Entwicklung von Beikraut-Applikationskarten für den teilflächenspezifischen Pflanzenschutz

Technische Umsetzung und ökonomische Bewertung

Abstract

Pflanzenschutz steht vor der Herausforderung chemisch-synthetische Mittel zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund untersucht die Arbeit die Entwicklung drohnenbasierter Beikraut-Applikationskarten für teilflächenspezifische Beikrautregulierung, einschließlich ihrer Integration in Feldroboter zur mechanischen Regulierung, sowie die ökonomische Bewertung des teilflächenspezifischen Pflanzenschutzes. Die Ergebnisse zeigen, dass KI‑basierte Beikrautkarten aus Drohnenbildern generiert und prinzipiell für eine selektive mechanische Regulierung durch Feldroboter genutzt werden können, ihre Genauigkeit jedoch bei kleinen Pflanzen und komplexen Feldbedingungen begrenzt ist und die robotische Nutzung durch fehlende Schnittstellen eingeschränkt wird. Ökonomisch weist teilflächenspezifischer chemisch-synthetischer Pflanzenschutz auf den analysierten Feldern in Bayern ein moderates bis hohes Potenzial zur Reduktion des Herbizideinsatzes auf, die resultierenden Gewinnbeiträge bleiben unter derzeitigen Kosten- und Technologierahmenbedingungen jedoch häufig gering oder negativ. Für teilflächenspezifische mechanische Verfahren zeigt sich auf den analysierten Feldern unter den betrachteten Rahmenbedingungen lediglich ein geringes Einsparpotenzial hinsichtlich Energie- und Arbeitszeitaufwand; unter Berücksichtigung der Informationskosten ergeben sich folglich negative Gewinnbeiträge. Insgesamt bestätigt die Studie die technische Realisierbarkeit drohnen- und KI-basierter teilflächenspezifischer Beikrautregulierung, macht jedoch deutlich, dass ihre ökonomische Tragfähigkeit derzeit durch hohe Verfahrens- und Informationskosten, begrenzte räumliche Auflösung und Unsicherheiten bei der Beikrautkartierung und der Maschinenanwendung begrenzt ist.