KI, satelliten und landwirtschaft: vom himmel aus wachsen
Stellen Sie sich vor, Sie könnten jeden Quadratmeter Ihrer Felder alle paar Tage „sehen“ – ohne den Hof zu verlassen. Genau das ermöglicht satellitengestütztes Monitoring. Satelliten, die die Erde umkreisen, sind mit Sensoren ausgestattet, die das von Pflanzen und Böden reflektierte Licht in unterschiedlichen Wellenlängen erfassen – teils im sichtbaren, teils im für das menschliche Auge unsichtbaren Spektrum. Durch die Analyse dieser Daten lassen sich unter anderem folgende Rückschlüsse ziehen:
- Pflanzenvitalität: Wachsen die Kulturen dicht und gleichmäßig, oder gibt es lückige bzw. schwache Bereiche?
- Wasserstress: Deutet sich in bestimmten Zonen Trockenheit an?
- Nährstoffmangel: Fehlen wichtige Elemente wie Stickstoff oder Kalium?
- Krankheits- oder Schädlingsbefall: Zeigen einzelne Feldbereiche erste Anzeichen von Stress, die auf Pilzbefall oder Insekten hindeuten könnten?
Kurz gesagt: Satelliten wirken wie ein Frühwarnsystem, das auf potenzielle Probleme hinweist – oft Tage oder sogar Wochen, bevor sie mit bloßem Auge erkennbar wären. Dieser Informationsvorsprung kann entscheidend sein: Mit gezielten Maßnahmen zur richtigen Zeit lassen sich größere Ertragseinbußen häufig verhindern. Landwirtinnen und Landwirte erhalten einfach verständliche Karten und Warnmeldungen, die ihnen helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen:
- Früherkennung Probleme erkennen: oft Wochen, bevor sie sichtbar werden
- Ressourcenschonung: Betriebsmittel gezielt und effizient einsetzen
- Ertragsprognosen: KI-gestützte Vorhersagen für eine präzise Planung
- 24/7-Überwachung: Kontinuierliches Monitoring aller Flächen – rund um die Uhr
- Echtfarbe (True Color): Visuelle RGB-Bilder, die Ihre Felder so zeigen, wie sie für das menschliche Auge erscheinen.
- Nahinfrarot (Near-Infrared): Unsichtbares Licht, das Rückschlüsse auf die Pflanzengesundheit und -vitalität ermöglicht.
- Kurzwellen-Infrarot (Short-Wave IR): Zeigt Wasserstress und den Feuchtigkeitsgehalt in Pflanzen und Boden.
- Radar: Durchdringt Wolken – ermöglicht zuverlässige Messungen der Bodenfeuchte bei jeder Witterung.
Satelliten kombinieren die verschiedenen Spektralbänder häufig zu leicht verständlichen Indexwerten. Die beiden wichtigsten sind: NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): misst die Vitalität und Dichte der Vegetation NDWI (Normalized Difference Water Index): zeigt die Verteilung von Boden- und Pflanzenfeuchtigkeit. Diese Indizes übersetzen komplexe Satellitendaten in einfach interpretierbare, farbcodierte Karten: Grün steht für gesunde Bestände, Gelb signalisiert erste Auffälligkeiten, Rot warnt vor kritischen Zuständen – alles auf einen Blick erfassbar, direkt vom Hof aus.
Du kannst online auf die von den Satelliten gesammelten Rohdaten zugreifen. Zum Beispiel ermöglicht die Europäische Weltraumorganisation den Zugriff auf die von Copernicus Sentinel-1 und Sentinel-2 gesammelten Daten (https://browser.dataspace.copernicus.eu/) – dort kannst du den gewünschten Satelliten im Dropdown-Menü auswählen.
Tipp für kleine Landwirte: Du musst die Rohdaten nicht selbst herunterladen. Plattformen, die KI-Technologien einsetzen, übernehmen das für dich und bieten eine intuitivere und benutzerfreundlichere Nutzung.
Die Umwandlung von Satellitenmessungen in nutzbare Feldkarten umfasst mehrere Schritte – hier wird Künstliche Intelligenz zu einem unverzichtbaren Werkzeug. KI-Modelle korrigieren atmosphärische Effekte (z. B. Dunst, Wasserdampf) und richten die Bilder so aus, dass jeder Pixel über die Zeit hinweg dieselbe Bodenfläche abbildet. Methoden aus dem maschinellen Lernen und der Computer Vision erkennen automatisch die Feldgrenzen – selbst bei kleinen oder unregelmäßig geformten Parzellen. Außerdem kann KI wichtige Kulturpflanzenarten (wie Weizen, Mais, Soja usw.) unterscheiden und Wachstumsphasen wie Aussaat, Auflaufen oder Blüte erfassen – so wissen Landwirte genau, in welchem Entwicklungsstadium sich jeder Feldbereich befindet. Darüber hinaus kann KI auf Basis jahrelanger Satelliten- und Ertragsdaten ungewöhnliche Abweichungen vom normalen Wachstum erkennen und den Endertrag mit überraschender Genauigkeit vorhersagen.
- Kombiniere Satellitendaten mit Vor-Ort-Beobachtungen: Gehe regelmäßig über deine Felder, um Satellitenwarnungen zu überprüfen – so wächst dein Vertrauen in die Karten.
- Lerne das „Normale“ kennen: Schau dir historische NDVI-Verläufe deiner Felder an, um Abweichungen leichter zu erkennen.
- Bleib neugierig: Wenn du dich mit NDVI und NDWI sicher fühlst, probiere weitere Indizes aus (z. B. Chlorophyll- oder Hitzestress-Indizes).
Satellitenüberwachung ist längst kein ferner Hightech-Traum mehr. Sie ist Realität – kostenlos und zugänglich, dank Open-Data-Programmen und intelligenten Plattformen (auch wenn es kostenpflichtige Premium-Versionen gibt). Wer die Möglichkeiten von NDVI, NDWI und Radar-Backscatter nutzt, kann Probleme früher erkennen, gezielter eingreifen und letztlich gesündere und ertragreichere Ernten erzielen. Der Himmel über deinen Feldern ist voller wertvoller Informationen – jetzt ist die Zeit, sie zu nutzen.
Verfasst von Rocco Limongelli, Experte für KI und Robotik.
