5G - Landwirtschaft

Einzelpflanzen auf einem Feld hochgenau identifizieren, individuell analysieren sowie zielgerichtet behandeln und pflegen - und das mithilfe von Precision Farming Methoden.

Mit diesem übergeordneten Ziel kann das Projekt "5G Kaiserlautern" für den Anwendungsfall Landwirtschaft der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) beschrieben werden.

Im Rahmen dieses Projekts sollen Verfahren entwickelt werden, die anstelle einer flächendeckenden Feldbewirtschaftung, eine Bewirtschaftung, abgestimmt auf die Bedürfnisse der Einzelpflanzen, möglich machen.

Konkret wird dazu im Projekt Precision Farming genutzt, um Unkraut (Ampfer) mit Hilfe von Drohnen zu lokalisieren und anschließend mit einer minimalen Menge an Pflanzenschutzmittel autonom durch einen Feldroboter zu bekämpfen.

Das Hofgut Neumühle unterstützt hierbei das Team der RPTU mit Versuchs- und Demoflächen sowie den nötigen landwirtschaftlichen Kenntnissen.

5G ist die Schlüsseltechnologie dieses Szenarios, da aktuelle Funkstandards nicht die erforderlichen Anforderungen an Datenrate und Latenz erfüllen. Von der zentralen Steuerung aus werden der Drohne über 5G die Wegpunkte mitgeteilt, über die das Feld abgeflogen werden soll. Während des Flugs werden große Mengen an Bilddaten übertragen, mit denen in einem Edge Cloud Server mit Hilfe von Machine Learning die Position des Ampfers erkannt wird. Danach wird die Position des Ampfers an eine autonome Feldspritze übertragen, die die Position des Ampfers anfährt und gezielt Pflanzenschutzmittel ausbringt. Durch die Auslagerung der Ampfererkennung kann Energie für Rechenleistung und das Gewicht für ebendiese gespart werden, was zu günstigeren Drohnen und Feldrobotern führt, die längere Flug- oder Arbeitszeiten haben. Zudem bietet 5G die Möglichkeit, lokale private Netze aufzubauen und somit die Funkleistung in Bereiche zu bringen, in denen aktuelle öffentliche Netze keine oder nur eine unzureichende Abdeckung liefern. Die mobile Unterbringung eines 5G Netzes in einem Fahrzeug hat den Vorteil, dass Landwirte ein Netz zeitlich und örtlich flexibel nutzen können, z.B. während einer Erntekampagne auf einem bestimmten Feld ihrer Wahl.

Darüber hinaus ergeben sich weitere Vorteile durch die autonome Ampferbekämpfung:

- Eindämmung von Ampfer (= Pflanze mit hohem Schadpotential, v.a. im Grünland)

- Einsparung von Arbeitszeit

- selektive Einzelpflanzenbekämpfung anstatt Behandlung der gesamten Fläche

- dadurch Schonung des übrigen Pflanzenbestands und der Tierwelt

- Schonung der Biodiversität

- deutliche Reduktion im Aufwand der Pflanzenschutzmittel

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter: https://www.5g-kaiserslautern.de/landwirtschaft/.