CultiWise "ScoutAI": Autonomes Pflanzenerkennungssystem

CultiWise ScoutAI, ein autonomes Multi-Sensor-System zur Pflanzenüberwachung, ist Finalist für den DLG-Agrifuture Concept Winner Award. Das KI-gestützte System, das vom tschechischen Start-up Skymaps entwickelt wurde, integriert automatisch Daten aus Satelliten, Drohnen, Feldspritzen und Feldsensoren. Auf diese Weise bekommen Landwirte frühzeitig Hinweise auf Probleme im Pflanzenbestand, können ihre Arbeitsabläufe vereinfachen und den Einsatz von Betriebsmitteln erheblich reduzieren. Der Preis zeichnet zukunftsweisende Innovationen aus, die in den nächsten fünf bis zehn Jahren marktreif werden sollen.

ScoutAI automatisiert durch die Integration bislang getrennter Sensortechnologien, nicht nur die Bestandsüberwachung, sondern auch wesentliche Entscheidungsprozesse im Feld. Traditionelle Feldbegehungen verlassen sich auf manuelle Beobachtung und decken entstehende Probleme oft erst spät auf. ScoutAI hingegen erkennt Auffälligkeiten frühzeitig und ermöglicht vorausschauend gezielte Maßnahmen, bevor sich Schäden ausbreiten.

Präzise, bedarfsorientierte Anwendungen führen zu erheblichen Ressourceneinsparungen: Der Verbrauch von Dünger, Herbiziden und Wasser kann um bis zu 50% gesenkt werden, während der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln um mehr als 60% reduziert wird. Die automatisierte Erkennung und maschinenlesbare Applikationskarten reduzieren den Aufwand für Feldbegehungen erheblich. Der Landwirt behält virtuell jeden Hektar im Blick und kann sich darauf verlassen, dass seine Bestände rund um die Uhr überwacht werden.

Von individuellen Sensor-Lösungen zu integrierter Feldintelligenz

ScoutAI verbindet ursprünglich inkompatible Anwendungen. Die meisten digitalen Anwendungen, wie Drohnendaten, Spritzenprotokolle oder Wetter-Apps, arbeiten bislang unabhängig voneinander und sind daher kaum interoperabel. Traditionelle Entscheidungsplattformen basieren daher meist auf einer einzigen Datenquelle und sind an bestimmte Hersteller gebunden. Deshalb müssen Landwirte häufig mit zahlreichen inkompatiblen Systemen arbeiten.

ScoutAI funktioniert wie ein intelligentes Überwachungssystem für den Betrieb – nur dass es nicht Gebäude, sondern Pflanzen schützt. Das System ist darauf trainiert, verdächtige Veränderungen zu erkennen, wie etwa Stellen mit vermindertem Pflanzenwuchs oder Unkraut. KI-Modelle analysieren täglich aktuelle Satellitenbilder der Bestände. Um erste Hinweise zu überprüfen, starten automatisch Farm-Drohnen – stationiert in intelligenten Docking-Stationen rund um den Betrieb – und untersuchen die Flächen aus der Nähe.

Die Drohnen nehmen hochauflösende Bilder auf, können bis auf einzelne Blätter heranzoomen und werten das Material bereits während des Fluges mit Onboard-KI aus. Kameras an der Spritze liefern parallel dazu Live-Daten direkt aus dem Feld, aus denen Prozessoren direkt an Bord den Zustand der Feldfrüchte überprüfen. Währenddessen überwachen Sensoren im Bestand Temperatur, Luftfeuchtigkeit und den Befall durch Schädlinge.

Die cloudbasierte CultiWise-Plattform vereint alle erfassten Datenquellen. Sie erstellt innerhalb von Minuten Handlungsempfehlungen und Applikationskarten für variable oder punktgenaue Behandlungen wie Spot-Spraying, alles übersichtlich in einer einzigen, leicht verständlichen Informationsanzeige dargestellt.

„Daten aus verschiedenen Sensorsystemen müssen nicht mehr manuell zusammengeführt werden. Stattdessen erhält der Landwirt einen klaren Überblick und maschinenlesbare Applikationskarten, die direkt an kompatible Landmaschinen übertragen werden können“, erklärt Kornel Cziria, Chief Technology Officer von Skymaps.

„Der Landwirt hat so rund um die Uhr ein Team von Beobachtern im Einsatz, das Probleme meldet, bevor sie sich ausbreiten, und das genau zeigt, wo und wie sie behandelt werden müssen“, ergänzt Cziria.

Entwicklung und weltweite Anpassungsfähigkeit

ScoutAI wird von einem Team aus 30 Software- und Hardware-Ingenieuren entwickelt, mit einer geplanten Markteinführung in etwa fünf Jahren. Sie testen mehr als 15 verschiedene Sensorsysteme von zehn renommierten Herstellern – darunter automatische Akkuwechsel für Drohnen und smarte Docking-Stationen.

An der Pilotphase beteiligen sich mehrere Betriebe mit großen Anbauflächen. „Das erste Feedback fällt überaus positiv aus. Landwirte schätzen die Möglichkeit, ihre Feldbedingungen aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten und in Echtzeit zu vergleichen – ein Prozess, der sonst viel Erfahrung und Zeit erfordert“, sagt Cziria.

Global trainierte KI-Modelle, die Satelliten-, Drohnen- und Spritzdaten aus verschiedenen Regionen und Kulturen analysieren, bilden die Grundlage für die Leistungsfähigkeit von ScoutAI. Das System nutzt dadurch Betrieben jeder Größenordnung weltweit. CultiWise ScoutAI ist eine modulare Plattform, die an verschiedene Produktionssysteme oder Maschinenmarken angepasst werden kann – unabhängig vom Hersteller.

ScoutAI demonstriert eindrucksvoll das Konzept der Sensorfusion: Es vereint und verarbeitet Informationen von verschiedenen Sensorquellen, die denselben Objektbestand aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten. „Diese Kombination liefert ein wesentlich zuverlässigeres und detaillierteres Bild des Pflanzenzustands als jeder einzelne Sensor allein“, sagt Cziria.

ScoutAI baut auf der CultiWise-Cloudplattform auf, zu der auch Zoneye gehört: Ein KI-Modell, das auf Millionen von Drohnenbildern trainiert wurde und 37 Unkrautarten mit zentimetergenauer Präzision erkennt, selbst unter Grün-auf-Grün-Bedingungen. Das Modell passt sich an lokale Unkrautarten und Anbausysteme an.

Zoneye und ScoutAI werden auf der Agritechnica 2025 vom 9. bis 15. November am CultiWise-Stand in Halle 9, Stand H35 präsentiert.