Seit der Gründung unserer EXAgT im Januar 2015 diskutieren wir untereinander und mit Kollegen immer wieder über das Thema „Drohnen“. In diesem Jahr wurde nun aus der Theorie Praxis, wir nutzten Drohnen zum einen für die Begleitung und Störgrößenermittlung eines produktionsintegrierten Großparzellenversuches (PiG) als auch zur Applikationskartenerstellung für die N-Andüngung im Frühjahr auf Grundlage der N-Aufnahmekarten im Herbst (Raps, Wintergerste/-roggen, früher Winterweizen). Wir wollen in diesem Newsletter nicht so sehr auf technische Aspekte und Differenzierungen der Drohnen eingehen, sondern Einsatzmöglichkeiten und (heutige) Grenzen des Drohneneinsatzes besprechen.
Welche Einsatzgebiete gibt es für Drohnen in der Pflanzenproduktion?
Bestandskontrolle
Liveaufnahmen oder verarbeitete Orthobilder von Drohnen können bei der Bonitur größerer oder schlecht einsehbarer Schläge helfen. Für hohe Kulturen (Mais, Raps usw.) ergeben sich damit Möglichkeiten der Schadensbeurteilung (Wild, Hagel, Schädlinge, Trockenstress …).
Gezielte Ausbringung von „biologischen Pflanzenschutzmitteln“
Die Bekämpfung des Maiszünslers durch die Ausbringung von Trichogramma mittels Drohnen ist seit ein/zwei Jahren in der landwirtschaftlichen Praxis angekommen. Die Kosten liegen gleichauf bzw. nur leicht höher als mit Alternativverfahren, Praktiker bestätigen die Wirksamkeit des Drohneneinsatzes.
Gezielter Pflanzenschutz
Mittlerweile gibt es Drohnen, die 10-30 l/kg Ladung mitnehmen und verteilen können (flüssig und fest). Denkbar sind hier die Bekämpfung von Unkraut-, Schädlings- oder Krankheitsnestern aber auch die Schneckenkornverteilung oder die Saat kleinkörniger Leguminosen/Zwischenfrüchte (geringe Saatmengen/ha) scheint in realistische Bereiche zu kommen.
Orthofotos zur Begleitung/Störgrößenermittlung von PiG und zur Erstellung von Applikationskarten
Aus den Drohnenaufnahmen (Farbe, NIR o.ä., abgeleitete Indizes wie NDVI) werden geometrisch exakte Orthofotos errechnet, diese dienen als Grundlage zur Ableitung von Applikationskarten oder Störgrößenkarten. Die Störgrößenkarten dienen zur besseren Interpretation der von uns betreuten Großparzellenversuche (PiG) und sind bei der geostatistischen Auswertung sehr hilfreich.
Abbildung 1: NDVI Orthofoto Mais
Von Orthofotos zu agronomischen Führungsgrößen
Ein Orthofoto als Ergebnis einer Befliegung mit einer NIR Kamera (nahes Infrarot) ist ein Vegetationsindex, meistens der NDVI. Dieser muss in eine agronomische Führungsgröße überführt werden (z.B. N-Aufnahme kg N/ha), was durch Referenzmessungen am Boden möglich ist (beim Raps z.B. YARA ImageIT, Rapool N-Waage/Biomasseschnitt). So können für die Düngung im Frühjahr (N1, N1+N2) mittels im Herbst aufgenommener NDVI Orthofotos sehr gut N-Applikationskarten erstellt werden. Die Befliegung erfolgt z.B. für Raps Ende Oktober/Anfang November, danach werden die Bilder verarbeitet und Streukarten erstellt, die dann mit jedem ansteuerbaren GPS-Streuer/Spritze ausgebracht werden. Die Planung erfolgt dabei transparent und agronomisch fundiert, in Abstimmung mit dem Landwirt, durch Algorithmen der EXAgT (DüV gerecht). Ohne die Zuordnung von Referenzinformationen über die agronomische Führungsgröße am Boden ist der NDVI nur eingeschränkt nutzbar.
In Zusammenarbeit mit der Rucon (Drohnenbefliegung/ Referenzmessung/ Bildverarbeitung) bieten wir dies als Dienstleistung ab diesem Herbst für rund 10,00 €/ha an (flächenabhängig).
Was muss man über die Rahmenbedingungen des Drohneneinsatzes wissen?
Die Luftverkehrsordnung (LuftVO)
Seit April 2017 gibt es gesetzliche Einschränkungen im Betrieb von Drohnen. So muss für Drohnen mit einem Abfluggewicht > 2 kg ab dem 01. Oktober 2017 ein zertifizierter Kenntnisnachweis vorhanden sein, Beschränkungsgebiete müssen eingehalten werden, die Drohnen müssen haftpflichtversichert sein. Sichtflug ist vorgeschrieben, also ist z.Z. kein autonomer Betrieb mittels GPS-Routen möglich, wenn dabei der Sichtkontakt zur Drohne abbricht.
Abbildung 2: GreenCopter® Basic von Rucon Engineering
Wetterabhängigkeit
Leider ist der Einsatz von Drohnen zur Bildaufnahme bei stärkerem Wind wie auch Regen nicht möglich. Als Grenze gilt eine Windgeschwindigkeit von 10 m/s, das sind 36 km/h.
Nach unseren Erfahrungen ist damit eine genaue Terminplanung nicht einzuhalten, sondern man muss mit Abweichungen von bis zu einer Woche rechnen.
Geometrische Entzerrung, Erstellung von Orthofotos
Um die mit den Drohnen aufgenommenen Luftbilder zu Orthofotos zu verarbeiten, ist professionelle Software sowie Erfahrung des „Bildverarbeiters“ nötig.
Fazit
Der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft hat seine Berechtigung, allerdings gibt es (zurzeit?) noch einige Einschränkungen. Wenn man was machen will mit Profis beginnen, gerade bei der Erstellung von Applikationskarten, die ja dann dort sein sollten wo auch der Schlag ist. Sichtflugpflicht verhindert den automatischen Einsatz und das Befliegen größerer Schläge/Schlagkomplexe. Vor allem die Wetterabhängigkeit verhindert einen Einsatz „Just-in-time“, also der unmittelbare Einsatz einer Drohne vor einer Dünge- oder Pflanzenschutzapplikation. Weiterhin bleibt das Thema, in wieweit Vegetationsindizes, wie z.B. der NDVI, sich in agronomische Führungsgrößen wie dem N-Gehalt von Pflanzen oder die Befallswerte von Krankheiten umrechnen lassen.
Die EXAgT auf der MeLa 2017
Nach dem Erfolg unseres Messeauftritts auf der agra 2017 werden wir mit unseren Partnern von der GIS GmbH auf der Mela in der Halle 2 auf dem Stand 218a unsere Produkte und Dienstleistungen präsentieren. Sie sind herzlich eingeladen, wir freuen uns auf ihren Besuch und hoffen auf viele und gute Gespräche!
Unsere Kontaktdaten sind:
arnim.grabo@exagt.de
+49 (0) 176 72588814, +49 (0) 34324 269737
andreas.schmidt@exagt.de
+49 (0) 173 352 8960, +49 (0) 34324 269739
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