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project - EIP-AGRI Operational Group

DigiSpray
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Contexte

Das Projekt DigiSpray behandelt mehrere Themenfelder von EIP-Agri. Im Mittelpunkt stehen digitale Technologien für einen ökonomisch und ökologisch optimierten Pflanzenschutz im Weinbau. Damit ist das Projekt insbesondere in der Digitalisierung in der Landwirtschaft und Landwirtschaft 4.0 verortet. Ein zentrales Ziel des Projekts ist die Verringerung der ausgebrachten Pflanzenschutzmittelmengen sowie die Verminderung des Eintrags von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt. Dadurch leistet das Projekt einen unmittelbaren Beitrag zum Naturschutz im Weinbau sowie zum Schutz von Böden und Gewässern. Die Reduktion der eingesetzten Pflanzenschutzmittel führt zudem dazu, dass Treibhausgasemissionen, die bei der Herstellung dieser Mittel entstehen, verringert werden. Durch die Entwicklung von Assistenz- und Automatisierungssystemen sowie einer automatisierten Dokumentation der Pflanzenschutzmittelausbringung trägt das Projekt außerdem dazu bei, dem Fachkräftemangel zu begegnen. Darüber hinaus senkt die reduzierte Pflanzenschutzmittelmenge die Kosten im Pflanzenschutz, wodurch die regionale Wertschöpfung im vom Weinbau geprägten Rheinland-Pfalz nachhaltig gestärkt wird.

Activities

The DigiSpray project develops innovative digital technologies for ecologically and economically optimized plant protection in viticulture. Its goal is to provide winemakers with simple, robust, and cost-effective solutions that reduce the use of plant protection products. To achieve this, models of the application process are created, sensor systems for real-time measurement of leaf coverage and spray drift are developed, and assistance and automation systems for plant protection equipment are devised and tested. A spray management system enables the digital integration of all processes into an open-source ecosystem. The partner winemakers are involved from the requirements analysis to practical evaluation, while experts from the viticulture community contribute their expertise in workshops. Recycling-capable plant protection equipment serves as demonstrators for the new technologies. Finally, the systems are validated in field trials, and practical guidelines are developed. Presentation days and seminars ensure knowledge transfer to the viticulture community and promote the sustainable use of the developed technologies.

Activities

Das Projekt DigiSpray entwickelt innovative digitale Technologien für einen ökologisch und ökonomisch optimierten Pflanzenschutz im Weinbau. Ziel ist es, Winzeriinnen und Winzern einfache, robuste und wirtschaftliche Lösungen anzubieten, die den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduzieren. Dazu werden Modelle des Applikationsprozesses erstellt, Sensorsysteme zur Echtzeitmessung von Blattbelag und Abdrift entwickelt sowie Assistenz- und Automatisierungssysteme für Pflanzenschutzgeräte erarbeitet und erprobt. Ein Spritmanagementsystem ermöglicht die digitale Integration aller Prozesse in ein Open-Source-Ökosystem. Die Partnerwinzer werden von der Anforderungsanalyse bis zur Praxisevaluation eingebunden. Expertinnen und Experten aus der Weinbaucommunity bringen darüber hinaus in Workshops ihre Fachkenntnisse ein. Recyclingfähige Pflanzenschutzgeräte dienen als Demonstratoren für die neuen Technologien. Abschließend erfolgt die Validierung der Systeme in Feldversuchen und die Erstellung praxisnaher Leitfäden. Präsentationstage und Seminare sichern den Wissenstransfer in die Weinbaucommunity und fördern die nachhaltige Nutzung der entwickelten Technologien.

Project details
Main funding source
CAP Strategic Plans 2023-2027 for Operational Groups
Additional funding source
No additional funding source
Project contribution to EU Strategies
  • Reducing the overall use and risk of chemical pesticides and/or use of more hazardous pesticides
  • Improving management of natural resources used by agriculture, such as water, soil and air
  • Protecting and/or restoring of biodiversity and ecosystem services within agrarian and forest systems
Territorial scope
National

Budget information

EUR 1 110 038.40
Total contribution
EAFRD contribution
EUR 1 110 038.40

  • EAFRD contribution EUR 1 110 038.40

Project keyword

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2 Practice Abstracts

In view of environmental protection, labor shortage, and competitive pressure, plant protection in viticulture is facing increasing challenges. Digital technologies can make a significant contribution to addressing these challenges. First digital products for plant protection in viticulture are available on the market, but are not yet widely used due to their high costs and limited practicality. This is where the DigiSpray project comes in. The objective is to develop and test innovative digital technologies for ecologically and economically optimized plant protection in viticulture. On the one hand, assistance systems for plant protection are created to support tasks such as the adjustment of plant protection equipment, the verification of spray deposition, the documentation of pesticide use, and other related activities. On the other hand, automation systems for plant protection equipment are developed to, among other things, improve leaf coverage and reduce spray drift. The focus is on low-threshold solutions that winegrowers can easily integrate into their usual workflows and existing equipment. The various technologies are integrated into a digital ecosystem, tested in demonstrators, and made available as open source together with guidelines. Experts from the field of viticulture are specifically involved in the project through workshops.

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Vor dem Hintergrund des Umweltschutzes, des Arbeitskräftemangels und des Wettbewerbsdrucks ist der Pflanzenschutz im Weinbau mit zunehmenden Herausforderungen verbunden. Digitale Technologien können einen maßgeblichen Beitrag leisten, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Erste digitale Produkte für den Pflanzenschutz im Weinbau sind am Markt verfügbar, werden aufgrund teils hoher Kosten und noch eingeschränkter Praxistauglichkeit bislang allerdings nicht umfassend eingesetzt. Hier setzt das Projekt DigiSpray an. Ziel ist die Entwicklung und Erprobung innovativer digitaler Technologien für einen ökologisch und ökonomisch optimierten Pflanzenschutz im Weinbau. Einerseits werden Assistenzsysteme für den Pflanzenschutz geschaffen, die bei der Einstellung des Pflanzenschutzgeräts, der Überprüfung des Mittelauftrags, der Dokumentation des Mitteleinsatzes und weiteren Aufgaben unterstützen. Andererseits werden Automatisierungssysteme für Pflanzenschutzgeräte entwickelt, mit denen unter anderem der Blattbelag und die Abdrift verbessert werden können. Im Fokus stehen niederschwellige Lösungen, die Winzerinnen und Winzer ohne großen Aufwand in ihre gewohnten Abläufe und vorhandenen Geräte einbinden können. Die verschiedenen Technologien werden in einem digitalen Ökosystem zusammengeführt, in Demonstratoren erprobt und zusammen mit Leitfäden als Open Source bereitgestellt. Expertinnen und Experten aus der Weinbaupraxis werden in das Projekt über Workshops gezielt eingebunden.

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Das Projekt DigiSpray hat das übergeordnete Ziel, den Pflanzenschutz im Weinbau mittels digitaler Technologien umweltverträglicher und kostengünstiger zu gestalten. Es leistet damit einen Beitrag zum Schutz der Biodiversität im Weinberg sowie der Böden und Gewässer in angrenzenden Bereichen. Zugleich stärkt es die regionale Wertschöpfung, indem es durch Automatisierungsstrategien die Wirtschaftlichkeit des Pflanzenschutzes steigert und dem Fachkräftemangel begegnet. Wesentliche angestrebte Ergebnisse des Projekts sind (i) ein Modell des Applikationsprozess von Pflanzenschutzmitteln (Software), (ii) ein Verfahren zur Messung der Applikationsqualität im Weinberg (insbesondere des Blattbelags), (iii) ein Sensorsystem zur Messung der Applikationsqualität auf dem Pflanzenschutzgerät in Echtzeit (insbesondere des Blattbelags und der Abdrift, Hard- und Software), (iv) ein Automatisierungssystem für Pflanzenschutzgeräte zur Optimierung des Applikationsprozess (Hard- und Software), (v) ein Assistenzsystem für Winzerinnen und Winzer zur Optimierung des Applikationsprozess (insbesondere durch geeignete Einstellung des Pflanzenschutzgeräts, Software App), (vi) ein Spritmanagementsystem zur Integration des Applikationsprozess in digitale Ökosysteme (insbesondere zur automatisierten Dokumentation über Datenkommunikation und -management mittels ISOBUS, Software), (vii) Leitfäden zur Verwendung bereits verfügbarer und im Projekt entstehender digitalen Technologien in der Praxis sowie (viii) Leitfäden zum effizienten Einsatz verlustmindernder Pflanzenschutztechnik.

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The DigiSpray project has the overarching objective of making plant protection in viticulture more environmentally friendly and cost-effective through digital technologies. In this way, it contributes to the protection of biodiversity in vineyards as well as soils and water bodies in adjacent areas. At the same time, it strengthens regional value creation by increasing the economic efficiency of plant protection through automation strategies and addressing the labor shortage. Key anticipated outcomes of the project include: (i) a model of the plant protection product application process (software), (ii) a method for measuring application quality in vineyards (particularly leaf coverage), (iii) a sensor system for real-time measurement of the application quality on plant protection equipment (particularly leaf coverage and drift, hardware and software), (iv) an automation system for plant protection equipment to optimize the application process (hardware and software), (v) an assistance system for viticulturists to optimize the application process (especially through appropriate settings of plant protection equipment, software app), (vi) a spraying management system to integrate the application process into digital ecosystems (particularly for automated documentation through data communication and management via ISOBUS, software), (vii) guidelines for the practical use of both already available and newly developed digital technologies from the project, and (viii) guidelines for the efficient use of loss-reducing plant protection technologies.

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Project coordinator

  • Project coordinator

    Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) daniel.goerges@rptu.de Researcher or research organisation

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