Qualität und Quantität der Apfelernte hängen von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise Klima, Baumschnitt, Vorjahresertrag sowie Nährstoffverfügbarkeit. Durch die Komplexität dieser Wechselbeziehungen kann es für Anbaubetriebe eine Herausforderung werden, Obstanbauflächen optimal zu verwalten und zu bewirtschaften – insbesondere im Hinblick auf die Zukunft mit weiteren Anforderungen durch Klimawandel und Fachkräftemangel. Das Forschungsprojekt „Smarte Automatisierungssysteme und -services für den Obstanbau an der Niederelbe“ (Samson) bietet Lösungsansätze. Es umfasst die Erforschung und Entwicklung intelligenter Automatisierungssysteme und -dienste, die den gesamten Obstanbau überwachen und saisonale Daten sammeln.
Dabei steht der nachhaltige Einsatz von Ressourcen im Obstanbau im Vordergrund: saisonale Erntedaten wie Wachstum, Alternanz, Ernteergebnis, Wassereinsatz sowie Behandlungsmaßnahmen werden analysiert. Ziel ist es, datengestützte Einzelempfehlungen bis hin zur Behandlung des individuellen Obstbaums abzuleiten, zum Beispiel beim Einsatz von Pflanzenschutzmitteln.
Smarte Automatisierungssysteme und -services des Projekts Samson können die Obstproduzenten unterstützen: Die gesamte Anbaufläche wird überwacht und saisonübergreifende Kennzahlen über Ertrag, Qualität, Schädlingsbefall und Behandlungsmaßnahmen werden interaktiv auf mobilen Endgeräten angezeigt. Dafür haben die Forscher des Fraunhofer IFAM in Stade ein Multi-Sensorsystem, die sogenannte Sensorbox, für die Datenaufnahme in den Obstanlagen aufgebaut. Es kann über die klassische Dreipunktaufnahme an jeden Schlepper montiert werden. In diesem Aufbau ist Sensorik zur Erfassung von Kamerabildern und präzisen GPS-Signalen integriert. Auf Grundlage der Bilddaten werden KI-Systeme zur Detektion von beispielsweise Schädlingsbefall entwickelt. Durch die GPS-Signale lassen sich die gesammelten Informationen einem Einzelbaum zuordnen. Zusätzlich werden in der Sensorbox verschiedene dreidimensionale Laserscanner (Lidar) erprobt, die helfen können, ein dreidimensionales Abbild des Obstbaums zu erstellen.
Die Sensorbox ist dabei so konzipiert, dass sie bei üblichen Arbeiten und normalen Fahrgeschwindigkeiten in der Obstbaufläche mitgenommen werden kann und dort parallel sowie automatisiert Daten der Obstbäume erhoben werden können.
Mit dem Sensoraufbau wurden während der Blütephase im Mai 2023 erste Datensätze im Alten Land gesammelt. Seit der Blütephase 2023 konnte auf dem Obstbauversuchsbetrieb der Landwirtschaftskammer Niedersachsen und einem weiteren regionalen Praxisbetrieb in regelmäßigen Versuchsreihen zur Begleitung der Vegetationsphasen bereits eine große Datenmenge gesammelt werden.
Für eine eindeutige Zuordnung der erhobenen Sensordaten aus der Sensorbox zu den jeweiligen Flächen und einzelnen Bäumen wird nun eine Softwarelösung entwickelt, die in Zusammenarbeit mit einem mobilen Messstab genutzt werden kann, um die Anbauflächen präzise einzumessen.
