Ausbringen von Stickstoffdünger per Drohne erfolgreich getestet

Im Märzen der Bauer …

Beim Namen Ribbeck denken die einen an Fußball, die anderen an Theodor Fontane. Leonhard Kupsch vom Start-up Fluktor denkt dabei jedoch vor allem an erfolgreiche Testflüge. Denn in Ribbeck, einem Ortsteil von Nauen in Brandenburg, liegt der Havellandhof. Gemeinsam mit einem Team vom Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte (IASP) an der Humboldt-Universität zu Berlin hat Kupsch dort mit seiner Drohne des Typs CS50 erfolgreich das Ausbringen von Feststoffdünger erprobt.

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Die Landwirtschaft folgt festen Abläufen, die in weiten Teilen von der Natur, den Jahreszeiten und von Wachstumszyklen vorgegeben werden. Funktioniert das Zusammenspiel der Parameter – beispielsweise durch Dürren – nicht optimal, sind Bäuerinnen und Bauern gefragt, Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Und manchmal sind es auch Prozesse zur Produktionsoptimierung, die in modernen Agrarbetrieben nicht wie geplant ablaufen können. Beispielsweise wenn, wie in diesem Jahr, die Böden zu durchnässt sind, um mit schweren Traktoren befahren zu werden und die zu diesem Zeitpunkt eigentlich eingeplanten Düngemittel auszubringen.

Bedarfsermittlung

Wo Äcker nicht befahren werden können oder dies aus wirtschaftlichen Aspekten beziehungsweise Gründen der Nachhaltigkeit möglichst vermieden werden sollte, können immer häufiger Agrardrohnen punkten. Wohl dem, der dann den Entwicklungs- und Teststandort eines UAS-Herstellers in der Nachbarschaft hat. So wie der Havellandhof in Ribbeck. Um rechtzeitig vor der Aussaat wie geplant Stickstoffdünger auf einer 27 Hektar großen Ackerfläche auszubringen, traf der konkrete Bedarf von Havellandhof-Chef Peter Kaim auf das Interesse an einem Erprobungsbetrieb unter Realbedingungen seitens der Fluktor GmbH und das Erkenntnisinteresse am IASP.

Anders als Pflanzenschutzmittel dürfen Saatgut und Dünger per Drohne auf ebenen Ackerflächen ausgebracht werden. Damit das möglichst effizient gelingt, ist eine gute Vorplanung erforderlich. So wurde zunächst mit einer Mappingdrohne ein Orthomosaik der zu befliegenden Fläche erstellt, um große Pfützen oder andere Areale zu identifizieren, die bei der Düngung ausgespart werden sollten. Im Anschluss wurde das Feld in Polygone unterteilt, um die einzelnen Flugabschnitte so effizient wie möglich zu planen. Neben den Standzeiten aufgrund der Befüllung des Tanks mit dem Streudünger und möglicher Akkuwechsel ist ineffiziente Planung ein wesentlicher Fallstrick, wenn es darum geht, UAS-Einsätze in der Landwirtschaft wirtschaftlich rentabel umzusetzen.


Um zu überprüfen, ob der Dünger gleichmäßig auf dem Acker verteilt wird, wurde dieser in einzelnen Behältnissen aufgefangen

Missionsplanung

Die Flugvorbereitungen können dabei aber nicht ausschließlich auf den Fähigkeiten der eingesetzten Drohne basieren. Auch die eigentliche Düngung hat Einfluss auf die Missionsplanung. Da im Versuchsprojekt in Brandenburg pro Hektar eine bestimmte Menge an Stickstoff in den Boden sollte, wurde zunächst einmal berechnet, wie viel Dünger – der ja nicht komplett aus Stickstoff besteht – abgeworfen werden muss. Da die Vorgabe im konkreten Fall 60 Kilogramm Stickstoff pro Hektar betrug und das Düngemittel einen N2-Anteil von 46 Prozent besaß, mussten insgesamt 125 Kilogramm pro Hektar verteilt werden.

Schlussendlich beeinflusst somit die Tankgröße die Dimensionen der Flugpolygone. Bei einem Zuladung von 25 Kilogramm ergibt das rechnerisch eine Maximalgröße von 0,2 Hektar pro Polygon. Die eingesetzte Streuvorrichtung ist in der Lage, 85 Gramm Feststoffdünger pro Sekunde ausbringen, was wiederum eine errechnete Fluggeschwindigkeit von 0,7 Meter pro Sekunde bedeutet. Soweit die Theorie. Um zu ermitteln, ob die ermittelten Parameter dazu geeignet sind, die Ackerfläche gleichmäßig mit Stickstoff zu versorgen, wurde in einem Versuchsaufbau mit systematisch angeordneten Gefäßen überprüft, ob in allen „Bechern“ eine mehr oder weniger identische Menge an Düngemittelkügelchen landet. Erste Ergebnisse deuten diesbezüglich auf ein positives Ergebnis des Feldversuchs hin.


Im Vorfeld der eigentlichen Testflüge wurde ermittelt, inwiefern Teile der Ackerfläche durch Pfützen bedeckt waren und dort kein Dünger ausgebracht werden sollte

Wichtiger Erfolg

Für das junge Unternehmen Fluktor und seine CS50-Agrardrohne, die im Laufe des Jahres zur Marktreife gebracht werden soll, ein wichtiger Erfolg. Denn zum einen wurde auf diese Weise ein konkreter Use Case mit viel Potenzial für künftige Anwendungen in der landwirtschaftlichen Praxis demonstriert. Und zum anderen konnte verdeutlicht werden, dass das selbst entwickelte, auf größtmögliche Wartungsfreundlichkeit und die Verwendung europäischer Komponenten ausgerichtete UAS den Anforderungen realer Einsätze standhalten kann.


Text: Frederik Johannsen
Bilder: Fluktor GmbH




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