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Drohne fliegt über Feld
Smarte Schädlingsbekämpfung

Die neue Hilfskraft in der Land- und Forstwirtschaft

Moderne Technologien halten Einzug in die Land- und Forstwirtschaft. Die Firma Agrarpiloten leistet dabei Pionierarbeit. Die Idee: spezialisierte Drohnen erledigen für den Menschen aufwendige Arbeit aus der Luft - das spart Zeit, Geld und ist gut für die Umwelt.
Res Witschi
Res Witschi, Delegierter für nachhaltige Digitalisierung
10. Dezember 2020

Klimatische Veränderungen beeinflussen Ökosysteme und damit die Lebensgrundlage der Landwirte und Förster. Diese neuen Herausforderungen bedingen neue Lösungen.

 

Die Digitalisierung birgt hier viel Potenzial und die junge Firma Agrarpiloten etabliert Drohnen als praktische Hilfskraft.

Kampf dem Mais-Schädling

Kampf dem Mais-SchädlingDer Maiszünsler ist eine unbeliebte Schmetterlingsart. Seine Larven fressen sich durch die Stängel von Maispflanzen, bis diese umknicken. Das führt regelmässig zu hohen Ernteeinbussen. Statt den Schädling mit Gift zu besprühen, setzt man ihm heute einen natürlichen Feind entgegen: die Schlupfwespe. Damit die Maispflanzen nicht beschädigt werden, müssen die Schlupfwespeneier aufwändig von Hand verteilt werden, oder, sehr viel effizienter, per Drohne. Zu diesem Zweck hat ein Tüftler eine spezielle Drohne für die Agrarpiloten entwickelt, die mit Schlupfwespenlarven gefüllte Kugeln automatisiert im Feld verteilt.

Der extra für die Agrarpiloten angefertigte Hexakopter im Einsatz. (Quelle: Agrarpiloten)


Das Angebot der Agrarpiloten ist eine Rundum-Dienstleistung. In den Landi-Filialen können Landwirtschaftsbetriebe ihre Felder anmelden, wobei deren GPS-Koordinaten angegeben werden müssen. Die durch Funk und GPS angeleitete Drohne fliegt schliesslich unter Aufsicht eines Piloten das Feld selbstständig ab und verteilt die Schlupfwespenlarven gleichmässig. Das IoT-basierte System funktioniert weitgehend autonom, was es besonders effizient und im Verhältnis zu früheren Praktiken günstig macht.


Die Datenübertragung von der Software an die Drohne und umgekehrt funktioniert über das Mobilfunknetz. Die meisten Landwirtschaftsbetriebe befinden sich fernab von Ballungszentren, einige gar in abgelegenen Bergregionen. Ein zuverlässiges und flächendeckendes Netz ist daher zentral.


Für eine sichere Zukunft der Schweizer Landwirtschaft sind solche effizienzsteigernden Lösungen wichtig, weil ein wärmeres Klima die Verbreitung von Schädlingen begünstigt. In Anbetracht des Klimawandels wird das Schädlingsproblem in Zukunft demnach eher grösser als kleiner, weshalb die Branche auch technologisch auf Trab bleiben muss.

Borkenkäfer fressen Schweizer Wälder

Der Borkenkäfer macht den Schweizer Wäldern zu schaffen. Die kleinen Tiere fressen sich unter der Rinde entlang und bilden ganze Tunnelsysteme. Eigentlich gehören sie zum natürlichen Ökosystem des Waldes. Bei besonders trockenen und warmen Temperaturen vermehren sie sich aber überproportional und das Gleichgewicht im Wald kippt. Auch dieses Phänomen ist damit direkt vom Klimawandel abhängig und wird deshalb immer ärger. 2019 verzeichnete man den zweithöchsten je gemessenen Befall von Borkenkäfern in Schweizer Wäldern. Ist ein Baum vom Borkenkäfer befallen, vertrocknet er. Der Förster muss ihn möglichst schnell fällen, bevor der Käfer auf die umliegenden Bäume übertritt.


Auch hier bietet modernste Technologie Lösungen für die Zukunft. Die Agrarpiloten bieten mit ihren Multikoptern und autonomen Flächenfliegern ein Borkenkäfer-Monitoring an. Die Drohne fliegt dabei in kurzer Zeit grosse Waldflächen systematisch ab und nimmt Bilder auf. Die Software erstellt mit Hilfe von maschinellem Lernen ein Verzeichnis aller Bäume im Wald, wobei jeder Baum seine eigene Identifikationsnummer erhält. Das System erkennt und speichert die Art des Baums, Höhe, Umfang und die genauen Koordinaten. Dieses Prozedere wird regelmässig im Abstand von sechs Wochen durchgeführt und die Aufnahmen der verschiedenen Einsätze werden miteinander verglichen. Dabei registriert das System, wenn sich Bäume über die Zeit im Aussehen verändern und erkennt über 200 verschiedene Krankheitsmerkmale. So ist es schliesslich möglich, Krankheiten und einen Borkenkäferbefall zu erkennen.

Mit den Drohnen der Agrarpiloten können grosse Waldflächen in kurzer Zeit aus der Vogelperspektive aufgenommen werden. (Quelle: Agrarpiloten)


Der grosse Vorteil dabei ist, dass das System einen Befall bis zu vier Wochen früher erkennt. Die Multispektralkamera arbeitet im Nahinfrarotbereich, wodurch die Trockenheit eines Baums erkannt wird, bevor man es mit blossem Auge erkennen kann. Weil der Förster einen kranken Baum somit viel früher entnehmen kann, werden die umliegenden Bäume besser vor dem Käfer geschützt. Zudem hat das Holz in diesem frühen Stadium des Befalls weniger Schaden genommen und erhebliche Werteinbussen können verhindert werden. Registriert das System bei einem Baum oder einer Baumgruppe einen Borkenkäferbefall oder eine andere Krankheit, informiert es den zuständigen Förster über die zugehörige App. In dieser sieht der Förster auf einer Karte wo betroffene Bäume stehen und kann so gezielt Massnahmen einleiten. Die Übertragung der umfassenden Daten in die App läuft über das Mobilfunknetz. Eine flächendeckende Verfügbarkeit von 5G mit der entsprechend leistungsfähigeren Verbindung kann hier in Zukunft eine schnellere Datenübertragung gewährleisten.


Der innovative Ansatz der Agrarpiloten hat auch Vorteile über die Kontrolle des Borkenkäfers hinaus. Das exakte Verzeichnis des Waldes und aller Bäume macht die Arbeit der Förster grundsätzlich effizienter. Geht beispielsweise eine Bestellung für Fichtenholz ein, weiss der Förster in kürzester Zeit, wo entsprechende Bäume stehen und welche ohnehin gefällt werden müssten. Aber auch im Zusammenhang mit Stürmen und Unwettern erweist sich das System als nützlich. Dank des Verzeichnisses aller Bäume ist nach einem Sturm eine sehr exakte Schätzung des Schadens möglich. Die Software der Agrarpiloten vergleicht die Bilder vor und nach dem Sturm, erkennt welche Bäume umgeknickt sind und kann so den monetären Schaden errechnen. Dieser Aspekt ist insbesondere für die Zukunft wichtig, weil der Klimawandel immer heftigere Stürme verursacht und es zu grösseren Schäden kommt.

Digitale Landwirtschaft auf dem Vormarsch

Die Agrarpiloten bauen ihr Angebot laufend aus. Derzeit bieten sie nebst der Drohne zur Bekämpfung von Maiszünslern und dem Borkenkäfer-Monitoring auch eine Drohne zum Ausbringen von Pestiziden an, sowie eine Lösung für die Über- und Untersaat.

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Beitrag zu Nachhaltigkeit

Die Agrarpiloten leisten mit ihren innovativen Angeboten einen wirksamen Beitrag zu den Sustainable Development Goals (SDG) der UNO.

SDG 13: Der Umgang mit Folgen des Klimawandels, wie stärkeren Unwettern oder vermehrtem Schädlingsbefall wird erleichtert und effizienter gestaltet.

SDG 15: Es wird ermöglicht Schädlinge, wie den Borkenkäfer oder den Maiszünsler ökologisch, effizient und ohne den Einsatz von Pestiziden zu bekämpfen.