Für effizienten Pflanzenschutz: Im Rahmen des Projekts HoPla – Hochleistungssensorik für smarte Pflanzenschutz-Behandlung, soll ein Expertenteam von Bosch, BASF Digital Farming, Amazonen-Werke und der Universität Hohenheim in Stuttgart erforschen, wie mittels optischer Technologien und künstlicher Intelligenz durch eine agronomisch bedarfsgerechte Ausbringung nur dort Herbizide appliziert werden, wo Unkraut steht und auch aus agronomischer Sicht bekämpft werden muss. Gefördert wird das Projekt vom Deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms „Photonik für die digital vernetzte Welt – schnelle optische Kontrolle dynamischer Vorgänge“. Das Projekt ist bereits im September gestartet und soll bis August 2025 laufen.
Die Vereinten Nationen gehen davon aus, dass die Weltbevölkerung bis 2050 die 9-Milliarden-Grenze überschreiten wird, was eine Steigerung der Nahrungsmittelproduktion um mindestens 70 % erfordert. Landwirte müssen sich dieser Herausforderung stellen, indem sie die begrenzte Menge an verfügbarem Ackerland möglichst nachhaltig und ressourcenschonend nutzen. Ein wertvoller Beitrag ist ein effizienterer Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere gegen ertragsmindernde Unkräuter, ohne die Erträge der Landwirte zu gefährden oder zu minimieren.
In vielen Regionen in Europa werden Herbizide jedoch nach wie vor flächendeckend ausgebracht. Eine gezielte Behandlung unerwünschter Pflanzen führt zu einem deutlich effizienteren Pflanzenschutzmitteleinsatz, ohne die Erträge zu mindern.
Für eine gezielte Ausbringung stehen bereits heute intelligente Technologien wie Smart Spraying zur Verfügung. Eine an der Feldspritze angebrachte intelligente Kamera- und Software-Technologie erkennt bei der Feldüberfahrt den Unterschied zwischen Nutzpflanze und Unkraut und appliziert Herbizide zielgenau nur dort, wo es nötig ist.
Damit lassen sich bereits heute Unkräuter in Reihenkulturen, wie Mais, Zuckerrübe und Sonnenblume zuverlässig erkennen. Die Herbizid-Ausbringung lässt sich um bis zu 70 Prozent je nach Feldsituation reduzieren, abhängig vom Unkrautdruck.
Verbesserte Sensorik und Prozessoren für Anwendung bei Weizen und Gerste
Im Verbundprojekt HoPla wollen die Experten aus Industrie und Forschung die photonische Sensorik, die automatisierte Datenauswertung und Interpretation für den bedarfsgerechten Pflanzenschutz als ganzheitliche Systemlösung erforschen und weiterentwickeln. Hierfür sollen verbesserte optische Sensorik und Prozessoren die Pflanzen bei der Überfahrt mit der Feldspritze noch schneller identifizieren als heutige Lösungen.
Diese Fortschritte sollen vor allem durch eine geringere Latenz in der Echtzeitprozessierung auf der Landmaschine sowie neuen KI-Algorithmen erreicht werden. Erst dadurch wird auch die Erkennung von Unkräutern in Feingetreidearten wie Weizen und Gerste wirtschaftlich möglich.
Zudem werden die Identifizierung und gezielte Behandlung von problematischen Unkräutern, welche signifikante Auswirkungen auf den Ertrag der Landwirte haben, deutlich kostengünstiger möglich sein. Der Einsatz von Herbiziden könnte somit in diesen für Deutschland und Europa besonders weitverbreiteten und wichtigen Kulturen weiter stark optimiert werden.
Verbundprojekt vereint spezielle Expertisen der Partner
Jeder Partner bringt im Rahmen der Zusammenarbeit sein Know-how ein. Die Entwicklung der Sensorik und KI-Software werden von Bosch und der Universität Hohenheim gemeinsam erforscht und vorangetrieben. Die Erweiterung des Stands der Forschung wird mittels wissenschaftlicher Publikationen geleistet. BASF Digital Farming verantwortet die Entwicklung für die digitale agronomische Entscheidungslogik basierend auf der xarvio FIELD MANAGER-Plattform, um die beste und effizienteste Herbizid-Behandlung durchzuführen. Die Integration des Sensorsystems in eine Feldspritze und die präzise Durchführung der Applikationsentscheidung findet durch den Partner Amazonen-Werke statt.
Im Erfolgsfall sollen die Ergebnisse des Verbundprojektes direkt durch die Produkte der beteiligten Partner Bosch, BASF Digital Farming und Amazonen-Werke in den Markt eingeführt werden. Die Universität Hohenheim erweitert den Stand der Forschung und Lehre im Bereich der KI-gestützten Agrartechnik.
