11. August 2025 Spot-Spraying. Wann sich das Verfahren lohnt

Technik

Welche Chancen und Risiken bieten die unterschiedlichen Verfahren des teilflächenspezifischen Herbizideinsatzes? Je nachdem, wie großflächig die einzelnen Bereiche behandelt werden, wird von Spot- oder Patch-Spraying gesprochen. Der Einfachheit halber wird hier nur der Begriff Spot-Spraying verwendet.

Beim einstufigen oder Online-Verfahren erfolgen Erkennung und Behandlung der Unkräuter in einer Überfahrt. Hierfür werden meist Spezialgeräte wie der Ecorobotix Ara oder der Rumbojet der Firma Allgäu Automation mit relativ geringen Arbeits­breiten von 6 bis 8 m verwendet. Auch das System One Smart Spray, das über Kamerasysteme direkt am Spritzgestänge der Standardspritze funktioniert und mit verschiedenen Spritzenherstellern kompatibel ist, fällt in diese Kategorie, hat aber bislang bei uns keine Marktbedeutung erlangt.

Im mehrstufigen oder Offline-Verfahren erfolgen Unkrauterkennung und Behandlung in getrennten Arbeitsschritten. Nachdem die Unkrautpflanzen auf hoch aufgelösten Drohnenbildern detektiert und Applikationskarten erstellt wurden, werden diese von Standardspritzen mit entsprechender Ausstattung abgearbeitet.

Maximale Fahrgeschwindigkeit oder maximale Einsparung? 

Neben den Kosten (mehr dazu am Ende des Artikels) unterscheiden sich die Verfahren vor allem hinsichtlich der räumlichen Auflösung der Behandlungsfläche und somit in den Einsparpotentialen. Die kleinstmöglich zu behandelnde Fläche ergibt sich immer aus der Fahrgeschwindigkeit und der Auflösung der Teilbreitenschaltung (Grafik 2).

Bei einer Standard-Feldspritze sind Düsenabstände von 50 oder 25 cm üblich. Selbst bei einer Einzeldüsenschaltung und Nutzung spezieller, für Spot-Spraying besonders geeigneter Düsen (geringerer Spritzwinkel von nur 65° statt 110 bis 120°) müssen für die nötige Überlappung der Spritzkegel immer mindestens zwei Düsen geschaltet werden. Nur so ist gewährleistet, dass die Unkrautpflanzen sicher und mit der vollen Aufwandmenge getroffen werden. Kommt es in Randbereichen zu einer Unterdosierung, erhöht dies die Gefahr der Resistenzbildung.

Dadurch ergibt sich andererseits aber auch, dass jedes erkannte Unkraut eine Behandlung auf einer Fläche von mindestens 0,5 bis 1 m Breite auslöst. Hat die Spritze nur eine Teilbreitenschaltung mit z. B.  3 m-Schritten, wird die Fläche entsprechend größer. Ähnliches gilt in Längsrichtung. Da die Düse einen Moment braucht, bis der Spritzkegel aufgebaut ist, muss sie bereits vor dem Unkraut aktiv sein. Je nach Fahrgeschwindigkeit ergibt sich so auch eine Mindestlänge der applizierten Fläche. Die Technik der Pulsweitenmodulation ermöglicht hier kürzere Schaltzeiten und somit geringere Spotgrößen. Anders sieht dies bei den Spezialgeräten aus, die über bis zu 150 Düsen auf 6 m Arbeitsbreite verfügen und so minimale Applikationsflächen von rund 6 x 10 cm erreichen können.

Diese kleinteilige Auflösung wird im Gegenzug aber mit einer verminderten Flächenleistung durch die geringe Arbeitsbreite erkauft. Diese ist beim mehrstufigen Verfahren mit Standardtechnik deutlich höher, zumal bei nicht vollflächiger Applikation auch die Rüstzeiten zur Wiederbefüllung reduziert werden.

»Grün auf Braun« oder »Grün auf Grün«? 

Wie schon erwähnt: Das Vorhandensein wirksamer Herbizide ist eine Grundvoraussetzung für die Anwendung von Spot-Spraying-Verfahren. Im Fall von Vorsaat- und Vorauflaufbehandlungen können dies auch nicht selektive Herbizide wie Glyphosat sein. Die Erkennung von »Grün auf Braun« ist technisch zudem deutlich einfacher, sodass die Befliegung der Fläche und Erstellung der Applikationskarte von technisch versierten Landwirten in Eigenregie durchgeführt werden kann. Anspruchsvoller ist die Erkennung von Unkräutern im Bestand (»Grün auf Grün«). Besonders geeignet zeigen sich hier Reihenkulturen wie Mais oder auch Zwiebeln. Aber auch die Erkennung von Ampfer im Grünland oder von Disteln im Getreide sind möglich.

Für die Drohnenkartierung und die Erstellung der Applikationskarten sind verschiedene Dienstleister am Markt. Wichtig ist neben einem Preisvergleich auch die Betrachtung des Zeitrahmens zwischen Drohnenbefliegung und Erhalt der Applikationskarte. Dieser sollte maximal 24 bis 48 h betragen, damit nicht im Nachgang der Befliegung neue Unkräuter auflaufen, die dann nicht detektiert wurden oder die erfassten Unkräuter sich zu schnell entwickeln und von den Herbiziden nicht mehr sicher bekämpft werden können.

Beim einstufigen System mittels Spezialtechnik sind verschiedene Algorithmen für die Unterscheidung zwischen Kulturpflanze und Unkraut für einzelne Kulturen verfügbar. Positiv ist hierbei, dass es keinen  zeitlichen Versatz zwischen Erkennung und Behandlung gibt.

Alle Zulassungsbestimmungen hinsichtlich Mittelwahl und Aufwandmengen müssen natürlich weiter eingehalten werden. Es bedarf zwar keiner speziellen Zulassung für Spot-Spraying-Verfahren, aber es dürfen nur in der jeweiligen Kultur zugelassene Mittel zur Anwendung kommen. Die Aufwandmenge ist ebenfalls weiterhin durch die Zulassung geregelt und darf genauso wie bei bereits länger üblichen Streifenbehandlungen nicht erhöht werden – auch wenn nur ein Teil der Fläche behandelt wird (gleiche Konzen­tration wie bei flächiger Behandlung).

Augenmerk muss auch auf die Einstufung der verwendeten Düsen und der Geräte bezüglich der Abdriftminderungsklassen gelegt werden. Je nach Anwendungsbestimmungen der eingesetzten Pflanzenschutzmittel können größere einzuhaltende Abstände zu Gewässern oder Saumstrukturen entstehen oder die Anwendung einzelner Präparate gar nicht erlaubt sein.

Unkrautdichte und Einsparpotentiale

Die Einsparpotentiale hängen neben den bereits diskutierten technischen Gegebenheiten der Teilbreitenschaltung oder Düsenschaltzeiten sowie der Geschwindigkeit vor allem auch von der vorhandenen Unkrautdichte ab. Je mehr Unkräuter vorliegen und je gleichmäßiger diese verteilt sind, desto mehr Fläche muss behandelt werden und desto schneller wird aus der Spot-Behandlung eine vollflächige Applikation. Eine gute Kalkulationshilfe bietet hierbei der im Projekt FarmerSpace entwickelte Spot-Applikation Simulator.

(Zu) viele Schritte zum Erfolg? Im Gegensatz zur flächigen Behandlung wird der Bekämpfungserfolg im Spot-Spraying nicht nur von der biologischen Wirksamkeit der Herbizide begrenzt, sondern auch von der Präzision der Unkrauterkennung und der Treffsicherheit der Applikation. In Untersuchungen der Landwirtschaftskammer Niedersachsen mit Drohnenkartierung in Zuckerrüben wurde ermittelt, dass die Spritze nur etwa 90 % der kartierten Punkte korrekt getroffen hat. Kommen dann noch Ungenauigkeiten bei der Unkrauterkennung hinzu, sinkt der erreichbare Gesamt-Bekämpfungserfolg schnell ab. Er wird im Spot-Spraying durch die zusätzlichen Fehlerquellen in der Regel geringer sein als bei der Flächenbehandlung (Grafik 1, Seite 38). Ausnahmen hiervon wären denkbar, wenn im Spot-Spraying-Verfahren aufgrund der geringeren Benetzung der Kulturpflanze, besonders bei Nutzung der Spezialgeräte, andere Herbizid-Kombinationen mit höherer Wirksamkeit zum Einsatz kämen. Wie zuvor erwähnt, sind aber auch hier die Vorgaben der Indikationszulassungen einzuhalten. 

Ökonomie 

Bringt Spot-Spraying vor allem Kosten oder auch ausreichenden Nutzen? Aktuell werden je nach Kultur und zu detektierenden Unkräutern etwa 25 bis 40 €/ha für die Erstellung drohnenbasierter Applikationskarten verlangt. Bei der Applikation mit geeigneten Feldspritzen entstehen keine zusätzlichen Kosten. Die Nutzung von Spezialmaschinen wie dem Ara wird wegen der hohen Anschaffungskosten für Gerät und Software (Algorithmen für die jeweiligen Kulturen) zumeist im überbetrieblichen Einsatz erfolgen. Sie wird aktuell je nach Einsatzgebiet und Technikverfügbarkeit in der Region ab etwa 90 bis 110 €/ha angeboten (mit großen Schwankungen!). Der Einsatz des Rumbojet ist nur im Grünland möglich und verursacht Kosten von etwa 60 €/ha.

Diesen Zusatzkosten stehen die möglichen Einsparungen bei den Pflanzenschutzmitteln sowie, beim Einsatz von Spezialtechnik, die gesparten Arbeitserledigungskosten für die konventionelle Spritzung gegenüber. Die Kostenersparnis hängt einerseits maßgeblich von den zu erreichenden Einsparpotentialen ab –  die wiederum durch die Unkrautdichte, die Fahrgeschwindigkeit und die räumliche Auflösung der Applikation bedingt werden. Andererseits haben aber auch die Herbizidkosten entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Spot-Sprayings. Je höher sie in der konventionellen Flächenspritzung liegen, desto geringere Einsparpotentiale sind im Spot-Spraying nötig. 

Leider gibt es einen Widerspruch zwischen den ökonomisch und biologisch geeignetsten Anwendungsfällen. So sind im Mais allgemein oder zur Distelbekämpfung in Rüben oder im Getreide eine große Auswahl blattaktiver Herbizide mit sicherer Wirkung verfügbar. Aber die Kosten hierfür sind mit 40 bis 70 €/ha eher gering, sodass für eine Wirtschaftlichkeit der Spot-Applikation sehr hohe Einsparpotentiale erreicht werden müssten. In Zuckerrüben hingegen mit gesamten Herbizidkosten von bis zu 400 €/ha oder auch mehr müssten deutlich geringe Einsparungen für einen wirtschaftlichen Effekt erreicht werden. Hier ist jedoch die Verfügbarkeit geeigneter Wirkstoffe begrenzt. Ein Ansatz könnte das Conviso System bieten, das jedoch mit Blick auf das betriebliche Resistenzmanagement genau betrachtet werden muss.

Einige Beispiele zur Ökonomie verschiedener Spot Spraying Einsatzmöglichkeiten: Bei der Distelbekämpfung in Zuckerrüben als Spot-Spraying-Verfahren mit betriebsüblicher Feldspritze und vorheriger Drohnenkartierung (25 €/ha) entstehen ab einer Einsparung von 70 % ökonomische Vorteile gegenüber der ganzflächigen Behandlung. Durch das nesterweise Auftreten der Disteln können diese Einsparungen häufig auch mit 3 m-Teilbreitenschaltungen erreicht werden. Die Ampferbekämpfung im Grünland rechnet sich im Spot-Verfahren mittels Spezialtechnik (58 €/ha) je nach eingesetzter Aufwandmenge ab Einsparungen von etwa 50 %, die in der Praxis ebenfalls gut erreichbar sind (die gesparten Kosten für die Flächenbehandlung sind mit 15 €/ha berücksichtigt).

Um bei der einmaligen Unkrautbekämpfung im Mais mittels Spot-Spraying ökonomische Vorteile zu erzielen, müssen sehr hohe Einsparpotentiale erreicht werden, die bei praxisüblicher Verunkrautung kaum zu schaffen sind. In Zuckerrüben hingegen sind wegen der in der Regel dreiteiligen Spritzfolge schon geringere Reduktionen ausreichend für eine ökonomische Vorzüglichkeit. Bei Einsatz der Spezialgeräte sind die eingesparten Kosten für die nicht benötigte Standardspritze (15 €/ha je Überfahrt) berücksichtigt.

Um die ökonomische Vorzüglichkeit zu beurteilen, können die Grenzwerte der nötigen Einsparung bei einmaliger Anwendung gegenüber dem ganzflächigen Herbizid-Einsatz betrachtet werden (Grafik 3). Je höher die konventionellen Herbizidkosten sind, desto leichter lässt sich eine wirtschaftliche Vorzüglichkeit darstellen. Durch die höheren Kosten der Spezialtechnik im Online-Verfahren sind höhere Einsparungen für einen Mehrgewinn nötig. Bei gleicher Verunkrautung werden per Spezialtechnik aber auch automatisch höhere Einsparungen erzielt durch die feinere räumliche Auflösung der applizierten Spots. Zu beachten ist weiterhin, dass, wie zuvor beschrieben, von geringeren Gesamtbekämpfungserfolgen ausgegangen werden muss. Auch wenn dies häufig noch keine direkten Ertragseffekte haben dürfte, sollte das Risiko eines langfristig erhöhten Samenpotentials im Boden abgewogen und ein gewisser Risikoaufschlag bei der ökonomischen Betrachtung berücksichtigt werden.

Mögliche positive Nebeneffekte

Speziell im Grünland konnten durch die punktuelle Behandlung von Ampfer wertvolle andere Futterpflanzen wie Klee, die bei einer flächigen Behandlung geschädigt würden, geschont werden. Bei sehr Herbizid-sensiblen Kulturen wie Zwiebeln oder Zuckerrüben werden durch den geringeren Kontakt der Kulturpflanze mit den Herbiziden teils Mehrerträge versprochen. In Versuchen konnten diese über die gesamten Varianten zwar noch nicht nachgewiesen werden, aber es gibt deutliche Unterschiede hinsichtlich der Kulturpflanzenentwicklung zwischen Teilbereichen mit und ohne Herbizid.

Neue Herbizid-Strategie?

In allen Versuchen lag der Fokus bislang vor allem auf den generellen technischen Umsetzungsmöglichkeiten verschiedener Spot-Spraying-Verfahren sowie dem Vergleich der Wirkungsgrade. Weniger wurden bisher Anpassungen der klassischen Herbizid-Strategien betrachtet. So ist besonders der Umgang mit Bodenherbiziden in Mais oder Zuckerrüben eine relevante Fragestellung: Sollten diese beim Spotten trotzdem ausgebracht oder eventuell in einem separaten Arbeitsgang flächig appliziert werden? Bei Herbizidfolgen wie z. B. mit klassischen drei Nachauflaufbehandlungen in Rüben muss zudem überlegt werden, zu welchem Termin sich der Einsatz der Spot-Spraying-Technologie besonders eignet. Bisher wurde hier meist geraten, die erste Behandlung ganzflächig zu applizieren. Eventuell wäre aber auch eine flächige Spritzung als Abschluss interessant, um eine Versiegelung der Bodenoberfläche gegen spät auflaufende Unkräuter zu erzielen.