Drohnen in der Landwirtschaft - Wieselburg, März 2021 - Francisco Josephinum ...
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Drohnen in der Landwirtschaft Wieselburg, März 2021 Eine Einrichtung des Bundesministeriums für Nachhaltigkeit und Tourismus 1
Impressum Medieninhaber und Herausgeber: HBLFA Francisco Josephinum Wieselburg Schloss Weinzierl 1, 3250 Wieselburg josephinum.at Autoren: Georg Linsberger, Peter Riegler-Nurscher, Heinrich Prankl Wieselburg, März 2021 Copyright und Haftung: Auszugsweiser Abdruck ist nur mit Quellenangabe gestattet, alle sonstigen Rechte sind ohne schriftliche Zustimmung des Medieninhabers unzulässig. Es wird darauf verwiesen, dass alle Angaben in dieser Publikation trotz sorgfältiger Bearbeitung ohne Gewähr erfolgen und eine Haftung des Bundeskanzleramtes und der Autorin/des Autors ausgeschlossen ist. Rechtausführungen stellen die unverbindliche Meinung der Autorin/des Autors dar und können der Rechtssprechung der unabhängigen Gerichte keinesfalls vorgreifen. Rückmeldungen: Ihre Überlegungen zu vorliegender Publikation übermitteln Sie bitte an blt@josephinum.at. Drohnen in der Landwirtschaft 3
Inhalt 1 Einleitung ......................................................................................................... 5 2 Typische Anwendungsbeispiele von Drohnen in der Landwirtschaft ...................... 6 3 Zukünftige Anwendungen sowie neue Anforderungen an Drohnen ....................... 8 4 Neue EU-Drohnenverordnung zur gesetzlichen Regelung des Betriebs von unbemannten Luftfahrzeugen ............................................................................... 9 5 Forschung am Francisco Josephinum ................................................................ 13 Drohnen in der Landwirtschaft 4
1 Einleitung Bedingt durch die beeindruckende technologische Entwicklung sowie einem einhergehenden Preisverfall haben sich die Einsatzgebiete von Drohnen in den letzten Jahren enorm erweitert. Moderne UAVs (unmanned aerial vehicle) verfügen über effiziente elektrische Antriebe, Kamera- und Sensortechnik sowie über eine ausgeklügelte Navigationstechnik. Die Ausstattung mit hochwertigen Kameras und Auswerte-Algorithmen erlaubt neue Perspektiven und Funktionen. Durch die Erhöhung des Last-Tragvermögens werden Anwendungen interessant, die bislang unmöglich waren. Je nach Anwendung und geforderter Fluggeschwindigkeit werden entweder Starrflügel-Drohnen oder Rotationsflügel-Drohen (typisch Quadcopter oder Hexacopter-Drohnen) verwendet. Durch das umfassende Angebot wird der Einsatz von Drohnen auch für die Landwirtschaft immer interessanter. Landwirtschaftliche Drohnen decken damit einen Bereich zwischen boden- bzw. fahrzeuggestützten Sensoren und satellitengestützten Informationen ab. Fahrzeuggebundene Sensoren erlauben zwar eine hohe Auflösung, haben aber eine geringe Flächenleistung. Satelliten überfliegen zwar die Erdoberfläche regelmäßig und liefern Daten, haben aber eher eine geringe Auflösung (zw. 10 m bis max. 1 m) und werden oft durch atmosphärische Einflüsse gestört. Dazu bilden Drohnen eine ideale Ergänzung. Durch die stetige Zunahme des Traglastvermögens sind neben der reinen Informationsverarbeitung auch Maßnahmen in der Landwirtschaft, wie zB die gezielte Ausbringung von Herbiziden, denkbar. Drohnen in der Landwirtschaft 5
2 Typische Anwendungsbeispiele von
Drohnen in der Landwirtschaft
• Bestandsüberwachung
Die Ausstattung von UAVs mit einer simplen RGB-Kamera erlaubt eine neue Perspektive
auf die Bestandsentwicklung verschiedener Kulturen. Durch Bilder aus der Luft können
sehr einfach und schnell ein verstärkter Unkrautbewuchs, Lagerschäden, Nährstoffunter-
oder -überversorgung, Wassermangel oder auch Wildschäden entdeckt werden. Wird eine
Drohne mit Infrarot- oder Multispektralkameras ausgestattet, können damit
Vegetationsindizes und biophysikalische Variablen berechnet oder umfangreichere
Modellrechnungen durchgeführt werden. Daraus angefertigte Karten von Feldern dienen
als Entscheidungshilfe bzw. als Regelgröße für die weitere Kulturführung.
Bilder: Francisco Josephinum
• Rettung von Rehkitzen in Mähwiesen
Vor allem im Frühjahr, beim ersten Grünlandschnitt, kann es zu einem Verletzen oder
Töten von Rehkitzen beim Mähen kommen. Drohnen mit Wärmebildkameras werden
bereits eingesetzt, um am Morgen vor dem Schnitt die Flächen nach Rehkitzen
abzusuchen. Verbesserte Kameratechnologien könnten in Zukunft auch einen Einsatz
unter Tags bei hoher Umgebungstemperatur ermöglichen.
• Trichogramma-Ausbringung
Ungünstige Wachstumsbedingungen und Fehler in der Saatbettbereitung können zur
verstärkten Verbreitung des Maiszünslers (Ostrinia nubilalis) in Maisbeständen führen,
was zu hohen Ertragsausfällen führen kann. Eine biologische Bekämpfung erfolgt durch
Ausbringung von Eiern der Schlupfwespe (Trichogramma brassicae) mit Hilfe von
Drohnen in der Landwirtschaft 6Drohnen. Diese Methode ist sehr leistungsfähig und wird seit einigen Jahren kommerziell
angeboten.
• Drohnen im Wein- und Obstbau
Im Wein- und Obstbau können Drohnen zur Bestandsanalyse herangezogen werden. Mit
Hilfe von einfachen RGB-Kameras oder auch Spezialkameras (zB Multispektralkameras),
die auf der Drohne implementiert sind, kann der Zustand der Dauerkulturen ermittelt
werden. Wie bereits beim Punkt „Bestandsüberwachung“ erwähnt, kann so aus der Luft
rasch ein erhöhter Unkrautdruck, Nährstoffunter-/-überversorgung, Wassermangel u.a.m.
festgestellt werden. Ein weiteres zukünftiges Anwendungsgebiet für Flugdrohnen im
Wein- und Obstbau stellt das Ausbringen von Pflanzenschutzmittel aus der Luft dar. Dies
ermöglicht einen gezielten und somit schonenden Einsatz von Pflanzenschutzmittel – es
wird zum Beispiel nur in jenen Bereichen gesprüht, in denen ein Befahl von
Krankheitserregern vorliegt.
• Forst: Überwachung von Baumbeständen
Im Forstbereich werden Drohnen für die Forstinventur (Bestandsvolumen, Kronenhöhe,..),
die Bewertung von Forstplantagen, die Dokumentation von Waldschäden durch Sturm
etc., das Erkennen von Schädlingen und Krankheiten oder für die Detektion von
Waldbränden eingesetzt werden. Mit einer Multispektralkamera ausgerüstet können
Drohnen zur Beurteilung der Bestandes-Vitalität zur Ableitung von Schädlingsbefall
(Borkenkäfer) bzw. Trockenstress herangezogen werden.
Bilder: Francisco Josephinum
Drohnen in der Landwirtschaft 73 Zukünftige Anwendungen sowie
neue Anforderungen an Drohnen
Durch die technische Weiterentwicklung sind in Zukunft neue Anwendungen in der
Landwirtschaft denkbar. Dadurch steigen aber auch die Anforderungen:
• Detektion von Krankheiten oder Schädlingen:
Drohnen können ein autonomes und großflächiges Monitoring bzw. Kartieren von
Schadbefällen in Pflanzenbeständen ermöglichen. Diese Informationen sind die Basis für
Entscheidungshilfen sowie präzise Applizierung von Pflanzenschutzmitteln. Ebenso wird
durch Kartierung ein gezielter Einsatz von Robotern ermöglicht. Voraussetzungen:
Verbesserung der Kameratechnologie, autonome personenunabhängige Navigation
• Pflanzenschutz:
In naher Zukunft können Drohnen zur Ausbringung von Applikationsmitteln sinnvoll
eingesetzt werden. Vor allem in unwegsamen Gelände oder bei Raumkulturen (Wein- und
Obstbau) bringen Pflanzenschutz-Anwendungen durch Drohnen unmittelbaren Vorteil.
Zum großflächigen Einsatz auf Agrarflächen sind noch technische Weiterentwicklungen
notwendig. Voraussetzungen: Erhöhung des Traglastvermögens, autonome
personenunabhängige Navigation
• Tracking und Überwachung von Tierherden:
Tierherden im Außenbereich, wie zB Rinder, Schafe und Geflügel, bewegen sich meist auf
großflächigen und weitläufigen Gebieten. Eine Drohnenüberwachung der Herde
ermöglicht Herdenschutz und Herdenmonitoring. Es eröffnet sich dadurch insbesondere
die Möglichkeit des genauen Trackings sowie der Gesundheitsüberwachung basierend auf
Verhaltensanalysen. Voraussetzungen: autonome personenunabhängige Navigation.
• Bodenbeurteilung und Bodenbeprobung:
Zur Erfassung von Bodenparametern und zur Beurteilung können Multispektralkameras
verwendet werden. Drohnen könnten in Zukunft aber auch zur Sammlung von
Bodenproben verwendet werden. Dabei können Probenpunkte angeflogen und nach einer
Landung mit einem Bohrer Bodenproben gezogen werden. Die Auswertung erfolgt
anschließend im Labor. Voraussetzungen: Erhöhung des Traglastvermögens, zusätzliche
mechanische Werkzeuge, autonome personenunabhängige Navigation.
Drohnen in der Landwirtschaft 84 Neue EU-Drohnenverordnung zur
gesetzlichen Regelung des Betriebs
von unbemannten Luftfahrzeugen
Der Betrieb von Dohnen nimmt aufgrund der Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in der
Landwirtschaft immer mehr zu. So ist es zum Beispiel möglich mit der Hilfe von Flugdrohnen
ein Monitoring des Bestandes aus der Luft in kürzester Zeit und ohne Beschädigungen der
Kulturpflanzen (durch das Überfahren mit zB einem Traktor) durchzuführen. Damit ein
reibungsloser Drohnenbetrieb ermöglicht werden kann, bedarf es einerseits der technischen
und betrieblichen Voraussetzungen und andererseits der rechtlichen Rahmenbedingungen.
Die rechtlichen Rahmenbedingungen werden seit 31. Dezember 2020 durch eine neue EU-
Drohnenverordnung geregelt. Diese Verordnung wurde geschaffen, damit das Wirrwarr
aufgrund unterschiedlichster Drohnengesetze in den EU-Mitgliedsstaaten aufgelöst wird und
eine einheitliche EU-weite (plus der Schweiz) Regelung gilt. Die wesentlichen Änderungen des
neuen Drohnengesetzes werden in den nachstehenden 9 Punkten näher erläutert.
1. Laut EU-Drohnenverordnung gelten Drohnen als UAS-Unmanned Aircraft System.
Ab 2021 werden alle Drohnen als UAS-Unmanned Aircraft System bezeichnet. Vor allem
alle unbemannten Fluggeräte „die mit Sensoren ausgestattet sind, die personenbezogene
Daten erfassen kann“ (Quelle: dronespace.at). Somit werden alle Kamera-Drohnen zu
UAS. Diese Regel gilt auch für Drohnen mit einer Kamera unter 250 Gramm!
2. Ab 2021 gilt eine Registrierungspflicht für alle Drohnenbetreiber bei der Austro
Control!
Mit der Einführung der neuen EU-Drohnenverordnung müssen sich alle Betreiber einer
Drohne bei der Austro Control (österreichische Luftfahrtbehörde) registrieren. Diese
Registrierung kann online durchgeführt werden und kostet einmalig knapp 30 €. Für die
Anmeldung ist ein Identitätsnachweis und eine aktive Polizzennummer erforderlich –
gesetzeskonforme Drohnen Haftpflichtversicherung muss vor der Registrierung
abgeschlossen werden. Diese Registrierungspflicht gilt für den Betrieb von allen Drohnen,
die eine Abflugmasse ab 250 Gramm haben. Für Kameradrohnen gilt im Allgemeinen
eine Registrierungspflicht – auch für Fluggeräte mit einer Kamera unter 250 Gramm!
Drohnen in der Landwirtschaft 93. Versicherungspflicht für Drohnen – UAS benötigen eine spezielle Luftfahrt-
Haftpflichtversicherung.
• Für alle Drohnen die nach den neuen Regulativen als UAS bezeichnet werden, sprich
alle Kamera-Drohnen (auch jene mit einem Gewicht unter 250 Gramm), muss eine
spezielle Luftfahrt-Haftpflichtversicherung abgeschlossen werden (Polizze wird bei
der Registrierung bei der Austro Control benötigt). Achtung: Privat-Haftpflicht- oder
Haushaltsversicherung reicht für Drohnen keinesfalls! Versicherungen aus dem
Ausland sind ebenfalls problematisch.
• Pflichtbausteine einer Drohnen-Haftpflichtversicherung
(Quelle: drohnenversicherung.com):
– Es muss sich um eine echte Luftfahrt-, bzw. Luftfahrzeug-Haftpflicht-
versicherung handeln, die eine sogenannte Gefährdungshaftung für Drohnen
übernimmt.
– Dazu müssen auch eigene Luftfahrt-Haftpflichtversicherungs-Bedingungen
vorliegen.
– Mindestversicherungssumme € 1 Million, wobei vernünftige Versicherungen
hier auch höhere Summen anbieten und empfehlen!
– Da die Versicherungspflichten für Drohnen (je nach EU-Mitgliedsstaat!) immer
noch national geregelt sind, muss die Drohnen Haftpflicht hierzulande in
Umfang und Deckung österreichischem Recht entsprechen.
– Die Haftpflichtversicherung muss für die Drohnen Registrierung zumindest eine
EU-weite Versicherungsdeckung gewährleisten.
– Eine echte Luftfahrt-Haftpflichtversicherung weist immer auch 750.000 SZR
(Sonderziehungsrechte) für Drohnen aus.
4. Neue Drohnen Kategorien: OPEN, SPECIFIC, CERTIFIED
Unbemannte Luftfahrzeuge werden künftig je nach Risikokategorie, Gewicht und
Einsatzbereich in drei Kategorien unterteilt: Offen, Speziell und Zulassungspflichtig. In der
Kategorie „Offen“ gibt es nochmals Unterscheidungen in verschiedene Klassen und
Unterkategorien. 90 % aller gewerblichen und privaten Drohnen-Piloten – auch im
landwirtschaftlichen Bereich – fallen in die OPEN-Kategorie. Bei dieser Kategorie muss
beim Betrieb der Drohne ein „direkter Sichtkontakt“ zum unbemannten Fluggerät
bestehen (die Überbrückung mit Hilfe von Videobrillen oder einem Fernglas ist untersagt).
Eine spezielle Bewilligung für ein spezifisches Fluggerät – Drohnen bis zu 25 kg
Abfluggewicht – ist in dieser Kategorie hinfällig. Es gilt nur die Registrierungspflicht, wie
im Punkt 2 erläutert, für den Drohnen-Betreiber.
Drohnen in der Landwirtschaft 105. OPEN-Kategorie mit Unterkategorien: A1, A2, A3 und CE-Klassifizierung (siehe
Abbildung 1)
• In der OFFENEN-Kategorie gelten nachfolgende Grundregeln:
– Maximale Flughöhe von 120 m über Grund (AGL, Above Ground Level),
– ununterbrochener und direkter Sichtkontakt,
– sowie ein maximales Abfluggewicht von 25 kg
• Ab 2021 sollte jede neue Drohne über eine CE-Kennzeichnung verfügen. Die CE-
Klassen (C0, C1, C2, C3, …) entscheiden darüber, in welcher Unterkategorie (A1, A2,
A3) das jeweilige UAS betrieben werden darf. Jedoch gibt es hier noch Unklarheiten
bei den Herstellern, welche Kriterien ihre Geräte offiziell erfüllen müssen.
• Des Weiteren wird die OPEN-Kategorie in drei Unterkategorien unterteilt. Die
Unterkategorien A1, A2 und A3 regeln die erlaubte Nähe zum Menschen während
des Flugbetriebs.
– A1: Drohnen unter 900 g maximalem Abfluggewicht mit der Kennzeichnung C0
und C1 sowie Eigenbauten unter 250 g. Der Mindestabstand zu unbeteiligten
Personen beträgt 50 Meter.
– A2: Ist für Drohnen der Klasse C2 (900 g bis 4 kg) vorgesehen und definiert einen
Mindestabstand zu unbeteiligten Personen von 30 Meter. Wird die Drohne mit
maximal 3 m/s betrieben, kann der Mindestabstand auf 5 Meter reduziert
werden.
– A3: In dieser Kategorie ist das maximale Abfluggewicht mit 25 kg festgelegt und
der Betrieb erfolgt mit mindestens 150 Meter Abstand zu Wohn- und Gewerbe-
/Industriegebäuden sowie zu Erholungsgebieten. Dieser Mindestabstand gilt
auch für unbeteiligte Personen. In dieser Kategorie dürfen Drohnen der Klassen
C2, C3 sowie C4 geflogen werden.
6. Übergangsfristen für Drohnen die über keine CE-Klassen verfügen
• Ab 2021 ausgelieferte Drohnen ohne CE-Klasse:
Leider sind nicht alle Drohnen, die ab 2021 ausgeliefert werden, in CE-Klassen
unterteilt. Eventuell wird eine Möglichkeit geschaffen, diese Fluggeräte
nachzertifizieren zu lassen. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es eine Übergangsregelung
für die Open-Kategorie – siehe Abbildung 2: Übersicht zu den
Übergangsregelungen.
• Drohnen die vor 2021 ohne CE-Klassen angeschafft wurden:
Für Drohnen, die vor dem 31. Dezember 2020 in den Verkehr gebracht wurden, gibt
es eine Übergangsfrist bis 1. Jänner 2023. Das heißt, dass technisch ältere Drohnen
Drohnen in der Landwirtschaft 11bis zum Ablauf der Betriebsbewilligung wie bisher betrieben werden dürfen bzw. in
die Übergangsregelung für die offene Kategorie fallen (siehe Abbildung 2).
7. Kompetenznachweis – Drohnenführerschein
Je nach Unterkategorie müssen vom Drohnenbetreiber unterschiedliche Voraussetzungen
erfüllt werden.
• Unterkategorie A1:
Der Drohnenpilot muss sich mit dem Benutzerhandbuch vertraut machen (Drohnen
bis 250 g). Ab einem Abfluggewicht von 250 g muss ein Online-Kurs absolviert und
im Anschluss ein Online-Test abgelegt werden.
• Unterkategorie A3:
Der Drohnenpilot muss sich ebenfalls mit dem Benutzerhandbuch vertraut machen
sowie einen Online-Kurs und einen Online-Test absolvieren.
• Unterkategorie A2:
Bei dieser Unterkategorie ist zusätzlich eine Flugpraxis erforderlich und es muss
eine Theorie-Prüfung bei der Austro Control abgelegt werden.
8. Strafen für nicht registrierte Drohnen und für Drohnen ohne Versicherungsschutz
• Strafen bis zu 22.000 € für illegale Drohnenflüge
Wer eine Drohne die als UAS gilt ohne Betreiber-Registrierung sowie
Drohnenführerschein und Drohnen-Haftpflichtversicherung betreibt, sprich das
Fluggerät wird „schwarz“ geflogen, muss mit saftigen Verwaltungsstrafen bis zu
22.000 € rechnen.
• Checkliste bei behördlichen Kontrollen
– Folgende Dokumente sollten bei jedem Flug mitgeführt werden,
falls es zu behördlichen Kontrollen kommt:
– Bestätigung der Registrierung des Betreibers bei der Austro Control
(mit Registrierungsnummer)
– Versicherungspolizze der Drohnen-Haftpflichtversicherung
– Drohnenführerschein
– Amtlicher Lichtbildausweis
Drohnen in der Landwirtschaft 129. Übersicht über die Voraussetzungen der Kategorien A1, A2 und A3 sowie über die
Übergansregelungen
Abbildung 1: Übersicht über die Voraussetzungen der Kategorien A1, A2 und A3 (Quelle: dronespace.at, 2021)
Abbildung 2: Übersicht zu den Übergangsregelungen (Quelle: dronespace.at, 2021)
Drohnen in der Landwirtschaft 13Forschung am Francisco Josephinum
Am Francisco Josephinum in Wieselburg wird an neuen Technologien für die Landwirtschaft
geforscht. In einer Reihe von Projekten widmen wir uns Anwendungen im Bereich des Precision
Farmings, Image Analysis, Sensortechnologien, Robotik, Digitalisierung und auch der
Anwendung von Drohnen.
Im Rahmen der „Innovation Farm“ werden neue technologische
Entwicklungen praxisnahe getestet und für zukünftige Anwender
verständlich aufbereitet. Die Erfahrungen bei der Anwendung und
die Demonstration neuer Technologien soll das Verständnis für den
Nutzen neuer Technologien erhöhen.
Weitere Informationen:
• www.innovationfarm.at
• www.josephinum.at
• https://www.josephinum.at/forschung-und-pruefung/agrartechnik.html
Kontakt:
• blt@josephinum.at
• research@josephinum.at
Drohnen in der Landwirtschaft 14HBLFA Francisco Josephinum Wieselburg Schloss Weinzierl 1, 3250 Wieselburg josephinum.at
Sie können auch lesen
