Künstliche Intelligenz im Obstanbau

Das Alte Land südlich der Elbe ist das größte zusammenhängende Obstanbaugebiet Europas. Wie die regional stark verankerte Obstbaulandwirtschaft nachhaltig unterstützt und digitalisiert werden kann, das erforschen Wissenschaftler*innen der HAW Hamburg zusammen mit dem Fraunhofer IFAM und weiteren Partner*innen innerhalb des Verbundprojekts SAMSON (Smarte Automatisierungssysteme und -services für den Obstanbau an der Niederelbe).
Der Fokus liegt dabei auf den Themen Bewässerung und Pflanzenschutz. Smarte Messtechnik und intelligente Auswertealgorithmen sollen Einsparungen von Betriebsmitteln wie Diesel, Pflanzenschutzmittel und Wasser ermöglichen. Zudem wollen die Wissenschaftler*innen etablierte Bewirtschaftungsmethoden neu denken. Denn komplexe Einflussfaktoren auf die Erntemenge und Erntequalität, wie Klima, Vorjahresertrag, Blühverlauf etc., lassen sich von den Erzeuger*innen nicht im Detail überblicken. Das führt zu verallgemeinerten Behandlungen der gesamten Anbaufläche mit Pflanzenschutzmitteln, anstatt punktuell zu agieren. Der SAMSON-Ansatz: Ein multisensorielles Bilderfassungssystem, das alle Obstbäume und Anbauflächen automatisiert katalogisiert. Die Bild- und Sensordaten geben entlang der Saison Aufschluss über die Kenngrößen der Pflanzen (Wachstum, Frucht- und Blütenzahl, durchgeführte Behandlungen). Über Jahre hinweg können aus den mit KI-Algorithmen analysierten Daten teilflächen- und baumspezifische Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Die Sammlung der Daten in einem zentralen interaktiven Hofmanagementsystem bietet zudem eine Schnittstelle, um hochaufgelöste Wetterdaten von verteilten Stationen zu integrieren. Dadurch kann ein teilflächenspezifischer Einsatz der Frostschutzberegnung und somit eine Einsparung von Wasser erreicht werden. Zudem soll autonome Robotik einzelne Aufgaben durchführen, wie den Transport von Obstkisten oder eine bedarfsbezogene lokale Wasserversorgung. Durch die Vernetzung und Kooperation mit lokalen Partner*innen und Obstbäuerinnen und -bauern kann das erworbene Forschungswissen nachhaltig in der Region an Interessierte weitergegeben werden.
Weitere Information gibt es hier: www.samson-projekt.de und https://youtu.be/Jvb5vlYVqJg?feature=shared
Fraunhofer IFAM
TU Hamburg
Hochschule 21
Prof. Dr. Peer Stelldinger
Professor für Theoretische Informatik, Bildverarbeitung und Maschinelles Lernen
peer.stelldinger@haw-hamburg.de
Prof. Dr. Marina Tropmann-Frick
Professorin für Data Science
marina.tropmann-frick@haw-hamburg.de
Prof. Dr. Tim Tiedemann
Professor für Intelligente Sensorik