Satellitendaten für die Landwirtschaft

Ein Gastbeitrag von Florian Mrosek, Netzwerk- und Projektmanager bei der EurA AG. 

Die Digitalisierung der Landwirtschaft schreitet weiter voran – autonome Robotik und der Einsatz von KI sind bereits zum Standard geworden. Mit der fortschreitende Satellitentechnologie besteht eine neue Möglichkeit, um die digitale Landwirtschaft zu revolutionieren. Was diese Technologie macht und welche Start-ups die Innovation nutzen, erfährst du hier.

Warum sind die Erträge auf zwei benachbarten Feldern mit derselben Saatgutausbringung unterschiedlich? Betrachtet man die Eigenschaften des Bodens, die geografische Lage und die Bewirtschaftung der einzelnen Schläge genau, so ergeben sich deutliche, feldspezifische Unterschiede. Um die Beschaffenheiten der Felder detaillierter betrachten zu können, können Satellitendaten Abhilfe schaffen. Solche Erdbeobachtungssatelliten helfen dabei, neue Geschäftsmodelle und Märkte zu erschließen, sowie neue, zukunftsweisende Anwendungsfelder zu generieren.

Ein Beispiel ist das EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program), eine deutsche Hyperspektralsatellitenmission. Ziel des Programmes ist das Monitoren und Überwachen von Umweltparametern. Erstmals können mit Hilfe des EnMAP-Satelliten Wellenlängen, die weit über das sichtbare Licht hinausgehen, erfasst und anschließend durch KI weiterverwendet werden. Durch die spektrale Auflösung der EnMAP-Satellitenbilder lassen sich Kenngrößen wie der Blatt-Wassergehalt, Gesamt-Chlorophyllgehalt oder der Blattflächenindex quantitative erfassen. Werden diese Vegetationsparameter über einen längeren Zeitraum gemonitort und durch KI ausgewertet, ermöglicht dies Rückschlüsse über die Behandlung der Pflanzen, Trockenstress, oder die derzeitige Wachstumsphase. Aus den KI basierte Analysen lassen sich wiederum Handlungsempfehlungen zum optimalen Düngerzeitpunkt für den Landwirten ableiten.

• Unser Foodhub-Mitglied FlyPard Analytics GmbH nutzt bereits die EnMAP-Satellitendaten und KI, um Karten mit variabler Ausbringungsrate für die Präzisionslandwirtschaft zu erstellen und nachhaltige Praktiken auf jedem Feld der Welt umzusetzen. 
• Das Start-up Nerit'e verwendet seine eigenen GPS- und Sattelitendaten zur Visualisierung und langfristig auch zur Analyse, um pflanzenverfügbare Makronährstoffe wie Nitrat, Phosphat und Kalium vor-Ort in landwirtschaftlichen Nutzflächen zu bestimmen. Nitrat und Phosphat stellen eine Gefahr dar, wenn sie nicht von den Pflanzen aufgenommen werden können, also zu viel Dünger appliziert wurde und z.B. das übrige Nitrat ins Grundwasser ablaufen kann. Eine Kopplung der Daten mit den EnMAP-Satellitenbildern lässt zukünftig noch genauere Vorhersagen zum Wachstum der Pflanzen zu. 
• Unser Mitglied LiveSen von der Ruhr-Universität Bochum arbeitet mit einer Biotechnologie, die es ermöglicht, Pflanzennährstoffe wie Phosphat und Nitrat direkt vor Ort genau zu bestimmen. Um Übersichtskarten mit dem allgemeinen Gesundheitszustand ihrer Felder zu erhalten, nutzen die drei Gründer Satellitenbilder. 

Anlaufstelle für alle Start-ups mit Raumfahrtbezug bietet das im Jahr 2022 gegründete ESA BIC NRW. Neben technischer Unterstützung erhalten die Start-ups eine Förderung in Höhe von 50.000 Euro. Darüber hinaus unterstützt das InnoSpace® Netzwerk Space2Agriculture den branchenübergreifenden Dialog und Technologietransfer zwischen der Raumfahrt und der Landwirtschaft.

Wenn Ihr Interesse habt, euren eigenen Feldvergleich zu starten, so findet ihr weitere nützliche Hinweise auf https://www.enmap.org/. Tools wie die EnMAP-Box und Schulungsmöglichkeiten wie HYPERedu ermöglichen interessierten Gründer:innen, Forscher:innen und Studierende einen ersten Einblick in die Welt der Erdbeobachtung.

Copyright: ESA/ATG medialab