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Mistel

2025-11-27T19:47:40Z

Stefan Schliebner:

== Die Mistel als Schmarotzer auf Obstbäumen ==

Die Weißbeerige Mistel (''Viscum album'') ist eine in Mitteleuropa weit verbreitete immergrüne Pflanzenart, die als Halbschmarotzer auf verschiedenen Laub- und Nadelbäumen wächst. Während sie einst als heilige Pflanze galt und auch heute noch in der Medizin sowie im Brauchtum Verwendung findet, stellt sie insbesondere in Streuobstbeständen ein zunehmendes Problem dar. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Mistelbefall durch klimatische Veränderungen, veränderte Landnutzung sowie mangelnde Baumpflege stark ausgebreitet.

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Biologie und Ökologie der Mistel ===
Die Mistel gehört zur Familie der Viscaceae und tritt in Mitteleuropa in drei Unterarten auf: Laubholz-, Tannen- und Kiefern-Mistel. Sie wächst bevorzugt in wärmeren Regionen unterhalb von 1.500 m Seehöhe, häufig auf Apfel, Pappel, Linde, verschiedenen Ahornarten, Robinie, Birke oder Weide.[11] In Folge der aktuellen Ausbreitung und des damit verbundenen Infektionsdrucks, kann sie auch vermehrt auf Birne, Maulbeere, Zwetschke und Pflaume beobachtet werden.[8][9] Als Halbschmarotzer entzieht sie dem Wirt über Haustorien (wurzelähnliche Saugstrukturen) Wasser, Nährstoffe und Assimilate. Trotz eigener Photosynthese benötigt sie das Xylem ihres Wirtsbaums als Transportweg.[2][3][4]

[[Datei:20220418_191324.jpg|thumb|upright=2.5|center|Keimende Mistelsamen auf einem Zweig. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Verbreitung und Lebenszyklus ===
Die Mistel wird vor allem durch fruchtfressende Vögel wie die Misteldrossel oder Mönchsgrasmücke verbreitet, die die klebrigen Beeren aufnehmen und die Samen über den Kot oder durch Abstreifen auf Äste bringen. Zusätzlich spielt das „Abtropfen“ innerhalb des Baumes eine Rolle: Samen gelangen so in tiefere Kronenbereiche. Die Keimung erfolgt ausschließlich bei ausreichendem Licht. Die Mistel wächst langsam, bildet nur eine Sprossgabelung pro Jahr und kann bis zu 70 Jahre alt werden.[3][5]

[[Datei:DSC03205.JPG|thumb|upright=1.5|center|Mistelsamen auf einem Ast. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Auswirkungen auf den Wirtsbaum ===
Bei geringem Befall ist die Mistel kaum schädlich. Doch bei zunehmendem Befall schwächt sie die Vitalität des Baumes, reduziert Fruchtansatz und Photosyntheseleistung und erhöht das Risiko für Astbrüche. Insbesondere alte, ungepflegte Apfelbäume in Streuobstwiesen sind betroffen. In Extremfällen kann der Baum vollständig absterben.[2][5][6] Regionale Erfahrungen zeigen, dass der Mistelbefall rasch ein Ausmaß annehmen kann, das die Streuobstbäume im Bestand bedroht. Ungepflegte Streuobstbestände in klimatisch begünstigten Gebieten, mit hohem Anteil an Apfelbäumen, sind hiervon besonders betroffen. Innerhalb weniger Jahre kann sich der Befall massiv über den gesamten Kronenbereich ausdehnen. In der Folge kümmern die Obstbäume und können letztlich absterben. Die konsequente Entfernung von Misteln aus den Obstbäumen ist daher von Beginn an geboten. Bei der Mistelbekämpfung muss auch Befallsherden in benachbarten Gehölzbeständen Aufmerksamkeit geschenkt werden, z.B. in Feldgehölzen mit Pappeln und Robinien. Von solchen Befallsherden aus erfolgt eine Wiederinfektion der Streuobstbäume.[8][9][10]
=== Bekämpfungsmaßnahmen ===
Die effektivste Maßnahme ist die regelmäßige mechanische Entfernung der Misteln. Dabei ist der gesamte befallene Ast möglichst 10–30 cm unterhalb des Befalls zu schneiden, um die Haustorien vollständig zu entfernen. Alternativ kann bei wichtigen Kronenästen auch nur die Mistelkugel entfernt werden – allerdings mit regelmäßigem Folgeaufwand. Chemische Bekämpfung ist in Deutschland kaum zugelassen. Öffentliche Förderprogramme und Gemeinschaftsinitiativen, wie im Realteilungsgebiet Ölbronn-Dürrn, zeigen Erfolge in der koordinierten Mistelbekämpfung.[6][7]
=== Ökologische Bedeutung ===
Trotz ihrer schädlichen Wirkung auf einzelne Bäume bietet die Mistel einen ökologischen Mehrwert. Ihre Beeren dienen über 20 Vogelarten als Winterfutter. Zudem leben spezialisierte Insektenarten ausschließlich auf der Mistel. Misteln stellen daher auch ein Biodiversitätsreservoir dar. Ihre Rolle als Mikroökosystem sollte bei jeder Bekämpfung berücksichtigt werden.[4][5]
=== Forschungsbedarf ===
==Ökophysiologie der Mistel und des Wirtsbaums==
Zu klären ist, in welchem Ausmaß die Mistel Wasser, Mineralstoffe und Kohlenhydrate aus dem Wirtsbaum entzieht. Die physiologischen Mechanismen, insbesondere der Wassertransport über ein starkes Transpirationssog, sind nur teilweise verstanden.[2]
'''Langfristige Auswirkungen auf Streuobstbestände'''

Das Misteln – wenn sie überhand nehmen - Bäume schädigen, ist erwiesen. Es fehlen jedoch systematische Langzeitstudien zur Vitalität, Produktivität und Lebensdauer befallener Bäume. Die Kombination mit anderen Stressoren wie Hitze, Dürre und Schädlingen ist ein bislang wenig erforschter Bereich.[5]

'''Klimawandel und Mistelausbreitung'''

Die Arealerweiterung der Mistel durch wärmere Winter und geringere Frosteinwirkung ist zu beobachten, aber noch unzureichend modelliert. [3]

'''Effektivität und Nachhaltigkeit von Bekämpfungsmaßnahmen'''

Unklar ist, welche Schnittmethoden langfristig wirksam und baumschonend zugleich sind. Auch die ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen einer flächendeckenden Bekämpfung in kleinteiligen Besitzverhältnissen sind zu erforschen.[6]

'''Genetik und Populationsbiologie'''

Die genetische Vielfalt der Mistel, mögliche Anpassungen an bestimmte Wirtsarten sowie Unterschiede in der Aggressivität einzelner Populationen sind bislang kaum untersucht.[1]

'''Ökologische Rolle und Biodiversität'''

Misteln bieten Nahrung und Lebensraum für zahlreiche spezialisierte Tierarten. Forschungslücken bestehen bei den Auswirkungen von Mistelrückgang auf die Biodiversität lokaler Ökosysteme.[5]

'''Gesellschaftliche und rechtliche Aspekte'''

Wie lassen sich gemeinschaftliche Pflege und effektive Gegenmaßnahmen organisieren? Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind nötig, um Natur- und Artenschutz mit ökonomischen Interessen in Einklang zu bringen?[6]

=== Fazit ===
Die Mistel ist ein faszinierender Halbschmarotzer mit hoher ökologischer Relevanz, der jedoch bei unkontrollierter Ausbreitung erhebliche Schäden an Streuobstbeständen verursachen kann. Eine differenzierte Betrachtung, die sowohl den Schutz wertvoller Biotope als auch den Erhalt vitaler Obstbäume im Blick hat, ist notwendig. Wissenschaftlich fundierte Bekämpfungsstrategien und öffentlich geförderte Pflegeprogramme sind zentrale Bausteine zur nachhaltigen Eindämmung.[1][2][3][6]

[[Datei:DSC00211.JPG|thumb|upright=1.5|center|Klebrige Mistelsamen im Geäst eines Obstbaumes. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Literatur ===
[1] NABU. (2016). Misteln in Streuobstbeständen – Hintergrundpapier. https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/streuobst/infopapiere/160701_nabu-hintergrund_misteln_in_streuobstbest__nden.pdf

[2] Bosch, S., & Lurz, P. (2022). Die Ausbreitung des Halbschmarotzers Mistel. Biologie in unserer Zeit, 52(3), 285–291. https://doi.org/10.11576/biuz-5722

[3] Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz. (2022). Handreichung Misteln: Ökologie und Verbreitung sowie Umgang beim Entfernen. https://galk.de/component/jdownloads/?task=download.send&id=825&catid=17&Itemid=2438

[4] Bosch, H.-T. (2017, 6. Mai). Mistelbefall am Apfelhochstamm [Vortrag]. 11. Streuobsttag Baden-Württemberg. https://www.hochstamm-deutschland.de/files/hochstamm/fachinformationen/170506_vortrag_streuobsttag_bosch.pdf

[5] Landratsamt Tübingen. (2024). Mistelbefall gefährdet Streuobstbäume https://www.kreis-tuebingen.de/site/LRA-Tuebingen-Internet-2022/get/documents_E-1473929131/lra_tuebingen/Objekte_Internet/07_Wirtschaft_Tourismus/07%20Landwirtschaft/Obst-%20und%20Gartenbau/Mistel_Streuobst.pdf

[6] Reisch, B. (2024, 5. Juni). Mistelbekämpfung im Realteilungsgebiet: Ein Versuch [Newsletter-Artikel]. Obst & Garten. https://www.obst-und-garten.de/themen/streuobstwiesen/article-7947421-205127/mistelbekaempfung-im-realteilungsgebiet-ein-versuch-.html

[7] Braun, A. (2023). Mistelbefall von Streuobstbäumen – Der immergrüne Schmarotzer. Förderverein Odenwälder Apfel e. V. https://www.odenwaelder-apfel.de/fileadmin/downloads/Mistelbefall_von_Streuobstbaeumen.pdf

[8] Holler, Ch. (2023): Streuobstbaufachlicher Projektteil - Endbericht im Rahmen des ELER-Projekts „Die Zwergohreule in den Streuobstwiesen des Südburgenlandes“.- Studie im Auftrag des Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.

[9] Holler, Ch. & G. Schlögl (2024): Weiterentwicklung Naturjuwel Noplerberg-Biri. Grundlagen für die Biotoppflege im Landschaftsschutzgebiet „Biri – Noplerberg Stoob“ und für im Nahbereich liegende Wiesenflächen.- Studie im Auftrag der Marktgemeinde Stoob.

[10] Holler, Ch. & V. Pilz (2013). [https://www.naturschutzbund-burgenland.at/sites/default/files/inline-files/Brosch%C3%BCreStreuobstHoller_72%5B2814%5D.pdf Streuobstbau im Burgenland - Landschaft, Lebensraum, regionale Vielfalt.] Hrsg. Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.</ref>

[11] Bilonozhko, Y., O. Tokarieva, B. Heinze & A. Kodym (2023): [https://www.bfw.gv.at/wp-content/uploads/101865_MISTELUR_Abschlussbericht.pdf MISTELUR Misteln im urbanen Raum als Frühwarnsystem für klimabedingte Waldschäden.] Bundesforschungszentrum für Wald (BFW), Wien.

Mistel

2025-11-27T19:45:14Z

Stefan Schliebner:

== Die Mistel als Schmarotzer auf Obstbäumen ==

Die Weißbeerige Mistel (''Viscum album'') ist eine in Mitteleuropa weit verbreitete immergrüne Pflanzenart, die als Halbschmarotzer auf verschiedenen Laub- und Nadelbäumen wächst. Während sie einst als heilige Pflanze galt und auch heute noch in der Medizin sowie im Brauchtum Verwendung findet, stellt sie insbesondere in Streuobstbeständen ein zunehmendes Problem dar. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Mistelbefall durch klimatische Veränderungen, veränderte Landnutzung sowie mangelnde Baumpflege stark ausgebreitet.

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Biologie und Ökologie der Mistel ===
Die Mistel gehört zur Familie der Viscaceae und tritt in Mitteleuropa in drei Unterarten auf: Laubholz-, Tannen- und Kiefern-Mistel. Sie wächst bevorzugt in wärmeren Regionen unterhalb von 1.500 m Seehöhe, häufig auf Apfel, Pappel, Linde, verschiedenen Ahornarten, Robinie, Birke oder Weide.[11] In Folge der aktuellen Ausbreitung und des damit verbundenen Infektionsdrucks, kann sie auch vermehrt auf Birne, Maulbeere, Zwetschke und Pflaume beobachtet werden.[8][9] Als Halbschmarotzer entzieht sie dem Wirt über Haustorien (wurzelähnliche Saugstrukturen) Wasser, Nährstoffe und Assimilate. Trotz eigener Photosynthese benötigt sie das Xylem ihres Wirtsbaums als Transportweg.[2][3][4]

=== Verbreitung und Lebenszyklus ===
Die Mistel wird vor allem durch fruchtfressende Vögel wie die Misteldrossel oder Mönchsgrasmücke verbreitet, die die klebrigen Beeren aufnehmen und die Samen über den Kot oder durch Abstreifen auf Äste bringen. Zusätzlich spielt das „Abtropfen“ innerhalb des Baumes eine Rolle: Samen gelangen so in tiefere Kronenbereiche. Die Keimung erfolgt ausschließlich bei ausreichendem Licht. Die Mistel wächst langsam, bildet nur eine Sprossgabelung pro Jahr und kann bis zu 70 Jahre alt werden.[3][5]

[[Datei:DSC03205.JPG|thumb|upright=1.5|center|Mistelsamen auf einem Ast. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Auswirkungen auf den Wirtsbaum ===
Bei geringem Befall ist die Mistel kaum schädlich. Doch bei zunehmendem Befall schwächt sie die Vitalität des Baumes, reduziert Fruchtansatz und Photosyntheseleistung und erhöht das Risiko für Astbrüche. Insbesondere alte, ungepflegte Apfelbäume in Streuobstwiesen sind betroffen. In Extremfällen kann der Baum vollständig absterben.[2][5][6] Regionale Erfahrungen zeigen, dass der Mistelbefall rasch ein Ausmaß annehmen kann, das die Streuobstbäume im Bestand bedroht. Ungepflegte Streuobstbestände in klimatisch begünstigten Gebieten, mit hohem Anteil an Apfelbäumen, sind hiervon besonders betroffen. Innerhalb weniger Jahre kann sich der Befall massiv über den gesamten Kronenbereich ausdehnen. In der Folge kümmern die Obstbäume und können letztlich absterben. Die konsequente Entfernung von Misteln aus den Obstbäumen ist daher von Beginn an geboten. Bei der Mistelbekämpfung muss auch Befallsherden in benachbarten Gehölzbeständen Aufmerksamkeit geschenkt werden, z.B. in Feldgehölzen mit Pappeln und Robinien. Von solchen Befallsherden aus erfolgt eine Wiederinfektion der Streuobstbäume.[8][9][10]
=== Bekämpfungsmaßnahmen ===
Die effektivste Maßnahme ist die regelmäßige mechanische Entfernung der Misteln. Dabei ist der gesamte befallene Ast möglichst 10–30 cm unterhalb des Befalls zu schneiden, um die Haustorien vollständig zu entfernen. Alternativ kann bei wichtigen Kronenästen auch nur die Mistelkugel entfernt werden – allerdings mit regelmäßigem Folgeaufwand. Chemische Bekämpfung ist in Deutschland kaum zugelassen. Öffentliche Förderprogramme und Gemeinschaftsinitiativen, wie im Realteilungsgebiet Ölbronn-Dürrn, zeigen Erfolge in der koordinierten Mistelbekämpfung.[6][7]
=== Ökologische Bedeutung ===
Trotz ihrer schädlichen Wirkung auf einzelne Bäume bietet die Mistel einen ökologischen Mehrwert. Ihre Beeren dienen über 20 Vogelarten als Winterfutter. Zudem leben spezialisierte Insektenarten ausschließlich auf der Mistel. Misteln stellen daher auch ein Biodiversitätsreservoir dar. Ihre Rolle als Mikroökosystem sollte bei jeder Bekämpfung berücksichtigt werden.[4][5]
=== Forschungsbedarf ===
==Ökophysiologie der Mistel und des Wirtsbaums==
Zu klären ist, in welchem Ausmaß die Mistel Wasser, Mineralstoffe und Kohlenhydrate aus dem Wirtsbaum entzieht. Die physiologischen Mechanismen, insbesondere der Wassertransport über ein starkes Transpirationssog, sind nur teilweise verstanden.[2]
'''Langfristige Auswirkungen auf Streuobstbestände'''

Das Misteln – wenn sie überhand nehmen - Bäume schädigen, ist erwiesen. Es fehlen jedoch systematische Langzeitstudien zur Vitalität, Produktivität und Lebensdauer befallener Bäume. Die Kombination mit anderen Stressoren wie Hitze, Dürre und Schädlingen ist ein bislang wenig erforschter Bereich.[5]

'''Klimawandel und Mistelausbreitung'''

Die Arealerweiterung der Mistel durch wärmere Winter und geringere Frosteinwirkung ist zu beobachten, aber noch unzureichend modelliert. [3]

'''Effektivität und Nachhaltigkeit von Bekämpfungsmaßnahmen'''

Unklar ist, welche Schnittmethoden langfristig wirksam und baumschonend zugleich sind. Auch die ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen einer flächendeckenden Bekämpfung in kleinteiligen Besitzverhältnissen sind zu erforschen.[6]

'''Genetik und Populationsbiologie'''

Die genetische Vielfalt der Mistel, mögliche Anpassungen an bestimmte Wirtsarten sowie Unterschiede in der Aggressivität einzelner Populationen sind bislang kaum untersucht.[1]

'''Ökologische Rolle und Biodiversität'''

Misteln bieten Nahrung und Lebensraum für zahlreiche spezialisierte Tierarten. Forschungslücken bestehen bei den Auswirkungen von Mistelrückgang auf die Biodiversität lokaler Ökosysteme.[5]

'''Gesellschaftliche und rechtliche Aspekte'''

Wie lassen sich gemeinschaftliche Pflege und effektive Gegenmaßnahmen organisieren? Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind nötig, um Natur- und Artenschutz mit ökonomischen Interessen in Einklang zu bringen?[6]

=== Fazit ===
Die Mistel ist ein faszinierender Halbschmarotzer mit hoher ökologischer Relevanz, der jedoch bei unkontrollierter Ausbreitung erhebliche Schäden an Streuobstbeständen verursachen kann. Eine differenzierte Betrachtung, die sowohl den Schutz wertvoller Biotope als auch den Erhalt vitaler Obstbäume im Blick hat, ist notwendig. Wissenschaftlich fundierte Bekämpfungsstrategien und öffentlich geförderte Pflegeprogramme sind zentrale Bausteine zur nachhaltigen Eindämmung.[1][2][3][6]

[[Datei:DSC00211.JPG|thumb|upright=1.5|center|Klebrige Mistelsamen im Geäst eines Obstbaumes. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Literatur ===
[1] NABU. (2016). Misteln in Streuobstbeständen – Hintergrundpapier. https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/streuobst/infopapiere/160701_nabu-hintergrund_misteln_in_streuobstbest__nden.pdf

[2] Bosch, S., & Lurz, P. (2022). Die Ausbreitung des Halbschmarotzers Mistel. Biologie in unserer Zeit, 52(3), 285–291. https://doi.org/10.11576/biuz-5722

[3] Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz. (2022). Handreichung Misteln: Ökologie und Verbreitung sowie Umgang beim Entfernen. https://galk.de/component/jdownloads/?task=download.send&id=825&catid=17&Itemid=2438

[4] Bosch, H.-T. (2017, 6. Mai). Mistelbefall am Apfelhochstamm [Vortrag]. 11. Streuobsttag Baden-Württemberg. https://www.hochstamm-deutschland.de/files/hochstamm/fachinformationen/170506_vortrag_streuobsttag_bosch.pdf

[5] Landratsamt Tübingen. (2024). Mistelbefall gefährdet Streuobstbäume https://www.kreis-tuebingen.de/site/LRA-Tuebingen-Internet-2022/get/documents_E-1473929131/lra_tuebingen/Objekte_Internet/07_Wirtschaft_Tourismus/07%20Landwirtschaft/Obst-%20und%20Gartenbau/Mistel_Streuobst.pdf

[6] Reisch, B. (2024, 5. Juni). Mistelbekämpfung im Realteilungsgebiet: Ein Versuch [Newsletter-Artikel]. Obst & Garten. https://www.obst-und-garten.de/themen/streuobstwiesen/article-7947421-205127/mistelbekaempfung-im-realteilungsgebiet-ein-versuch-.html

[7] Braun, A. (2023). Mistelbefall von Streuobstbäumen – Der immergrüne Schmarotzer. Förderverein Odenwälder Apfel e. V. https://www.odenwaelder-apfel.de/fileadmin/downloads/Mistelbefall_von_Streuobstbaeumen.pdf

[8] Holler, Ch. (2023): Streuobstbaufachlicher Projektteil - Endbericht im Rahmen des ELER-Projekts „Die Zwergohreule in den Streuobstwiesen des Südburgenlandes“.- Studie im Auftrag des Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.

[9] Holler, Ch. & G. Schlögl (2024): Weiterentwicklung Naturjuwel Noplerberg-Biri. Grundlagen für die Biotoppflege im Landschaftsschutzgebiet „Biri – Noplerberg Stoob“ und für im Nahbereich liegende Wiesenflächen.- Studie im Auftrag der Marktgemeinde Stoob.

[10] Holler, Ch. & V. Pilz (2013). [https://www.naturschutzbund-burgenland.at/sites/default/files/inline-files/Brosch%C3%BCreStreuobstHoller_72%5B2814%5D.pdf Streuobstbau im Burgenland - Landschaft, Lebensraum, regionale Vielfalt.] Hrsg. Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.</ref>

[11] Bilonozhko, Y., O. Tokarieva, B. Heinze & A. Kodym (2023): [https://www.bfw.gv.at/wp-content/uploads/101865_MISTELUR_Abschlussbericht.pdf MISTELUR Misteln im urbanen Raum als Frühwarnsystem für klimabedingte Waldschäden.] Bundesforschungszentrum für Wald (BFW), Wien.

Mistel

2025-11-27T19:43:09Z

Stefan Schliebner:

== Die Mistel als Schmarotzer auf Obstbäumen ==

Die Weißbeerige Mistel (''Viscum album'') ist eine in Mitteleuropa weit verbreitete immergrüne Pflanzenart, die als Halbschmarotzer auf verschiedenen Laub- und Nadelbäumen wächst. Während sie einst als heilige Pflanze galt und auch heute noch in der Medizin sowie im Brauchtum Verwendung findet, stellt sie insbesondere in Streuobstbeständen ein zunehmendes Problem dar. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Mistelbefall durch klimatische Veränderungen, veränderte Landnutzung sowie mangelnde Baumpflege stark ausgebreitet.

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Biologie und Ökologie der Mistel ===
Die Mistel gehört zur Familie der Viscaceae und tritt in Mitteleuropa in drei Unterarten auf: Laubholz-, Tannen- und Kiefern-Mistel. Sie wächst bevorzugt in wärmeren Regionen unterhalb von 1.500 m Seehöhe, häufig auf Apfel, Pappel, Linde, verschiedenen Ahornarten, Robinie, Birke oder Weide.[11] In Folge der aktuellen Ausbreitung und des damit verbundenen Infektionsdrucks, kann sie auch vermehrt auf Birne, Maulbeere, Zwetschke und Pflaume beobachtet werden.[8][9] Als Halbschmarotzer entzieht sie dem Wirt über Haustorien (wurzelähnliche Saugstrukturen) Wasser, Nährstoffe und Assimilate. Trotz eigener Photosynthese benötigt sie das Xylem ihres Wirtsbaums als Transportweg.[2][3][4]

=== Verbreitung und Lebenszyklus ===
Die Mistel wird vor allem durch fruchtfressende Vögel wie die Misteldrossel oder Mönchsgrasmücke verbreitet, die die klebrigen Beeren aufnehmen und die Samen über den Kot oder durch Abstreifen auf Äste bringen. Zusätzlich spielt das „Abtropfen“ innerhalb des Baumes eine Rolle: Samen gelangen so in tiefere Kronenbereiche. Die Keimung erfolgt ausschließlich bei ausreichendem Licht. Die Mistel wächst langsam, bildet nur eine Sprossgabelung pro Jahr und kann bis zu 70 Jahre alt werden.[3][5]

[[Datei:DSC03205.JPG|thumb|upright=1.5|center|Mistelsamen auf einem Ast. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Auswirkungen auf den Wirtsbaum ===
Bei geringem Befall ist die Mistel kaum schädlich. Doch bei zunehmendem Befall schwächt sie die Vitalität des Baumes, reduziert Fruchtansatz und Photosyntheseleistung und erhöht das Risiko für Astbrüche. Insbesondere alte, ungepflegte Apfelbäume in Streuobstwiesen sind betroffen. In Extremfällen kann der Baum vollständig absterben.[2][5][6] Regionale Erfahrungen zeigen, dass der Mistelbefall rasch ein Ausmaß annehmen kann, das die Streuobstbäume im Bestand bedroht. Ungepflegte Streuobstbestände in klimatisch begünstigten Gebieten, mit hohem Anteil an Apfelbäumen, sind hiervon besonders betroffen. Innerhalb weniger Jahre kann sich der Befall massiv über den gesamten Kronenbereich ausdehnen. In der Folge kümmern die Obstbäume und können letztlich absterben. Die konsequente Entfernung von Misteln aus den Obstbäumen ist daher von Beginn an geboten. Bei der Mistelbekämpfung muss auch Befallsherden in benachbarten Gehölzbeständen Aufmerksamkeit geschenkt werden, z.B. in Feldgehölzen mit Pappeln und Robinien. Von solchen Befallsherden aus erfolgt eine Wiederinfektion der Streuobstbäume.[8][9][10]
=== Bekämpfungsmaßnahmen ===
Die effektivste Maßnahme ist die regelmäßige mechanische Entfernung der Misteln. Dabei ist der gesamte befallene Ast möglichst 10–30 cm unterhalb des Befalls zu schneiden, um die Haustorien vollständig zu entfernen. Alternativ kann bei wichtigen Kronenästen auch nur die Mistelkugel entfernt werden – allerdings mit regelmäßigem Folgeaufwand. Chemische Bekämpfung ist in Deutschland kaum zugelassen. Öffentliche Förderprogramme und Gemeinschaftsinitiativen, wie im Realteilungsgebiet Ölbronn-Dürrn, zeigen Erfolge in der koordinierten Mistelbekämpfung.[6][7]
=== Ökologische Bedeutung ===
Trotz ihrer schädlichen Wirkung auf einzelne Bäume bietet die Mistel einen ökologischen Mehrwert. Ihre Beeren dienen über 20 Vogelarten als Winterfutter. Zudem leben spezialisierte Insektenarten ausschließlich auf der Mistel. Misteln stellen daher auch ein Biodiversitätsreservoir dar. Ihre Rolle als Mikroökosystem sollte bei jeder Bekämpfung berücksichtigt werden.[4][5]
=== Forschungsbedarf ===
==Ökophysiologie der Mistel und des Wirtsbaums==
Zu klären ist, in welchem Ausmaß die Mistel Wasser, Mineralstoffe und Kohlenhydrate aus dem Wirtsbaum entzieht. Die physiologischen Mechanismen, insbesondere der Wassertransport über ein starkes Transpirationssog, sind nur teilweise verstanden.[2]
'''Langfristige Auswirkungen auf Streuobstbestände'''

Das Misteln – wenn sie überhand nehmen - Bäume schädigen, ist erwiesen. Es fehlen jedoch systematische Langzeitstudien zur Vitalität, Produktivität und Lebensdauer befallener Bäume. Die Kombination mit anderen Stressoren wie Hitze, Dürre und Schädlingen ist ein bislang wenig erforschter Bereich.[5]

'''Klimawandel und Mistelausbreitung'''

Die Arealerweiterung der Mistel durch wärmere Winter und geringere Frosteinwirkung ist zu beobachten, aber noch unzureichend modelliert. [3]

'''Effektivität und Nachhaltigkeit von Bekämpfungsmaßnahmen'''

Unklar ist, welche Schnittmethoden langfristig wirksam und baumschonend zugleich sind. Auch die ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen einer flächendeckenden Bekämpfung in kleinteiligen Besitzverhältnissen sind zu erforschen.[6]

'''Genetik und Populationsbiologie'''

Die genetische Vielfalt der Mistel, mögliche Anpassungen an bestimmte Wirtsarten sowie Unterschiede in der Aggressivität einzelner Populationen sind bislang kaum untersucht.[1]

'''Ökologische Rolle und Biodiversität'''

Misteln bieten Nahrung und Lebensraum für zahlreiche spezialisierte Tierarten. Forschungslücken bestehen bei den Auswirkungen von Mistelrückgang auf die Biodiversität lokaler Ökosysteme.[5]

'''Gesellschaftliche und rechtliche Aspekte'''

Wie lassen sich gemeinschaftliche Pflege und effektive Gegenmaßnahmen organisieren? Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind nötig, um Natur- und Artenschutz mit ökonomischen Interessen in Einklang zu bringen?[6]

=== Fazit ===
Die Mistel ist ein faszinierender Halbschmarotzer mit hoher ökologischer Relevanz, der jedoch bei unkontrollierter Ausbreitung erhebliche Schäden an Streuobstbeständen verursachen kann. Eine differenzierte Betrachtung, die sowohl den Schutz wertvoller Biotope als auch den Erhalt vitaler Obstbäume im Blick hat, ist notwendig. Wissenschaftlich fundierte Bekämpfungsstrategien und öffentlich geförderte Pflegeprogramme sind zentrale Bausteine zur nachhaltigen Eindämmung.[1][2][3][6]

=== Literatur ===
[1] NABU. (2016). Misteln in Streuobstbeständen – Hintergrundpapier. https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/streuobst/infopapiere/160701_nabu-hintergrund_misteln_in_streuobstbest__nden.pdf

[2] Bosch, S., & Lurz, P. (2022). Die Ausbreitung des Halbschmarotzers Mistel. Biologie in unserer Zeit, 52(3), 285–291. https://doi.org/10.11576/biuz-5722

[3] Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz. (2022). Handreichung Misteln: Ökologie und Verbreitung sowie Umgang beim Entfernen. https://galk.de/component/jdownloads/?task=download.send&id=825&catid=17&Itemid=2438

[4] Bosch, H.-T. (2017, 6. Mai). Mistelbefall am Apfelhochstamm [Vortrag]. 11. Streuobsttag Baden-Württemberg. https://www.hochstamm-deutschland.de/files/hochstamm/fachinformationen/170506_vortrag_streuobsttag_bosch.pdf

[5] Landratsamt Tübingen. (2024). Mistelbefall gefährdet Streuobstbäume https://www.kreis-tuebingen.de/site/LRA-Tuebingen-Internet-2022/get/documents_E-1473929131/lra_tuebingen/Objekte_Internet/07_Wirtschaft_Tourismus/07%20Landwirtschaft/Obst-%20und%20Gartenbau/Mistel_Streuobst.pdf

[6] Reisch, B. (2024, 5. Juni). Mistelbekämpfung im Realteilungsgebiet: Ein Versuch [Newsletter-Artikel]. Obst & Garten. https://www.obst-und-garten.de/themen/streuobstwiesen/article-7947421-205127/mistelbekaempfung-im-realteilungsgebiet-ein-versuch-.html

[7] Braun, A. (2023). Mistelbefall von Streuobstbäumen – Der immergrüne Schmarotzer. Förderverein Odenwälder Apfel e. V. https://www.odenwaelder-apfel.de/fileadmin/downloads/Mistelbefall_von_Streuobstbaeumen.pdf

[8] Holler, Ch. (2023): Streuobstbaufachlicher Projektteil - Endbericht im Rahmen des ELER-Projekts „Die Zwergohreule in den Streuobstwiesen des Südburgenlandes“.- Studie im Auftrag des Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.

[9] Holler, Ch. & G. Schlögl (2024): Weiterentwicklung Naturjuwel Noplerberg-Biri. Grundlagen für die Biotoppflege im Landschaftsschutzgebiet „Biri – Noplerberg Stoob“ und für im Nahbereich liegende Wiesenflächen.- Studie im Auftrag der Marktgemeinde Stoob.

[10] Holler, Ch. & V. Pilz (2013). [https://www.naturschutzbund-burgenland.at/sites/default/files/inline-files/Brosch%C3%BCreStreuobstHoller_72%5B2814%5D.pdf Streuobstbau im Burgenland - Landschaft, Lebensraum, regionale Vielfalt.] Hrsg. Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.</ref>

[11] Bilonozhko, Y., O. Tokarieva, B. Heinze & A. Kodym (2023): [https://www.bfw.gv.at/wp-content/uploads/101865_MISTELUR_Abschlussbericht.pdf MISTELUR Misteln im urbanen Raum als Frühwarnsystem für klimabedingte Waldschäden.] Bundesforschungszentrum für Wald (BFW), Wien.

Mistel

2025-11-27T19:39:56Z

Stefan Schliebner:

== Die Mistel als Schmarotzer auf Obstbäumen ==

Die Weißbeerige Mistel (''Viscum album'') ist eine in Mitteleuropa weit verbreitete immergrüne Pflanzenart, die als Halbschmarotzer auf verschiedenen Laub- und Nadelbäumen wächst. Während sie einst als heilige Pflanze galt und auch heute noch in der Medizin sowie im Brauchtum Verwendung findet, stellt sie insbesondere in Streuobstbeständen ein zunehmendes Problem dar. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Mistelbefall durch klimatische Veränderungen, veränderte Landnutzung sowie mangelnde Baumpflege stark ausgebreitet.

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Biologie und Ökologie der Mistel ===
Die Mistel gehört zur Familie der Viscaceae und tritt in Mitteleuropa in drei Unterarten auf: Laubholz-, Tannen- und Kiefern-Mistel. Sie wächst bevorzugt in wärmeren Regionen unterhalb von 1.500 m Seehöhe, häufig auf Apfel, Pappel, Linde, verschiedenen Ahornarten, Robinie, Birke oder Weide.[11] In Folge der aktuellen Ausbreitung und des damit verbundenen Infektionsdrucks, kann sie auch vermehrt auf Birne, Maulbeere, Zwetschke und Pflaume beobachtet werden.[8][9] Als Halbschmarotzer entzieht sie dem Wirt über Haustorien (wurzelähnliche Saugstrukturen) Wasser, Nährstoffe und Assimilate. Trotz eigener Photosynthese benötigt sie das Xylem ihres Wirtsbaums als Transportweg.[2][3][4]

=== Verbreitung und Lebenszyklus ===
Die Mistel wird vor allem durch fruchtfressende Vögel wie die Misteldrossel oder Mönchsgrasmücke verbreitet, die die klebrigen Beeren aufnehmen und die Samen über den Kot oder durch Abstreifen auf Äste bringen. Zusätzlich spielt das „Abtropfen“ innerhalb des Baumes eine Rolle: Samen gelangen so in tiefere Kronenbereiche. Die Keimung erfolgt ausschließlich bei ausreichendem Licht. Die Mistel wächst langsam, bildet nur eine Sprossgabelung pro Jahr und kann bis zu 70 Jahre alt werden.[3][5]

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2.5|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Auswirkungen auf den Wirtsbaum ===
Bei geringem Befall ist die Mistel kaum schädlich. Doch bei zunehmendem Befall schwächt sie die Vitalität des Baumes, reduziert Fruchtansatz und Photosyntheseleistung und erhöht das Risiko für Astbrüche. Insbesondere alte, ungepflegte Apfelbäume in Streuobstwiesen sind betroffen. In Extremfällen kann der Baum vollständig absterben.[2][5][6] Regionale Erfahrungen zeigen, dass der Mistelbefall rasch ein Ausmaß annehmen kann, das die Streuobstbäume im Bestand bedroht. Ungepflegte Streuobstbestände in klimatisch begünstigten Gebieten, mit hohem Anteil an Apfelbäumen, sind hiervon besonders betroffen. Innerhalb weniger Jahre kann sich der Befall massiv über den gesamten Kronenbereich ausdehnen. In der Folge kümmern die Obstbäume und können letztlich absterben. Die konsequente Entfernung von Misteln aus den Obstbäumen ist daher von Beginn an geboten. Bei der Mistelbekämpfung muss auch Befallsherden in benachbarten Gehölzbeständen Aufmerksamkeit geschenkt werden, z.B. in Feldgehölzen mit Pappeln und Robinien. Von solchen Befallsherden aus erfolgt eine Wiederinfektion der Streuobstbäume.[8][9][10]
=== Bekämpfungsmaßnahmen ===
Die effektivste Maßnahme ist die regelmäßige mechanische Entfernung der Misteln. Dabei ist der gesamte befallene Ast möglichst 10–30 cm unterhalb des Befalls zu schneiden, um die Haustorien vollständig zu entfernen. Alternativ kann bei wichtigen Kronenästen auch nur die Mistelkugel entfernt werden – allerdings mit regelmäßigem Folgeaufwand. Chemische Bekämpfung ist in Deutschland kaum zugelassen. Öffentliche Förderprogramme und Gemeinschaftsinitiativen, wie im Realteilungsgebiet Ölbronn-Dürrn, zeigen Erfolge in der koordinierten Mistelbekämpfung.[6][7]
=== Ökologische Bedeutung ===
Trotz ihrer schädlichen Wirkung auf einzelne Bäume bietet die Mistel einen ökologischen Mehrwert. Ihre Beeren dienen über 20 Vogelarten als Winterfutter. Zudem leben spezialisierte Insektenarten ausschließlich auf der Mistel. Misteln stellen daher auch ein Biodiversitätsreservoir dar. Ihre Rolle als Mikroökosystem sollte bei jeder Bekämpfung berücksichtigt werden.[4][5]
=== Forschungsbedarf ===
==Ökophysiologie der Mistel und des Wirtsbaums==
Zu klären ist, in welchem Ausmaß die Mistel Wasser, Mineralstoffe und Kohlenhydrate aus dem Wirtsbaum entzieht. Die physiologischen Mechanismen, insbesondere der Wassertransport über ein starkes Transpirationssog, sind nur teilweise verstanden.[2]
'''Langfristige Auswirkungen auf Streuobstbestände'''

Das Misteln – wenn sie überhand nehmen - Bäume schädigen, ist erwiesen. Es fehlen jedoch systematische Langzeitstudien zur Vitalität, Produktivität und Lebensdauer befallener Bäume. Die Kombination mit anderen Stressoren wie Hitze, Dürre und Schädlingen ist ein bislang wenig erforschter Bereich.[5]

'''Klimawandel und Mistelausbreitung'''

Die Arealerweiterung der Mistel durch wärmere Winter und geringere Frosteinwirkung ist zu beobachten, aber noch unzureichend modelliert. [3]

'''Effektivität und Nachhaltigkeit von Bekämpfungsmaßnahmen'''

Unklar ist, welche Schnittmethoden langfristig wirksam und baumschonend zugleich sind. Auch die ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen einer flächendeckenden Bekämpfung in kleinteiligen Besitzverhältnissen sind zu erforschen.[6]

'''Genetik und Populationsbiologie'''

Die genetische Vielfalt der Mistel, mögliche Anpassungen an bestimmte Wirtsarten sowie Unterschiede in der Aggressivität einzelner Populationen sind bislang kaum untersucht.[1]

'''Ökologische Rolle und Biodiversität'''

Misteln bieten Nahrung und Lebensraum für zahlreiche spezialisierte Tierarten. Forschungslücken bestehen bei den Auswirkungen von Mistelrückgang auf die Biodiversität lokaler Ökosysteme.[5]

'''Gesellschaftliche und rechtliche Aspekte'''

Wie lassen sich gemeinschaftliche Pflege und effektive Gegenmaßnahmen organisieren? Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind nötig, um Natur- und Artenschutz mit ökonomischen Interessen in Einklang zu bringen?[6]

=== Fazit ===
Die Mistel ist ein faszinierender Halbschmarotzer mit hoher ökologischer Relevanz, der jedoch bei unkontrollierter Ausbreitung erhebliche Schäden an Streuobstbeständen verursachen kann. Eine differenzierte Betrachtung, die sowohl den Schutz wertvoller Biotope als auch den Erhalt vitaler Obstbäume im Blick hat, ist notwendig. Wissenschaftlich fundierte Bekämpfungsstrategien und öffentlich geförderte Pflegeprogramme sind zentrale Bausteine zur nachhaltigen Eindämmung.[1][2][3][6]
=== Literatur ===
[1] NABU. (2016). Misteln in Streuobstbeständen – Hintergrundpapier. https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/streuobst/infopapiere/160701_nabu-hintergrund_misteln_in_streuobstbest__nden.pdf

[2] Bosch, S., & Lurz, P. (2022). Die Ausbreitung des Halbschmarotzers Mistel. Biologie in unserer Zeit, 52(3), 285–291. https://doi.org/10.11576/biuz-5722

[3] Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz. (2022). Handreichung Misteln: Ökologie und Verbreitung sowie Umgang beim Entfernen. https://galk.de/component/jdownloads/?task=download.send&id=825&catid=17&Itemid=2438

[4] Bosch, H.-T. (2017, 6. Mai). Mistelbefall am Apfelhochstamm [Vortrag]. 11. Streuobsttag Baden-Württemberg. https://www.hochstamm-deutschland.de/files/hochstamm/fachinformationen/170506_vortrag_streuobsttag_bosch.pdf

[5] Landratsamt Tübingen. (2024). Mistelbefall gefährdet Streuobstbäume https://www.kreis-tuebingen.de/site/LRA-Tuebingen-Internet-2022/get/documents_E-1473929131/lra_tuebingen/Objekte_Internet/07_Wirtschaft_Tourismus/07%20Landwirtschaft/Obst-%20und%20Gartenbau/Mistel_Streuobst.pdf

[6] Reisch, B. (2024, 5. Juni). Mistelbekämpfung im Realteilungsgebiet: Ein Versuch [Newsletter-Artikel]. Obst & Garten. https://www.obst-und-garten.de/themen/streuobstwiesen/article-7947421-205127/mistelbekaempfung-im-realteilungsgebiet-ein-versuch-.html

[7] Braun, A. (2023). Mistelbefall von Streuobstbäumen – Der immergrüne Schmarotzer. Förderverein Odenwälder Apfel e. V. https://www.odenwaelder-apfel.de/fileadmin/downloads/Mistelbefall_von_Streuobstbaeumen.pdf

[8] Holler, Ch. (2023): Streuobstbaufachlicher Projektteil - Endbericht im Rahmen des ELER-Projekts „Die Zwergohreule in den Streuobstwiesen des Südburgenlandes“.- Studie im Auftrag des Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.

[9] Holler, Ch. & G. Schlögl (2024): Weiterentwicklung Naturjuwel Noplerberg-Biri. Grundlagen für die Biotoppflege im Landschaftsschutzgebiet „Biri – Noplerberg Stoob“ und für im Nahbereich liegende Wiesenflächen.- Studie im Auftrag der Marktgemeinde Stoob.

[10] Holler, Ch. & V. Pilz (2013). [https://www.naturschutzbund-burgenland.at/sites/default/files/inline-files/Brosch%C3%BCreStreuobstHoller_72%5B2814%5D.pdf Streuobstbau im Burgenland - Landschaft, Lebensraum, regionale Vielfalt.] Hrsg. Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.</ref>

[11] Bilonozhko, Y., O. Tokarieva, B. Heinze & A. Kodym (2023): [https://www.bfw.gv.at/wp-content/uploads/101865_MISTELUR_Abschlussbericht.pdf MISTELUR Misteln im urbanen Raum als Frühwarnsystem für klimabedingte Waldschäden.] Bundesforschungszentrum für Wald (BFW), Wien.

Datei:DSC03205.JPG

2025-11-27T19:38:54Z

Stefan Schliebner: Mistelsamen auf einem Ast. / Quelle: Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Mistelsamen auf einem Ast. / Quelle: Stefan Schliebner

Datei:DSC00211.JPG

2025-11-27T19:38:15Z

Stefan Schliebner: Klebrige Mistelsamen im Geäst eines Obstbaumes. / Quelle: Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Klebrige Mistelsamen im Geäst eines Obstbaumes. / Quelle: Stefan Schliebner

Datei:20220418 191324.jpg

2025-11-27T19:37:16Z

Stefan Schliebner: Keimende Mistelsamen auf einem Zweig / Quelle: Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Keimende Mistelsamen auf einem Zweig / Quelle: Stefan Schliebner

Mistel

2025-11-27T19:32:18Z

Stefan Schliebner:

== Die Mistel als Schmarotzer auf Obstbäumen ==

Die Weißbeerige Mistel (''Viscum album'') ist eine in Mitteleuropa weit verbreitete immergrüne Pflanzenart, die als Halbschmarotzer auf verschiedenen Laub- und Nadelbäumen wächst. Während sie einst als heilige Pflanze galt und auch heute noch in der Medizin sowie im Brauchtum Verwendung findet, stellt sie insbesondere in Streuobstbeständen ein zunehmendes Problem dar. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Mistelbefall durch klimatische Veränderungen, veränderte Landnutzung sowie mangelnde Baumpflege stark ausgebreitet.

[[Datei:050219mistelbaumputh.jpg|thumb|upright=2|center|Obstbaum in Urbar voller Misteln. Quelle: Stefan Schliebner]]

=== Biologie und Ökologie der Mistel ===
Die Mistel gehört zur Familie der Viscaceae und tritt in Mitteleuropa in drei Unterarten auf: Laubholz-, Tannen- und Kiefern-Mistel. Sie wächst bevorzugt in wärmeren Regionen unterhalb von 1.500 m Seehöhe, häufig auf Apfel, Pappel, Linde, verschiedenen Ahornarten, Robinie, Birke oder Weide.[11] In Folge der aktuellen Ausbreitung und des damit verbundenen Infektionsdrucks, kann sie auch vermehrt auf Birne, Maulbeere, Zwetschke und Pflaume beobachtet werden.[8][9] Als Halbschmarotzer entzieht sie dem Wirt über Haustorien (wurzelähnliche Saugstrukturen) Wasser, Nährstoffe und Assimilate. Trotz eigener Photosynthese benötigt sie das Xylem ihres Wirtsbaums als Transportweg.[2][3][4]

=== Verbreitung und Lebenszyklus ===
Die Mistel wird vor allem durch fruchtfressende Vögel wie die Misteldrossel oder Mönchsgrasmücke verbreitet, die die klebrigen Beeren aufnehmen und die Samen über den Kot oder durch Abstreifen auf Äste bringen. Zusätzlich spielt das „Abtropfen“ innerhalb des Baumes eine Rolle: Samen gelangen so in tiefere Kronenbereiche. Die Keimung erfolgt ausschließlich bei ausreichendem Licht. Die Mistel wächst langsam, bildet nur eine Sprossgabelung pro Jahr und kann bis zu 70 Jahre alt werden.[3][5]
=== Auswirkungen auf den Wirtsbaum ===
Bei geringem Befall ist die Mistel kaum schädlich. Doch bei zunehmendem Befall schwächt sie die Vitalität des Baumes, reduziert Fruchtansatz und Photosyntheseleistung und erhöht das Risiko für Astbrüche. Insbesondere alte, ungepflegte Apfelbäume in Streuobstwiesen sind betroffen. In Extremfällen kann der Baum vollständig absterben.[2][5][6] Regionale Erfahrungen zeigen, dass der Mistelbefall rasch ein Ausmaß annehmen kann, das die Streuobstbäume im Bestand bedroht. Ungepflegte Streuobstbestände in klimatisch begünstigten Gebieten, mit hohem Anteil an Apfelbäumen, sind hiervon besonders betroffen. Innerhalb weniger Jahre kann sich der Befall massiv über den gesamten Kronenbereich ausdehnen. In der Folge kümmern die Obstbäume und können letztlich absterben. Die konsequente Entfernung von Misteln aus den Obstbäumen ist daher von Beginn an geboten. Bei der Mistelbekämpfung muss auch Befallsherden in benachbarten Gehölzbeständen Aufmerksamkeit geschenkt werden, z.B. in Feldgehölzen mit Pappeln und Robinien. Von solchen Befallsherden aus erfolgt eine Wiederinfektion der Streuobstbäume.[8][9][10]
=== Bekämpfungsmaßnahmen ===
Die effektivste Maßnahme ist die regelmäßige mechanische Entfernung der Misteln. Dabei ist der gesamte befallene Ast möglichst 10–30 cm unterhalb des Befalls zu schneiden, um die Haustorien vollständig zu entfernen. Alternativ kann bei wichtigen Kronenästen auch nur die Mistelkugel entfernt werden – allerdings mit regelmäßigem Folgeaufwand. Chemische Bekämpfung ist in Deutschland kaum zugelassen. Öffentliche Förderprogramme und Gemeinschaftsinitiativen, wie im Realteilungsgebiet Ölbronn-Dürrn, zeigen Erfolge in der koordinierten Mistelbekämpfung.[6][7]
=== Ökologische Bedeutung ===
Trotz ihrer schädlichen Wirkung auf einzelne Bäume bietet die Mistel einen ökologischen Mehrwert. Ihre Beeren dienen über 20 Vogelarten als Winterfutter. Zudem leben spezialisierte Insektenarten ausschließlich auf der Mistel. Misteln stellen daher auch ein Biodiversitätsreservoir dar. Ihre Rolle als Mikroökosystem sollte bei jeder Bekämpfung berücksichtigt werden.[4][5]
=== Forschungsbedarf ===
==Ökophysiologie der Mistel und des Wirtsbaums==
Zu klären ist, in welchem Ausmaß die Mistel Wasser, Mineralstoffe und Kohlenhydrate aus dem Wirtsbaum entzieht. Die physiologischen Mechanismen, insbesondere der Wassertransport über ein starkes Transpirationssog, sind nur teilweise verstanden.[2]
'''Langfristige Auswirkungen auf Streuobstbestände'''

Das Misteln – wenn sie überhand nehmen - Bäume schädigen, ist erwiesen. Es fehlen jedoch systematische Langzeitstudien zur Vitalität, Produktivität und Lebensdauer befallener Bäume. Die Kombination mit anderen Stressoren wie Hitze, Dürre und Schädlingen ist ein bislang wenig erforschter Bereich.[5]

'''Klimawandel und Mistelausbreitung'''

Die Arealerweiterung der Mistel durch wärmere Winter und geringere Frosteinwirkung ist zu beobachten, aber noch unzureichend modelliert. [3]

'''Effektivität und Nachhaltigkeit von Bekämpfungsmaßnahmen'''

Unklar ist, welche Schnittmethoden langfristig wirksam und baumschonend zugleich sind. Auch die ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen einer flächendeckenden Bekämpfung in kleinteiligen Besitzverhältnissen sind zu erforschen.[6]

'''Genetik und Populationsbiologie'''

Die genetische Vielfalt der Mistel, mögliche Anpassungen an bestimmte Wirtsarten sowie Unterschiede in der Aggressivität einzelner Populationen sind bislang kaum untersucht.[1]

'''Ökologische Rolle und Biodiversität'''

Misteln bieten Nahrung und Lebensraum für zahlreiche spezialisierte Tierarten. Forschungslücken bestehen bei den Auswirkungen von Mistelrückgang auf die Biodiversität lokaler Ökosysteme.[5]

'''Gesellschaftliche und rechtliche Aspekte'''

Wie lassen sich gemeinschaftliche Pflege und effektive Gegenmaßnahmen organisieren? Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind nötig, um Natur- und Artenschutz mit ökonomischen Interessen in Einklang zu bringen?[6]

=== Fazit ===
Die Mistel ist ein faszinierender Halbschmarotzer mit hoher ökologischer Relevanz, der jedoch bei unkontrollierter Ausbreitung erhebliche Schäden an Streuobstbeständen verursachen kann. Eine differenzierte Betrachtung, die sowohl den Schutz wertvoller Biotope als auch den Erhalt vitaler Obstbäume im Blick hat, ist notwendig. Wissenschaftlich fundierte Bekämpfungsstrategien und öffentlich geförderte Pflegeprogramme sind zentrale Bausteine zur nachhaltigen Eindämmung.[1][2][3][6]
=== Literatur ===
[1] NABU. (2016). Misteln in Streuobstbeständen – Hintergrundpapier. https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/streuobst/infopapiere/160701_nabu-hintergrund_misteln_in_streuobstbest__nden.pdf

[2] Bosch, S., & Lurz, P. (2022). Die Ausbreitung des Halbschmarotzers Mistel. Biologie in unserer Zeit, 52(3), 285–291. https://doi.org/10.11576/biuz-5722

[3] Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz. (2022). Handreichung Misteln: Ökologie und Verbreitung sowie Umgang beim Entfernen. https://galk.de/component/jdownloads/?task=download.send&id=825&catid=17&Itemid=2438

[4] Bosch, H.-T. (2017, 6. Mai). Mistelbefall am Apfelhochstamm [Vortrag]. 11. Streuobsttag Baden-Württemberg. https://www.hochstamm-deutschland.de/files/hochstamm/fachinformationen/170506_vortrag_streuobsttag_bosch.pdf

[5] Landratsamt Tübingen. (2024). Mistelbefall gefährdet Streuobstbäume https://www.kreis-tuebingen.de/site/LRA-Tuebingen-Internet-2022/get/documents_E-1473929131/lra_tuebingen/Objekte_Internet/07_Wirtschaft_Tourismus/07%20Landwirtschaft/Obst-%20und%20Gartenbau/Mistel_Streuobst.pdf

[6] Reisch, B. (2024, 5. Juni). Mistelbekämpfung im Realteilungsgebiet: Ein Versuch [Newsletter-Artikel]. Obst & Garten. https://www.obst-und-garten.de/themen/streuobstwiesen/article-7947421-205127/mistelbekaempfung-im-realteilungsgebiet-ein-versuch-.html

[7] Braun, A. (2023). Mistelbefall von Streuobstbäumen – Der immergrüne Schmarotzer. Förderverein Odenwälder Apfel e. V. https://www.odenwaelder-apfel.de/fileadmin/downloads/Mistelbefall_von_Streuobstbaeumen.pdf

[8] Holler, Ch. (2023): Streuobstbaufachlicher Projektteil - Endbericht im Rahmen des ELER-Projekts „Die Zwergohreule in den Streuobstwiesen des Südburgenlandes“.- Studie im Auftrag des Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.

[9] Holler, Ch. & G. Schlögl (2024): Weiterentwicklung Naturjuwel Noplerberg-Biri. Grundlagen für die Biotoppflege im Landschaftsschutzgebiet „Biri – Noplerberg Stoob“ und für im Nahbereich liegende Wiesenflächen.- Studie im Auftrag der Marktgemeinde Stoob.

[10] Holler, Ch. & V. Pilz (2013). [https://www.naturschutzbund-burgenland.at/sites/default/files/inline-files/Brosch%C3%BCreStreuobstHoller_72%5B2814%5D.pdf Streuobstbau im Burgenland - Landschaft, Lebensraum, regionale Vielfalt.] Hrsg. Naturschutzbund Burgenland, Eisenstadt.</ref>

[11] Bilonozhko, Y., O. Tokarieva, B. Heinze & A. Kodym (2023): [https://www.bfw.gv.at/wp-content/uploads/101865_MISTELUR_Abschlussbericht.pdf MISTELUR Misteln im urbanen Raum als Frühwarnsystem für klimabedingte Waldschäden.] Bundesforschungszentrum für Wald (BFW), Wien.

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2025-11-27T19:23:46Z

Stefan Schliebner:

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* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
* [[Mineralische Bodenverbesserung]]
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* [[Zusatzstoffe]]
* [[Auswaschung von Nährstoffen]]
* [[Düngen von Obstbäumen auf der Streuobstwiese|Düngung]]
* [[Bewässerung]]

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* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Bewirtschaftung des Unterwuchses]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Mulchen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Mähen und Abführen|Mähen und Abführen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Beweidung|Beweidung]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Vergleich der Methoden|Vergleich der Methoden]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Klima- und Umweltrelevanz|Klima- und Umweltrelevanz]]
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* [[Schädlinge, Krankheitserreger und Parasiten auf dem Vormarsch|Überblick]]
* [[Apfelwickler]]
* [[Kirschessigfliege]]
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* [[Splintholzkäfer]]
* [[Mistel]]
* [[Birnenverfall]]

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* [[Strategien für die Auswahl von Obstsorten angesichts des Klimawandels|Strategien für die Sortenwahl]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Apfelsorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Apfelsorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Birnensorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Birnensorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Spätblühende_Obstsorten:_Natürlicher_Schutz_gegen_Spätfrost|Spätblühende Obstsorten]]

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* [[Klimaresiliente Baumarten für den Streuobstbau|Klimaresiliente Baumarten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Warum klimaresiliente Obstgehölze wichtig werden|Gründe (klimaresiliente Baumarten)]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Kriterien für geeignete Arten|Kriterien für geeignete Arten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen|Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Potenzielle Kandidaten|Potenzielle Kandidaten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Forschungsfragen|Forschungsfragen (Baumarten)]]
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* [[Vögel]]
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* [[Fressfeinde der Wühlmäuse]]
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* Baumscheibe
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* [[Baumschnitt]]
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* [[Klimafitte Sämlinge]]

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* [[Etablierung von Streuobstbäumen]]
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== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
* [https://www.argestreuobst.at Streuobst Österreich] (vormals ARGE Streuobst)
* [https://www.arche-noah.at Arche Noah]
* [https://www.baumland-kampagne.de/startseite BaumLand-Kampagne]
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* [https://www.oberlausitz-stiftung.de Oberlausitz-Stiftung]
* [https://www.obstbaumschnittschule.de Obstbaumschnittschule]
* Stefan Schliebner, [https://koblenz.bund-rlp.de/themen-und-projekte/artenvielfalt-und-naturschutz/ BUND Kreisgruppe Koblenz]

== Förderung==
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Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.

Hauptseite

2025-11-27T19:22:49Z

Stefan Schliebner:

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Unser gemeinsames Ziel ist es, Streuobstwiesen und andere Streuobstbestände zu erhalten und zukunftsfähig zu machen, damit sie weiterhin einen Beitrag zur Erzeugung gesunder, regionaler Lebensmittel, zur Förderung der Biodiversität und zu anderen wichtigen Ökosystemleistungen erbringen können.

== Kategorien ==

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* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]
* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Perspektiven für den Streuobstanbau in Österreich|Perspektiven für den Streuobstanbau in Österreich]]

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* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Bestäubung und Klimawandel|Bestäubung und Klimawandel]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Spätfrost und phänologische Verschiebungen|Spätfrost und phänologische Verschiebungen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Anpassungsstrategien|Anpassungsstrategien]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen|Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen|Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf (Bestäubung)]]

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* [[Klimaangepasste Pflanztechniken]]
* [[Klimaangepasste_Pflanztechniken#Windschutzhecken|Windschutzhecken]]
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* [[Keyline-Design]]

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* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
* [[Mineralische Bodenverbesserung]]
* [[Bodenverbesserung bei der Pflanzung]]
* [[Zusatzstoffe]]
* [[Auswaschung von Nährstoffen]]
* [[Düngen von Obstbäumen auf der Streuobstwiese|Düngung]]
* [[Bewässerung]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍀 Bewirtschaftung des Unterwuchses</div>

* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Bewirtschaftung des Unterwuchses]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Mulchen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Mähen und Abführen|Mähen und Abführen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Beweidung|Beweidung]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Vergleich der Methoden|Vergleich der Methoden]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Klima- und Umweltrelevanz|Klima- und Umweltrelevanz]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🪵 Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen</div>

* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen|Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Ursachen|Ursachen (Stammrisse)]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Schadbild|Schadbild]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Stammbehandlung_bei_Frost-_und_Hitzerissen_bei_Obstbäumen#Gefahren_durch_Risse_im_Baumstamm|Gefahren durch Risse im Baumstamm]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Vorbeugung_und_Schutzmaßnahmen|Vorbeugung und Schutzmaßnahmen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Behandlung_geschädigter_Bäume|Behandlung geschädigter Bäume]]

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* [[Schädlinge, Krankheitserreger und Parasiten auf dem Vormarsch|Überblick]]
* [[Apfelwickler]]
* [[Kirschessigfliege]]
* [[Schwarzer Rindenbrand]]
* [[Marssonina]]
* [[Splintholzkäfer]]
* [[Mistel]]
* [[Birnenverfall]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍎 Strategien zur Sortenwahl</div>

* [[Strategien für die Auswahl von Obstsorten angesichts des Klimawandels|Strategien für die Sortenwahl]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Apfelsorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Apfelsorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Birnensorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Birnensorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Spätblühende_Obstsorten:_Natürlicher_Schutz_gegen_Spätfrost|Spätblühende Obstsorten]]

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* [[Klimaresiliente Baumarten für den Streuobstbau|Klimaresiliente Baumarten]]
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* [[Etablierung von Streuobstbäumen]]
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== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
* [https://www.argestreuobst.at Streuobst Österreich] (vormals ARGE Streuobst)
* [https://www.arche-noah.at Arche Noah]
* [https://www.baumland-kampagne.de/startseite BaumLand-Kampagne]
* [https://www.fructus.ch/ Fructus]
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* [https://www.ibz-marienthal.de Stiftung IBZ St. Marienthal]
* [https://www.oberlausitz-stiftung.de Oberlausitz-Stiftung]
* [https://www.obstbaumschnittschule.de Obstbaumschnittschule]
* Stefan Schliebner, [https://koblenz.bund-rlp.de/themen-und-projekte/artenvielfalt-und-naturschutz/ BUND Kreisgruppe Koblenz]

== Förderung==
[[Datei:EU-POS.jpg|rahmenlos|top]]

Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-25T03:33:25Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|upright=2.5|center|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]

== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|upright=2.5|center|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]

[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|upright=2.5|center|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

[[Datei:PXL 20230302 080246446.jpg|thumb|upright=2.5|center|Baumstamm mit akustischem Sensor Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|upright=2.5|center|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|upright=2.5|center|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|upright=2.5|center|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]

=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|upright=2.5|center|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]

== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|upright=2.5|center|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]

== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-25T02:57:40Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|center|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]

== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|center|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]

[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|center|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

[[Datei:PXL 20230302 080246446.jpg|thumb|center|Baumstamm mit akustischem Sensor Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|center|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|center|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|center|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]

=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|center|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]

== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|center|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]

== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-25T02:52:20Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|center|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]

== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]

[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

[[Datei:PXL 20230302 080246446.jpg|thumb|Baumstamm mit akustischem Sensor Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]

=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]

== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]

== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-25T02:47:44Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]

== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]

[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

[[Datei:PXL 20230302 080246446.jpg|thumb|Baumstamm mit akustischem Sensor Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]

== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]

Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]

=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]

== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]

== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:49:00Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]
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[[Datei:PXL 20230302 080246446.jpg|thumb|Baumstamm mit akustischem Sensor Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:48:02Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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[[Datei:PXL 20230301 121634866.jpg|thumb|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]
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[[Datei:ccccccccc|thumb|Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm Copyright / Quellenangabe: Franz Kroiher]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:46:23Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: QuelleThünenxxxxx]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:42:26Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:41:29Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0073.jpg |thumb|Drohne im Flug mit Werkzeugxxxxxx Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:40:17Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg |thumb|Drohne im Flug mit entnommener Astprobe Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:38:50Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|xxxxxx Copyright / Quellenangabe: Andreas Müller]]
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Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:37:09Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Copyright / Quellenangabe: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:34:35Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg|thumb|XXXXXXXXXXXXXXX Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-18T19:32:52Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

== Tröpfchenbewässerung ==
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

== Schutz- und Energienutzungssysteme ==
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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== Mikroakustik ==
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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== Einsatz von Drohnen ==

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

=== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ===

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|XXXXXXXXXXXXXXX Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Automatisierte Datenerhebung ===

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ==

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ==

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ==

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

== Einzelnachweis ==
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Datei:PXL 20230302 080246446.jpg

2025-11-18T19:29:45Z

Stefan Schliebner: Baumstamm mit akustischem Sensor. Quelle: Franz Kroiher

== Beschreibung ==
Baumstamm mit akustischem Sensor.
Quelle: Franz Kroiher

Datei:PXL 20230301 121634866.jpg

2025-11-18T19:29:10Z

Stefan Schliebner: Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm. Quelle: Franz Kroiher

== Beschreibung ==
Baum mit zwei akustischen Sensoren am Stamm.
Quelle: Franz Kroiher

Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0063.jpg

2025-11-18T19:27:03Z

Stefan Schliebner: Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme. Quelle: Andreas Müller

== Beschreibung ==
Drohne im Flug mit Werkzeug zur Probenentnahme.
Quelle: Andreas Müller

Datei:240423 Andreas Mueller AWG 0067.jpg

2025-11-18T19:26:20Z

Stefan Schliebner: Drohne im Flug mit entnommener Astprobe. Quelle: Andreas Müller

== Beschreibung ==
Drohne im Flug mit entnommener Astprobe.
Quelle: Andreas Müller

Datei:2024 09 19lwf0073 .jpg

2025-11-18T19:24:59Z

Stefan Schliebner: Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)

== Beschreibung ==
Drohne mit Schnittwerkzeug und Greifarm
Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:37:28Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:35:59Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle / Copyright: OG KI-Rebschnitt, 2021, https://ki-rebschnitt.de]]
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=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:34:45Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:Kirebschnitt bild 04.png|thumb|Mittels Augmented Reality werden Vorschläge zum Rebschnitt bei einer Datenbrille eingeblendet. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:32:33Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:31:10Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Kletterroboter mit zwei integrierten Propellern in Gehäuse, in einem Baum hängend. Copyright / Quelle: Environmental Robotics Lab / ETH Zürich – Steffen Kirchgeorg]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:30:12Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Avocado-v2-1.JPG|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:29:03Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
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=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:27:43Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
Bild

=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbaum mit Kontaktmikrofon Copyright / Quellenangabe: © Fraunhofer IKTS]]
Bild

=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:26:38Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
Bild

=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:Mit-Kontaktmikrofon-instrumentierter-Obstbaum.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:25:30Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
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=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Baumscheibe

2025-11-02T16:24:22Z

Stefan Schliebner:

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* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
* [[Mineralische Bodenverbesserung]]
* [[Bodenverbesserung bei der Pflanzung]]
* [[Zusatzstoffe]]
* [[Auswaschung von Nährstoffen]]
* [[Düngen von Obstbäumen auf der Streuobstwiese|Düngung]]
* [[Bewässerung]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍀 Bewirtschaftung des Unterwuchses</div>

* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Bewirtschaftung des Unterwuchses]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Mulchen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Mähen und Abführen|Mähen und Abführen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Beweidung|Beweidung]]
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* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Klima- und Umweltrelevanz|Klima- und Umweltrelevanz]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

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* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen|Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Ursachen|Ursachen (Stammrisse)]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Schadbild|Schadbild]]
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* [[Schädlinge, Krankheitserreger und Parasiten auf dem Vormarsch|Überblick]]
* [[Apfelwickler]]
* [[Kirschessigfliege]]
* [[Schwarzer Rindenbrand]]
* [[Marssonina]]

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* [[Klimaresiliente Baumarten für den Streuobstbau|Klimaresiliente Baumarten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Warum klimaresiliente Obstgehölze wichtig werden|Gründe (klimaresiliente Baumarten)]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Kriterien für geeignete Arten|Kriterien für geeignete Arten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen|Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Potenzielle Kandidaten|Potenzielle Kandidaten]]
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* [[Wildobstarten als Ergänzung]]
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* [[Walnuss]]

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* [[Vögel]]
* [[Fledermäuse]]
* [[Gemeiner Ohrwurm]]
* [[Fressfeinde der Wühlmäuse]]
* [[Hecken]]
* [[Totholz]]
* [[Insekten]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🌱 Neuanpflanzungen & Pflege</div>

* [[Baumscheibe]]
* [[Schutz vor Wühlmäusen]]
* [[Stammschutz]]
* [[Baumschnitt]]
* [[Wässern]]
* [[Pflanzabstand]]
* [[Unterkulturen]]
* [[Gekaufte Pflanzware]]
* [[Wurzel und Unterlagen]]
* [[Klimafitte Sämlinge]]
* [[Begleitbaumarten (Ammenbäume)]]

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* [[Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau#Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau|Technische Ansätze]]

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== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
* [https://www.argestreuobst.at Streuobst Österreich]
* [https://www.arche-noah.at Arche Noah]
* [https://www.baumland-kampagne.de/startseite BaumLand-Kampagne]
* [https://www.fructus.ch/ Fructus]
* [https://www.hochstamm-deutschland.de/ Hochstamm e. V.]
* [https://www.weinobst.at/ Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau]
* [https://www.ibz-marienthal.de Stiftung IBZ St. Marienthal]
* [https://www.oberlausitz-stiftung.de Oberlausitz-Stiftung]
* [https://www.obstbaumschnittschule.de Obstbaumschnittschule]
* Stefan Schliebner, [https://koblenz.bund-rlp.de/themen-und-projekte/artenvielfalt-und-naturschutz/ BUND Kreisgruppe Koblenz]

== Förderung==
[[Datei:EU-POS.jpg|rahmenlos|top]]

Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.

Baumscheibe

2025-11-02T16:22:39Z

Stefan Schliebner:

<strong><big>Streuobst-Wiki</big></strong>

'''Eine Initiative der führenden Streuobst-Organisationen im deutschsprachigen Raum.'''

Willkommen im Streuobst-Wiki! Schön, dass Sie den Weg zu uns gefunden haben.
Dieses kostenlose Nachschlagewerk vereint geprüfte Forschungsergebnisse und bewährte Praxiserfahrungen zum Streuobstbau.

[[Hauptseite#Partner|Partner]] aus Deutschland und Österreich arbeiten redaktionell zusammen, bereiten Beiträge auf und verweisen transparent auf ihre Quellen.

Unser gemeinsames Ziel ist es, Streuobstwiesen und andere Streuobstbestände zu erhalten und zukunftsfähig zu machen, damit sie weiterhin einen Beitrag zur Erzeugung gesunder, regionaler Lebensmittel, zur Förderung der Biodiversität und zu anderen wichtigen Ökosystemleistungen leisten können.

== Kategorien ==

<span style="font-size: 12pt;"><span></span></span>
{| style="border-spacing:10px; font-family:Arial;" width="100%"
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| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🌳 Perspektiven des Streuobst-Anbaus im Klimawandel</div>

* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Auswirkungen des Klimawandels in Mitteleuropa|Auswirkungen des Klimawandels]]
* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Schäden durch die Auswirkungen des Klimawandels|Schäden]]
* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Chancen_durch_die_Auswirkungen_des_Klimawandels#Chancen durch die Auswirkungen des Klimawandels|Chancen]]
* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🐝 Bestäubung und Klimawandel</div>

* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Bestäubung und Klimawandel|Bestäubung und Klimawandel]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Spätfrost und phänologische Verschiebungen|Spätfrost und phänologische Verschiebungen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Anpassungsstrategien|Anpassungsstrategien]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen|Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen|Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf (Bestäubung)]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">📍 Standortwahl & Bestandsstruktur</div>

* [[Windschutzhecken]]
* [[Schattenbäume]]
* [[Komplexe Obstanbausysteme]]
* [[Arbeiten entlang von Konturlinien]]
* [[Keyline-Design]]

|-
| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🧪 Boden, Düngung & Bewässerung</div>

* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
* [[Mineralische Bodenverbesserung]]
* [[Bodenverbesserung bei der Pflanzung]]
* [[Zusatzstoffe]]
* [[Auswaschung von Nährstoffen]]
* [[Düngen von Obstbäumen auf der Streuobstwiese|Düngung]]
* [[Bewässerung]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍀 Bewirtschaftung des Unterwuchses</div>

* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Bewirtschaftung des Unterwuchses]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Mulchen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Mähen und Abführen|Mähen und Abführen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Beweidung|Beweidung]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Vergleich der Methoden|Vergleich der Methoden]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Klima- und Umweltrelevanz|Klima- und Umweltrelevanz]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🪵 Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen</div>

* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen|Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Ursachen|Ursachen (Stammrisse)]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Schadbild|Schadbild]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Stammbehandlung_bei_Frost-_und_Hitzerissen_bei_Obstbäumen#Gefahren_durch_Risse_im_Baumstamm|Gefahren durch Risse im Baumstamm]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Vorbeugung_und_Schutzmaßnahmen|Vorbeugung und Schutzmaßnahmen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Behandlung_geschädigter_Bäume|Behandlung geschädigter Bäume]]

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| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🦠 Schädlinge, Krankheiten & Parasiten</div>

* [[Schädlinge, Krankheitserreger und Parasiten auf dem Vormarsch|Überblick]]
* [[Apfelwickler]]
* [[Kirschessigfliege]]
* [[Schwarzer Rindenbrand]]
* [[Marssonina]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍎 Strategien zur Sortenwahl</div>

* [[Strategien für die Auswahl von Obstsorten angesichts des Klimawandels|Strategien für die Sortenwahl]]
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* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Birnensorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Birnensorten]]
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* [[Klimaresiliente Baumarten für den Streuobstbau|Klimaresiliente Baumarten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Warum klimaresiliente Obstgehölze wichtig werden|Gründe (klimaresiliente Baumarten)]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Kriterien für geeignete Arten|Kriterien für geeignete Arten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen|Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Potenzielle Kandidaten|Potenzielle Kandidaten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Forschungsfragen|Forschungsfragen (Baumarten)]]
* [[Wildobstarten als Ergänzung]]
* [[Edelkastanie]]
* [[Mandel]]
* [[Maulbeere]]
* [[Walnuss]]

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* [[Vögel]]
* [[Fledermäuse]]
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* [[Totholz]]
* [[Insekten]]

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* [[Baumscheibe]]
* [[Schutz vor Wühlmäusen]]
* [[Stammschutz]]
* [[Baumschnitt]]
* [[Wässern]]
* [[Pflanzabstand]]
* [[Unterkulturen]]
* [[Gekaufte Pflanzware]]
* [[Wurzel und Unterlagen]]
* [[Klimafitte Sämlinge]]
* [[Begleitbaumarten (Ammenbäume)]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🌳 Technische Ansätze</div>

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== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
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== Förderung==
[[Datei:EU-POS.jpg|rahmenlos|top]]

Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.

Baumscheibe

2025-11-02T16:19:16Z

Stefan Schliebner:

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'''Eine Initiative der führenden Streuobst-Organisationen im deutschsprachigen Raum.'''

Willkommen im Streuobst-Wiki! Schön, dass Sie den Weg zu uns gefunden haben.
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[[Hauptseite#Partner|Partner]] aus Deutschland und Österreich arbeiten redaktionell zusammen, bereiten Beiträge auf und verweisen transparent auf ihre Quellen.

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== Kategorien ==

<span style="font-size: 12pt;"><span></span></span>
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* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
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== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
* [https://www.argestreuobst.at Streuobst Österreich]
* [https://www.arche-noah.at Arche Noah]
* [https://www.baumland-kampagne.de/startseite BaumLand-Kampagne]
* [https://www.fructus.ch/ Fructus]
* [https://www.hochstamm-deutschland.de/ Hochstamm e. V.]
* [https://www.weinobst.at/ Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau]
* [https://www.ibz-marienthal.de Stiftung IBZ St. Marienthal]
* [https://www.oberlausitz-stiftung.de Oberlausitz-Stiftung]
* [https://www.obstbaumschnittschule.de Obstbaumschnittschule]
* Stefan Schliebner, [https://koblenz.bund-rlp.de/themen-und-projekte/artenvielfalt-und-naturschutz/ BUND Kreisgruppe Koblenz]

== Förderung==
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Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:17:08Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:20220528 152747.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
Bild

=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:15:58Z

Stefan Schliebner:

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

[[Datei:KarteUFZ.jpg|thumb|Obstbau unter Photovoltaikanlagen. Quelle: Stefan Schliebner]]
Bild

=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

2025-11-02T16:13:30Z

Stefan Schliebner: Das Kapitel beleuchtet verschiedene technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau

== Technische Ansätze zur Bewältigung des Klimawandels im Streuobstanbau ==

Neben klassischen Maßnahmen wie angepasster Standort- und Sortenwahl und Pflegepraktiken kommen heute zunehmend digitale, sensorische und robotische Technologien zum Einsatz. Diese sollen helfen, Wasser effizienter zu nutzen, Baumbestände besser zu überwachen, Erträge zu stabilisieren und die Biodiversität zu fördern. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über aktuelle technische Entwicklungen und Forschungsansätze, die zur Anpassung des Streuobstbaus an den Klimawandel beitragen – von Bewässerungs- und Schutzsystemen über Drohnen- und Robotikeinsatz bis hin zu digitalen Zwillingen und akustischen Monitoringverfahren.

=== Tröpfchenbewässerung ===
Tröpfchenbewässerung kann ein geeignetes Mittel zum Erhalt kleinflächiger, ökologisch wertvoller Streuobstbestände sein – insbesondere, wenn es um gefährdete oder traditionelle Sorten geht. Wird sie jedoch großflächig eingesetzt, ist ihre Nachhaltigkeit kritisch zu hinterfragen: Die dafür notwendige Wasserentnahme wirkt sich fast immer in irgendeiner Form negativ auf den Grundwasserspiegel oder den Wasserstand angrenzender Gewässer aus.
Am '''Nordharzrand''', im Bereich Osterholz/Langenstein, befindet sich eine rund 2 ha große Streuobstanlage mit 192 Jungbäumen und 16 Altbäumen. Das benötigte Wasser wird über einen 40 m tiefen Tiefbrunnen entnommen und durch ein etwa 3,4 km langes, unterirdisch verlegtes Leitungssystem verteilt: Die Hauptleitungen verlaufen in etwa 120 cm Tiefe, die Nebenleitungen in rund 20 cm Tiefe.
Die Bewässerung erfolgt über ein Tropfbewässerungssystem der Firma Netafim™, ausgestattet mit jeweils zwei bis drei Tropfern pro Baum (Tropfertypen Junior™ CNL und PC-CNL, Durchflussmenge 2 l/h). Die Planung der Anlage wurde von der Firma Koerner aus Lachendorf durchgeführt (1, 2).
Für eine effiziente Wassernutzung ist eine Einbautiefe der Tropfer von mindestens 20 cm entscheidend, damit das Wasser gezielt im Wurzelbereich der Obstbäume aufgenommen wird.
Auf der '''Streuobstwiese Malenter Au''' in Schleswig-Holstein wurde auf einer Fläche von rund 1,3 ha mit insgesamt 130 Bäumen eine halbautomatische Bewässerungsanlage mit Tropfschläuchen und Ventilen installiert. Das Wasser wird von einer Brunnenpumpe aus etwa 2 m Tiefe gefördert. Zur Wasserverteilung wurden Gräben ausgehoben und insgesamt rund 1,3 km Wasserleitungen verlegt. Die Hauptleitungen verlaufen in Gräben quer zur Fläche, während die kleineren Tropfleitungen (System Netafim™) direkt an den Bäumen auf der Wiese liegen.

Als Alternative zu den Tropfschläuchen von Netafim™ können Bubbler-Düsen, beispielsweise von der Firma Hunter®, eingesetzt werden. Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs bestehen vor allem bei den eingesetzten Pumpen und Generatoren (3). Eine Übersicht zu Bezugsquellen von Bewässerungssystemen bietet Schonschek (2023).

=== Schutz- und Energienutzungssysteme ===
Im rheinland-pfälzischen Gelsdorf befindet sich eine Versuchsanlage des Forschungsprojekts '''APV-Obstbau''' (4). Auf dieser Streuobstanlage mit Äpfeln und Spalierobst werden verschiedene Schutz- und Energienutzungssysteme miteinander verglichen:

* Folienschutz (nicht regendurchlässig),
* Hagelschutznetze (regendurchlässig),
* Agri-PV-Systeme mit fest installierten, lichtdurchlässigen Photovoltaik-Modulen (nicht regendurchlässig) sowie
* nachgeführte PV-Module, die bei Bedarf regendurchlässig eingestellt werden können.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Wirkung der unterschiedlichen Systeme auf Pflanzen und Früchte zu erfassen – insbesondere im Hinblick auf den Schutz vor Hagel, Starkregen, Sonnenbrand, Frost und extremen Temperaturen.

Ähnliche Pilotanlagen wurden 2022 im Rahmen des Projekts '''Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg''' errichtet, mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst (5). Je nach technischer Ausführung können transparente Photovoltaik-Module mehr Licht an die Pflanzen lassen, der Neigungswinkel der Module kann angepasst werden (zur Optimierung der Lichtausbeute und des Sonnenschutzes), oder das anfallende Regenwasser kann gesammelt und zur gezielten Bewässerung bei Trockenheit genutzt werden (6). Der erzeugte Solarstrom wird entweder im Betrieb selbst verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Auch Agri-PV-Anlagen in vertikaler Bauweise (7) bieten Potenzial: Durch ihren Schattenwurf können sie insbesondere an Hanglagen dazu beitragen, die Bodentemperatur zu senken und damit die Verdunstung zu reduzieren.
Für Landwirtschaftsbetriebe, Privatpersonen oder Vereine mit Streuobstflächen über etwa einem Hektar Größe und geringer Hangneigung könnten sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für Förderungen und Investitionen im Bereich Agri-PV in den kommenden Jahren verbessern. Eine kontinuierliche Beobachtung dieser Entwicklungen ist daher empfehlenswert.

Bild
Obstbau unter Photovoltaikanlagen.

=== Mikroakustik ===
Ein vielversprechendes Forschungsthema des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ist die '''Mikroakustik zur Zustandsüberwachung von Bäumen''' (8). Dabei werden mikroakustische Schallemissionen gemessen, die je nach physiologischem Zustand des Baumes variieren.
So kann beispielsweise Trockenstress einen '''Kapillarkollaps''' auslösen, der messbare akustische Signale erzeugt. Auch der Saftstrom unterscheidet sich unter günstigen Wachstumsbedingungen deutlich von Anomalien bei Stress oder Wassermangel. Diese Geräusche treten sowohl im hörbaren als auch im nicht hörbaren Frequenzbereich auf und können mit sogenannten Kontaktmikrofonen erfasst werden.
Ziel der Forschung ist es, aus den akustischen Messdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Baumes zu ziehen. Eine Validierung der Messergebnisse soll im Rahmen von Feldversuchen erfolgen – in Zusammenarbeit mit Baumsachverständigen und unter Nutzung drohnenbasierter Multispektralkameras. Die daraus gewonnenen Daten dienen als Grundlage für maschinelles Lernen, um Muster und Korrelationen im Baumzustand automatisiert zu erkennen.
Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sich mit akustischen Umweltanalysen befasst, ist das Kooperationsprojekt '''Akustisches Waldmonitoring (AkWamo) ''' (9). Daran beteiligt sind das Museum für Naturkunde Berlin, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Thünen-Institut für Waldökosysteme. Ziel ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz akustische Daten – insbesondere die Lautäußerungen von Tierarten – auszuwerten, um Erkenntnisse über den Zustand und die Entwicklung von Waldökosystemen zu gewinnen.
Ein vergleichbarer Ansatz könnte auch für Streuobstbestände wertvolle Informationen liefern. Durch die '''Analyse von Tierstimmen und Klanglandschaften''' ließen sich ökologische Zusammenhänge besser verstehen und Veränderungen des Bestandszustands frühzeitig erkennen. Verschlechtert sich die Gesundheit der Bäume, so dürfte sich dies in der Artenzusammensetzung und im Verhalten der lautgebenden Tierarten widerspiegeln.

=== Einsatz von Drohnen ===

In der Land- und Forstwirtschaft werden Drohnen zunehmend zu einem wichtigen Arbeits- und Forschungsinstrument. Moderne Modelle sind mit Vermessungssoftware und Multispektralkameras ausgestattet, die das sichtbare Spektrum, das nahe Infrarot sowie Wärmebilder erfassen. In Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) werden sie unter anderem zur '''Detektion von Misteln''' eingesetzt (10a, 10b).
Darüber hinaus dienen Drohnen der Bestandserhebung, der Erfassung von Umweltdaten sowie der Probenentnahme aus der Luft (11a, 11b).

==== Drohnenbasierte Probenentnahme und Mistelbekämpfung ====

Im Projekt '''WaKieBY''' der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (11a) kommt moderne Drohnen- und Sensortechnik zum Einsatz. Die Probenentnahme erfolgt über einen ferngesteuerten Greifarm, der einen Ast fixiert, während ein integriertes Schnittwerkzeug ihn abschneidet. Anschließend bringt die Drohne die Probe gezielt zu Boden.
Ein visionärer Ansatz besteht darin, ein Drohnensystem zu entwickeln, das Misteln zunächst autonom detektiert und anschließend mechanisch entfernt. Mithilfe eines rotierenden Werkzeugkopfes könnten größere Misteln – insbesondere an hohen, schwer zugänglichen Bäumen wie Pappeln – regelmäßig reduziert werden. Eine Anwendung im dreijährigen Zyklus während der laubfreien Zeit, bevor sich Beeren bilden, könnte die Verbreitung verlangsamen und befallene Bäume teilweise entlasten.
Zwar ließe sich ein vollständiger Befall nicht verhindern, doch wäre die Methode deutlich zeitsparender als manuelle Verfahren und würde auch schwer erreichbare Standorte abdecken.

==== Automatisierte Datenerhebung ====

Für die Bestandserhebung können Drohnen mit entsprechender Steuerungssoftware (12) ausgestattet werden. Diese ermöglichen ein systematisches Abfliegen vorgegebener Flächen, während Sensoren kontinuierlich Daten erfassen.
Zu den eingesetzten Sensortypen zählen akustische, optische sowie weitere Umweltsensoren zur Messung von:

* pH-Wert,
* Luft- und Bodentemperatur,
* Boden- und Luftfeuchte,
* Luftdruck, Windgeschwindigkeit,
* sowie bio-chemische Parameter.

Die Vernetzung dieser Messdaten mittels KI und Geographischen Informationssystemen (GIS) sowie deren Kombination mit bestehenden Datenquellen, etwa der Bodenschätzung oder dem UFZ-Dürremonitor (13), eröffnet neue Möglichkeiten zur '''Analyse von Umweltzuständen und Stressfaktoren in Streuobstbeständen'''.

==== KI-gestützter Rebschnitt als Vorbild ====

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Praxis ist das Projekt „KI-Rebschnitt“ (14). Hier wurde ein System entwickelt, das mittels Datenbrille, Kamerasystem und KI-gestützter Bildauswertung Vorschläge für Rebschnitte direkt ins Sichtfeld der Anwender projiziert – inklusive begleitender Erläuterungen.
Auch wenn dieses System keine professionelle Baumpflege ersetzen kann, bietet es didaktisches Potenzial, etwa für die Schulung und Weiterentwicklung von Schnitttechniken im Obstbau

=== Einsatz von Robotern in Agroforstsystemen ===

Im Bereich der '''Agroforstsysteme''' werden zunehmend technologische Ansätze entwickelt, die auch für den Streuobstbau im Kontext des Klimawandels von Bedeutung sein können. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen (15). Dabei kommen Feldroboter zum Einsatz, die mittels Künstlicher Intelligenz (KI) für ein präzises Beikraut-Management trainiert werden, um junge Pflanzen in ihrer Entwicklungsphase gezielt zu unterstützen.

Auch im Bereich der Robotik treiben zahlreiche Forschungseinrichtungen Entwicklungen für den Obst- und Forstbereich voran. An der Universität Hohenheim wird die Machbarkeit eines robotergestützten Baumschnitts untersucht (16).
Ein innovatives Beispiel ist das robotische '''Baumkletter-System „Avocado“''' (17), das sich selbstständig in einem Baum abseilen und dabei Hindernisse umgehen kann. Dieses System demonstriert, wie Roboter zukünftig auch in komplexen Baumstrukturen eingesetzt werden könnten.

Die '''Agrarrobotik''' entwickelt sich insgesamt zu einem dynamischen Innovationsfeld. Fachmessen wie die internationale FIRA (18) bieten hierfür ein Forum, auf dem Unternehmen ihre neuesten Entwicklungen vorstellen – darunter auch ein Roboter für das Obstanbau-Management, der Aufgaben wie den Baumschnitt übernehmen kann (19).

Bislang existieren jedoch keine speziell für die Streuobstpflege entwickelten Robotersysteme. Ein wesentlicher Grund dürfte in den begrenzten wirtschaftlichen Anreizen liegen, da Streuobstsysteme im Vergleich zu intensiven Anbauformen über keine finanzstarke Lobby verfügen.

=== Digitaler Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) ===

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) entwickelt derzeit den Digitalen Zwilling Deutschlands (DigiZ-DE) (20). Dabei wird das gesamte Bundesgebiet per Laserscanning erfasst, um hochaufgelöste 3D-Punktwolken zu erzeugen. Diese Daten werden mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) klassifiziert und sollen in leicht reduzierter Auflösung künftig als Open Data frei verfügbar sein.

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die '''Einzelbaumerfassung'''. Dadurch entsteht eine georeferenzierte Geometriedatenbasis für das Objekt Einzelbaum, die deutschlandweit über das Internet kostenlos zugänglich sein wird. Für Streuobst-Bestandserhebungen und das Streuobst-Management stellt DigiZ-DE damit eine wertvolle Datengrundlage dar – insbesondere als Ergänzung zu kleinräumigen Drohnen- oder Feldaufnahmen.

Mit Geographischen Informationssystemen (GIS) lassen sich die erzeugten 3D-Punktwolken beispielsweise zur Kartierung einzelner Streuobstbäume verwenden. Werden diese Daten gezielt um Informationen wie Baumalter, Vitalitätszustand oder Artzugehörigkeit ergänzt, können daraus aussagekräftige Bestandsanalysen und Entwicklungsvergleiche abgeleitet werden.
Das BKG plant, die deutschlandweiten '''Laserscanning-Befliegungen''' alle drei Jahre zu wiederholen (20). Dieser Rhythmus eignet sich hervorragend, um Veränderungen in Streuobstbeständen langfristig zu dokumentieren und zu bewerten.

=== Einzelnachweis ===
1. Bosse, M. (2022, 6.-7. Mai). Tröpfchenbewässerung einer Streuobstanlage in Osterholz/Langenstein [Vortrag]. Streuobstwiesenkonferenz im Internationalen Begegnungszentrum St. Marienthal, Ostritz.

2. Dr. Bosse Traditionsobst (o.J.). Traditionsobst. Abgerufen am 01. August 2023, von https://traditionsobst.de

3. Schonschek, C. (2023). Bewässerung von Streuobstwiesen. Obst & Garten, 142(7), 14-16.
4. Fraunhofer ISE (o.J.). APV-Obstbau – Agri-Photovoltaik als Resilienzkonzept zur Anpassung an den Klimawandel im Obstbau. Abgerufen am 01. August 2023, von www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/apv-obstbau.html#faq_139623921_faqitem-answer

5. Fraunhofer ISE (o.J.). Forschungsanlage der »Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg« von Ministerpräsident Kretschmann eröffnet. Abgerufen am 13. Mai 2022, von www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2022/forschungsanlage-der-modellregion-agri-photovoltaik-baden-wuerttemberg-von-ministerpraesident-kretschmann-eroeffnet.html

6. Trommsdorff, M., et al. (2025). Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende – Ein Leitfaden für Deutschland. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/agri-photovoltaik-chance-fuer-landwirtschaft-und-energiewende.html

7. Next2Sun (o.J.). Next2Sun Technology GmbH. Abgerufen am 02. August 2023, von https://next2sun.com

8. Schubert, F., Duckhorn, F., Kühmstedt, M., Meyer, P., Reinhold, M., Barth, M., Tschöpe, C., & Heuer, H. (2024). Mikroakustik für das Zustandsmonitoring von Bäumen. Fraunhofer IKTS. https://www.ikts.fraunhofer.de/de/abteilungen/elektronik_mikrosystem_biomedizintechnik/pruef_analysesysteme/ultraschallsensoren_verfahren/fa_mikroakustik_fuer_das_zustandsmonitoring_von_baeumen.html

9. Rölleke, H., Kroiher, F., Hester, Z., Müller, S., Frommolt, K.-H., Jahn, O., Werner, B., Lasseck, M., Asmus, J., & Sanders, T. G. M. (2024). Integration (bio-)akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring (AkWamo). Thünen-Institut für Waldökosysteme. https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldoekosysteme/querschnittsgruppen/naturschutz/projekte/integration-bio-akustischer-methoden-fuer-die-quantifizierung-biologischer-vielfalt-in-das-waldmonitoring-akwamo

10a. Universität Bamberg. (o.J.). Kooperationsprojekt BaKIM: KI-gestützte Luftbildauswertung nach Drohnenbeflug von Baumkronen. Lehrstuhl für Kognitive Systeme. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.uni-bamberg.de/kogsys/forschung/projects/bakim

10b. Stadt Bamberg. (2025, 4. September). BaKIM. Smart City Bamberg. Abgerufen am 05. August 2025, von https://smartcity.bamberg.de/kategorie/bewahren/bakim/
11a. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft. (o.J. Wald kompakt – LWF aktuell 150: Dolomitkiefernwälder der nördlichen Frankenalb. https://www.lwf.bayern.de/wissenstransfer/forstliche-informationsarbeit/369127/index.php

11b. Bayerischer Rundfunk. (2024, April 16). Drohnen im Kampf gegen den Mistelbefall [Video]. ARD Mediathek. https://www.ardmediathek.de/video/frankenschau-aktuell/drohnen-im-kampf-gegen-den-mistelbefall/br/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdFNjaGVkdWxlU2xvdC80MTA2MDY1NzM4MTNfRjIwMjNXTzAxMDQ4M0EwL3NlY3Rpb24vZDIwOGVjZWYtMjdmZS00ZDVlLTljNjgtNzBkMTU4YjMwMTFh

12. U-ROB GmbH. (o.J.). U-ROB – Drohnen-Komplettlösungen, Schulungen & Service. Abgerufen am 07. August 2025, von https://u-rob.com

13. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. (o. J.). Dürremonitor Deutschland. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.ufz.de/index.php?de=3793714.

14. Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz, GDV mbH, Technische Universität Kaiserslautern, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mosel & weitere Projektpartner. (2023). KI-Rebschnitt – Künstliche Intelligenz im Weinbau. Zugriff am 5. August 2025, von https://ki-rebschnitt.de

15. Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). (n.d.). Roots & Robots – Analyse und Bewertung innovativer Methoden zur Etablierung von Jungbäumen in Agroforstsystemen. Abgerufen am 05. August 2025, von https://www.hnee.de/forschung/forschungsprojekte/roots-robots

16. Universität Hohenheim. (2021, 26. Januar). Schaufenster Bioökonomie: Intelligenter Roboter hilft beim Erhalt von Streuobstwiesen [Pressemitteilung]. Abgerufen am 06. August 2025, von https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?tx_ttnews%5Btt_news%5D=50448&cHash=d9323f903b5f747d2f4bae1673497584

17. Kirchgeorg, S., Aucone, E., Wenk, F., & Mintchev, S. (2023, November 20). Design, modeling, and control of AVOCADO: A multimodal aerial-tethered robot for tree canopy exploration. IEEE Transactions on Robotics, 40, 592-605. https://doi.org/10.1109/TRO.2023.3334630

18. World FIRA. (n. d.). World FIRA – Global event for agricultural robots in action. Abgerufen am 05. August 2025, von https://world-fira.com
19. PeK Automotive. (2024, 13. Dezember). Winter preparation for your orchard [Blogbeitrag]. Abgerufen am 05. August 2025, von https://pek-agrobot.com/2024/12/13/pek-automotive-unveils-new-2/

20. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. (o. J.). Digitaler Zwilling Deutschland. Abgerufen am 05. August, von https://www.bkg.bund.de/DE/Forschung/Projekte/Digitaler-Zwilling/Digitaler-Zwilling_cont.html

Datei:DSC05742.JPG

2025-11-02T14:53:41Z

Stefan Schliebner: Apfelbaum mit Früchten in Koblenz-Arenberg. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Apfelbaum mit Früchten in Koblenz-Arenberg. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

Datei:DSC04290 .jpg

2025-11-02T14:50:45Z

Stefan Schliebner: Blühender Apfelbaum. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Blühender Apfelbaum. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

Datei:20210604 072748.jpg

2025-11-02T14:49:40Z

Stefan Schliebner: Apfelbaum im Gegenlicht. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Apfelbaum im Gegenlicht. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

Datei:2010-05-07-ehrenbreitstein-bluehender-apfelbaum.JPG

2025-11-02T14:49:01Z

Stefan Schliebner: Blühender Apfelbaum in Koblenz-Ehrenbreitstein. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

== Beschreibung ==
Blühender Apfelbaum in Koblenz-Ehrenbreitstein. Quelle: Photo von Stefan Schliebner

Baumscheibe

2025-11-02T08:05:48Z

Stefan Schliebner:

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* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Chancen_durch_die_Auswirkungen_des_Klimawandels#Chancen durch die Auswirkungen des Klimawandels|Chancen]]
* [[Auswirkungen_des_Klimawandels_auf_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🐝 Bestäubung und Klimawandel</div>

* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Bestäubung und Klimawandel|Bestäubung und Klimawandel]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Spätfrost und phänologische Verschiebungen|Spätfrost und phänologische Verschiebungen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Anpassungsstrategien|Anpassungsstrategien]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen|Auswirkungen auf Bestäuber und die Nahrungsverbindungen zwischen Organismen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen|Stressresistenz und Anpassungsstrategien bei Gehölzen]]
* [[Bestäubung_und_Klimawandel#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf (Bestäubung)]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">📍 Standortwahl & Bestandsstruktur</div>

* [[Windschutzhecken]]
* [[Schattenbäume]]
* [[Komplexe Obstanbausysteme]]
* [[Arbeiten entlang von Konturlinien]]
* [[Keyline-Design]]

|-
| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🧪 Boden, Düngung & Bewässerung</div>

* [[Bodenwerte und Bodenanalyse]]
* [[Wichtige Bodenwerte]]
* [[Organische Bodenverbesserung]]
* [[Mineralische Bodenverbesserung]]
* [[Bodenverbesserung bei der Pflanzung]]
* [[Zusatzstoffe]]
* [[Auswaschung von Nährstoffen]]
* [[Düngen von Obstbäumen auf der Streuobstwiese|Düngung]]
* [[Bewässerung]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍀 Bewirtschaftung des Unterwuchses</div>

* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Bewirtschaftung des Unterwuchses]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Potenzielle_Kandidaten|Mulchen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Mähen und Abführen|Mähen und Abführen]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Beweidung|Beweidung]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Vergleich der Methoden|Vergleich der Methoden]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Klima- und Umweltrelevanz|Klima- und Umweltrelevanz]]
* [[Bewirtschaftung_des_Unterwuchses_in_Streuobstwiesen#Forschungsbedarf|Forschungsbedarf]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🪵 Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen</div>

* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen|Stammbehandlung bei Frost-/Hitzerissen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Ursachen|Ursachen (Stammrisse)]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Schadbild|Schadbild]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Stammbehandlung_bei_Frost-_und_Hitzerissen_bei_Obstbäumen#Gefahren_durch_Risse_im_Baumstamm|Gefahren durch Risse im Baumstamm]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Vorbeugung_und_Schutzmaßnahmen|Vorbeugung und Schutzmaßnahmen]]
* [[Stammbehandlung bei Frost- und Hitzerissen bei Obstbäumen#Behandlung_geschädigter_Bäume|Behandlung geschädigter Bäume]]

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| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🦠 Schädlinge, Krankheiten & Parasiten</div>

* [[Schädlinge, Krankheitserreger und Parasiten auf dem Vormarsch|Überblick]]
* [[Apfelwickler]]
* [[Kirschessigfliege]]
* [[Schwarzer Rindenbrand]]
* [[Marssonina]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🍎 Strategien zur Sortenwahl</div>

* [[Strategien für die Auswahl von Obstsorten angesichts des Klimawandels|Strategien für die Sortenwahl]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Apfelsorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Apfelsorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Auswahl_robuster_Birnensorten_für_die_Streubstwiese|Robuste Birnensorten]]
* [[Strategien_für_die_Auswahl_von_Obstsorten_angesichts_des_Klimawandels#Spätblühende_Obstsorten:_Natürlicher_Schutz_gegen_Spätfrost|Spätblühende Obstsorten]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🌲 Klimaresiliente Baumarten</div>

* [[Klimaresiliente Baumarten für den Streuobstbau|Klimaresiliente Baumarten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Warum klimaresiliente Obstgehölze wichtig werden|Gründe (klimaresiliente Baumarten)]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Kriterien für geeignete Arten|Kriterien für geeignete Arten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen|Einschränkungen in Bewirtschaftung und bei Förderungen]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Potenzielle Kandidaten|Potenzielle Kandidaten]]
* [[Klimaresiliente_Baumarten_für_den_Streuobstbau#Forschungsfragen|Forschungsfragen (Baumarten)]]
* [[Wildobstarten als Ergänzung]]
* [[Edelkastanie]]
* [[Mandel]]
* [[Maulbeere]]
* [[Walnuss]]

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| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🦉 Ökologie der Streuobstwiese</div>

* [[Vögel]]
* [[Fledermäuse]]
* [[Gemeiner Ohrwurm]]
* [[Fressfeinde der Wühlmäuse]]
* [[Hecken]]
* [[Totholz]]
* [[Insekten]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center">🌱 Neuanpflanzungen & Pflege</div>

* [[Baumscheibe]]
* [[Schutz vor Wühlmäusen]]
* [[Stammschutz]]
* [[Baumschnitt]]
* [[Wässern]]
* [[Pflanzabstand]]
* [[Unterkulturen]]
* [[Gekaufte Pflanzware]]
* [[Wurzel und Unterlagen]]
* [[Klimafitte Sämlinge]]
* [[Begleitbaumarten (Ammenbäume)]]

| style="vertical-align: top; text-align:left;padding:10px; border:solid 1px #6E6E6E; margin:0px; background-color:#F2FFFF;" width="33%" | <div class="verticalStripes" style="background-color:#E6E6E6; font-size:18px; width: 100%; height:auto; overflow:auto;" align="center"> </div>

|}

== Partner==
Wir sind ein Konsortium aus verschiedenen europäische Partnern, die diese Seite aufgebaut haben und betreuen:
* [https://www.argestreuobst.at Streuobst Österreich]
* [https://www.arche-noah.at Arche Noah]
* [https://www.baumland-kampagne.de/startseite BaumLand-Kampagne]
* [https://www.fructus.ch/ Fructus]
* [https://www.hochstamm-deutschland.de/ Hochstamm e. V.]
* [https://www.weinobst.at/ Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau]
* [https://www.ibz-marienthal.de Stiftung IBZ St. Marienthal]
* [https://www.oberlausitz-stiftung.de Oberlausitz-Stiftung]
* [https://www.obstbaumschnittschule.de Obstbaumschnittschule]
* Stefan Schliebner, [https://koblenz.bund-rlp.de/themen-und-projekte/artenvielfalt-und-naturschutz/ BUND Kreisgruppe Koblenz]

== Förderung==
[[Datei:EU-POS.jpg|rahmenlos|top]]

Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen des Autors bzw. der Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union oder der Nationalen Agentur Bildung für Europa beim Bundesinstitut für Berufsbildung (Bewilligungsbehörde) wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.