Sorgen Drohnen für die nächste Grüne Revolution?

20.06.2014 Forschung & Technik

Zukunftstechnologie für höhere Effizienz im Ackerbau

Wer bei dem Begriff Drohne gleich an Militäreinsätze in unwegsamen Gegenden Afghanistans denkt, liegt in diesem Fall daneben. Auch männliche Bienen haben nichts mit den Drohnen zu tun, die mittlerweile immer häufiger in den Schlagzeilen von landwirtschaftlichen Fachmedien auftauchen. Für das Magazin „Technology Review“ des renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) gehören die unbemannten Flugobjekte zu den zehn bahnbrechenden und zukunftsweisenden Technologien 2014. Was können Drohnen, und werden sie die Landwirtschaft revolutionieren?

Ab und zu sieht man Agrardrohnen schon über deutschen Äckern schweben. Ihre „Piloten“ sind Pioniere, die sich von dem Einsatz einen handfesten Nutzen versprechen. Die Flugobjekte sehen wie Minihelikopter aus, besitzen aber mehrere Rotoren. Daher der Name Multikopter. Ihr Gewicht liegt bei drei Kilogramm. Bis zu einem Gesamtgewicht von fünf Kilogramm  dürfen gewerbliche Nutzer das Gerät mit einer einfachen Genehmigung fliegen. Die Nutzlast fällt entsprechend schlank aus. Meist sind sie nur mit einer Kamera ausgestattet.

Besserer Überblick aus der Vogelperspektive

Mit diesen Kameras schießen sie aufschlussreiche Fotos. Es sind jedoch selten herkömmliche Digitalkameras. Stattdessen kommen häufig Hyperspektralkameras zum Einsatz. Diese liefern deutlich mehr Informationen, weil sie statt der üblichen drei Kanäle (Rot, Grün, Blau) über 100 Kanäle erfassen. Dazu zählen auch Wellenlängen aus dem ultravioletten und Infrarotbereich. Die unterschiedliche Reflektion des fotografierten Bewuchses lässt Rückschlüsse auf Pflanzenarten, Gesundheitszustand, Nährstoff- und Wasserversorgung oder Reifegrad zu. Aus den erfassten Daten werden Karten erstellt. Auf diesen erkennt der  Landwirt unter anderem, wo sich Unkraut - oder Krankheitsnester befinden, wo und wie viel er für einen optimalen Ertrag düngen und beregnen muss und wann seine Kulturen erntereif sind. So kann er seine Äcker teilflächenspezifisch bewirtschaften und Betriebsmittel gezielt – nicht zu viel und nicht zu wenig – einsetzen. Das ist gut für das Portemonnaie und für die Umwelt. Die Kameras können auch Bodenarten und -typen unbewachsener Flächen ermitteln. Außerdem lässt sich aus der Luft bereits vor der Ernte recht genau abschätzen, welche Erträge zu erwarten sind. Das bringt einen Informationsvorsprung für den erfolgreichen Handel mit den Erzeugnissen.

Beherrschbare Technik

Die Dohnentechnik ist vergleichsweise preiswert und liefert sehr exakte Daten. Bislang mussten Interessenten auf teurere und weniger genaue Satellitenaufnahmen oder Fotos zurückgreifen, die aus Hubschraubern oder Leichtflugzeugen geschossen wurden. Die Technik ist darüber hinaus anwenderfreundlich. Multikopter sind deutlich einfacher zu steuern als ferngesteuerte Helikopter-Modelle. Dafür sorgen Sensoren und Software, die das Gerät auf Kurs halten. Abstürze und Totalschäden kommen nur selten vor. Nach dem Einsatz wird die Drohne einfach wieder in den Kofferraum gepackt und zum nächsten Einsatzort gebracht.

Immer mehr Einsatzgebiete

Jäger können die Flugobjekte mit einer Wärmebildkamera statt einer Hyperspektralkamera bestücken. Damit sind sie beispielsweise in der Lage, Wildschweinrudel in über zwei Meter  hohen Maisbeständen zu orten und gezielt gegen sie vorzugehen. Die Tiere verursachen teilweise große Schäden, die von Jagdpächtern ausgeglichen werden müssen.

Für einen ganz anderen Zweck werden Multikopter seit 2013 in Baden eingesetzt. Dort ist der Maiszünsler ein gefürchteter Schädling, der Silo- und Körnermais im Sommer befällt und Ertragsverluste sowie Belastung mit Pilzgiften verursacht. GPS-gesteuert fliegt hier der Multikopter eines regionalen Dienstleisters die Flächen ab und lässt alle sieben Meter eine kleine Kugel fallen. Darin sind Trichogramma-Schlupfwespen enthalten, die die Maiszünslereier parasitieren, also biologisch bekämpfen. Das geht sehr viel schneller und preiswerter als die herkömmliche Verteilung der Schlupfwespen von Hand oder die Ausbringung eines Pflanzenschutzmittels mit einem speziellen Stelzentraktor.   

In mehreren Ländern sind Drohnen schon zu Landmaschinen mutiert. So unter anderem in Frankreich, Japan und den USA. Immer wieder wird in Fachkreisen die jetzige Phase in der Drohnen-Technologie mit der Situation in der Computer-Branche zu Beginn der 1980er Jahre verglichen. Ob die Euphorie begründet ist, bleibt abzuwarten. Für den Einsatz in der Präzisionslandwirtschaft müssen maßgeschneiderte Software-Lösungen her. Das ist die Voraussetzung für eine breite Akzeptanz der Landwirte.

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