Forschung setzt Drohnen gegen Schäden an Erntemaschinen ein

Startklar für die Suche nach Steinen: Drohnen auf einem Acker in Mecklenburg-Vorpommern. Fotoquelle: MLU/ Foto: Detlef Thürkow.

Halle. MLU/CH. Drohnen gewinnen in der Landwirtschaft zunehmend an Bedeutung, um beispielsweise Pflanzenwachstum oder Schädlingsbefall zu überwachen. Geoinformatiker der Uni Halle erproben in einem Forschungsprojekt eine weitere Einsatzmöglichkeit: Drohnen sollen Steine auf Äckern erkennen, damit diese gezielt gesammelt und so Schäden an Erntemaschinen verhindert werden können.

Als Kind vom Mecklenburger Land kennt Dr. Detlef Thürkow das Problem mit den Steinen. Zusammen mit seiner Schulkasse musste er die nämlich einst in Arbeitseinsätzen von den Feldern sammeln. Daran erinnerte er sich beim Brainstorming mit seinen Kollegen, als es um neue Forschungsprojekte zum Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft ging. Gespräche mit Landwirten zeigten ihm, dass die Steine auf den Äckern regelmäßig Schäden von mehreren tausend Euro an Landmaschinen verursachen und von Hand gesammelt werden müssen.

Inzwischen haben Thürkow und seine Kollegen, die Geoinformatiker Dr. Mike Teucher und Florian Thürkow, ein Projekt zur Erfassung der Steine gestartet. Auf einem Experimentierfeld im mecklenburg-vorpommernschen Demmin hat das Team bereits erste Testflüge veranstaltet. Die Forschenden wollen verschiedene Ansätze verfolgen, um die Steine mithilfe von Drohnenbildern aufzuspüren. Am einfachsten sei ein normales Kamerabild in RGB-Farben. Bei frisch umgepflügten Äckern lassen sich damit bereits einige Steine erkennen. Es werden jedoch noch weitere Möglichkeiten erprobt: Thermalbefliegungen, also Wärmebild-Kameras, hochaufgelöste Lasermessungen und multispektrale Bilder, die auch den nahen Infrarotbereich abdecken.

Die Lasermessungen zur Analyse der Geländeoberfläche sind zwar zentimetergenau, jedoch aus Sicht der Forscher wegen ähnlich ausgeprägter Formen von Ackerboden und Feldsteinen ohne den Einsatz weiterer Sensoren ungeeignet. Am erfolgversprechendsten sei die Thermalbefliegung. Die Idee ist, dass Steine Wärme etwas anders abstrahlen als der sie umgebende Ackerboden. „Sie haben eine thermische Trägheit, das heißt, sie brauchen nach Sonnenuntergang länger, um abzukühlen“, erklärt Florian Thürkow. Die ersten Versuche seien bereits erfolgreich gewesen. Es gelte jetzt vor allem, den optimalen Zeitpunkt für die Befliegung herauszufinden, sowohl die Tageszeit auch die Jahreszeit. Dies testen die Forscher nicht nur direkt auf dem Feld, sondern auch im Labor. „Die Temperaturunterschiede zwischen Steinen und Ackerboden kann man simulieren, um so den optimalen Moment für die Befliegung herauszufinden“, so Florian Thürkow.

Autorin: Ronja Münch

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