Kirschbäume werden digital gedoubelt

Im Rahmen des Projekts „For5G" wird eine praxisnahe 5G-Anwendung für den Kirschenanbau entwickelt. Herzstück des Projekts, das in der Fränkischen Schweiz verortet ist, ist die Erzeugung und Analyse eines „digitalen Zwillings" von Obstbäumen.

Bei dem Projekt „For5G" wird mithilfe einer Drohne ein „digitaler Zwilling", also ein genaues Abbild des physischen Objekts, erstellt. (Abb.: Fraunhofer IIS)

Drohnen liefern die Daten

Ein „digitaler Zwilling" ist das genaue Abbild eines physischen Objekts, der dessen Simulation, Steuerung und Verbesserung erlaubt. Das zur Erzeugung notwendige Bildmaterial wird per Drohne aufgenommen und mittels 5G-Technologie an eine Rechnerinfrastruktur übertragen. Als erster Anwendungsfall des Projekts wurde ein Süßkirschenbaum ausgewählt.

Süßkirsche macht den Anfang

Die Erstellung eines „digitalen Zwillings" mit einer farbigen 3D-Repräsentation, die den Baum in seiner Gesamtheit einschließlich Früchten, Schädlingen und Gesundheitszustand abbildet, stellt den ersten Abschnitt eines dreiphasigen Prozesses dar. Mit ihr können bereits die meisten Use-Cases abgedeckt werden. Unmittelbar nach der Erzeugung steht der digitale Zwilling in der lokalen Cloud zur Verfügung. Vor Ort können die Daten unter unterschiedlichen Zielsetzungen wie z. B. Krankheitsdetektion oder Ertragsprognose überprüft werden und mögliche Maßnahmen, die einer erfolgreichen Bewirtschaftung des Baumes dienen, eingeleitet werden.

Vielfältige Verwertung der Projektergebnisse

Die im Projekt zusammengeführten Kompetenzen im Bereich 5G und Phänotypisierung (Fraunhofer IIS) sowie Robotik und Visualisierung (FAU) wie auch die Expertise im Obstbau (HWST/LK Forchheim) ergänzen sich optimal, um das Projekt erfolgreich durchzuführen. Die Anwendungsmöglichkeiten des „digitalen Zwillings" im Bereich Landwirtschaft und Obstbau sind extrem vielfältig. Das Spektrum reiche von der Beurteilung des Gesundheitszustandes einzelner Bäume über die Beurteilung der Früchte bis hin zur Möglichkeit das Ertragspotential zu prognostizieren. Selbst ganze Waldstücke könnten auf diese Weise analysiert werden und damit zur Früherkennung der Waldbrandgefahr oder einer frühzeitigen Lokalisierung von Schädlingen beitragen.

Zahlreiche Projektpartner

An der Umsetzung arbeiten das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HWST) mit dem Institut für Gartenbau sowie der Landkreis Forchheim. Das Projekt wird mit 1,4 Mio. Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert.

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