Die Automatisierung und Digitalisierung hält auch Einzug in die Landwirtschaft. Dort unterstützen Kameras bei der Schädlingsbekämpung und die Automatisierung beschleunigt das Ausbringen von Setzlingen. Zwei Fraunhofer-Institute zeigen Technologien, die beim Erdbeeranbau zum Einsatz kommen.

Karls ist einer der größten Obstbauern in Mecklenburg-Vorpommern und ein wichtiger Arbeitgeber der Region. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Daten­verarbeitung IGD und das Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP entwickeln in Kooperation mit Karls Smart-Farming-Technologien, um den Erdbeeranbau in der Region auch für die nächsten Jahre abzusichern. Die Prototypen der Entwicklungen kommen bereits zum Einsatz.

Halbautomatisches Ausbringen der Setzlinge

Das Ausbringen der Frigo-Setzlinge, also der gefrorenen Jungpflanzen mit Wurzelballen, ist bis dato eine rein händische Aufgabe: Loch graben, Pflanze einsetzen, Erde andrücken. Im vergangenen Jahr unterstützte bereits ein erster Prototyp des Fraunhofer IGP bei der Bepflanzung eines kompletten Folienzeltes: Mit Substrat befüllte Pflanzkästen wurden unter die Arbeitsstation geschoben, acht Bohrspiralen hoben die Löcher aus. Die Setzlinge mussten zwar von Hand eingesetzt werden. Durch die spezielle Form der Bohrer entfiel allerdings das manuelle Andrücken der Erde. Damit konnte die Pflanzzeit bereits in diesem ersten Entwicklungsstadium um die Hälfte verringert werden. Neben der enormen Zeitersparnis gehört auch die Qualitätssteigerung zu den Vorteilen des automatisierten Prozesses, welche durch identische Abstände zwischen den Pflanzen, einheitliche Tiefen und eine gleichmäßige Substratdichte erzielt wird. Perspektivisch soll der Pflanzroboter alle Arbeitsschritte übernehmen, die sonst von Hand bei der Pflanzung der Erdbeersetzlinge im Stellagenanbau anfallen.

Schädlingsbekämpfung mittels Hyperspektralkameras

Sind die Setzlinge erst einmal im Folientunnel angekommen, geht es darum, diese kontinuierlich auf Schädlinge oder Erkrankungen hin zu überprüfen. Dabei kommen die Messtechnik des Fraunhofer IGP sowie die Expertise im Visual Computing des Fraun­hofer IGD zum Einsatz, also der bildbasierten Informatik. Eine KI-basierte Software erkennt auf Bildern von speziellen Multi- und Hyperspektralkameras erste Symptome von Pilz­erkrankungen wie Phytophthora und Mehltau oder Schäden durch Raupenfraß noch bevor diese für das menschliche Auge sichtbar sind. So können infizierte Pflanzen behandelt werden, bevor es zu einer flächendeckenden Ausbreitung kommt.

Wird die Erdbeere ins Freiland gepflanzt, ist sie den Witterungsbedingungen ungeschützt ausgesetzt. Je größer die bewirtschaftete Fläche, umso schwieriger ist es für die Betreiber, diese zu überwachen und teilflächenspezifische Maßnahmen wie eine Bewässerung oder Düngung einzuleiten. Das Fraunhofer IGD erprobt derzeit auf den Flächen von Karls zusammen mit dem Start-up Agvolution ein großflächiges Sensornetzwerk zur Erfassung von Boden- und Luftparametern auf Basis der Mioty-Funktechnologie. Mioty wurde vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS ursprünglich für den Einsatz in industriellen Infrastrukturen entwickelt und ermöglicht eine Datenübertragung über mehrere Kilometer bei nur sehr geringem Energieaufwand. In der Landwirtschaft kann sie somit zum weiträumigen Erfassen des Mikroklimas zum Einsatz kommen. Ein konkretes Anwendungsszenario basierend auf dieser Technologie wäre beispielsweise eine Frostwarnung in Echtzeit.