Scannen, analysieren, entscheiden: So funktioniert smarter Pflanzenschutz von Bosch BASF
Die neue Smart Spraying Solution bringt nur dort Herbizide aus, wo auch Unkräuter stehen. Mit der Technik lassen sich Pflanzenschutzmittel einsparen und Resistenzprobleme verringern.
Die Politik will den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel mithilfe gesetzlicher Regelungen deutlich reduzieren. Gleichzeitig ist es aber wichtig, Unkräuter mit ausreichenden Aufwandmengen zu behandeln, um die Resistenzentwicklung zu bremsen. Dieser Spagat lässt sich nur mit innovativen Technologien lösen, die Pflanzenschutzmittel nur dort ausbringen, wo sie wirklich benötigt werden.
Heute stellen wir Ihnen die Smart Spraying Solution der Bosch BASF Smart Farming GmbH, einem Joint Venture von BASF und Bosch, genauer vor. Das sogenannte „On the go-Verfahren“ fokussiert sich bis dato auf den Herbizideinsatz. „Das Ziel ist, das richtige Mittel zur richtigen Zeit und perfekt dosiert zu applizieren – und zwar nur dort, wo Unkräuter wachsen“, erklärt Janis Faltmann, Produktmanager bei der Bosch BASF Smart Farming GmbH.
In Echtzeit Scannen, analysieren und entscheiden
Das System kann man in drei Bereiche untergliedern:
Die Kamera- und Bilderkennungstechnologie (Bosch).
Eine digitale, agronomische Intelligenz, die Smart Spraying-Empfehlungen liefert (xarvio Field Manager von BASF).
Moderne Pflanzenschutzspritzen mit Einzeldüsensteuerung (verschiedene Hersteller).
Und so funktioniert es: Bevor es ins Feld geht, muss man die Maßnahme zunächst im Smart Spraying-Modul planen. Dieser Exklusivbereich ist im xarvio Field Manager angesiedelt. Feldspezifische Angaben zur Kultur, dem Boden, dem Unkrautdruck und gegebenenfalls zur Resistenzsituation sind die Basis für eine Empfehlung.
Diese wird vom System geliefert und beinhaltet den Applikationstermin, das Mittel, die Aufwandmenge und auch die Schadschwelle – und zwar unter Berücksichtigung der aktuellen Wetterbedingungen. „Der so entstandene Arbeitsauftrag wird mit dem Handy auf die Spritze übertragen“, erklärt Produktmanager Faltmann.
Die eingepflegten Daten liefern der Rechnereinheit auf der Maschine einen Rahmen, in dem das System Entscheidungen trifft. Die Grundlage hierfür sind von Kameras erstellte Bilder. Zum Einsatz kommen speziell entwickelte Hochleistungskameras, die am Gestänge der Pflanzenschutzspritze in einem Abstand von 1 m befestigt sind. Sie erfassen während der Überfahrt die gesamte Bodenoberfläche. In einem Abstand von 50 cm sind LED-Lichtquellen zwischen den Kameras montiert, die auch bei schlechten Lichtverhältnissen und bei Nacht ausreichend Licht liefern, damit die Kameras gut arbeiten können.
Software entscheidet
Eine intelligente Software wertet das erstellte Bildmaterial aus und entscheidet, ob es sich um eine Nutzpflanze handelt oder nicht. Die Mindestgröße, die ein Unkraut dafür haben muss, beträgt 6 x 6 mm grüne Fläche. Anhand dieser Entscheidung und den zuvor gegebenen Rahmenbedingungen steuert ein Rechner die einzelnen Düsen an. So wird das Herbizid nur dort ausgebracht, wo Unkräuter bekämpft werden müssen.
Saubere Teilflächen bleiben unbehandelt. „Die Technologie kann 24/7, also am Tag und bei Nacht, im Vor- und Nachauflauf eingesetzt werden“, bringt es Silvia Cifre-Wibrow, Managing Director des Joint Ventures, auf den Punkt. Laut Janis Faltmann ist das System in der jetzigen Version für die Reihenkulturen Mais, Rübe und Soja geeignet. Künftig soll es zudem in Flächenkulturen einsetzbar sein.
Da der gesamte Prozess – scannen, entscheiden, applizieren – maximal 200 Millisekunden dauert, sind Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 12 km/h möglich. Wenn gewünscht, kann der xarvio Field Manager die Unkrautverteilung und die Ausbringung automatisch dokumentieren. „Die aufgezeichneten Daten ermöglichen es den Anwendern, in der nächsten Saison besser zu planen und Entscheidungen sicherer auf einer größeren Datenbasis treffen zu können“, sagt Janis Faltmann. Damit Anwender die Daten jederzeit nutzen können, werden sie in eine Cloud übermittelt und sind somit für die weitere Verwendung mit verschiedenen Geräten (z. B. über das Smartphone oder den Büro-PC) abrufbar.
Die Möglichkeit, Herbizide einzusparen, ist wohl der offensichtlichste Vorteil der Smart Spraying Solution. Ein anderer stellt einen wichtigen Aspekt im nachhaltigen Resistenzmanagement dar. Und zwar ist es die Umverteilung von Herbiziden. „Wir können mit dieser Technologie resistenzgefährdete Unkräuter durch solide Aufwandmengen sicher ausschalten, ohne mehr Mittel auf der gesamten Fläche ausgebracht zu haben“, erklärt Silvia Cifre-Wibrow den Ansatz.
Denkbar wäre es laut der Expertin auch, dass sich solch ein System künftig in den Anwendungsbestimmungen von Pflanzenschutzmitteln wiederfindet. Die Auswirkungen solch einer Applikation auf die Umwelt seien geringer. Dies könne sich positiv auf die Wiederzulassung von Herbiziden auswirken, was Landwirten wiederum helfen würde, ein gutes Resistenzmanagement umzusetzen.
„Für viele Landwirtinnen und Landwirte in den USA ist dieser Ansatz des Resistenzmanagements viel wichtiger, als Pflanzenschutzmittel einzusparen“, so Cifre-Wibrow. Weitere Vorteile der Technologie seien die optimierte betriebliche Effizienz und die Dokumentation. Diese seien vor allem auf Großbetrieben, wie man sie z. B. in Südamerika vorfindet, interessant.
Zum Anschaffungspreis gibt es aktuell noch keine konkreten Angaben. Potenzielle Käufer können jedoch damit rechnen, dass sich der Preis einer gut ausgestatteten Anhängespritze mit zwei Tanks durch die Smart Spraying Solution in etwa verdoppelt. Hinzu kommt eine Nutzungsgebühr für das Smart Spraying-Modul im xarvio Field Manager. Diese ist pro Hektar fällig und wird sich je nach Kultur unterscheiden.
Wie schnell sich solch ein System rechnet, hängt natürlich auch vom Einsparpotenzial ab. Dieses wiederum ist von vielen Faktoren abhängig: dem Unkrautdruck und dem Resistenzstatus, der Kultur, der Schadschwelle oder dem Applikationstermin. Bei der Schadschwelle kann der Nutzer im Smart Spraying-Modul zwischen drei verschiedenen Levels wählen. Die Spanne der Einsparpotenziale bei den Betriebskosten ist somit weit.
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Die Politik will den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel mithilfe gesetzlicher Regelungen deutlich reduzieren. Gleichzeitig ist es aber wichtig, Unkräuter mit ausreichenden Aufwandmengen zu behandeln, um die Resistenzentwicklung zu bremsen. Dieser Spagat lässt sich nur mit innovativen Technologien lösen, die Pflanzenschutzmittel nur dort ausbringen, wo sie wirklich benötigt werden.
Heute stellen wir Ihnen die Smart Spraying Solution der Bosch BASF Smart Farming GmbH, einem Joint Venture von BASF und Bosch, genauer vor. Das sogenannte „On the go-Verfahren“ fokussiert sich bis dato auf den Herbizideinsatz. „Das Ziel ist, das richtige Mittel zur richtigen Zeit und perfekt dosiert zu applizieren – und zwar nur dort, wo Unkräuter wachsen“, erklärt Janis Faltmann, Produktmanager bei der Bosch BASF Smart Farming GmbH.
In Echtzeit Scannen, analysieren und entscheiden
Das System kann man in drei Bereiche untergliedern:
Die Kamera- und Bilderkennungstechnologie (Bosch).
Eine digitale, agronomische Intelligenz, die Smart Spraying-Empfehlungen liefert (xarvio Field Manager von BASF).
Moderne Pflanzenschutzspritzen mit Einzeldüsensteuerung (verschiedene Hersteller).
Und so funktioniert es: Bevor es ins Feld geht, muss man die Maßnahme zunächst im Smart Spraying-Modul planen. Dieser Exklusivbereich ist im xarvio Field Manager angesiedelt. Feldspezifische Angaben zur Kultur, dem Boden, dem Unkrautdruck und gegebenenfalls zur Resistenzsituation sind die Basis für eine Empfehlung.
Diese wird vom System geliefert und beinhaltet den Applikationstermin, das Mittel, die Aufwandmenge und auch die Schadschwelle – und zwar unter Berücksichtigung der aktuellen Wetterbedingungen. „Der so entstandene Arbeitsauftrag wird mit dem Handy auf die Spritze übertragen“, erklärt Produktmanager Faltmann.
Die eingepflegten Daten liefern der Rechnereinheit auf der Maschine einen Rahmen, in dem das System Entscheidungen trifft. Die Grundlage hierfür sind von Kameras erstellte Bilder. Zum Einsatz kommen speziell entwickelte Hochleistungskameras, die am Gestänge der Pflanzenschutzspritze in einem Abstand von 1 m befestigt sind. Sie erfassen während der Überfahrt die gesamte Bodenoberfläche. In einem Abstand von 50 cm sind LED-Lichtquellen zwischen den Kameras montiert, die auch bei schlechten Lichtverhältnissen und bei Nacht ausreichend Licht liefern, damit die Kameras gut arbeiten können.
Software entscheidet
Eine intelligente Software wertet das erstellte Bildmaterial aus und entscheidet, ob es sich um eine Nutzpflanze handelt oder nicht. Die Mindestgröße, die ein Unkraut dafür haben muss, beträgt 6 x 6 mm grüne Fläche. Anhand dieser Entscheidung und den zuvor gegebenen Rahmenbedingungen steuert ein Rechner die einzelnen Düsen an. So wird das Herbizid nur dort ausgebracht, wo Unkräuter bekämpft werden müssen.
Saubere Teilflächen bleiben unbehandelt. „Die Technologie kann 24/7, also am Tag und bei Nacht, im Vor- und Nachauflauf eingesetzt werden“, bringt es Silvia Cifre-Wibrow, Managing Director des Joint Ventures, auf den Punkt. Laut Janis Faltmann ist das System in der jetzigen Version für die Reihenkulturen Mais, Rübe und Soja geeignet. Künftig soll es zudem in Flächenkulturen einsetzbar sein.
Da der gesamte Prozess – scannen, entscheiden, applizieren – maximal 200 Millisekunden dauert, sind Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 12 km/h möglich. Wenn gewünscht, kann der xarvio Field Manager die Unkrautverteilung und die Ausbringung automatisch dokumentieren. „Die aufgezeichneten Daten ermöglichen es den Anwendern, in der nächsten Saison besser zu planen und Entscheidungen sicherer auf einer größeren Datenbasis treffen zu können“, sagt Janis Faltmann. Damit Anwender die Daten jederzeit nutzen können, werden sie in eine Cloud übermittelt und sind somit für die weitere Verwendung mit verschiedenen Geräten (z. B. über das Smartphone oder den Büro-PC) abrufbar.
Die Möglichkeit, Herbizide einzusparen, ist wohl der offensichtlichste Vorteil der Smart Spraying Solution. Ein anderer stellt einen wichtigen Aspekt im nachhaltigen Resistenzmanagement dar. Und zwar ist es die Umverteilung von Herbiziden. „Wir können mit dieser Technologie resistenzgefährdete Unkräuter durch solide Aufwandmengen sicher ausschalten, ohne mehr Mittel auf der gesamten Fläche ausgebracht zu haben“, erklärt Silvia Cifre-Wibrow den Ansatz.
Denkbar wäre es laut der Expertin auch, dass sich solch ein System künftig in den Anwendungsbestimmungen von Pflanzenschutzmitteln wiederfindet. Die Auswirkungen solch einer Applikation auf die Umwelt seien geringer. Dies könne sich positiv auf die Wiederzulassung von Herbiziden auswirken, was Landwirten wiederum helfen würde, ein gutes Resistenzmanagement umzusetzen.
„Für viele Landwirtinnen und Landwirte in den USA ist dieser Ansatz des Resistenzmanagements viel wichtiger, als Pflanzenschutzmittel einzusparen“, so Cifre-Wibrow. Weitere Vorteile der Technologie seien die optimierte betriebliche Effizienz und die Dokumentation. Diese seien vor allem auf Großbetrieben, wie man sie z. B. in Südamerika vorfindet, interessant.
Zum Anschaffungspreis gibt es aktuell noch keine konkreten Angaben. Potenzielle Käufer können jedoch damit rechnen, dass sich der Preis einer gut ausgestatteten Anhängespritze mit zwei Tanks durch die Smart Spraying Solution in etwa verdoppelt. Hinzu kommt eine Nutzungsgebühr für das Smart Spraying-Modul im xarvio Field Manager. Diese ist pro Hektar fällig und wird sich je nach Kultur unterscheiden.
Wie schnell sich solch ein System rechnet, hängt natürlich auch vom Einsparpotenzial ab. Dieses wiederum ist von vielen Faktoren abhängig: dem Unkrautdruck und dem Resistenzstatus, der Kultur, der Schadschwelle oder dem Applikationstermin. Bei der Schadschwelle kann der Nutzer im Smart Spraying-Modul zwischen drei verschiedenen Levels wählen. Die Spanne der Einsparpotenziale bei den Betriebskosten ist somit weit.
