RGB- oder Multispektraldrohne für die Landwirtschaft? Welche Daten Sie vor der Auswahl brauchen

Beginnen Sie mit der agronomischen Frage, nicht mit dem Sensor

Ob Sie eine RGB- oder eine Multispektraldrohne wählen sollten, hängt davon ab, was Sie herausfinden möchten und wie Sie das Ergebnis nutzen werden. Wenn Sie eine Luftaufnahme zur Erkundung des Bestands und zur Beobachtung sichtbarer Unterschiede benötigen, kann eine RGB-Kamera ausreichen. Möchten Sie hingegen Unterschiede im Bestand mithilfe ausgewählter Bänder vergleichen, die auch Bereiche außerhalb des sichtbaren Spektrums erfassen können, kann eine Multispektralkamera zusätzliche Informationen liefern. Ein Bild wird dadurch allein jedoch noch nicht zur Diagnose.

Notieren Sie vor einer Preisanfrage, welche Entscheidung Sie unterstützen möchten: etwa, welche Bereiche Sie vor Ort überprüfen oder ob eine beobachtete Abweichung genauer kontrolliert werden sollte. Legen Sie auch fest, welches Ergebnis für Sie nützlich wäre: ein Bild, eine georeferenzierte Karte, ein Bericht oder eine von einer Fachperson interpretierte Empfehlung. Wenn Sie nicht erklären können, wie diese Daten eine Entscheidung verändern würden, fehlt Ihnen möglicherweise noch ein konkreter Bedarf, der den Kauf eines Geräts rechtfertigt.

Quellen dieses Abschnitts: Exploración de cultivos frutales con UAV ↗

• Welche Kultur, welche Fläche und welchen Zeitpunkt der Saison möchten Sie beobachten?
• Müssen Sie Grenzen und sichtbare Veränderungen erkennen oder die Reaktion des Bestands mithilfe zusätzlicher Bänder vergleichen?
• Wer prüft vor Ort, was die Karte nahelegt, und was geschieht anschließend mit diesen Informationen?

RGB und Multispektraltechnik: Was die jeweiligen Aufnahmen liefern

Eine RGB-Kamera zeichnet sichtbare Farben auf und kann nützlich sein, um den Bestand zu erkunden und in der Aufnahme erkennbare Merkmale zu beobachten. Eine Multispektralkamera erfasst zusätzlich ausgewählte Bänder und ermöglicht es, daraus Vegetationsindizes zu berechnen. Der tatsächliche Unterschied hängt davon ab, welche Bänder der jeweilige Sensor aufzeichnet. Der Name der Drohne oder eine einzelne Auflösungsangabe reichen als Vergleich nicht aus.

Als konkretes Produktbeispiel gibt DJI für die Mavic 3M eine RGB-Kamera mit 20 Megapixeln und vier multispektrale Bänder an: Grün, Rot, Red Edge und nahes Infrarot. Die Auflösung dieser Bänder unterscheidet sich von der der RGB-Kamera. Für dieses Gerät nennt die Dokumentation Indizes wie NDVI, NDRE und GNDVI, die anhand multispektraler Bänder berechnet werden. Das ist ein konkretes Beispiel und keine Regel für alle Drohnen.

Indizes sind Werkzeuge, um Unterschiede darzustellen und zu interpretieren; sie ermitteln nicht automatisch eine agronomische Ursache. Eine Abweichung kann bei der Entscheidung helfen, wo eine Kontrolle sinnvoll ist. Ihre Bedeutung muss jedoch im Zusammenhang mit der Kultur und den Aufnahmebedingungen geprüft werden. Eine Feldstudie stellte fest, dass die Bedingungen die Reflektanz und die Indexwerte beeinflussen konnten und dass einige Indizes bei den beobachteten Abweichungen keine regelmäßigen Muster zeigten.

Quellen dieses Abschnitts: Mavic 3M: especificaciones de las cámaras RGB y multiespectral ↗ · Mavic 3M: preguntas frecuentes sobre bandas espectrales ↗ · Evaluación de las condiciones de campo en imágenes e índices multiespectrales ↗ · Exploración de cultivos frutales con UAV ↗

• Fragen Sie nach der genauen Liste der Sensorbänder und der Auflösung jedes einzelnen Bands.
• Klären Sie, welche Indizes der Arbeitsablauf unterstützt und welche Bänder zu ihrer Berechnung verwendet werden.
• Fragen Sie, welche Schlussfolgerungen die Karte zulässt und was vor Ort oder agronomisch geprüft werden muss.

Die Qualität der Karte hängt vom gesamten Prozess ab

Der Sensor ist nur ein Teil des Ergebnisses. Ebenso wichtig sind Kalibrierung, Beleuchtung, Flugplanung, Verarbeitung und die Erfahrung der Person, die das fertige Produkt interpretiert. Wenn Sie eine Fläche über mehrere Zeitpunkte hinweg vergleichen möchten, sollten Sie vor dem Flug wiederholbare Bedingungen und Bewertungskriterien festlegen. Andernfalls können Unterschiede bei der Aufnahme oder Verarbeitung den Vergleich erschweren.

Besondere Aufmerksamkeit verdient das Licht. MicaSense erklärt, dass ein Einstrahlungssensor dabei helfen kann, allgemeine Beleuchtungsänderungen auszugleichen. Schatten durch einzelne Wolken kann er jedoch nicht zuverlässig korrigieren. Der Hersteller empfiehlt, zusätzlich zu diesem Sensor weiterhin ein kalibriertes Reflektanzpanel zu verwenden. Diese Angabe bezieht sich auf die Geräte dieses Herstellers. Prüfen Sie daher, welches Kalibrierungsverfahren der Sensor benötigt, den Sie in Betracht ziehen.

Lassen Sie sich den gesamten Arbeitsablauf erläutern: Was wird im Feld kalibriert, wie werden die Bilder verarbeitet und wie erfolgt die Validierung anhand von Felddaten? Eine Studie zu einem multisensorischen UAV-System beschreibt Kalibrierungsprotokolle und eine anhand von Felddaten validierte Verarbeitung. Das verdeutlicht, warum eine gelieferte Karte nicht allein nach ihrem Aussehen oder Detailgrad beurteilt werden sollte.

Quellen dieses Abschnitts: Evaluación de las condiciones de campo en imágenes e índices multiespectrales ↗ · Buenas prácticas del sensor de irradiancia y panel de reflectancia ↗ · Estudio de un sistema UAV mult sensor y su validación en campo ↗

• Vereinbaren Sie für die zu vergleichenden Erhebungen Termine, Aufnahmebedingungen und ein Kalibrierungsverfahren.
• Bitten Sie um ein Beispiel für das Endprodukt und fragen Sie, welche Software und Verarbeitungsschritte zum Einsatz kommen.
• Fragen Sie, wie ein von der Karte markierter Bereich vor Ort überprüft wird und welche bekannten Einschränkungen es gibt.

Checkliste vor dem Kauf

Vergleichen Sie Geräte anhand einer konkreten Aufgabe und nicht nur nach Megapixeln oder der Zahl der Bänder. Fragen Sie, ob Fluggerät und Sensor miteinander kompatibel sind und ob das System die Formate bereitstellen kann, die für die Auswertung oder Archivierung benötigt werden. Lassen Sie sich erklären, mit welcher Software die Aufnahmen verarbeitet werden und welche Kosten oder Dienstleistungen nach dem Kauf wiederholt anfallen können. Die verfügbaren Quellen erlauben keine allgemeingültige Aussage zu laufenden Kosten: Diese müssen für die konkrete Lösung geprüft werden.

Bitten Sie um eine Vorführung auf einer Fläche und mit einem Ergebnis, die Ihrem Anwendungsfall ähneln. Entscheidend ist, ob die Karte oder der Bericht die ursprüngliche Frage beantwortet und ob sich der Arbeitsablauf zu anderen Zeitpunkten wiederholen lässt. Wenn der Anbieter Indizes zeigt, fragen Sie, welche Bänder dafür verwendet werden, wie die Aufnahme kalibriert wird und was die jeweilige Ausgabe im Zusammenhang mit Ihrer Kultur bedeutet. Seien Sie skeptisch, wenn ein Index als automatische Antwort auf ein agronomisches Problem dargestellt wird.

Quellen dieses Abschnitts: Mavic 3M: especificaciones de las cámaras RGB y multiespectral ↗ · Mavic 3M: preguntas frecuentes sobre bandas espectrales ↗ · Buenas prácticas del sensor de irradiancia y panel de reflectancia ↗ · Estudio de un sistema UAV mult sensor y su validación en campo ↗

• Fragen Sie nach den Bändern, der Auflösung jedes Kanals und der Kompatibilität mit dem Fluggerät.
• Klären Sie, was zum Arbeitsablauf gehört – Kalibrierung, Software, Verarbeitung und exportierbare Formate – und was davon Sie für Ihren Anwendungsfall benötigen.
• Kosten und Support: Lizenzen, wiederkehrende Dienstleistungen, Schulungen, Wartung und Unterstützung, die für dieses System verfügbar sind.
• Fragen Sie, welches Ergebnis der Anbieter liefert – etwa eine Karte oder einen Bericht –, wie lange die Lieferung dauert, ob sie eine Interpretation umfasst und ob die Originaldaten geprüft werden können.
• Fragen Sie, wie sich die Aufnahmen wiederholen lassen und welches Protokoll einen Vergleich ermöglicht, ohne die Methode von einer Saison zur nächsten zu ändern.

Drohne kaufen oder den Dienstleister beauftragen?

Ein Kauf kann sinnvoll sein, wenn Sie einen häufigen Einsatz erwarten, Personal für den Betrieb und die Verarbeitung der Aufnahmen verfügbar ist und Sie einen klaren Weg haben, die Ergebnisse in Entscheidungen umzusetzen. Ein Dienstleister kann die bessere Wahl sein, wenn Sie nur gelegentliche Flüge benötigen, intern keine Kapazität zur Datenverarbeitung haben oder zusätzlich eine agronomische Interpretation wünschen. Eine allgemeingültige wirtschaftliche Antwort gibt es nicht: Die Kosten hängen von der Lösung, der Nutzungshäufigkeit und den enthaltenen Dienstleistungen ab.

Vergleichen Sie Angebote mit demselben Auftrag. Geben Sie die Fläche, die vorgesehenen Termine oder die Häufigkeit, den Sensortyp, das gewünschte Produkt und die Frage an, ob Analysen oder nur Bilder und Karten enthalten sein sollen. Wenn es für Sie wichtig ist, wer die Daten aufbewahrt, in welchem Format sie geliefert werden und welche Unterstützung Sie erhalten, falls ein Bereich überprüft werden muss, klären Sie das vor dem Vergleich. Ein Angebot, das nur „fliegen und eine Karte liefern“ umfasst, deckt womöglich den wichtigsten Teil nicht ab: zu wissen, welche Entscheidung sich damit treffen lässt.

Wenn Ihre wichtigste Frage agronomischer Art ist, sollten Sie vor dem Kauf eine Testaufnahme in Betracht ziehen oder sich beraten lassen. Der Test sollte eine klar eingegrenzte Frage beantworten und zeigen, ob das Ergebnis die Kontrolle oder Beobachtung des Bestands verändert. So verringern Sie das Risiko, einen fortschrittlichen Sensor zu erwerben, dessen Daten später nicht verarbeitet, nicht verglichen oder nicht interpretiert werden können.

Quellen dieses Abschnitts: Exploración de cultivos frutales con UAV ↗

• Schätzen Sie die Nutzungshäufigkeit ab und legen Sie fest, wer sich um die einzelnen Schritte kümmert: Flug, Verarbeitung und Interpretation.
• Vergleichen Sie Angebote anhand desselben Leistungsumfangs und gleichwertiger Lieferprodukte, nicht anhand des Preises für den einzelnen Flug.
• Wenn Sie nicht wissen, worauf Sie achten oder wie Sie auf die Karte reagieren sollen, geben Sie einer Beratung oder einem klar begrenzten Test den Vorzug.

Prüfen Sie die Vorschriften und treffen Sie Ihre Entscheidung

Prüfen Sie vor der Flugplanung in Spanien die Anforderungen, die für den Piloten und den Betrieb gelten. AESA weist darauf hin, dass die erforderliche Schulung von den Merkmalen des Fluggeräts und des Betriebs abhängt. Die Behörde nennt außerdem Fälle, in denen eine Betreiberregistrierung erforderlich ist, darunter UAS mit einer höchsten Startmasse (MTOM) von 250 Gramm oder mehr sowie Fluggeräte mit Sensoren, die personenbezogene Daten erfassen können. Die Spielzeugausnahme bezieht sich auf den Fall mit Sensoren zur Erfassung personenbezogener Daten; sie hebt die Registrierungspflicht aufgrund einer MTOM von 250 Gramm oder mehr nicht auf. Was im konkreten Fall gilt, hängt von den Umständen ab. Prüfen Sie den aktuellen offiziellen Stand daher immer für Ihr Gerät und Ihren Betrieb.

Auch der Standort muss geprüft werden. AESA weist darauf hin, dass der Ort zusätzliche Anforderungen mit sich bringen oder Flüge einschränken beziehungsweise verbieten kann. Für Verbote, Beschränkungen und Warnungen verweist die Behörde auf ENAIRE Drones. In der offenen Kategorie gilt nach EU-Recht grundsätzlich, dass die Drohne in direkter Sichtverbindung bleiben und eine Höhe von 120 Metern über dem nächstgelegenen Punkt der Erdoberfläche nicht überschreiten darf; vorgesehen sind bestimmte Ausnahmen. Gehen Sie nicht davon aus, dass über einer Agrarfläche keine Beschränkungen gelten.

Bitten Sie den Anbieter vor Vertragsabschluss um schriftliche Antworten auf folgende Fragen: Welche Bänder erfasst das Gerät? Was genau erhalte ich? Wie werden Aufnahmen kalibriert und Aufnahmen verschiedener Zeitpunkte verglichen? Wer interpretiert die Ergebnisse? Welche Grenzen hat die Analyse? Welche Kosten und welcher Support fallen nach dem Kauf weiterhin an? Und welche Prüfungen sind für den Flug aus rechtlicher Sicht erforderlich? Wenn nicht klar beantwortet wird, welche Daten Sie erhalten und wie sie genutzt werden, gehen Sie vor der Wahl des Sensors noch einmal auf Ihre ursprüngliche Frage zurück.

Quellen dieses Abschnitts: AESA: zonas geográficas de UAS ↗ · AESA: formación de pilotos en categoría abierta ↗ · Reglamento de Ejecución (UE) 2019/947 ↗

• Informieren Sie sich bei AESA über die Anforderungen an Piloten und Betreiber für das konkrete Gerät und den jeweiligen Betrieb.
• Prüfen Sie den Flugbereich vor jeder Planung mithilfe der offiziellen Tools.
• Wählen Sie Multispektraltechnik nur dann, wenn ihre Bänder, Kalibrierung und Analyse einem klar definierten Bedarf entsprechen.