Befahrbarkeit. Drohnen als Alternative?
Seit dem Herbst stehen im gesamten Bundesgebiet Ackerflächen immer wieder unter Wasser. Da ist die Agrardrohne als Alternative zum Traktorgespann ein verlockender Gedanke für Pflanzenschutz, Aussaat und Düngung. Aber wie realistisch ist das?
Viele denken beim Thema »Drohnen in der Landwirtschaft« an emotionale Landtechnikvideos auf Social Media oder an die Wildtierrettung. Dabei haben sich die Drohnentechnik und ihr Einsatz in der Landwirtschaft in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt. So können diese ferngesteuerten Flugobjekte nicht nur Luft- und Wärmebilder zur Schadenerfassung, Vermessung, für die Inspektion von Photovoltaikanlagen oder die Rehkitz- und Wildschweinsuche liefern. Dank modernster Sensorik stellen sie auch wertvolle Informationen für die Feldbonitur oder die Teilflächenbewirtschaftung bereit. Darüber hinaus lassen sich mit reinen Trägerdrohnen mit entsprechender Streu- und Sprühtechnik Betriebsmittel ausbringen. Hier spielt die Drohne ihre Vorteile immer dann aus, w enn der Schlag aufgrund des Entwicklungsstadiums der Kulturpflanze, wegen seiner Topografie oder wie in diesen Tagen witterungsbedingt nicht befahrbar ist.
Man unterscheidet die zwei Drohnentypen Starrflügler und Multikopter. Die Starrflügler-Drohne ähnelt einem Modellflugzeug und erreicht den Großteil ihres Auftriebs über feste Tragflächen. Dieser Drohnentyp erreicht hohe Flächenleistungen, benötigt allerdings eine Landebahn, die nicht auf jedem Schlag und zu jedem Zeitpunkt der Vegetation zur Verfügung stehen dürfte.
Nicht so die Multikopter-Drohne. Sie kann schnell und sicher senkrecht starten und landen, denn sie funktioniert ähnlich einem Helikopter und erzeugt ihren gesamten Auftrieb aktiv über vertikal angeordnete Motoren mit Propeller. Dadurch benötigt sie zwar vergleichsweise mehr Energie, ist aber weniger windanfällig. Erst Windböen ab etwa 40 km/h zwingen die Multikopter-Drohne zurück auf den Boden. Mit Eigengewichten von bis zu 150 kg und Nutzlasten von bis zu 50 kg ist dieser Drohnentyp die Wahl, wenn es darum geht, Betriebsmittel auszubringen. Allerdings wird dafür, abhängig vom zusätzlichen Gewicht, vergleichsweise viel Akkuleistung benötigt. Entsprechend kurz ist die Flugzeit (12 bis 45 Minuten) und gering die Arbeitsgeschwindigkeit (5 bis 10 m/s). Mit einer entsprechenden Anzahl an Akkus und Ladetechnik vor Ort lässt sich der Multikopter dennoch effizient als Sprüh- und Streudrohne einsetzen. Er befliegt den Schlag unabhängig von der Bewirtschaftungsrichtung so, dass Wendemanöver auf ein Minimum reduziert sind.
Begrenzt wird die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens vornehmlich durch das Eigengewicht respektive die erforderliche Ausbringmenge des Betriebsmittels. Deshalb ist die klassische Düngung sowohl mit granulierten als auch flüssigen Produkten nach wie vor kein Job aus der Luft. Die Agrardrohne ist immer dann eine ernsthafte Alternative zu Feldspritze und Düngerstreuer, wenn leichte Betriebsmittel in geringer Aufwandmenge appliziert werden sollen.
So haben sich Drohnen im biologischen Pflanzenschutz bereits gegenüber herkömmlichen Verfahren bewährt: Beispielsweise im Mais bei der Ausbringung von Trichogramma-Kapseln zur Zünslerbekämpfung – eine Maßnahme, die in der Regel zweimalig im Juni/ Juli in den Bestand erfolgt. Die Nützlingskapseln sind wenige Milligramm leicht, sodass dafür Geräte mit einer Nutzlast von beispielsweise 7 kg ausreichen. Weitere Nützlinge, die per Drohne ausgebracht werden können, sind beispielsweise Florfliegenlarven gegen Blattläuse, Raubmilben, Nematoden oder Bacillus Thuringiensis. Ein vergleichsweise neues Einsatzfeld der Drohne, vor allem im Bereich der kommunalen Dienstleistungen, ist die Eichenprozessionsspinnerbekämpfung. Dabei wird die Baumkrone ab Mai mit einem biologischen Insektizid besprüht.
Im chemischen Pflanzenschutz ist der Drohneneinsatz erst seit zwei Jahren in der EU erlaubt, rechtlich allerdings noch auf den Weinbau in Steillagen beschränkt. Obwohl beim JKI bisher nur zwei Drohnentypen gelistet sind, verdrängen diese im Weinbau bereits zunehmend den Helikopter. Erwartet wird die Zulassung für die Ausbringung von Schneckenkorn aus der Luft. Mittel- oder langfristig ist davon auszugehen, dass die Agrardrohne, ähnlich der Schweiz oder den USA, auch in der EU für den konventionellen Pflanzenschutz auf dem Acker zugelassen wird. Allerdings ist hier wegen der Abdrift mit Einschränkungen zu rechnen.
Ein weiteres Zukunftsthema dürften die Unkrautkartierung und die Teilflächenspritzung sein. Beispielsweise um ganz gezielt die Distel aus dem Ausfallgetreide herauszuspritzen oder für Maßnahmen gegen eine Spätverunkrautung in Rüben oder Mais. Bisher erstellt die Drohne nur die Zonenkarte für die Feldspritze. Zukünftig könnte sie auch die Behandlung von Unkrautnestern und Einzelpflanzen übernehmen (Spotspraying).
Weitere Einsatzfelder sind Düngung und Aussaat. In der Praxis werden Drohnen bereits eingesetzt, um Mikronährstoffe und -organismen, Harnstoff oder Biostimulanzien auszubringen. Zudem gibt es erste Flugsaatversuche an der Fachhochschule Südwestfalen zu Feldaufgang
und Saatgutverteilung mit Zwischenfrüchten. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend. So lassen sich Zwischenfrüchte wassersparend noch vor der Ernte der Hauptkultur etablieren. In den Versuchen kam eine Drohne vom Typ DJI Agras T16 zum Einsatz (Maße: 2,5 m x 1,8 m x 0,8 m, Leergewicht ohne Akku 18,5 kg, maximales Abfluggewicht 40 kg). Sie erlaubt eine Zuladung von 15 kg Saatgut und Saatstärken bis 3 5 kg/ha. Um durchgehend fliegen zu können, kamen vier Akkus und zwei Ladegeräte zum Einsatz, für die es eine 6- bis 7-kW-Stromversorgung braucht. Der Streuteller arbeitet abhängig vom Streugut bis 10 m breit. Die Fluggeschwindigkeit beträgt konstant 7 m/s. In der Regel fliegt die Drohne während der Applikation 3 bis 5 m über dem Boden. Mit einer Akkuladung werden ein bis zwei Behälterfüllungen ausgebracht. Pro Flug liegt die Flächenleistung je nach Streumenge der Zwischenfrucht bei 1,5 bis 2 ha. Auf klein strukturierten Flächen werden so Leistungen von 4 bis 6 ha/h erreicht und auf großen Flächen mit 10 kg/ha auch mal das Doppelte.
Am weitesten verbreitet sind Agrardrohnen des chinesischen Herstellers DJI. Eine Agrardrohne des oben genannten Typs kostet 25 000 bis 30 000 €. Hinzu kommen die Akkus mit einem Stückpreis von etwa 1 600 €. Wer diese Investition scheut, kann sich die Technik auch als Service bei Agrarhandel und Lohnunternehmen einkaufen. Für die Vorerntesaat von Zwischenfrüchten mit der genannten Drohne werden rund 30 €/ha für Streumengen von 15 kg/ha veranschlagt. Bei höheren Mengen kann es Preisaufschläge geben. Wobei dann auch irgendwann die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu hinterfragen ist.
