CultiWise: Neue KI erkennt Unkraut in Echtzeit

Das tschechische Unternehmen Skymaps stellt mit "Zoneye" ein KI-Modell vor, das Landwirten hilft, Unkraut auf ihren Feldern präzise zu identifizieren. Das System lässt sich auf lokale Unkraut-Arten trainieren. Derzeit erkennt es 37 gängige Arten und bestimmt deren genaue Position anhand von Drohnenbildern. Zoneye ist in die CultiWise-Plattform des Unternehmens integriert, die unter anderem Applikationskarten erstellt. Mit Zoneye können Landwirte ihre Betriebskosten um bis zu 50% senken und gleichzeitig ihre Erträge um bis zu 20% steigern.

Zoneye wurde unter Einsatz von Millionen von Aufnahmen von Nutzpflanzen und Unkraut trainiert. Innerhalb weniger Minuten identifiziert die KI gängige Unkraut-Arten wie Disteln, Kamille oder Ambrosia in Feldfrüchten wie Mais, Winterweizen, Sojabohnen, Zuckerrüben, Sonnenblumen, Raps, Kartoffeln und Zwiebeln. Landwirte können ihre eigenen Drohnenbilder in die cloudbasierte Software hochladen und erhalten minutenschnell präzise Auswertungen für die Bewirtschaftung ihrer Felder.

Zoneye ist weltweit für CultiWise-Abonnenten verfügbar und kostet zwischen 5 und 20 Euro pro Hektar. Außerdem können Landwirte CultiWise-Drohnen ab einem Preis von 4.200 Euro erwerben.

„Landwirte haben uns wiederholt angesprochen, wie wichtig ihnen ist, genau zu wissen, wo sich Unkraut zwischen den Pflanzen befindet, um es gezielt bekämpfen zu können: Damit sparen sie Betriebsmittel und schonen die Umwelt“, sagte Kornel Cziria, Chief Technology Officer bei Skymaps.

„Nach mehr als einer halben Million Arbeitsstunden in Entwicklung und Tests kommt Zoneye nun direkt auf die Felder der Landwirte – mit einer Zentimetergenauigkeit, auf die wir sehr stolz sind“, fügte Cziria hinzu.

So funktioniert Zoneye in der Praxis

Landwirte erstellen mit Drohnen, die RGB-Kameras nutzen —und die in einer Höhe von 40 bis 120 Metern fliegen, je nach Größe des Unkrauts— Fotos ihrer Felder und laden diese auf die CultiWise-Plattform hoch. Das System verarbeitet die Aufnahmen mithilfe eines eigens entwickelten KI-Modells, das mit Millionen von Pflanzen-Fotos trainiert wurde.

Innerhalb weniger Minuten erzeugt CultiWise präzise Applikationskarten, die den Standort, die Dichte und die Art des Unkrauts anzeigen und es dem Landwirt ermöglichen, das jeweils benötigte Herbizid für jeden Bereich genau festzulegen. Diese Karten werden direkt auf die Terminals der Maschinen übertragen, sodass die Feldspritze Herbizide nur auf tatsächlich mit Unkraut bewachsene Flächen ausbringt.

„In Regionen mit besonderen Bedingungen – wie etwa Australien mit seinen roten Böden –  können Landwirte Drohnenbilder von Problemzonen in Echtzeit auf CultiWise hochladen. Das System passt sich schnell an die örtlichen Gegebenheiten an und ermöglicht so eine sogenannte feldspezifische Analyse“, sagt Cziria.

„Die Gegebenheiten vor Ort sind sehr unterschiedlich, jedes Feld eines Landwirts ist einzigartig. Mit Zoneye geben wir ihnen nun die Möglichkeit, das System genau auf ihre spezifischen Anforderungen zu trainieren.“

Karten in Maßnahmen umsetzen

Die punktgenaue Applikation mit variabler Ausbringungsmenge gilt als eine der präzisesten Methoden zum Schutz von Nutzpflanzen. Grundlage hierfür sind Applikationskarten, mit deren Hilfe Herbizide gezielt und bedarfsgerecht verteilt werden. Moderne Pflanzenschutzspritzen führender Hersteller wie Agrifac, Amazone, Horsch und John Deere setzen bereits auf diese Technologie, um Kulturen effizient und Ressourcen schonend zu behandeln.

Viele Landwirte verfügen bereits über Technik zur gezielten Ausbringung, jedoch häufig nicht über die notwendigen Werkzeuge oder das Know-how, um Unkraut zuverlässig zu identifizieren und passende Applikationskarten zu erstellen. Hier setzt Zoneye an: Das System liefert präzise Karten, die Landwirten nicht nur Transparenz über mögliche Einsparungen bieten.

„Zoneye ermöglicht eine Reduzierung des Herbizideinsatzes um bis zu 50%, da die Mittel ausschließlich zielgerichtet und direkt auf die einzelnen Unkrautpflanzen ausgebracht werden. Gleichzeitig kann die geringere Belastung der Kulturpflanzen zu Ertragssteigerungen von bis zu 20% führen“, erklärt Cziria.

Präzision bis auf die Einzelpflanze

Im Gegensatz zu herkömmlichen „Green-on-Brown“-Systemen, die Unkraut ausschließlich auf nacktem Boden erkennen, bietet Zoneye einen entscheidenden Vorteil: Das System unterscheidet Nutzpflanzen von Unkraut auch in „Green-on-Green“-Situationen, in denen beide für das menschliche Auge oder herkömmliche Kameras nahezu identisch wirken.

Dank seiner hohen Präzision analysiert Zoneye Felder bis auf Einzelpflanzen-Ebene und kann jede Pflanze exakt zählen. Dies liefert Landwirten wertvolle Informationen für betriebswirtschaftlich wichtige Entscheidungen, etwa ob eine Kultur fortgesetzt oder durch Nachsaat ergänzt werden sollte.

„Ein landwirtschaftlicher Betrieb nahm an, dass auf einem Hektar rund 100.000 Zuckerrübensamen keimen würden. Doch viele Pflanzen waren im Winter eingegangen“, erläutert Cziria. „Zoneye identifizierte genau die Bereiche, in denen noch über 65.000 Pflanzen pro Hektar überlebt hatten – also oberhalb der wirtschaftlichen Schwelle. Dadurch musste der Landwirt nur jene Flächen nachsäen, die tatsächlich unterhalb der Grenze lagen.“

Zoneye kann mit derselben Technologie, die zur Erstellung von Applikationskarten verwendet wird, auch die Aussaat steuern. Durch die Analyse von Pflanzendichte und Lücken im Feld liefert das System Empfehlungen zur Anpassung der Aussaatmenge in Bereichen mit geringer Keimrate. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Pflanzenbestand, optimiert den Einsatz von Betriebsmitteln und maximiert die Produktivität über das gesamte Feld.

Außerdem beinhaltet Zoneye frühzeitige Ernteprognosen, die Landwirten bei der Planung ihrer Ressourcen, der Getreidelagerung und dem Verkauf zugute kommen.

„Wir sind mit der Leistung von Zoneye sehr zufrieden. Es war eine enorme technische Herausforderung für die Software, auf den Drohnenbildern zwischen Nutzpflanzen und Unkraut zu unterscheiden. Wir haben es mit zahlreichen Grüntönen zu tun, und die Software muss in diesem ‚Grün-Dschungel’ die Form eines bestimmten Unkrauts zuverlässig erkennen“, erklärt Cziria.

Zoneye wird auf der Agritechnica 2025 von 9. bis 15. November in Hannover am CultiWise-Stand H35 in Halle 9 vorgestellt.