Farming 4.0 im Grünland: Nachhaltige Nutzung und Erhöhung der Biodiversität durch den Einsatz von UAV (BIOSENS-NATURA2000)

Im Rahmen des Projektes BIOSENS-NATURA2000 (Farming 4.0 im Grünland: Nachhaltige Nutzung und Erhöhung der Biodiversität durch den Einsatz von UAV) entwickelt die Hochschule Anhalt zusammen mit der Geosystems GmbH und der Umwelt- und GeodatenManagement GbR ein intelligentes teilflächenspezifischen Managementtool für Grünlandökosysteme. Ziel ist eine Lösung, die Artenschutz und ökonomische landwirtschaftliche Nutzung dieser Flächen verbindet. Projektleiter ist Prof. Dr. Matthias Pietsch.

Herausforderung 

Grünlandökosysteme, etwa Wiesen oder Weiden, haben aufgrund ihrer zeitlich gestaffelten Blühabfolgen einen sehr hohen ästhetischen Wert und bieten vielen Tierarten Lebensraum. Zum einen kommt es aber seit vielen Jahren durch Flächenumwandlung zu einem massiven Verlust solcher Ökosysteme, zum anderen wird der Konflikt zwischen landwirtschaftlicher Nutzung und Artenschutz größer – Ursache ist die klimatisch bedingte Verschiebung bei Blühphasen einerseits und Brutzeiten anderseits. Deshalb werden zum Beispiel in einigen Regionen Niststandorte sehr zeit- und kostenaufwendig per Hand markiert, um sie beim Mähen auszusparen. Erschwerend kommt hinzu, dass es nicht möglich ist, einen einzigen optimalen Bewirtschaftungszeitpunkt zu finden, weil die ökologischen Bedürfnisse zu unterschiedlich sind. Bisher gibt es keine ökonomische Lösung, um diesen Konflikt zu lösen; sie wäre aber dringend nötig, um das artenreiche Grünland zu erhalten und gleichzeitig die landwirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen.

Ziele und Vorgehen 

Ziel von BIOSENS-NATURA2000 ist die Entwicklung eines intelligenten teilflächenspezifischen Managementtools als Beitrag zum Smart Farming im Grünland. Dabei werden Drohnen (Unmanned Aerial Vehicles, kurz UAV) eingesetzt. Wiesenbrüterhabitate sowie Landschaftsindikatoren, die Rückschlüsse auf die Qualität der Grünlandbestände zulassen, und der Futterwert sollen gezielt aus Fernerkundungsdaten erkannt und mit den erhobenen Daten der Bodenfläche abgeglichen werden. Die Daten aus den Drohnenflügen werden mit Farb-, Multispektral- und Thermalsensoren erfasst. Daraus werden geeignete Indikatoren für die landwirtschaftliche Nutzbarkeit und das Management der Grünflächen abgeleitet. Diese Erfassungsmethodik wird dann verifiziert und optimiert; dabei wird auch geprüft, wie die Daten in die Berichtssysteme landwirtschaftlicher Betriebe eingefügt werden können. Abschließend werden alle Prozesse und Informationsflüsse ermittelt, die notwendig sind, um Datenerfassung und -auswertung in den landwirtschaftlichen Betriebsablauf zu integrieren.

Innovationen und Perspektiven 

Mit dem Projekt BIOSENS-NATURA2000 werden erstmalig die relevanten Geschäftsprozesse und Informationsflüsse für eine Digitalisierung in der Grünlandnutzung ermittelt. Diese bilden die Grundlage für die Entwicklung von Big-Data- und Cloud-Lösungen, die als Basis für eine Echtzeitübertragung auf Landwirtschaftsmaschinen dient. Darüber hinaus lassen sich fachlich verifizierte Landschafts- und Qualitätsindikatoren auf Grundlage von Fernerkundungsdaten ableiten. Die Projektergebnisse können einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung der Biodiversität in Grünlandlebensräumen leisten, haben also eine hohe Bedeutung für den Naturschutz. Die beteiligen Industriepartner wollen die Projektergebnisse nutzen, um ihre vorhandenen Anwendungen oder Beratungsleistungen auszubauen. Die Ergebnisse sollen auf andere Landnutzungssystem übertragen sowie über Publikationen und Vorträge auf nationalen und internationalen Tagungen der Öffentlichkeit bekannt gemacht werden.