Drohneneinsatz in der Landwirtschaft - Weinbauoptimierung
Ausgangssituation
Die Landwirtschaft beeinflusst das Leben vieler Menschen und ist einer der wichtigsten Wirtschaftsfaktoren in Österreich. So wurden in Österreich im Jahr 2020 7,7 Mrd. Euro durch landwirtschaftliche Betriebe umgesetzt (STATISTIK AUSTRIA, 2021). Der Weinbau ist besonders hervorzuheben, da dieser einen erheblichen Einfluss auf die Lebensmittel-, Getränke- und Medienbranche hat. Ein Problem im Weinbau ist jedoch die Erhebung von Daten aus Weinbergen, zum Beispiel zur Qualitätsanalyse und Vermessungsdaten, da dies heutzutage meist auf manuellen direkten Messmethoden beruht, welche zeit- und ressourcenaufwendig sind. Auf Grund dessen wird immer öfter auf technische Hilfsmittel zur Effizienzsteigerung und Unterstützung der Bauern gesetzt. Insbesondere der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft könnte sich als vielversprechende Lösung herauskristallisieren. Dies ist unter anderem auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Drohnen im Weinbau zurückzuführen.
So können sie zum Beispiel zur Analyse des saisonalen Pflanzenwachstums, der Qualitätsanalyse der Ernte oder dem Erkennen von Schäden an der Pflanze durch Schädlinge oder Wetter verwendet werden. Zusätzlich könnten Pestizide und Dünger mittels Sprühvorrichtungen an den Drohnen einfacher über den Anbaugebieten verteilt werden.
Derzeit werden Drohnen in der österreichischen Landwirtschaft nur selten eingesetzt, meist in Kooperation zwischen einem wissenschaftlichen Institut und einem Landwirt oder Agrarbetrieb im Rahmen eines Einzelprojekts. Infolgedessen haben viele Winzer oft keinen Zugang zu professionellen Drohneneinsätzen zur Überwachung oder Analyse ihrer Weinberge und das technische Wissen zur Speicherung, Analyse und Informationsgewinnung aus den Daten ist in der Regel nicht vorhanden.
Lösungsansatz
Unsere Aufgabe ist es, genau diese Lücke zu schließen. Mit unserem individuellen und modular aufgebauten Einsatzpaket „AXB all-in-one“, in welchem Hardware, Software, Personal, Analyse und Sensorik flexibel anpassbar sind, positionieren wir den Drohneneinsatz als "One-Stop-Shop" und bieten somit ein Rundumpaket als Drohnenservice an.
Mit dem Weinbau-Projekt sehen wir uns stark im Bereich der digitalen Landwirtschaft verwurzelt. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Festlegung eines Drohnenservices im Bereich der Digitalen Landwirtschaft, im speziellen für den Weinbau, den die Kunden in Zukunft für professionelle Drohneneinsätze auf ihren Agrarflächen und zur Analyse und Unterstützung der landwirtschaftlichen Tätigkeiten nutzen können. In diesem Projektjahr liegt der Fokus auf der Durchführung und Umsetzung eines Pilotprojekts im Bereich Weinbau zur Planung und Strukturierung eines Drohnenservices für den Einsatz in Weingütern und den ersten automatischen Drohnenflügen über Weinbergen.
Vorteile von Drohneneinsatz in der Landwirtschaft
Kostenreduktion
Geringe Betriebskosten und einfache Handhabung des Gerätes. Diese Vorteile werden dann schlagend, wenn man die Kosten konventioneller Helikopter vergleicht, die bei rund 65 Euro pro Flugminute liegen. Des weiteren ermöglicht der automatische Flugablauf eine autonome Datenerfassung, wobei die Drohne einer geplanten Flugroute mit GPS-Koordinaten folgt. Somit kann der gesamte Einsatzort einfach und schnell abgedeckt werden.
Die Kostenreduzierung ergibt sich jedoch nicht nur aus dem Flug, sondern auch aus der schnellen Aufbereitung und Informationsgewinnung der Daten. Durch die Analyse und Kontrolle von Bewirtschaftungs- und Managementmethoden mit Hilfe von Drohnendaten kann zum Beispiel genau festgestellt werden, welche Pflanzen zu wenig gedüngt wurden oder mehr Wasser benötigen und dann gezielt gewässert oder gedüngt werden.
Zeitersparnis
Zum einen ist für den Drohnenflug nur eine kurze Vorbereitungszeit erforderlich, etwa um die Ausrüstung und das Wetter zu prüfen. Zum anderen können die eingesetzten Drohnen an fast jeden Ort senkrecht starten und landen und somit die Zeit für die Auswahl eines geeigneten Startplatzes verkürzt werden. Drohnen können auch bei bewölktem Wetter verwendet werden. Der flexible Einsatz von Drohnen führt zu einer schnelleren Vermessung des Untersuchungsgebiets und Erfassung von Daten als es mit manuellen oder direkten Messmethoden mit anderen technischen Hilfsmitteln möglich ist. Und nicht zuletzt können mittels AI-basierten automatisierten Analysemethoden große Datensätze schnell analysiert undInformationen daraus gewonnen werden.
Datenklarheit- und Zuverlässigkeit
Durch die Flexibiität des Einsatzes, können Drohnen problemlos zu einer periodischen Datenerfassung verwendet werden. Dies bietet unter anderem die Möglichkeit eines saisonübergreifenden Vergleichs von weinbaurelevanten Daten wie dem Auftreten und der Dauer von phänologischen Stadien der Reben.
Dazu gehören qualitativ hochwertige Luftbildaufnahmen in verschiedenen multispektralen Bereichen, die sogar die Beobachtung von Objekten wie Pflanzen im einstelligen oder Sub-Zentimeter-Bereich ermöglichen. Dies erlaubt die gezielte Analyse von bestimmten pflanzen-, meteorologischen oder bodenrelevanten Faktoren wie Pflanzenwachstum, Temperatur, Niederschlagsmengen oder Stickstoffgehalt im Boden. Auf der Grundlage der gewonnenen Informationen können Karten erstellt werden, die die Messdaten grafisch und übersichtlich darstellen.
Modularität
Die einfache Handhabung von Drohnen in Verbindung mit einer großen Auswahl von Sensoren und Hardware ermöglicht ein breites Spektrum von Anwendungen im Weinbau. Diese reichen von der Kontrolle von Bewirtschaftungspraktiken, der Untersuchungen und Verbessern der Weingartenstruktur, der Untersuchung der Pflanzengesundheit und des Pflanzenwachstums im Laufe einer Saison, der Unterstützung bei der Erkennung von Schädlings- oder Wetterschäden, der Analyse und Vorhersage von Ernten bis hin zur Möglichkeit, Bilder von Objekten aus verschiedenen Blickwinkeln aufzunehmen, um digitale 3D-Modelle der Gebäude oder Pflanzen zu rekonstruieren und analysieren.
Umweltfreundlchkeit
Da Drohnen durch wiederaufladbare Batterien elektronisch angetrieben werden, sind für ihren Einsatz keine fossilen Brennstoffe erforderlich, wodurch der Betrieb von Drohnen CO2-neutral ist. Außerdem bedeutet das Verwenden von Drohnen weniger Fahrten mit Traktoren oder anderem schweren Gerät.. Dadurch werden der Kraftstoffverbrauch und der Ausstoß von Abgasen erheblich reduziert.
