Weinbau: Wie 5G-Netze Roboter in Steillagen unterstützen
Sie gelten als Vorzeigeprojekte für die Digitalisierung des Weinanbaus: Smarter Weinberg und NoLa zeigen, welche Innovationen der Mobilfunkstandard 5G in der Landwirtschaft ermöglicht.
Mit solchen Robotern erprobte die Universität Koblenz den Einsatz mobiler 5G-Netze im Weinberg.
Foto: Maria Wimmer
Warum eine 5G-Versorgung im Industriefrequenzbereich (3,7 GHz bis 3,8 GHz) in ländlichen Regionen sinnvoll sein kann, wird im Weinbau deutlich. Zum Abschluss der Forschungsprojekte „Smarter Weinberg“ und „Nola“ stellte die Universität Koblenz neu entwickelte Technologien und Praxisanwendungen vor, die zusammen mit Verbundpartnern entwickelt wurden und künftig eine Vorreiterrolle bei der Digitalisierung des Weinanbaus einnehmen sollen.
5G-Campusnetz koordiniert Roboter im Steilhang
Im Projekt Smarter Weinberg wurde eine Robotikplattform entwickelt. Diese kann teilautonom und unbemannt wiederkehrende Arbeiten in der Steillage verrichten. Beispiele dafür sind etwa das Entlauben oder die Entfernung von Beikraut. Möglich wird der Einsatz durch eine 5G-Campusnetzanlage, die über eine Edge Cloud die Bearbeitung und Nutzung der Robotikplattform in Echtzeit erlaubt.
Gleichzeitig wurde im Rahmen des Projekts der Einsatz von Spritzdrohnen zur Ausbringung von Dünge- bzw. Spritzmitteln sowie der Einsatz von Drohnen zur Kartierung und zum Monitoring der Weinbergsflächen erprobt. Ergebnis des Projektes Smarter Weinberg ist darüber hinaus ein KI-basiertes Weinbergs-Informationsmanagementsystem (KIWI). Das soll den Winzerbetrieben relevante Daten für Entscheidungsprozesse zielgerichtet liefern. Fragestellungen können dabei etwa sein: Wann ist der richtige Zeitpunkt für das Ausbringen von Spritzmitteln? Wie ist der Düngebedarf?
5G-Netzwerkabdeckung am Weinberg war Ziel von Nola
Da im Zuge des Projekts Smarter Weinberg viele Herausforderungen bei der 5G-Netzabdeckung und Echtzeitbearbeitung in den Weinanlagen an der Mosel identifiziert worden waren, wurde zusätzlich eine Förderung des Projekts Nola (Nomadische 5G-Netze für kleinteilige ländliche Räume) beantragt. Hier galt es, eine mobile 5G-Campusnetzanlage zu erforschen und im Reallabor zu testen. Solch eine nomadische 5G-Anlage wird nun in verschiedenen Szenarien getestet. Im Rahmen des Projekts Nola wurde darüber hinaus erforscht, wie eine Funknetzplanung (mittels digitalem Zwilling) und Lizenzierung einer nomadischen 5G-Campusnetzversorgung wirtschaftlich und effektiv erfolgen kann. Als autarke Energieversorgung wurde in dem Zusammenhang außerdem ein Antrieb mit Wasserstoff als Energieversorgung erforscht.
Erkenntnisse mobiler 5G-Netze sind auf andere Anwendungen übertragbar
Zum Abschluss erklärte Projektkoordinatorin und Leiterin der Forschungsgruppe an der Universität Koblenz, Prof. Dr. Maria A. Wimmer: „Die Erkenntnisse aus den Projekten zu nomadischen 5G-Campusnetzen und zur Automatisierung mithilfe von 5G sind auf andere Bereiche übertragbar und stellen somit einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung von Innovation dar. Innovative Netztechnologien sowie Robotik- und KI-Anwendungen leisten einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der so wichtigen Kulturlandschaft und der 2000 Jahre alten Tradition des Weinanbaus in Steil- und Steilstlagen an der Mosel.“
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