Mit KI gegen Schädlinge

Wie sensorgestützte Fallen und Künstliche Intelligenz im Kampf gegen Schadinsekten in der Landwirtschaft eingesetzt werden können.

Seit Jahresbeginn läuft das Projekt „INSTINCT”, das vom Versuchszentrum Laimburg in Zusammenarbeit mit der Freien Universität Bozen, Eurac Research und dem Unternehmen FOS S.p.A. geleitet wird.

Ziel des Projektes ist es, neue Lösungen im Kampf gegen Schadinsekten im Südtiroler Obstbau zu finden.

Dazu gehört die Entwicklung und Bewertung von Fallen mit neuen Lockstoffen in Kombination mit intelligenten Sensoren sowie Künstlicher Intelligenz.

Diese sollen dazu dienen, wissenschaftliche Erkenntnisse und Daten zu gewinnen, um den Einsatz von synthetischen Insektiziden in der Landwirtschaft zu minimieren. Das Projekt „INSTINCT” wird von der Europäischen Union kofinanziert.

Eine nachhaltige Bekämpfung von Schadinsekten in der Landwirtschaft ist eine der grundlegenden Strategien der wissenschaftlichen Forschung am Versuchszentrum Laimburg. Übergeordnetes Ziel ist es, innovative Methoden zu entwickeln, die den Einsatz von synthetischen Insektiziden reduzieren und auf das absolut Notwendige beschränken.

Am 28. Februar 2024 fand am Versuchszentrum Laimburg in Pfatten der offizielle Auftakt des Projektes „INSTINCT” mit allen beteiligten Institutionen statt.

Ziel des Forscherteams ist es, neue Lockstoffe, smarte Sensoren und Künstliche Intelligenz einzusetzen, um intelligente Fallen zur Fernüberwachung von Schadinsekten zu entwickeln und zu bewerten. Konkret geht es um die Schädlinge Apfelwickler (Cydia pomonella) beim Apfel und Kirschessigfliege (Drosophila suzukii), die unter anderem Kirschen und Trauben der Sorte Vernatsch befällt.

Beide Insektenarten verursachen jedes Jahr Schäden in den Südtiroler Obstanlagen, was zu wirtschaftlichen Einbußen führt.

„Unsere Forschung zielt darauf ab, Strategien zu entwickeln, die die landwirtschaftlichen Betriebe bei der Schädlingsbekämpfung unterstützen. Unser Ziel ist es, die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln zu minimieren. Dabei setzen wir innovative Technologien wie Sensoren und Künstliche Intelligenz ein, um die Landwirtschaft mit fundiertem Wissen auszustatten und für die Herausforderungen der Gegenwart und der Zukunft zu rüsten“, sagt der Direktor des Versuchszentrums Laimburg, Michael Oberhuber.

Die Überwachung des Auftretens von Schadinsekten in den Obstanlagen ist von grundlegender Bedeutung, um den optimalen Zeitpunkt für das Eingreifen mit einer ökologisch und wirtschaftlich nachhaltigen Eindämmungsstrategie zu bestimmen.

„Das Projekt ‚INSTINCT’ zielt darauf ab, die Ausbreitung und Populationsdynamik der Schadinsekten durch die Entwicklung neuer, eigens entworfener intelligenter Fallen zu verstehen. Diese Fallen sollen es ermöglichen, die Lebenszyklen der Insekten und ihre Interaktion mit der Umwelt zu untersuchen und dabei auch meteorologische Daten zu integrieren“, betont Silvia Schmidt, Projektkoordinatorin und Leiterin der neu eingerichteten Arbeitsgruppe „Biologische Pflanzenschutzmethoden“ am Versuchszentrum Laimburg.

Diese Informationen werden dazu beitragen, Eingriffe zur Eindämmung von Schadinsekten gezielt zu planen und einzusetzen.

Künstliche Intelligenz: Fallen erkennen Schadinsekt

Die Insektenfallen basieren auf der Verwendung von Lockstoffen, die Forschende des Versuchszentrums Laimburg und der Freien Universität Bozen in einem bereits abgeschlossenen Projekt (Projekt DROMYTAL) erfolgreich entwickelt haben.

Die Insekten werden in die Falle gelockt und von speziellen Sensoren erfasst.

Im Laufe des Projekts wird Künstliche Intelligenz darauf trainiert, die Zielinsekten – Apfelwickler und Kirschessigfliege – zu erkennen und zu registrieren, wie oft diese gefangen werden. Gleichzeitig mit der Erkennung der Insekten erfassen Umweltsensoren meteorologische Daten wie Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur.

Dies ermöglicht die Fernüberwachung der Insekten sowie die Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für die Anwendung von Bekämpfungsmethoden. Außerdem erlauben die gewonnenen Daten ein besseres Verständnis für den Zusammenhang zwischen Umweltparametern und der Ausbreitungsdynamik der beiden Arten.

Dank dieser Strategie sollen der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf ein Minimum reduziert und unnötige Behandlungen vermieden werden – mit positiven Auswirkungen auf Bevölkerung, Umwelt und Wirtschaft. 

Das Projekt „INSTINCT“ wird vom Versuchszentrum Laimburg koordiniert in Zusammenarbeit mit anderen wichtigen Forschungseinrichtungen der Provinz Bozen wie der Freien Universität Bozen, Eurac Research sowie dem Unternehmen FOS S.p.A.

Für die Projektaktivitäten wird die Infrastruktur LIDO –  Laimburg Integrated Digital Orchard – genutzt, das digitale Freilandlabor für Obst- und Weinbau am Versuchszentrum Laimburg in Pfatten. 

Das Projekt wird mit einer Kofinanzierung durch die Europäische Union (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung EFRE) durchgeführt.