Drohnen und KI im Feld

Der Einsatz von chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln ist der gängigste und kontroverseste Bereich im Pflanzenschutz. Viele negative Auswirkungen auf Flora und Fauna sowie die menschliche Gesundheit sind bekannt. Trotzdem kommen die meisten bayerischen Betriebe nicht ohne Spritzmittel aus. In Zukunft steht in diesem Bereich ein Wandel an. Denn von der Bayerischen Staatsregierung wurde das Ziel gesetzt, bis 2028 den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln um die Hälfte zu reduzieren. Alternativen wie die mechanische Unkrautbekämpfung helfen oft unzureichend gegen hohen Unkrautdruck, sind im Einsatz zu teuer oder können aufgrund fehlenden Arbeitspersonals nicht durchgeführt werden. Zudem können sie neue Risiken wie erhöhte Erosionsgefahr mit sich bringen.

Ein Ansatz zur Reduzierung von Pflanzenschutzmitteln ist die teilflächenspezifische Applikation. Dabei werden die Herbizide gezielt nur auf das Beikraut ausgebracht. Im Vorhaben EWIS2 arbeitet das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) mit der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) am TUM Campus Straubing und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) in Ruhstorf an der Rott zusammen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen, wie die Vorteile des teilflächenspezifischen Ansatzes mit den Vorteilen des mechanischen Pflanzenschutzes durch Feldroboter verbunden werden können. Ziel ist es dabei, dass ein Hackroboter sein Werkzeug spezifisch dort einsetzt, wo Beikräuter am Acker vorkommen. Durch dieses effiziente Vorgehen lassen sich die Einsatzzeiten des Roboters minimieren und das Erosionsrisiko vermindern. Als Grundlage für die teilflächenspezifische Bekämpfung dienen Applikationskarten. Für die Erstellung der Karten ist es notwendig, die exakten Positionen der Unkräuter zu kennen. Diese sollen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz in Drohnenaufnahmen erkannt werden. Damit die KI Unkräuter erkennen kann, ist es erforderlich, diese zu trainieren. Dazu werden manuell gekennzeichnete Drohnenfotos von Mais- und Sorghumfeldern verwendet.

Im Folgenden wird ein detaillierter Einblick in das Projekt gegeben. Dazu werden die notwendigen Arbeitsschritte von der Akquise der Flächen bis hin zur Kartenerstellung aufgezeigt.