Eisenstadt - Nach frühlingshaften Temperaturen zu Beginn des Jahres wurden durch Frost im Frühjahr 2023 Ernteausfälle von bis zu 20 Prozent verursacht.

Frostschutz für Wein und Obst. Wie Landwirt*innen und Winzer*innen ihre Anbauregionen mit modernen Technologien überwachen können, um rechtzeitig und punktuell Schutzmaßnahmen gegen den Frost zu setzen, untersuchten Studenten des Masters Cloud Computing Engineering der FH Burgenland.

Kommt er oder kommt er nicht? Der Frost im Frühling, der die Obstbauern in ganz Österreich im Vorjahr ein Fünftel des Ertrages kostete (siehe Statistik Austria ( https://www.statistik.at/fileadmin/announcement/2023/11/20231127Obsternte2023.pdf )). Etwas weniger, aber dennoch einschneidend, waren die Verluste für den Weinbau. Eine Maßnahme zum Schutz der Weintrauben ist das Räuchern. Dabei bringen die Winzer*innen Strohballen in ihren Weingärten in Stellung und zünden diese bei Frostankunft an. Zweck des Anzündens ist nicht, die Temperatur in Bodennähe zu erhöhen, sondern die Rauchwolken vermindern die schnelle Erwärmung durch starke Sonneneinstrahlung, die die Reben zerstört.

Was mit dem Räuchern einhergeht, ist massive Geruchsbelästigung und hohe Feinstaubbelastung für Anrainer sowie schlaflose Nächte für die Winzer*innen. Dass es sinnvoll ist, die Pflanzen zu schützen, steht auch für das Forscher-Duo aus dem Masterstudiengang Cloud Computing Engineering der FH Burgenland, Thomas Ederer und Martin Ivancsits, außer Frage. Sie machten sich über das "Wie" Gedanken und entwickelten eine Strategie, die sich moderner Technologien und Data Spaces bedient.

Die Kälte ist nicht überall

Die beiden Techniker plädieren für eine kollektive Überwachung ganzer Weinanbaugebiete durch Sensoren. Durch den Einsatz Cyber-Physischer-Systeme (CPS) kann ein agrartechnisches System gebaut werden, welches in der Lage ist, die landwirtschaftlichen Betriebe mit Messdaten in Echtzeit direkt von deren Anbauflächen zu versorgen. "Vor allem im Burgenland, wo es landschaftlich sehr flach ist, kann man hier mit wenigen Sensoren große Flächen abdecken", erklärt Thomas Ederer. Das spare Kosten und mache langfristig auch eine zuverlässige Prognose der regionalen Wetterdaten möglich. "Die Kälte ist nämlich nicht im gesamten Weingarten gleich. Es entstehen sogenannte Kaltluftseen und eigentlich ist das Räuchern somit nie im gesamten Areal notwendig, sondern relativ punktuell eingrenzbar." Mit dem Einsatz der modernen Technologien ließen sich Feinstaubbelastungen reduzieren und die Winzerinnen und Winzer müssten nicht nächtelang "auf der Lauer liegen", so der Datenexperte.

Zu Nutze machten sich die beiden berufsbegleitenden Studenten für ihr Projekt ein Data-Spaces-Test-kit des Frauenhofer Instituts. "Unser Ziel war es, die Temperaturwerte im Webbrowser in einer Landkarte anzuzeigen. Die Sensorik im Weingarten sendet per Funk ihre Messwerte an einen Empfänger, der die Daten gemeinsam mit den zugehörigen GPS-Koordinaten im Data Space verfügbar macht. Die Winzer können auf diese Daten über eine Webseite zugreifen und entscheiden, wann ein Eingreifen notwendig ist", erklärt Martin Ivancsits.

Sichere, vielseitige und kostengünstige Lösung

Der Vorteil von Data Spaces aus datenrechtlicher Sicht sei, dass jeder Nutzer bzw. jede Nutzerin eigene Bedingungen darüber festlegen könne, wer welche Daten aus ihrem Feld abrufen darf. Weitergedacht könnten die Daten auch an die Landessicherheitszentrale weitergegeben werden und für Wetterwarnungen oder größere Vorhersagen dienen. Was die Kosten betrifft, raten die Studenten den Nutzer*innen, sich in Gemeinschaften zusammenzuschließen. "Sensoren sind nicht teuer. Was etwas mehr kostet, sind die Funkempfänger. Einen solchen können in einer Region aber mehrere Bauern gemeinsam nutzen", sagt Ederer. Die Ergebnisse ihres Projektes stellen die beiden Studenten kostenlos und Open-Source zur Verfügung.

Bei ihrer Präsentation auf der Fachmesse Obstwein-technik.eu war das Interesse an ihren Ergebnissen enorm. Dass die Künstliche Intelligenz im Wein- und Obstbau nicht mehr nur Zukunftsmusik ist, zeigen auch erste Versuche von Apfelbauern in der Steiermark. Dort sorgt weniger der Frost, als vielmehr die Feuchtigkeit und die damit einhergehende Pilzbildung für eine Bedrohung der Ernte. Sensoren messen dort bereits die Blattfeuchte und bieten den Bauern eine Entscheidungshilfe für den notwendigen Start des Einsatzes von Fungizid.

Auch die VOEST hat den Bereich der Sensorüberwachung von landwirtschaftlichen Flächen bereits in ihr Marktsegment übernommen. Sie produziert Pfosten für den Weinbau, in die die notwendige Sensorik bereits integriert ist. Für den Obstbau im eigenen Garten nutzt die moderne Technik einstweilen nicht viel. Aber kommt Zeit, kommt wohl auch hier die Lösung.

Facts zum Studiengang Masterstudiengang Cloud Computing Engineering - Studiendauer: 4 Semester, Akademischer Grad: Master of Science in Engineering – MSc, Organisationsform – berufsbegleitend (in der Regel alle zwei Wochen Freitag, 14 bis 21 Uhr und Samstag, 8.30 bis 17.15 Uhr), ca. 50 Prozent Fernlehre, Keine Studiengebühren, Studienort: Eisenstadt, Unterrichtssprache: Deutsch (einzelne Lehrveranstaltungen werden in englischer Sprache abgehalten).

Die Anmeldung ist online bereits möglich.

Informationen unter http://www.fh-burgenland.at oder der InfoLine 05 7705 3500.

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Aussender: FH Burgenland Ansprechpartner: Mag. Christiane Staab Tel.: [phone] E-Mail: [e-mail] Website: www.fh-burgenland.at