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IM EINSATZ GEGEN DEN MAISZÜNSLER


Drohnenmagazin - epaper ⋅ Ausgabe 1/2020 vom 07.01.2020

Der Maiszünsler ist ein Kleinschmetterling, dessen Raupen sich durch die Maispfl anze fressen und diese nachhaltig schädigen. Schätzungen zufolge werden von diesem Schädling etwa 4 Prozent der weltweiten Maisernte vernichtet.


Artikelbild für den Artikel "IM EINSATZ GEGEN DEN MAISZÜNSLER" aus der Ausgabe 1/2020 von Drohnenmagazin. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Drohnenmagazin, Ausgabe 1/2020

Wenn bei Axel Weckschmied von Hexapilots das Telefon klingelt, dann ist immer öft er ein Landwirt am Apparat, der die zerstörerischen Fähigkeiten eines winzig kleinen Schädlings entweder bereits selbst erlebt hat oder sich bestmöglich vor den leidgeplagten Erfahrungen seiner Kollegen schützen möchte. Das Tier, um das es geht, ist nicht mehr als 30 Millimeter groß – die Auswirkungen ...

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... auf ein Maisfeld, in dem sich diese paarungswilligen Winzlinge eingenistet haben, sind jedoch enorm. Denn schlüpfen aus den nicht einmal 1 Millimeter großen Eiern die Raupen, frisst sich diese Nachkommenschaft in kürzester Zeit durch die energiehaltigen Früchte der Maipfl anzen und zerstören damit problemlos eine ganze Jahresernte. Nicht immer ist es der Mais, der am Ende in den Supermärkten im Regal landet. Sehr häufi g dient der Mais als energiereiches Tierfutter im Winter, was einen Landwirt dann zweifach hart treff en würde, wenn die Jahresernte eines Feldes ausfi ele.

GEGENANGRIFF AUS DER LUFT

Lange Zeit wurden Maisfelder mit Pfl anzenschutzmitteln gegen den Schädling verteidigt. Doch die chemische Keule ist zunehmend in Verruf geraten, zumal die Einwirkung des Giftes auf angrenzende und unbeteiligte Pflanzen nie wirklich ausgeschlossen werden konnten. Einen ganz anderen Ansatz hingegen verfolgt Weckschmied mit seinem Dienstleistungsunternehmen Hexapilots und der Firma Biocare. Wie das genau funktioniert, konnte das DROHNENmagazin im Sommer letzten Jahres auf einem Bauernhof im südlichen Brandenburg mitverfolgen.

Der Einsatz für Hexapilots beginnt an diesem frühen Morgen mit Warten. Die wertvolle Fracht, die am Ende dafür sorgen wird, dass ein ganzes Feld von der Maiszünslerraupe verschont bleibt, wird direkt von Biocare an den Hof geliefert, der sich für diese umweltschonende und ganz natürliche Gegenangriffsmethode auf den Kleinschmetterling entschieden hat. Dass es manchmal mit den Lieferdiensten nicht zum Besten bestellt ist und in ländlichen Räumen die Adressen der verschiedenen Höfe auch nicht immer so nachvollziehbar festgelegt sind, machte an diesem Morgen noch einige Telefonate mit dem Hersteller und dem Transportunternehmen notwendig. Schließlich wurde der verzweifelte Fahres des Zustellfahrzeugs am anderen Ende des Dorfes ausfindig gemacht. Am Ende war der Karton mit dem wichtigen Inhalt dann da: kleine Schachteln, gefüllt mit hundert hellen Kügelchen – etwa so groß wie Haselnüsse.

Die Wegpunktplanung für den Kopter übernimmt die Software auf dem Laptop im Einsatzmobil von Hexapilots


Die Vorbereitung der wertvollen Fracht für den Abflug erfolgt hingegen manuell.


EIN SPEZIAL-UAV

In direktem Zusammenhang mit diesen Kügelchen steht ein Hexakkopter mit schwarzem Karbonkörper, der unter sich einen grünen Behälter mit Sichtfenstern trägt. "Einen Kopter, wie wir ihn für die Arbeit auf dem Feld benötigen, gab und gibt es nicht", erklärt Axel Weckschmied. "Die Lösung war daher für uns: selber bauen". Was er damit meint, erschließt sich bei näherer Betrachtung. Denn bis zur Trägerplattform, an der normalerweise ein Kameragimbal montiert ist, entspricht dieses UAS dem H920 "Tornado" von Yuneec. Betrachtet man die Drohne weiter abwärts, dann fällt auf, dass sowohl die Kamera als auch größere Teile des Landegestells diesem eigenentwickelten Behältnis gewichen sind, in das Weckschmied nun schachtelweise die weißen Kügelchen einfüllt.

Der Plan für diesen Tag ist, mit dem Kopter in regelmäßigen Abständen die weißen Kügelchen auf dem Maisfeld auszubringen. Was sonst ein Traktor tun könnte und dann mit seinen Reifen die gesunden Maispflanzen zerstören würde, erledigt Hexapilots völlig ohne Berühung der Pflanzen aus der Luft. Doch um dieses Ziel und dabei auch ein Maximum an Automation zu erreichen, war ein tieferer Eingriff in das Innere der H920 notwendig.

Mit dem Austausch des "Innenlebens" und dem Wechsel der Flightcontrol zum "Pixhawk 1.2" inklusive einer neuen Funkfernsteuerung wurde der Kopter quasi individuell auf den Ein-satz gegen den Schädling und den Abwurf von Schlupfwespeneiern über Feldern vorbereitet.

Der Inhalt sieht aus wie Holzstaub, es handelt sich jedoch um 2.200 schlupffähige Trichogramma-Eier in verschiedenen Entwicklungsstadien. Ist die Reifezeit vorrüber, krabbeln die flugunfähigen Wespen aus dem weißen Kügelchen und suchen sich für die eigene Eiablage die Gelege des Maiszünslers


Bis zu 800 Kugeln und damit über 17.000 Wespeneier kann der Kopter von Hexapilots bei einem Flug transportieren und aus der Luft abwerfen


Im Kampf gegen den Maiszünsler ist eine Kamera sicher nicht notwendig – doch das Signal zur Auslösung kann man anderweitig verwenden, beispielsweise zum Öffnen und Schließen des Dispensers, der dann eine einzelne weiße Kugel in die Tiefe fallen lässt. In Verbindung mit einer Wegpunktplanung und automatischen Auslösersignalen ist es auf diese Weise möglich, alle paar Meter eines der Kügelchen zielgerichtet zwischen den Maispflanzen am Boden zu platzieren. Doch was in aller Welt macht diese Kugeln, die aus Zellulose bestehen und noch dazu mikroskopisch kleine Löcher haben, so wertvoll?

EINE WESPE NAMENS TRICHOGRAMMA

Mit einem spitzen Messer schneidet Weckschmied eine der Kugeln auf und legt ihren Inhalt frei. Auf den ersten Blick sieht es aus wie unsauberes Sägemehl. Doch tatsächlich handelt es sich um die Eier der Schlupfwespe Trichogramma, die beim Hersteller Biocare in einem aufwändigen Verfahren in riesigen Brutanlagen gezüchtet und zur Eierproduktion gehalten werden. Diese Wespenart hat es direkt auf die Eier des Maiszünslers abgesehen, denn mit ihrem Legestachel parasitriert die Schlupfwespe die Gelege des Kleinschmetterlings und injiziert auf diese Weise ihre eigenen Eier in die fremden Eier. Hier bekämpft also nicht das eine Insekt das andere – vielmehr verhindert die Schlupfwespe mit ihren Nachkommen das Reifen der Eier des Maiszünslers, wodurch es gar nicht erst zur Fortpflanzung des Schädlings kommen kann.

Diese biologische Besonderheit erklärt aber auch, warum das Ausbringen der Schlupfwespeneier im richtigen Zeitraum auf dem jeweiligen Feld erfolgen muss. Beide Tiere haben nämlich ihren eigenen Zyklus von der Geschlechtsreife, der Eiablage bis zum Schlüpfen der Nachkommen bzw. bei Schmetterlingen der Larve als Zwischenstadium. Beim Maiszünsler ergibt sich ein Zeitfenster von nur knapp einer Woche, bis aus den abgelegten Eiern bereits hungrige Fressraupen kriechen und damit ein Angriff der Schlupfwespe wirkungslos wäre. Ebenso benötigt die Schlupfwespe selbst ebenfalls einige Zeit bis zur Geschlechtsreife, um anschließend die Gelege des Maiszünslers im Feld aufzuspüren.

WIRKUNGSVOLL ABER FLUGUNFÄHIG

Laut Biocare befinden sich 2.200 Eier in jeder weißen Kugel. Diese erste Generation von Schlupfwespen wird nach einiger Zeit auf dem Feld durch die Kleinstöffnungen der Papierkügelchen kriechen, und innerhalb von wenigen Tagen mit der eigenen Fortpflanzung beginnen. Übrigens handelt es sich zwar um eine Wespenart, jedoch ist die knapp 1,5mm große Trichogramma nicht flugfähig und erreicht die Eigele-ge des Maiszünslers quasi zu Fuss. Das ist auch der Grund dafür, warum Axel Weckschmied seinen Kopter so programmiert, dass exakt alle 10 Meter im Streckenflug automatisch eine Kugel mit den Schlupfwespeneiern ausgebracht wird. Auf diese Weise fliegt Weckschmied eine fluguntaugliche Wespe quasi noch vor dem Schlüpfen direkt an ihren künftigen "Einsatzort". Es wäre ein aussichtsloses Unterfangen, eine große Anzahl Wespeneier grob in das Feld zu werfen und darauf zu hoffen, dass eine flugunfähige Trichogramma die Schmetterlingseier auf zig Hektar "zu Fuß" aufspürt.

AKKUS LADEN UND WEGPUNKTPLANUNG

Im Hexapilots-Einsatzfahrzeug befindet sich eine eigenentwickelte Stromanlage, um die Akkus der unbemannten Fluggeräte in kurzer Zeit zu laden und auch die Befliegung des Feldes zu planen. Mit Hilfe des MissionPlanners von Ardupilot, der für die Programmierung der Wegpunkte auf die Pixhawk-Flightcontrol abgestimmt ist, wird das zu befliegende Feld zunächst mit wenigen Mausklicks auf einem Luftbild des Onlinedienstes Google-Maps an den äußeren Rändern markiert. Mit der Vorgabe, alle wieviel Meter eine Auslösung des Trichogrammer-Dispensers unter dem Kopter erfolgen soll, setzt die Software anschließend automatisch die vielen Wegpunkte, an denen der Kopter beim Überflug der jeweiligen Koordinaten eine weiße Kugel fallen lassen soll.

Der Kopter fliegt zwischen 18 und 22 Minuten, je nach Witterungsbedingungen. Das passt dann auch gut mit dem Vorrat der Kugeln im Behälter unter dem Kopter zusammen, weil dieser für eine Fläche zwischen 5 und 7 Hektar ausreicht. Meistens ist jedoch der Akku eher alle als die Kugeln, sodass bei der notwendigen Zwischenlandung einfach beides wieder "aufgefüllt" wird.


HINDERNISSE MITTEN IM FELD

Eine echte Herausforderung für die luftgestützte Trichogramma-Ausbringung sind Hindernisse im Feld. "Manchmal steht ein Strommast mitten auf der Feldfläche, die wir befliegen sollen", sagt Axel Weckschmied. Da die Software die Wegpunkte stur nach Schema-F festlegt, würde der Kopter mit der wertvollen Fracht sicher gegen das Hindernis fliegen. "Ich habe die Möglichkeit, den Kopter in Hindernisnähe manuell um das Hindernis zu steuern oder die Höhe dynamisch zu ändern und dann wieder in den Automatik-Modus zu schalten."

Weckschmied kann den Flug seines Kopters jederzeit unterbrechen, ohne dass er anschließend die Mission neu planen muss. Für den im Schnitt alle 20 Minuten notwendigen Akkutausch und das Nachladen der Kugeln wird das Abfliegen der programmierten Wegpunkte manuell unterbrochen. Anschließend nimmt die Drohne die Mission am letzten Wegpunkt nahtlos wieder auf.

IMMER MEHR AUFTRÄGE

Die Wirksamkeit der Maiszünslerbekämpfung mit Hilfe der Schlupfwespe und einem speziell ausgestatteten Kopter zieht in der Landwirtschaft immer größere Runden. Schon heute ist bei Hexapilots der Terminplan für die kommende Saison prall gefüllt. "Wir versuchen die Termine zu bündeln und befliegen an einem Tag bis zu vier verschiedene Felder in einer Region." Geflogen wird früh morgens bis spät abends; vorausgesetzt die Wespeneier treffen rechtzeitig zum Abflug ein.