Das Projekt FrostStrat nutzt künstliche Intelligenz zum Schutz von Wein- und Obstkulturen.

Foto: Giu Vicente/Unsplash Milde Winter und warme Frühjahre führen immer öfter zu Spätfrostereignissen Auf den ersten Blick ein Paradoxon: Der Klimawandel führt zu milderen Wintern und warmen Frühjahren, jedoch nimmt die Zahl der Spätfrostereignisse zu. Der Zusammenhang ist leicht erkennbar: Je milder das Wetter, desto früher kommt es im Wein- und Obstbau zur Blüte. Kälteeinbrüche führen daraufhin zu größeren Schäden. Um Frostschäden vorzubeugen, haben Winzer und Obstbauern auch dieses Jahr eine Reihe von Bekämpfungsmaßnahmen eingesetzt: Die einen verwenden Beregnungsanlagen, andere stellen Paraffinkerzen auf oder arbeiten mit Nebel und Rauch. Viele dieser Bekämpfungsmaßnahmen sind technisch sehr aufwendig, nehmen viel Zeit in Anspruch oder setzen finanziell hohe Aufwände voraus.

Bei dieser Herausforderung setzt der Digitalisierungsdienstleister TietoEVRY, gemeinsam mit der hierfür gegründeten Arbeitsgemeinschaft FrostStrat, an. FrostStrat ist ein „EIP AGRI - Agricultural European Innovation Partnership“-Projekt, wird über das Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus abgewickelt und besteht aus sechs landwirtschaftlichen Betrieben aus Wein- und Obstbau, den Landwirtschaftskammern Österreich, Burgenland, Niederösterreich und Steiermark, sowie der österreichischen Hagelversicherung VVaG und dem Sensorenexperten Microtronics. In Zusammenarbeit werden eingesetzte Frostbekämpfungsverfahren auf ihre Wirksamkeit geprüft und eine digitale Entscheidungshilfe für Wein- und Obstbauern erarbeitet, welche auf Basis von Temperaturmessungen kleinräumige Prognosen über drohende Frostereignisse ausgibt. Die Wichtigkeit dieses Unterfangens und die Anwendbarkeit für die Landwirtschaft bestätigt auch Christoph Nastl, Betriebsleiter des Bereichs Weingarten beim Weingut Bründlmayer: „Ziel eines jeden Weinbaubetriebes ist es, möglichst früh, also in Echtzeit, Daten für eine bevorstehende Frostnacht zu bekommen, um den Spätfrostschaden zu reduzieren oder im besten Fall völlig abzuwenden.“

Brücke zwischen Landwirtschaft und Technik

Foto: TietoEvry Um Frostschäden im Wein- und Obstbau vorzubeugen, entwickelt TietoEVRY in Zusammenarbeit mit der ARGE FrostStrat ein digitales Tool, welches auf Basis von Temperaturmessungen Prognosen, sowie Handlungsempfehlungen für landwirtschaftliche Betriebe ausgibt Die Basis für das digitale Tool sind laufende Temperaturmessungen in den Wein- und Obstgärten über ein Sensorennetz der Firma Microtronics. Insgesamt 300 Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren wurden in einem Gebiet, das sich über Niederösterreich, das Burgenland und Teile der Steiermark erstreckt, an Weinstöcken und Obstbäumen der teilnehmenden Winzer und Obstbauern montiert. Die gewonnenen Daten werden über LoRaWAN (Long Range Wide Area Network, also ein Langstrecken Datennetzwerk) oder über ein Mobilfunknetz an TietoEVRY übertragen.

Kleinräumige Messungen und intelligenter Schutz vor Frost

Zusammen mit dem Projektpartner ZAMG (Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik) entwickelte TietoEVRY ein kleinräumiges Wettermodell, in dem Großwetterdaten und die gesammelten Messwerte verknüpft werden, um punktgenaue Vorhersagen für die Wein- und Obstflächen treffen zu können – dabei lernt die eingesetzte künstliche Intelligenz laufend mit. „Das digitale Tool bietet erstmalig die Möglichkeit, die topografischen Unterschiede temperaturmäßig genau zu erfassen und die richtigen Bekämpfungsmaßnahmen zu setzen. Jede Stunde, in der nicht mit Paraffinkerzen geheizt oder andere Frostbekämpfungsmaßnahmen vorgenommen werden müssen, spart den Betrieben viel Geld und schont zusätzlich die Umwelt“, so Franz G. Rosner vom Bundesamt für Wein- und Obstbau.

Alle gewonnenen Daten, Prognosen und auch Handlungsempfehlungen sind in Echtzeit über Desktop oder Handy abrufbar, und die teilnehmenden Betriebe werden via SMS oder E-Mail rechtzeitig vor sinkenden Temperaturen gewarnt. Leo Müller vom Weingut Müller hebt diesen Aspekt hervor: „Durch die mobile Verfügbarkeit der Daten können wir jederzeit und vor allem rechtzeitig Kaltluftströme erkennen und sofort gezielt Maßnahmen setzen. Dies hilft uns dabei mögliche Frostschäden frühzeitig einzudämmen oder vollständig zu vermeiden.“

Nach dem Frost ist vor dem Frost

Auch wenn für das Frühjahr 2021 die Frost- und Spätfrostsaison vorbei ist, so steht in einigen Monaten schon wieder die nächste Ernte an: Äpfel und Birnen, auch Trauben für Spätlesen und Eisweine. Auch hier ist es essentiell, das Risiko von Frostschäden zu minimieren. FrostStrat findet somit ganzjährig Anwendung. „Das Thema Frost und Frostschutz ist komplex und jede Frostnacht ist anders. Mit dem Projekt und den Temperatursensoren kann nun ganzjährig die Wettersituation im kritischen Zustand beobachtet und daraus resultierend auch die Wirksamkeit der durchgeführten Frostbekämpfungsmaßnahmen festgestellt werden“, resümiert Franz Reisinger vom Obsthof Reisinger.