Wie 5G den Weinberg smarter macht

Weinanbau in Steillagen bedeutet für die Winzer vor allem Handarbeit und Prof. Dr. Wimmerschwierige Bewirtschaftung. 30 Prozent Steigung oder mehr bringen für die Qualität des Weins viele Vorteile, aber der Aufwand für die Bewirtschaftung steigt mit jedem Prozent Steigung. Daher ist jede Innovation bei den Winzern willkommen. Jetzt startet mit einer Förderung aus dem 5G-Innovationswettbewerb des Bundes das Pilotprojekt „Smarter Weinberg“. Auf zwei Weinbergen arbeiten die Kreisverwaltung Cochem-Zell, die Universität Koblenz-Landau, das Dienstleistungszentrum ländlicher Raum Mosel sowie Sensorik-, Software-, Drohnen- und Weinbautechnikunternehmen an Lösungen zur ökologischen und nachhaltigen Bewirtschaftung.  Unter anderem durch die Entwicklung von Geräten und webbasierten Anwendungen für Winzerbetriebe. Wir haben mit Prof. Dr. Maria Wimmer von der Universität in Koblenz und dem Cochem-Zeller Landrat Manfred Schnur über das jetzt gestartete Projekt gesprochen.

 

Welche konkreten Anwendungen sollen im „smarten Weinberg“ den Winzern helfen?Landrat Manfred Schnur

Die Projektpartner erstellen ganzheitlich webbasierte Anwendungen für Winzerbetriebe, die wiederkehrende Tätigkeiten der Bodenbearbeitung, des Entlaubens und des Spritzens im Weinberg mithilfe der Technologien (teil-)automatisieren. Entwickelt wird zunächst ein Kombinationsgerät mit Raupenantrieb zur Bodenbearbeitung, Laubbearbeitung und Ausbringung von Spritzmitteln für Steil-/Steilstlagen. In weiteren Ausbaustufen sind Spritz- und Inspektionsdrohnen sowie Geräteträger mit alternativer Fortbewegung für extreme Steillagen vorgesehen. Mithilfe intelligent vernetzter Sensoren und Multispektralkameras werden im Weinberg relevante Daten wie Klimadaten oder Zustandsdaten der Reben erhoben. Diese werten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anschließend in einer zentralen Datenplattform an der Universität in Koblenz aus. Das Kombinationsgerät oder die Drohne wird daraufhin in Echtzeit zur (teil)autonomen Bearbeitung im Weinberg angesteuert.

Ein KI-basiertes Winzer-Informationsmanagement bündelt die für die Winzerbetriebe relevanten Daten, bietet Schnittstellen für regelmäßige Berichtspflichten an Behörden sowie Interessensverbände und unterstützt die Winzerbetriebe bei der Produktvermarktung wie auch Kundenbindung

Landrat Manfred Schnur sieht in der Zukunftstechnologie große Chancen und freut sich über die Möglichkeit der Projektumsetzung: „Der Erhalt der Kulturlandschaft Mosel ist ein erstrangiges Ziel. Dazu zählt der Weinbau und insbesondere die Steillagen als Grundlage für den Wirtschaftsfaktor Tourismus. Gemeinsam werden wir Tradition mit Moderne verbinden und mit unseren Partnern neue weinbautechnische Geräte entwickeln, die möglichst autonom in Steil- und Steilstlagen eingesetzt werden und unsere Winzer künftig unterstützen können. Durch die Auswahl der Weinberge im Bremmer Calmont – dem steilsten Weinberg Europas - und Zell wird es ein großes „Plus“ für die Übertragbarkeit unserer Technologien geben, denn wir glauben: Wenn unsere neu entwickelten Geräte es hier schaffen, dann sind sie überall einsetzbar.“

 

Warum wird dafür 5G benötigt?

Um die Bearbeitung im Weinberg möglichst autonom in Echtzeit zu ermöglichen, sind hohe Übertragungsraten und gleichzeitig geringe Latenzzeiten erforderlich. Die Bedarfe ergeben sich daraus, dass die intelligenten Arbeitsgeräte in der Steil-/Steilstlage möglichst nicht mit schwerem Ballast wie leistungsfähigen Recheneinheiten im Weinberg ausgestattet werden können. Stattdessen wird die Rechenleistung ausgelagert in ein Rechenzentrum. Dieses wird im Rahmen des Projekts an der Universität in Koblenz aufgebaut. Die Kamera- und Sensordaten für die Bewegung und Steuerung der weinbautechnischen Arbeitsgeräte im Weinberg werden über 5G an das Rechenzentrum übertragen. Dort werden die Daten ausgewertet und die Steuerbefehle anschließend wieder über 5G an die Geräte im Weinberg übertragen. Darüber hinaus sollen die Winzerinnen und Winzer die autonomen Arbeitsgeräte im Weinberg in Echtzeit überwachen und im Bedarfsfall korrigierend eingreifen können, und dies bequem von Ihrer Betriebsstätte aus. Schließlich erklärt Frau Prof. Dr. Wimmer, dass mit den Anwendungen im Projekt Smarter Weinberg auch die Leistungsfähigkeit und Performanz der 5G-Mobilfunknetze getestet wird.

 

Wo sehen die Winzer die größten Potentiale?

Steillagenweinbau ist Handarbeit! Die am Projekt beteiligten renommierten Weingüter F. J. Weis aus Zell an der Mosel und Kilian Franzen aus Bremm sehen großes Potential für ihre oft mühsame Arbeit im Weinberg und erhoffen sich Ansätze für ein zielgenaueres Arbeiten. Gerade im Hinblick auf den Pflanzenschutz sind Echtzeitdaten der Reben mittels Sensoren hilfreich, um deren Gesundheit im Blick zu haben. Könnten außerdem in Zukunft Drohnen die bisherigen Hubschrauberspritzungen ersetzen oder ein Roboter bei der Bewirtschaftung unterstützend tätig werden? Spannende Ansätze, auf die sich die Winzer in den kommenden drei Jahren freuen.

 

Welche Kooperationen sind für die Umsetzung dieses Projekts notwendig?

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt konnte dank der Zusammenarbeit mit starken Partnern in die Umsetzung starten. Das Verbundprojekt eint die folgenden erforderlichen Kompetenzen und Expertisen aus Wissenschaft, Industrie, Weinbau und öffentlichen Institutionen: Universität in Koblenz (Arbeitsgruppen Verwaltungsinformatik und Aktives Sehen des Fachbereichs Informatik; Konsortialführung, Rechenzentrum, Datenplattform, Sensorik und Software), Kreiswerke Cochem-Zell, Eigenbetrieb Wirtschaft & Innovation, V&R Vision & Robotics (Sensorik und Software), aeroDCS GmbH (Drohnen), Clemens Technologies (Weinbautechnik), Dienstleistungszentrum ländlicher Raum (DLR) Mosel in Bernkastel-Kues, Weingüter Kilian Franzen (Bremm) und F. J. Weis (Zell an der Mosel).

 

Wird die Technik auch einen Beitrag für die Umwelt leisten?

Die eingesetzten Technologien werden einen großen Beitrag zu einer ökologischen, nachhaltigen und wirtschaftlichen Bewirtschaftung der Wingerte leisten und dem Rückgang der Rebbauflächen in Steil- und Steilstlagen entgegenwirken. „Fortschritt bedeutet für uns den Erhalt der Kulturlandschaft Mosel und eine zukunftsweisende Unterstützung der Winzerinnen und Winzer unserer Region“ so Landrat Schnur. Außerdem sollen datenschutzrechtlich unbedenkliche Daten zu Forschungszwecken beispielsweise von Klimaveränderungen oder Auswirkungen reduzierter Spritzgutausbringung auf Fauna und Flora bereitgestellt werden.

Foto Calmont © Andreas Reeg

Veröffentlicht am 14.02.2022