheren Tod zu retten.
Mit der Installation eines Abwurfsystems, können z.B. Trichogramma gegen den Maiszünslers komplett autonom abgeworfen werden. Für einen Hekta Fläche werden gerade mal nur 4min benötigt.
Zusätzlich kann auch ein Sprühsystem angebracht werden, um Mittel effizient über die Fläche aus geringer Höhe zu verteilen. Solche Einsatzzwecke waren vor kurzer Zeit noch undenkbar, mittlerweile aber für unsere Multikopter eine Kleinigkeit.

In Verbindung mit einer Hyperspektral Kamera ergeben sich neue Einsatzgebiete in der Landwirtschaft:
" Bestand dokumentieren
" Krankheiten im Bestand identifizieren
" Bewässerung der Fläche optimieren
" Den optimalen Zeitpunkt der Ernte ermitteln
" Den Einsatz von Pflanzenschutzmittel zu verbessern
Wir empfehlen für den Einsatz u.a. die Kameras der Firma Rikola:
http://www.rikola.fi/site/products/hyperspectral-camera/

Features:
" GPS unterstützte Flugsteuerung für den voll autonomen oder manuellen Einsatz
" Livebildübetragung in VGA und HD 1080/60p Auflösung
" No Panic Mode: Unser Multikopter stabilisiert sich von alleine, einfach die Hände von der Steuerung lassen und der bleibt auf der Position und Höhe stehen.
" Bis zu 60min Flugzeit sind möglich, abhängig von der eingesetzten Kamera und Multikopter Typ
" Einsatz selbst bei Regen möglich
" Nutzung von verschiedenen Kameras, Abwurfsystemen und Sensoren möglich
" Redundante Auslegen unserer Flugelektronik und Akkumulatoren, bieten wir einen leistungsstarken und sicheren Multikopter an.
" Made in Germany: Durch die eigene Entwicklung, können wir jeden Kunden seinen individuellen Multikopter anfertigen


Die moderne Landwirtschaft setzt im Gegensatz zur bisherigen industriellen, monokulturellen und kapitalintensiven Landwirtschaft auf die vielfältige, lokale und regionale bäuerliche Wirtschaftsweise und deren traditionellem Wissen. Mit dieser neuen Herausforderung, ein nachhaltiges und erfolgreiches Agrarkonzept auch langfristig erfolgreich zu machen, müssen den regionalen Bauern auch die technischen Möglichkeiten der Großagrarindustrie zur Verfügung stehen. Hier spielen die Einsatzbereiche der technologisch fortschrittlichen Flugroboter eine bedeutende Rolle.

Weinbau

Beispielsweise finden Drohnen im Weinbau eine interessante Verwendung, bei denen diverse Flüge die Knochenarbeit der Winzer und Arbeiter ersetzen können. Die an Steilhängen angelegten Weinreben sind oft ein erhöhtes Risiko für die Arbeiter. Hier haben sich in den letzten Jahren durch Forschungsprojekte Drohnen als eine sehr hilfreiche und sichere Alternative zu bisherigen Methoden dargestellt. Ob ein Flug mittels unbemannten Hubschrauber, welcher pro Akkuladung auf einer Fläche von bis zu 500 m⊃2; Fläche sprühen kann, oder die Aufnahme von Nahinfrarotbildmaterial (NIR) zur Reifefeststellung durch Önologen. Die Möglichkeiten scheinen schier unendlich. Durch die kleinen Luftfahrzeuge werden lebensgefährliche Missionen von Großhubschrauber übernommen und können mit einem wesentlich geringeren Sicherheitsrisiko auch bedeutend leiser durchgeführt werden.

Schädlingsbekämpfung

Auch in der Insekten- und Schädlingsbekämpfung gewinnen Drohnen mehr Bedeutung. Auf Mallorca und in den USA werden z. B. Drohnen eingesetzt, um Moskitovorkommen ausfindig zu machen und diese dann gezielt an ihren Brutgebieten zu bekämpfen. Die Kombination von Flugrobotertechnik und der gerichteten Bekämpfung der Schädlinge ermöglicht es, die Zahl der Moskitos bspw. um bis zu 88 Prozent zu senken.

Trichogramma

Ein weiteres Projekt ist die natürliche Schädlingsbekämpfung von Maiszünslern durch das Aussetzen von Trichogramma. Hierbei handelt es sich um eine Schlupfwespe, welche als effizienter und natürlicher Feind des Maiszünslers gilt. In diesem Verfahren werden in kleinen Kapseln ruhende Schlupfwespen ausgesetzt. Diese parasitieren die Eier des Maiszünslers und verringern die Ausbreitung des Schädlings, der Schädigung der Pflanze und somit den Ernteausfall für Landwirt und Verbraucher. Ein Flugroboter eignet sich hier besonders, da eine rechtzeitige Ausbringung der Trichogramma sich mit der Getreideernte und somit sich mit der Hochsaison überschneidet. In nur einem Fünftel der Zeit kann ein solches unbemanntes Luftfahrtsystem bis zu 6 Hektar pro Akkuladung abfliegen. Nach einem schnellen Austausch des Akkus wird der Auftrag fortgesetzt. Die Drohnen fliegen, vergleichbar mit der Vorgehensweise bei einer Vermessung über Photogrammetrie (mehr zu diesem Thema können Sie in unserem Artikel „Einsatz von Drohnen im Vermessungswesen“ nachlesen), in einer mäanderförmigen Flugroute über die Felder und setzen alle 14 bis 18 Meter eine solche Trichogrammakugel aus. Eine manuelle Verteilung dauert bedeutend länger und eine maschinelle Alternative über einen Hochradtraktor setzt auf seltene und sehr kostenintensive Gerätschaft. Flugroboter sind schon seit einigen Jahren in der Schweiz und nun auch in Deutschland für Einsätze dieser Art in Gebrauch.

NIR Fotografie

Zur Analyse von Pflanzen wird auf die Nahinfrarottechnologie zurückgegriffen. Hier wird eine Eigenschaft von Pflanzen und deren Chlorophyllgehalt zu Nutzen gemacht. Der Unterschied im Reflexionsindex zwischen einer gesunden Pflanze und einer kranken Pflanze ist im sichtbaren Bereich des Lichts kaum feststellbar. Im Nahinfrarotbereich hingegen ist der jeweilige Unterschied bedeutend größer. Damit lässt sich der Zustand einer Pflanze an der reflektierten Menge des Lichtes im Bereich von 760-900nm Wellenlänge fest machen. Die Informationen werden in der Auswertung in Landwirtschaft, Forstbetrieb sowie Schädlings- und Pilzbekämpfung verwendet. Mit einem geringen Aufwand ist es nicht nur möglich, den Zustand und das Wachstum der Flora zu begutachten und zu überwachen, sondern auch für die Erkennung und Unterscheidung von Baum- und Pflanzenbeständen. Jede Pflanze hat ein unterschiedlich starkes Reflektionsvermögen und kann somit z. B. für eine Bestandsauswertung und –zählung einzelner Baumarten im Forstbetrieb eingesetzt werden.

Rehkitzrettung

Ein branchenübergreifender Einsatz von Drohnen hilft auch den Wildbestand zu schützen. Häufig sind Rehkitze in Feldern der Landwirte unterwegs und ruhen während das Elternteil auf Nahrungssuche ist. Für die Menschen ebenso wichtig ist es, die Ernte zeitgerecht einzuholen, um den Ertrag und die Effizienz der Landwirtschaft zu maximieren. Leider passiert es, dass der Rehnachwuchs den Erntefahrzeugen zum Opfer fällt, was für die Natur einen bedauernswerten Verlust und für die Landwirte eine Verzögerung in der Ernte darstellt. Hier arbeiten Forst- und Landwirtschaft gemeinsam an einer Strategie, die die Vertreibung der jungen Rehe aus den Felder direkt vor der Ernte vorsieht. Ziel ist es, die Todesfälle der Rehe auf ein Minimum zu reduzieren. Um dies zu ermöglichen, werden Multirotordrohnen mit Kamera und Live-Bildübertragung vor der Ernte und Vertreibung über die Felder geflogen und mittels Wärmebildsensorik und normalen Kameras eine Ortung der Rehkitze zu ermöglichen. Diese werden dann gezielt aus den Feldern getrieben, um eine entspannte Ernte auch für die Rehe zu garantieren.


Autonomen Systemen gehört die Zukunft

In der Landwirtschaft bahnt sich eine Revolution an. Drohnen erobern zunehmend die Felder und verdeutlichen: Unbemannten Systemen gehört auch im Agrarbereich die Zukunft. Eine Drohne bringt ein Spritzmittel schneller und gezielter aus.

Auch Öko- und Bio-Bauern kommen nicht ohne natürliche Mittel zur Unkraut- oder Schädlingsbekämpfung aus. Mit Drohnen können diese deutlich präziser ausgebracht werden. Die autonomen Helfer in der Luft kartographieren landwirtschaftliche Nutzflächen schneller, erkennen Unkrautbefall oder spüren Wildtiere vor der Ernte mit Wärmebildkameras auf. Für die Fluggeräte sind Hanglagen in Weinanbaugebieten kein Problem, auch weite Flächen können sie abdecken.

Roboter auf und über dem Feld

Bei "Precision Farming" (Präzisionsackerbau) und Smart Farming (digitalisierte Landwirtschaft) sind Sensoren zur Überwachung von Feldern und intelligente Landmaschinen die Schlüsseltechnologien. Dass lokal nur nach Bedarf gedüngt oder eingegriffen wird, ist für Bauern nichts neues. Die Entwicklung von Drohnen, Software für Bildanalyse und die Forderungen nach mehr Umweltschutz und Nachhaltigkeit sind die letzten Bausteine für eine kommende, große Umwälzung.

In vier Teilbereichen werden die autonomen Flugsysteme in Zukunft eingesetzt:

1. Bodenanalyse

Um auch über große Felder und Flächen immer im Bilde zu bleiben, schnell auf Schädlinge, Stickstoffgehalt, Wassermangel oder verirrte Tiere reagieren zu können, liefern Drohnen eine gute Grundlage. Algorithmen können anhand von Farbspektren erhöhtes Aufkommen von Unkraut feststellen, Sensoren erstellen 3D-Karten des Bodens und können Saat-Muster erarbeiten.

2. Aussaat

Die Kosten für die Aussaat können durch Drohnen drastisch gesenkt werden, mit Zwischensaaten, bei denen größere Maschinen bestehende Nutzpflanzen schädigen würden, lassen sich Böden zudem besser vorbereiten. Drohnen können auch biologische Schädlingsbekämpfer wie die Schlupfwespe ausbringen.

3. Spritzmittel

Drohnen können ihre Flughöhe dem Boden anpassen und so effizienter spritzen. Sie versprechen die Reduktion eingesetzter Spritzmittel und können die Arbeit bis zu fünf mal schneller als Menschen und herkömmliche Maschinen erledigen.

4. Überwachung

Wärmebilder aus der Luft können tausenden Rehkitzen, Rebhühnern und Hasen das Leben retten, bis zu einer halben Million Tiere fallen Deutschlands Ernten jährlich zum Opfer. Durch die Kostenersparnis und Flexibilität gegenüber Satellitenbildern erlauben Drohnen auch eine kontinuierliche Überwachung der Nutzpflanzen.

Unkrautdichte, Bewässerungsgrad, Gesundheit der Pflanzen oder Befall mit Pilz und Bakterien - Multispektral-Analysen geben Aufschluss über den Zustand der Felder und erlauben dem Landwirt eine schnellere Reaktion.

Jedes Jahr fallen der Landwirtschaft rund 100.000 Rehkitze zum Opfer.
(Quelle: Bayerischer Jagdverband/dpa)

Viele Experten sind sich einig: In Zukunft werden Landmaschinen und Drohnen komplett autonom als Schwärme auf den Feldern unterwegs sein. Die Geschwindigkeit der Entwicklung hängt jedoch nicht nur von der technischen Entwicklung sondern auch vom Gesetzgeber ab.