09.08.2023

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

Diverse Projektpartner:innen aus Oberösterreich haben das Projekt Digiherb ins Leben gerufen, um die Digitalisierung im Lebensmittelanbau voranzutreiben, indem sie die Einsatzmöglichkeiten von Drohnentechnologie im Spezialkulturanbau evaluieren.
/artikel/digiherb-digitalisierung-im-gewuerzanbau
Die Geschwister Schneiderbauer bauen im Innviertel Gewürze, u. a. Kümmel, an. © Schneiderbauer

Mit dem rasanten technologischen Fortschritt in der Drohnenindustrie haben Flugroboter in den letzten Jahren immer mehr Einzug in unseren Alltag gehalten. Neben ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten wie beispielsweise bei der Personensuche, der Bergrettung oder als Luftposttechnologie, haben Drohnen auch in der Landwirtschaft einen großen Marktanteil und ersetzen dort teilweise gängige Landmaschinen. Sie werden unterstützend eingesetzt, indem Luftaufnahmen eine effizientere Begutachtung von Pflanzen ermöglichen. Zudem können Erntezeitpunkte und Düngemaßnahmen zum Schutz der Pflanzen aus den gesammelten Daten abgeleitet werden, was wiederum Betriebsmittel einspart, indem sie nur nach Bedarf eingesetzt werden. Während Teile der Landwirtschaft bereits erfolgreich digitalisiert sind, ist der Lebensmittelanbau – insbesondere der Gewürzanbau – noch weitgehend unerforscht. 

Aus diesem Grund hat das oberösterreichische Unternehmen Blickwinkel – digital service gemeinsam mit Schneiderbauer Gewürze das Projekt Digiherb ins Leben gerufen. Angesiedelt im Lebensmittel-Cluster der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria, will Digiherb nun eine Vorreiterrolle übernehmen und erforscht den Einsatz von Drohnen im Anbau von Blaumohn und Kümmel. Ziel des Projekts ist es, Grundlagenforschung im Bereich der Aussaattechnologie mittels Drohnen zu betreiben und Ansätze für eine effiziente und nachhaltige Lebensmittelproduktion zu schaffen. Das Projekt evaluiert auch die Einsatzmöglichkeiten der Drohnentechnologie im Spezialkulturanbau, da in diesem Bereich noch keine wissenschaftlichen Publikationen vorliegen.

“Neue Technologien sollen unterstützen, nicht überfordern” 

„Mit dem Projekt Digiherb wollen wir die Möglichkeiten der Digitalisierung in allen Facetten im Gewürzanbau prüfen und die neuen zukunftsträchtigen Möglichkeiten im Lebensmittelanbau nutzen und ausbauen. Das soll auch die Digitalisierung im Lebensmittelanbau vorantreiben“, sagt Heidrun Hochreiter, Managerin des Lebensmittel-Clusters, der das Projekt koordiniert und begleitet.

Um Betriebsmittel mittels Digitalisierung und aus Drohnenfahrten gewonnenen Daten gezielt einzusetzen, müssen Landwirt:innen den Schritt zur Digitalisierung wagen und die Prozesse verstehen. Hier kommt das Unternehmen Blickwinkel – digital service ins Spiel. Das Ingenieurbüro unter der Leitung von Michael Treiblmeier begleitet landwirtschaftliche Betriebe und Unternehmen bei ihrem digitalen Transformationsprozess. “Neue Technologien sollen unterstützen und nicht überfordern sowie gleichzeitig Effizienz und Nachhaltigkeit generieren. Der Drohneneinsatz zur Erfassung der Pflanzengesundheit und das Streuen aus der Luft sind kleine Auszüge aus dem gesamten Portfolio“, so Treiblmeier. 

Digiherb soll Grundlagenforschung im Spezialkulturanbau fördern 

Die für die Grundlagenforschung notwendigen Testfelder stellen die Geschwister Karin und Stefan Schneiderbauer zur Verfügung, die seit 2018 das Familienunternehmen Schneiderbauer Gewürze in Lambrechten führen. Der Betrieb Schneiderbauer beliefert Großbäckereien und Mühlen mit Leinsamen, Blaumohn, Kümmel und Brotgewürzen sowie den Einzelhandel mit Gewürzmischungen. Sowohl ihre Felder als auch die von mehreren Vertragslandwirt:innen werden mit Hilfe der Drohnentechnologie unterstützt. Als erster Ansatzpunkt des Projektes soll auf den Feldern von Schneiderbauer ermittelt werden, wie die Ausbringung des Saatgutes mittels Drohne möglich ist. 

„Die Aussaattechnologie mittels Drohne ist die am wenigsten erforschte Methode. Daher müssen wir mit Grundlagenforschung beginnen, um den idealen Prozess und die ideale Methode für die Aussaat des Blaumohns und verschiedener Gewürze zu ermitteln“, sagt Claudia Probst, Professorin für Agrartechnologie und -management an der Fachhochschule Oberösterreich am Campus Wels, die das Projekt wissenschaftlich begleitet. Dafür müssen laut den Projektpartner:innen gefärbte Saatgutkapseln hergestellt und ein Flugplan mit ersten Tests erstellt werden. Aus den gesammelten Daten wird die Saatgutausbringung kartiert und die optimale Flughöhe und Geschwindigkeit ermittelt. Nach den Feldversuchen werden die gesammelten Daten ausgewertet und interpretiert.

Digiherb soll mit Remote Sensing bedarfsgerechte Düngung ermöglichen 

Der Einsatz von Drohnen zur Düngung von Kümmel wird ebenfalls im Rahmen des Digiherb-Projekts erforscht. Derzeit wird Kümmel mit Stickstoff gedüngt, wobei die Dosierung vom Chlorophyllgehalt der Blätter abhängt. Bei niedrigem Gehalt wird mehr Stickstoff gedüngt, bei hohem Gehalt weniger. Der Chlorophyllgehalt kann bisher nur mit zeitaufwändigen und teuren Laborverfahren bestimmt werden. Das Projekt will mit Hilfe von Drohnen eine bedarfsgerechte Düngung ermöglichen. 

Die moderne Präzisionslandwirtschaft setzt hier bereits auf Fernerkundung, auch Remote Sensing genannt. Drohnen werden dafür mit verschiedensten Sensoren ausgestattet und liefern hochaufgelöste Bilder in verschiedenen Lichtspektren sowie weitere Daten über biologische und phänologische Merkmale der Pflanzen. Um diese Daten und Messungen an die Anforderungen der Praxis anzupassen und exakte Handlungsempfehlungen abzuleiten, beziehen wir breites Know-how und umfassende fachliche sowie praktische Expertise mit ein“, erklärt Michael Treiblmeier. 

Ergebnisse können für weitere Kulturpflanzen übernommen werden 

In einem nächsten Schritt will das Projektteam mit Hilfe von Drohnen ermitteln, wie sich natürliche Einflüsse wie die Bodenbeschaffenheit auf das Wachstum der Gewürze auswirken. “Die Ergebnisse können mit entsprechenden Modifikationen für weitere Kulturpflanzen übernommen werden. Somit sind wieder weitere Schritte in Richtung einer umweltschonenden, nachhaltigen Lebensmittelproduktion getan“, so Lebensmittel-Cluster-Managerin Hochreiter. 

Deine ungelesenen Artikel:
18.11.2024

Linz Center of Mechatronics (LCM) erhält OVE Innovation Award 2024

Die Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM) gewinnt mit einem Entwicklungsprojekt für die Pankl Turbosystems GmbH den OVE Innovation Award 2024. Mit der Neuauslegung eines elektrischen Hochgeschwindigkeitsmotors für Brennstoffzellen-Luftversorgungssysteme (FCAS) konnten die Techniker aus Linz die Experten-Jury überzeugen.
/artikel/linz-center-of-mechatronics-lcm-erhaelt-ove-innovation-award-2024
18.11.2024

Linz Center of Mechatronics (LCM) erhält OVE Innovation Award 2024

Die Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM) gewinnt mit einem Entwicklungsprojekt für die Pankl Turbosystems GmbH den OVE Innovation Award 2024. Mit der Neuauslegung eines elektrischen Hochgeschwindigkeitsmotors für Brennstoffzellen-Luftversorgungssysteme (FCAS) konnten die Techniker aus Linz die Experten-Jury überzeugen.
/artikel/linz-center-of-mechatronics-lcm-erhaelt-ove-innovation-award-2024
OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag

AI Summaries

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Digiherb: Forschungsprojekt aus OÖ möchte Gewürzanbau mit Drohnen digitalisieren