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Digitale feldplanung: wie sensortechnik den ackerbau revolutioniert

Digitale feldplanung: wie sensortechnik den ackerbau revolutioniert

Digitale feldplanung: wie sensortechnik den ackerbau revolutioniert

Digitale Feldplanung ist in vielen Agrarbetrieben kein Zukunftsthema mehr, sondern Alltag. Sensoren an Traktoren, Drohnen und sogar an Pflanzen liefern Daten im Minutentakt. Die Frage ist deshalb nicht mehr: „Kommt die Digitalisierung auf den Acker?“, sondern: „Wie setze ich sie so ein, dass sie Arbeitszeit spart, Kosten senkt und Ertrag sichert?“

Was bedeutet digitale Feldplanung konkret?

Unter digitaler Feldplanung verstehen Hersteller und Berater meist die Kombination aus:

  • flächengenauer Erfassung von Boden- und Bestandsdaten,
  • Software zur Planung von Maßnahmen (Säen, Düngen, Pflanzenschutz, Bewässerung),
  • und der automatischen Umsetzung dieser Planung über die Landtechnik.
  • Kern ist immer eine digitale Karte des Schlages. Darauf werden Zonenkarten für Bodenarten, Ertragsniveau, Nährstoffversorgung oder Wasserverfügbarkeit gelegt. Diese Informationen stammen zunehmend aus Sensortechnik – stationär, mobil oder aus der Luft.

    Während früher der Schlag weitgehend als homogene Fläche bewirtschaftet wurde, arbeitet die digitale Feldplanung mit Teilflächenmanagement: Ein und derselbe Schlag wird in Zonen unterteilt, die je nach Bedarf verschiedene Mengen Saatgut, Dünger oder Pflanzenschutzmittel bekommen. Genau hier setzt die Sensortechnik an.

    Welche Sensoren spielen im Ackerbau heute eine Rolle?

    Die Bandbreite der eingesetzten Sensoren ist in den letzten Jahren stark gestiegen. In der Praxis dominieren derzeit vier Gruppen.

    1. Bodensensoren

  • Leitfähigkeitssensoren (EC-Sensoren) zur Erfassung von Bodenunterschieden (Textur, Steingehalt, Verdichtung),
  • Bodenfeuchtesensoren zur Steuerung von Bewässerung oder zur Einschätzung des Befahrbarkeitsrisikos,
  • Sonden für pH-Wert oder Nährstoffgehalte (meist in Kombination mit Bodenproben und Laboranalysen).
  • In vielen Betrieben werden EC-Sensoren einmalig oder alle paar Jahre über die Schläge gezogen. Aus den Daten entstehen dauerhaft nutzbare Boden- und Zonenpläne.

    2. Bestandssensoren an der Maschine

  • N-Sensoren auf dem Traktor, die über Reflexion des Lichts (NDVI oder ähnliche Indizes) den Pflanzenzustand messen und die Düngermenge automatisch anpassen,
  • Ertragskartierung an Mähdreschern, Häckslern und Rübenrodern,
  • Kamerasysteme zur Unkrauterkennung und Spot-Spraying.
  • Viele Hersteller kombinieren Kameras mit KI-Algorithmen, um Unkraut von Kulturpflanzen zu unterscheiden. Erste Praxistests zeigen im Getreide Einsparungen beim Herbizid von 40 bis 60 Prozent, vorausgesetzt Technik, Witterung und Unkrautdruck passen zusammen.

    3. Luft- und Satellitensensoren

  • Drohnen mit Multispektralkameras zur Erfassung von Biomasse, Blattfläche und Stressindikatoren (z. B. Wasser-, Nährstoff- oder Schädlingsstress),
  • Satellitendaten (z. B. Sentinel-2) mit 5–10 Meter Auflösung, verfügbar im Rhythmus von wenigen Tagen.
  • Viele Anbieter integrieren diese Daten inzwischen direkt in Online-Portale oder Farm-Management-Informationssysteme (FMIS). Der Landwirt muss dann keine Rohdaten auswerten, sondern arbeitet mit farbigen Zonen- oder Vitalitätskarten.

    4. Technik- und Maschinensensoren

  • Positionssensoren (GPS/RTK) für exakte Fahrspuren, Teilbreitenschaltung und Section Control,
  • Durchflusssensoren an Düngerstreuern und Spritzen,
  • Neigungssensoren, Drucksensoren, Kraftaufnehmer an Säschare und Pflugkörper.
  • Diese Sensoren liefern vor allem betriebsrelevante Daten zu Arbeitsqualität und Verschleiß. Gleichzeitig bilden sie die Grundlage, um Planungsdaten aus der Software exakt auf der Fläche umzusetzen.

    Wie sieht der Datenfluss in der Praxis aus?

    Entscheidend ist nicht der einzelne Sensor, sondern das Zusammenspiel. In vielen Betrieben läuft der Datenfluss heute in vier Schritten:

  • Datenerfassung: Boden- und Bestandsinformationen werden im Feld über Sensoren, Maschinen sowie Drohnen- oder Satellitenbilder gesammelt.
  • Verarbeitung: Eine Software (FMIS oder Herstellerportal) bereitet die Daten auf und erstellt Zonen- sowie Applikationskarten.
  • Umsetzung: Die Applikationskarten werden auf den Düngerstreuer, die Sämaschine oder die Pflanzenschutzspritze übertragen (USB, ISOBUS, Cloud).
  • Rückkopplung: Die Maschine erzeugt während des Einsatzes neue Daten (z. B. Ertragskarte). Diese fließen wieder zurück ins System und verbessern die Planung fürs nächste Jahr.
  • Technisch entscheidend sind dabei standardisierte Datenformate (z. B. ISO-XML) und eine stabile mobile Datenverbindung. Gerade in ländlichen Regionen bleibt die Netzabdeckung ein Engpass. Einige Betriebe umgehen das, indem sie Daten weiterhin per USB-Stick transportieren – technisch simpel, aber zuverlässig.

    Praxisbeispiele von Betrieben

    Viele Hersteller und Beratungsdienste veröffentlichen Erfolgsbeispiele – meist mit hohen Einspar- und Mehrerträgen. Auf den Betrieben zeigt sich ein differenzierteres Bild.

    Getreidebetrieb in Niedersachsen: N-Düngung nach Sensor

    Ein Ackerbaubetrieb mit 320 ha, Schwerpunkt Winterweizen und Wintergerste, nutzt seit drei Jahren einen N-Sensor kombiniert mit Ertragskarten und Satellitendaten. Nach Angaben des Betriebsleiters ergaben sich:

  • Düngemittel-Einsparung im Weizen von durchschnittlich 8–12 kg N/ha,
  • Ertragssteigerung im Mittel von 1–2 dt/ha in schwächeren Zonen,
  • deutlich homogenere Bestände und geringere Lagerneigung.
  • Wirtschaftlich entscheidend war jedoch weniger der reine Düngereffekt als die Sicherheit im Düngerrecht: Der Betrieb kann gegenüber Behörden schlaggenau dokumentieren, warum auf Teilflächen unterschiedlich gedüngt wurde.

    Mais- und Zuckerrübenbetrieb in Bayern: teilflächenspezifische Aussaat

    Ein gemischter Betrieb (260 ha Acker, Rinderhaltung) setzt seit 2020 auf teilflächenspezifische Aussaat im Mais. Grundlage sind Bodenscans (Leitfähigkeit) sowie langjährige Ertragskarten. Die Saatstärke wird in ertragsschwächeren Zonen um 2–3 Körner/m² reduziert, in besseren Zonen leicht erhöht.

    In internen Auswertungen zeigt sich:

  • keine signifikante Ertragssteigerung über den gesamten Schlag,
  • aber stabilere Erträge in Trockenjahren und geringere Lagerprobleme in Starkwuchsbereichen,
  • Einsparung von Saatgutkosten im Bereich von 5–10 €/ha.
  • Der Betriebsleiter bewertet die Maßnahme weniger als Ertragsbringer, sondern als Risikomanagement: Die Erträge brechen in Stressjahren weniger stark ein.

    Biobetrieb in Brandenburg: Drohnenbilder und manuelle Anpassung

    Ein ökologisch wirtschaftender Betrieb mit 180 ha Ackerfläche arbeitet ohne synthetischen Dünger und chemischen Pflanzenschutz. Trotzdem nutzt er Drohnenbilder:

  • zur Einschätzung der Unkrautverteilung vor der mechanischen Bekämpfung,
  • zur Planung zusätzlicher Striegel- oder Hackdurchgänge,
  • zur Beurteilung der Bodenbedeckung und Erosionsgefahr.
  • Die Auswertung erfolgt größtenteils händisch in einfachen Kartentools. Der Mehrwert liegt hier weniger in der Automatisierung, sondern in der besseren Entscheidungsgrundlage für die Betriebsleitung.

    Kosten, Nutzen und Amortisation

    Die wirtschaftliche Bewertung der Sensortechnik hängt stark von Betriebsgröße, Fruchtfolge und vorhandener Technik ab. Grobe Orientierungswerte aus Beratungsprojekten und Herstellerangaben zeigen:

  • Ein mobiler EC-Bodensensor im Lohn kostet häufig 20–40 €/ha für eine einmalige Kartierung, die mehrere Jahre nutzbar ist.
  • Ein eigener N-Sensor schlägt mit 20.000–35.000 € zu Buche, teilweise inklusive Softwarepaket.
  • Drohnenbefliegungen inklusive Auswertung liegen typischerweise bei 10–25 €/ha, abhängig vom Umfang.
  • Farm-Management-Software bewegt sich im Bereich von 5–15 €/ha und Jahr oder in pauschalen Jahresabos.
  • Ertrags- und Einsparpotenziale sind ebenfalls stark betriebsspezifisch. In Studien aus Deutschland und den Nachbarländern werden im Schnitt genannt:

  • Einsparungen von Betriebsmitteln (Dünger, Pflanzenschutz, Saatgut) im Bereich von 5–30 €/ha und Jahr,
  • Ertragssteigerungen von 1–5 % je nach Kultur und Ausgangsniveau,
  • Arbeitszeitgewinne vor allem in der Dokumentation (bis zu mehrere Stunden pro Woche während der Hauptsaison).
  • Auf reinen Marktfruchtbetrieben mit mehr als 300–400 ha können sich Investitionen in sensorgestützte Systeme bei intensiver Nutzung oft innerhalb von 3–6 Jahren amortisieren. Auf kleineren Betrieben ist die Lohnvariante oder der Einstieg über einfachere Lösungen (z. B. kostenlose Satellitenkarten, Nutzung vorhandener Ertragskartierung) oft wirtschaftlicher.

    Regulatorische Rahmenbedingungen und Förderung

    Die EU-Agrarpolitik und nationale Programme setzen zunehmend auf Digitalisierung und Präzisionslandwirtschaft. Für viele Betriebe sind Förderungen ein wichtiger Hebel, um in Sensortechnik und Software zu investieren.

    Gemeinsame Agrarpolitik (GAP)

    In der aktuellen Förderperiode werden digitale Anwendungen insbesondere über folgende Schienen unterstützt:

  • Investitionsförderprogramme der Länder für „moderne, ressourcenschonende Technik“,
  • Eco-Schemes und Agrarumweltmaßnahmen, bei denen teilflächenspezifische Bewirtschaftung und lückenlose Dokumentation Vorteile bringen können,
  • Förderprojekte im Bereich „Smart Farming“ und Demonstrationsbetriebe.
  • Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Dokumentation und Nachweisführung. Digitale Feldplanungssysteme können hier helfen, Schlagkarteien, Ausbringmengen und GPS-Daten automatisiert zu erfassen. Das reduziert Fehlerquellen bei Kontrollen, erfordert aber auch saubere Dateneingabe und -pflege.

    Datenschutz und Datenhoheit

    Mit wachsender Datenmenge rücken Datenschutz und Datenhoheit in den Vordergrund. Viele Landwirte fragen sich: Wer hat Zugriff auf meine Ertragskarten, Bodenanalysen und Maschinendaten? Und wofür werden sie genutzt?

    Wesentliche Punkte aus der Praxis:

  • Verträge mit Herstellern und Softwareanbietern genau lesen (Datenweitergabe, Nutzungsrechte, Speicherdauer),
  • klären, ob Daten in der EU gespeichert werden und wie sie verschlüsselt sind,
  • intern im Betrieb festlegen, wer Zugriff auf welche Daten erhält.
  • Beratungsorganisationen empfehlen, digitale Dienste so zu wählen, dass ein Anbieterwechsel möglich bleibt. Offene Schnittstellen und exportierbare Datenformate sind dabei ein zentraler Faktor.

    Grenzen und Risiken der Sensortechnik

    So groß die Potenziale sind: Sensoren lösen keine agronomischen Probleme von allein. In Beratungsprojekten tauchen immer wieder ähnliche Stolpersteine auf.

    1. Datenmenge ohne Strategie

    Viele Betriebe sammeln Daten, ohne vorher zu definieren, welche Entscheidungen damit verbessert werden sollen. Ergebnis: Datensilos auf verschiedenen Plattformen, aber keine klare Ableitung für die Praxis.

    2. Technikabhängigkeit und Ausfallsicherheit

    Bei Ausfällen von GPS, Sensoren oder Software-Servern steht die Arbeit im schlimmsten Fall still. Betriebe sollten sich deshalb einfache Notfallstrategien überlegen – beispielsweise Standardapplikationskarten auf dem Terminal oder klare Regeln für rein manuelle Einstellungen.

    3. Fehleinschätzungen durch schlechte Datenqualität

    Sensoren liefern Messwerte, keine Wahrheiten. Verschmutzte Optiken, extreme Witterung, falsche Kalibrierung oder schadhafte Sensoren können zu Fehlinterpretationen führen. Ein Beispiel: N-Sensoren reagieren auf Bestandsdichte und Blattfarbe – Spätverunkrautung oder Sortenunterschiede können die Ergebnisse verfälschen.

    Die wichtigste Gegenmaßnahme bleibt der Gang ins Feld. Viele Berater betonen: Sensordaten ersetzen nicht den Spaten, sondern ergänzen ihn.

    Wie können Betriebe sinnvoll einsteigen?

    Nicht jeder Hof muss sofort in Vollausstattung investieren. Sinnvoll ist ein schrittweiser Einstieg, orientiert an den drängendsten Fragen des Betriebs.

    Mögliche Einstiegspfade sind:

  • Dokumentation digitalisieren: Schlagkartei, Düngung, Pflanzenschutz zunächst sauber digital erfassen. Ohne gute Stammdaten bleibt jede Sensorik Stückwerk.
  • Vorhandene Maschinendaten nutzen: Ertragskartierung am Mähdrescher aktivieren, Daten sichern, einfache Zonen bilden. Das kostet kaum extra, bringt aber erste Erkenntnisse.
  • Bodenkartierung im Lohn: Einmalig EC-Sensor und gezielte Bodenproben einsetzen, um dauerhaft nutzbare Zonenpläne zu erhalten.
  • Kostenlose Satellitendaten testen: Viele Portale bieten einfache Vitalitätskarten. Sie können helfen, Problemzonen im Bestand früh zu entdecken.
  • Gezieltes Pilotprojekt: Einen Schlag oder eine Kultur auswählen, dort teilflächenspezifische Düngung oder Aussaat testen, Ergebnisse dokumentieren.
  • Wichtig ist, jeden Schritt zu bewerten: Welche Entscheidung wurde durch die neuen Daten tatsächlich besser? Wo bestand nur „digitaler Aktionismus“ ohne spürbaren Mehrwert?

    Was bleibt für die Praxis?

    Digitale Feldplanung und Sensortechnik verändern den Ackerbau grundlegend – aber nicht über Nacht. Entscheidender als die neueste Hardware ist ein klarer Plan, wie Daten in konkrete Entscheidungen übersetzt werden.

    Für die Betriebe zeichnen sich einige zentrale Punkte ab:

  • Sensortechnik lohnt sich besonders auf größeren, heterogenen Flächen mit hohem Einsatz von Betriebsmitteln.
  • Der wirtschaftliche Nutzen entsteht oft weniger durch spektakuläre Mehrerträge, sondern durch stabilere Erträge, geringere Risiken und bessere Dokumentation.
  • Boden- und Ertragskartierung sind die Basis – ohne sie bleiben viele andere Sensoren Stückwerk.
  • Offene Systeme und exportierbare Daten schützen vor Abhängigkeit von einzelnen Anbietern.
  • Der Gang ins Feld bleibt unverzichtbar: Sensoren erweitern den Blick, ersetzen ihn aber nicht.
  • Wer diese Punkte im Blick behält, kann die digitale Feldplanung Schritt für Schritt in den Betriebsalltag integrieren – und aus der Datenflut einen praktischen Vorteil für den eigenen Ackerbau ziehen.

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