Satellitentechnologie in der Landwirtschaft

Ein Vorsprung für den Südtiroler Obst- und Weinbau

Prisma ist der erste Versuch, die Möglichkeiten der flächendeckenden Fernüberwachung aus Forstwirtschaft und Ackerbau, auch für den Südtiroler Obst- und Weinbau einzusetzen. Hierfür werden hochauflösende Daten eingesetzt, die nahezu täglich aktualisiert werden. Diese liefern im Gegensatz zu den kostenlosen Datensätzen der ESA, ein noch detailliertes Bild der Lage, was gerade für kleinere Flächen von Vorteil ist. 

Den Genossenschaften und Verbänden Südtirols wird damit ein mächtiges Werkzeug zuteil, das sie dabei unterstützt, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und einen Wettbewerbsvorteil gegenüber der wachsenden ausländischen Konkurrenz zu erlangen. 

Für das Projekt wurden bereits einige Anbaugebiete in Südtirol definiert, welche verschiedene Obst- und Weinbauzonen sowie kleinere Waldstücke beheimaten. Dazu gehören die Apfelplantagen in Leifers und im Vinschgau (von Töll bis Latsch), die Weinbauzone rund um Kaltern und der Montiggler Wald.

Eine neue Form der Nutzung von bestehender Satellitentechnik

Moderne Satellitentechnologie ermöglicht es Landwirten, detaillierte Einblicke in den Zustand ihrer Pflanzen und Böden zu gewinnen. Die notwendigen Indexe werden aus multispektralen Bilddaten ermittelt, die das Licht in all seinen Wellenlängen abbilden. 

Pflanzen reflektieren je nach Gesundheitszustand unterschiedliche Anteile des sichtbaren und unsichtbaren Lichts. Hochaufgelöste Satellitenfotos erfassen diese feinen Unterschiede und ermöglichen Rückschlüsse auf Pflanzengesundheit, Bodenfeuchtigkeit, Chlorophyllgehalt und Vegetationsphase (Blütebeginn oder Ernte).

Die Auswertung dieser Parameter kann für folgende Anwendungen genutzt werden: 

• Früherkennung von Schädlingen und Krankheiten: Fernerkundung hilft, Schädlinge und Krankheiten frühzeitig zu erkennen, gezielt zu behandeln und damit den Einsatz von Pestiziden zu reduzieren. 
• Erkennung von Pflanzenstress: Wenn Pflanzen unter ungünstigen Umweltbedingungen oder biotischen Faktoren leiden, die ihr Wachstum und ihre Entwicklung negativ beeinflussen, hat dies sichtbare Folgen. In multispektralen Satellitenfotos werden erste Anzeichen von Pflanzenstress erkannt, noch bevor diese für das menschliche Auge sichtbar sind. Dadurch kann Ernteausfällen vorgebeugt werden. 
• Effizientere Bewässerung: Der genaue Wasserbedarf der Pflanzen kann anhand der Messdaten einfach ermittelt, die Bewässerung optimiert und Wasser eingespart werden. 
• Nachhaltige Entscheidungen: Fundierte Informationen über Felder und Pflanzen ermöglichen es den Landwirten, bessere und nachhaltigere Entscheidungen zu treffen.

Durch Prisma angetriebene Chancen und Perspektiven

Eine flächendeckende und kontinuierliche Überwachung der Südtiroler Obstanlagen würde für die Genossenschaften, Produzenten und auch die öffentliche Hand erhebliche Vorteile bringen. Die beschriebene Technik hat das Potenzial, viele in der Landwirtschaft üblichen Methoden und Technologien abzulösen bzw. zu ergänzen. 
 

Die fortschrittliche Alternative zu herkömmlichen Sensoren

Zur Messung der Bodenfeuchte und um den Wasserverbrauch zu reduzieren, werden aktuell sogenannte Tensiometer eingesetzt. Die Anschaffung, der Betrieb und die Wartung solcher Sensoren sind jedoch – gerade für größere Flächen – mit erheblichen Kosten und Aufwand verbunden. Zudem liefern diese Sensoren – im Gegensatz zur KI- und Satelliten-basierten Auswertung – nur einen punktuellen Messwert innerhalb der Obstwiese. 
 

Automation mit großer Zeitersparnis

Die Früherkennung von Pflanzenkrankheiten wird derzeit noch meist manuell durchgeführt, etwa durch optische Kontrollen oder mittels Chlorophyll-Blatt-Messgeräten. Durch Prisma könnten diese Prozesse jedoch automatisiert und damit erheblich effizienter gestaltet werden. 
 

Ernten effektiv managen und planen

Sobald die Technik erprobt ist, könnten bestehende Abläufe zunehmend verbessert werden und weitere Anwendungen hinzukommen, wie z.B. die Bestimmung des optimalen Erntezeitpunkts oder eine genaue Schätzung der Erntemenge vor Auslieferung. 

Pionierarbeit mit großem Potenzial 

Durch verschiedene Programme der ESA und NASA, aber auch von Privatunternehmen wie SpaceX, gab es in den letzten Jahren große Fortschritte innerhalb der Satellitentechnik. Diese internationalen Bestrebungen und Investitionen lassen vermuten, dass sich die Technologie in den nächsten Jahren noch wesentlich verbessern wird. Eine weitaus höhere räumliche Präzision und Frequenz der Bilder ist zu erwarten, woraus sich viele weitere Einsatzmöglichkeiten ableiten lassen. 
 

Prisma stellt eine Pionierarbeit in der Nutzung von multispektraler Fernerkundung für den Obst- und Weinbau in Südtirol dar. 

Landwirtschaftsbetriebe können mit einer Reduzierung der Betriebskosten, einer zielgerichteten Optimierung Ihrer Bemühungen und großen Arbeitserleichterung durch Prozess-Automation rechnen. Prisma bietet die Chance, den Südtiroler Obst- und Weinbau nach vorn zu katapultieren und ebnet den Weg für eine nachhaltige und gewinnbringende Agrarwirtschaft.

App-Entwicklung aus Südtirol

KONVERTO, als eines der führenden IT-Unternehmen in Südtirol, entwickelt seit 2020 innovative Produkte im Themenbereich von Big Data und Machine Learning für die lokale Wirtschaft. Durch die Präsenz im NOI Techpark nutzt das Team den Ideenaustausch mit anderen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Startups, um praxisnahe Pionierarbeit voranzutreiben. 

Die Erfahrung von KONVERTO im Modellieren von Vorhersagemodellen und Auswerten großer Datenmengen bildet das Schlüsselelement, um Forschungsprojekte in konkrete Anwendungen zu übersetzen. Prisma, ist nur ein Exempel, das nun als fertiges Endprodukt in das Portfolio von KONVERTO mit aufgenommen wird und damit Kunden weltweit zur Verfügung steht.