Verbundprojekt: Einsatz autonomer Drohnen zur nachhaltigen Pflanzenproduktion in Gewächshäusern (FlyingData) - Teilprojekt 1

Abstract

Obwohl Drohnen vielfältig im Freiland-Agrarbereich bereits bei Projektbeginn kommerziell verwendet wurden, war deren Einsatz im Gewächshaus nur begrenzt möglich. Einer der wesentlichen Gründe war, dass im Gewächshaus keine GPS-Signale oder ähnliche sicher empfangen werden konnten, da Bedachungsmaterialien - wie zum Beispiel Glas - beschichtet sind oder Stahlkonstruktionen die Signale reflektieren. Autonome Flüge, wie sie bei modernen Drohnen zu Projektbeginn im Freiland zur Verfügung standen, waren im Gewächshaus somit nicht verfügbar. Aufgrund der geringen Flughöhe und der Empfindlichkeit der Kulturen gegenüber Turbulenzen konnten nur Leichtgewichtdrohnen mit geringer Zusatzlast eingesetzt werden. Es war zu berücksichtigen, dass Änderungen oder neue elektronische Erweiterungen an der Drohne maximal 50 g bis 100 g wiegen durften, da ansonsten die Flugfähigkeit nicht mehr vollumfänglich gegeben war. Vor diesem Hintergrund ergab sich die Problemstellung des Projektes: Kommerziell verfügbare Drohnen sollten so umgebaut beziehungsweise adaptiert werden, dass sie nur aufgrund eines vorher eingegebene Pfades im Gewächshaus autonom fliegen können, ohne Nutzung von GPS-Signalen o.ä. Um einen realen Einsatz im Gewächshaus zu zeigen, sollten zusätzlich Miniatursensoren (Temperatur, Strahlung, Feuchte, etc.) eingebaut werden, deren Werte laufend an eine Bodenstation bzw. einen PC oder Klimarechner gesendet werden sollten. Bei allen Entwicklungen mussten Standards bezgl. der Sicherheit und Gewichtsbegrenzungen strikt eingehalten werden. Zum Projektstart stand weltweit kein Drohnensystem zur Verfügung, das die aufgeführten Anforderungen erfüllte. Auch während des Projektes und am Ende waren autonome Drohnenkonzeptionen zum Einsatz im Gewächshaus nach unserem Kenntnisstand (2024) nicht verfügbar.