Digitale Wetterinformationen, Prognose- und Monitoringsysteme für den Pflanzenschutz

Überblick

• Digitale Technologien wie Wetterstationen, Wetterplattformen, Pflanzenschutz-Prognosesysteme und Pflanzenschutz-Monitoringsysteme unterstützen bei der Entscheidungsfindung für die Umsetzung von Pflanzenschutzmassnahmen. Ziel ist die Durchführung der Behandlungen zu einem optimalen Zeitpunkt hinsichtlich Befallssituation und Witterung, damit das Umweltrisiko möglichst tief und die Wirkung möglichst hoch ist.
• Wetterstationen für den Einsatz auf landwirtschaftlichen Betrieben liefern Daten über die effektive Witterung vor Ort. Je nach räumlicher Situation (Topografie, Entfernung zur nächsten Wetterstation eines Wetterstationsnetzwerks) können diese Informationen realitätsnäher als die von Wetterdienstanbietern sein. Die Investition liegt je nach Ausstattung im unteren vierstelligen Bereich. Die jährlichen Abokosten für die zugehörigen Online-Plattformen im unteren dreistelligen Bereich.  
• Auf Wetterplattformen von Wetterdatenanbietern werden Wetterdaten von Wetterstationsnetzwerken verwendet. Die Witterung vor Ort wird unter Einbezug von weiteren Informationen wie Niederschlagsradar errechnet. Je nach räumlicher Situation (Topografie, Entfernung zur nächsten Wetterstation eines Wetterstationsnetzwerks) können diese Informationen sehr realitätsnah sein. Nebst werbefinanzierten Angeboten gibt es auch Abos mit jährlichen Kosten im zwei- bis dreistelligen Bereich. 
• Pflanzenschutz-Prognosemodelle prognostizieren basierend auf Wetterinformationen und phänologischen Beobachtungen, wann ein Befall mit Krankheiten oder Schaderregern wahrscheinlich und eine Behandlung sinnig ist. Öffentliche Angebote wie Agrometeo von Agroscope sind grösstenteils kostenlos. Angebote von privaten Anbietern kosten im unteren dreistelligen Bereich.
• Pflanzenschutz-Monitoringsysteme zeigen die Befallssituation in den Kulturen. Insekten werden in Fallen mit Internetverbindung gefangen, fotografiert und dann automatisch oder von der Person, die die Falle betreut, bestimmt und der Befall ausgewertet. Die Investition liegt im unteren dreistelligen Bereich. Die jährlichen Abokosten für die zugehörigen Online-Plattformen im zwei- bis dreistelligen Bereich. Die Zuverlässigkeit von automatisierten Kamerafallen war zum Zeitpunkt der Artikelerstellung stark heterogen und muss noch ausgebaut werden. Diese Systeme werden daher im Kapitel Entwicklungsperspektiven behandelt

Wetterstationen und Prognosestationen (© Agrofutura, Esther Thalmann)

Anwendungsgebiete

Eine digitale Erfassung und Auswertung von Wetterinformationen sowie eine Weiterverwendung in Prognosemodellen bietet weit mehr Möglichkeiten als eine händisch durchgeführte Erfassung und Interpretation von Niederschlag und Temperaturen.

Anbaurichtungsspezifische Wetterinformationen und Monitoringsysteme stehen für den Acker-, Gemüse-, Obst- und Rebbau zur Verfügung, Prognosesysteme für alle Anbaurichtungen ausser dem Gemüsebau.

Anbaurichtung	Wetterinformationen	Pflanzenschutz-Prognosesysteme	Pflanzenschutz-Monitoringsysteme
Ackerbau	X	X	X
Gemüsebau	X		X
Obstbau	X	X	X
Rebbau	X	X	*

* sind in der Schweiz verfügbar, werden aber selten eingesetzt.

• Wetterstationen für den Einsatz auf landwirtschaftlichen Betrieben zeigen die vor Ort gemessenen Wetterinformationen. Sie sind einfach aufgebaut und verfügen abhängig von Anwendungsgebiet und Anbaurichtung über Sensoren für Temperatur (Luft- und Feuchttemperatur), Niederschlag, Blattnässe und Wind. Die Messdaten werden auf eine Herstellerplattform übermittelt. Die Daten sind grafisch aufgearbeitet und auf dem PC und Smartphone verfügbar (z. B. FieldClimate von Pessl). Nebst den selbst gemessenen Wetterdaten stehen auch weitergehende Wetterinformationen zur Verfügung.
• Wetterplattformen verwenden Wetterdaten von Wetterstationsnetzwerken. Informationen zum aktuellen und prognostizierten Wetter sind online auf dem PC und Smartphone abrufbar. Spezifische Wetterinformationen für die Landwirtschaft sind verfügbar (z. B. Agrometeo, Meteoblue).
• Pflanzenschutz-Prognosemodelle blicken in die Zukunft. Sie verwenden Wetterinformationen von Wetterdiensten oder betriebseigenen Wetterstationen und errechnen mit aktuellen und zurückliegenden Daten wie Temperatur und Niederschlag das Infektionsrisiko und den optimalen Behandlungszeitpunkt (z. B.Vitimeteo von Agrometeo für den Weinbau, Cercospora mit CERCBET in Zuckerrüben oder Schorfprognose mit RIMpro im Obstbau).
• Pflanzenschutz-Monitoringsysteme zeigen ein Bild der Ist-Situation. Bei Erreichen einer Befallsschwelle wird behandelt (z. B. Insektenbefall im Acker-, Gemüse- oder Rebbau). Mit Monitoringsystemen kann auch der Erfolg von Behandlungen überprüft werden. Ein kontinuierliches, grossräumiges Monitoring ergibt ein detailliertes Bild überregionaler Befallsentwicklungen.

Vor- und Nachteile von betriebseigenen Wetterstationen

Vorteile

• Betriebseigene Wetterstationen sind eine standortgebundene Informationsquelle. Sie stehen in einem Bestand und messen die Witterungsbedingungen vor Ort.
• Lokale Wetterunterschiede und Standortbedingungen beeinflussen das Auftreten von Krankheiten und Schadinsekten. Eigene Wetterdaten können eine Optimierung der Pflanzenschutzbehandlungen ermöglichen.  
• Mit der Einbindung der Wetterdaten in Farm-Management-Information-Systeme (FMIS) können Vorort-Wetterbedingungen in Feldkalender und Prognosesysteme einfliessen und das Vertrauen in die Datenzuverlässigkeit erhöhen.
• Wetterdaten können auch als Nachweis bei Versicherungsfällen dienen.
• Anhand von aufgezeichneten Wetterdaten können Behandlungen rückblickend verifiziert werden und die Betriebsleiterin/der Betriebsleiter kann fürs nächste Jahr Ruckschlüsse ziehen.

Nachteile

• Auf landwirtschaftlichen Betrieben zum Einsatz kommende betriebseigene Wetterstationen sind typischerweise im unteren bis mittleren vierstelligen Frankenbereich angesiedelt. Wetterstationen für den kommerziellen Einsatz, wie sie z. B. bei Agrometeo von Agroscope genutzt werden, kosten weit über zehntausend Franken. Der Preisunterschied zeigt sich im Systemaufbau und in der Komponentenwahl. Bei betriebseigenen Wetterstationen liegt der Fokus stärker auf dem Preis als auf einer möglichst kontinuierlich hohen Messgenauigkeit. Bei den Wetterstationen im unteren bis mittleren vierstelligen Preisbereich gibt es eine grosse Bandbreite an Funktionsumfang wie auch Messqualität, die unter anderem von der Art und Integration der verwendeten Messsensoren abhängt.
• Alle Wetterstationen müssen regelmässig durch die Zuständigen auf dem Betrieb gewartet werden. Eine Wartung durch die Verkaufsstelle bzw. den Anbieter ausserhalb der Anbausaison erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Wetterstation während der Saison wie vorgesehen funktioniert.  
• Pflanzenschutz-Prognosemodelle sind zum Teil auf sehr präzise Temperaturmessungen von +/- 0.5 Grad angewiesen, um zum Beispiel Insektenentwicklungen und -befälle mit hoher Zuverlässigkeit bestimmen zu können. Kontinuierlich verfügbare Messdaten sind wichtig, damit Prognosemodellen die Temperatur- und Niederschlagssummen der vergangenen Wochen und Monate zur Verfügung stehen. Die Datenqualität kommerziell verwendeter Wetterstationen in Meteonetzwerken wie Agrometeo von Agroscope wird kontinuierlich überprüft. Bei Wetterstationen, die üblicherweise auf landwirtschaftlichen Betrieben verwendeten werden, gibt es keine vergleichbare Qualitätssicherung. Eine niedrige Datenqualität kann sich in der Zuverlässigkeit von Prognosen niederschlagen.
• Kostengünstigere Wetterstationen und Webplattformen, die oftmals auf landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzt werden, haben je nach Hersteller und Modell viele Basisfunktionalitäten und Erweiterungsmöglichkeiten. Viele können vieles in unterschiedlichem Umfang. Es gibt Wetterstationen, die Insellösungen sind und sich nicht erweitern und nicht mit Plattformen anderer Hersteller vernetzen lassen, daraus können Einschränkungen resultieren. Es ist daher wichtig, sich vor einem Kauf genau zu informieren.

Technologieüberblick

Betriebseigene Wetterstationen

Wetterstationen können im Acker-, Gemüse-, Obst- und Rebbau eingesetzt werden. In der Regel werden sie über Solarpanel mit Stützakku mit Strom versorgt. Kompakte Wetterstationen sind ab Werk fix mit vorbestimmten Sensoren ausgestattet. Modulare Wetterstationen werden je nach Anwendungszweck mit den entsprechenden Sensoren konfiguriert. Eine regelmässige Wartung durch den Produzenten / die Produzentin sind Voraussetzung für eine optimale Datenerfassung und -übertragung. Je nach Hersteller kann nur auf die Daten der eigenen Wetterstation oder auch auf die Wetterstationen anderer zugegriffen werden.

Im von 2019-2026 durchgeführten Projekt PFLOPF (Pflanzenschutzoptimierung mit Precision Farming) kamen 42 Wetterstationen zum Einsatz Das Vorhandensein einer eigenen Wetterstation vor Ort wurde durchwegs als positiv bewertet. Dass ebenfalls auf die Wetterstationen der anderen Betriebe zugegriffen werden konnte, wird als Vorteil angesehen, da ein Datenabgleich stattfinden kann.

Hier geht es zu den Erfahrungsberichten der PFLOPF-Praktiker:

Florian Schmelzer, Produktionsleiter Max Schwarz AG, Villigen AG

Stefan Anderes, Obstbauproduzent, Egnach TG

Rolf Wehrli, Weinproduzent, Küttigen AG

Sensoren von Wetterstationen

Je nach Anwendungszweck der Wetterstationen kommen unterschiedliche Sensoren zum Einsatz, wie Niederschlag, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Taupunkt, Blattnässe, Sonnenstrahlung, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Böen-Erfassung.

Regensensor	Windsensor	Blattnässe- Sensor

Wetterprognosen

Wetterprognosen werden mit Wettermodellen berechnet. Hinter einem Wettermodell stecken Tausende von Berechnungen, Zahlen und Gleichungen, um damit eine möglichst zuverlässige Wettervorhersage zu erstellen. Wetterplattformen verwenden je nach Region und Vorhersagezeitraum unterschiedliche Wettermodelle. Je nach Anbieter können diese auch spezifisch ausgewählt und verglichen werden, welches Modell welche Prognose liefert.

Die Genauigkeit von Wetterprognosen bis drei Tage ist heute generell recht hoch. Es gibt aber Wettersituationen, in denen auch kurzfristig keine präzisen Vorhersagen möglich sind. Auf den Wetterplattformen wird daher in der Regel prozentual oder grafisch dargestellt, wie hoch die Zuverlässigkeit ist oder in welcher Bandbreite sich Temperatur, Niederschlag oder Wind sich voraussichtlich bewegen sollten. Je weiter die Prognose in die Zukunft schaut, desto grösser wird die mögliche Schwankungsbreite.

In der Schweiz geläufige Anbieter für Wetterprognosen für Endkunden sind: Kachelmannwetter.com, Meteo.ch, Meteonews.ch, MeteoSchweiz.ch, Meteotest.ch und Meteoblue.com (Quelle: Agrometeo, Auflistung in alphabetischer Reihenfolge). Diese Anbieter haben teilweise spezifische Wetterprodukte für die Landwirtschaft im Angebot.

Pflanzenschutz-Prognosesysteme

Zur Verbesserung der Pflanzenschutzanwendung stehen heute computergestützte Entscheidungshilfesysteme zur Verfügung. Sie liefern Informationen über Auftreten, Entwicklung und Ausbreitung von Schadorganismen und basieren auf Wetter- und Schlagdaten. Dank regelmässiger Validierung der Modellgrundlagen wird die notwendige Treffergenauigkeit für deren Akzeptanz in der Praxis erreicht.

Beispielhafte Anbieter von Prognoseinformationen für verschiedene Anbaurichtungen, Aufzählung in alphabetischer Reihenfolge. Agrometeo (www.agrometeo.ch) wird von Agroscope betrieben und deckt alle Anbaurichtungen ab; ISIP (www.isip.de) wird von den deutschen Bundesländern getragen und hat den Schwerpunkt in Ackerkulturen, rimpro (www.rimpro.cloud) ist privatwirtschaftlich und mit Schwerpunkt Obst- und Rebbau. Unter anderem die landwirtschaftlichen Beratungsorganisationen in der Schweiz nutzen die Prognose- und Monitoring-Dienstleistungen von diesen und weiteren, wie den Anbietern von Wetterstationen.

Arbeitswirtschaftliche Aspekte

Verlässliche Wettervorhersagen erlauben eine sinnvolle Arbeitsplanung. Insbesondere im Bereich Pflanzenschutz sind Landwirtinnen und Landwirte auf Planungssicherheit angewiesen.

Vorteile

• Mit Apps auf Smartphone oder Tablet können jederzeit und überall Wettervorhersagen genutzt werden.
• Windstärke und Windrichtung sind entscheidende Aspekte, wenn es darum geht, das Risiko für Abdrift zu minimieren und die Wirkung einer Pflanzenschutzmassnahme auf der Zielfläche zu optimieren.
• Prognosesysteme erlauben einen raschen Überblick über die aktuelle Krankheits- und Schädlingslage in den Kulturen.
• Gezielterer Einsatz der Pflanzenschutzmittel.
• Bei optimalen Bedingungen und richtiger Interpretation der Daten können einzelne Durchfahrten eingespart werden.

Nachteile

• Je nach Modell und Einsatzgebiet bestehen Zweifel, ob die Daten der genutzten Prognosemodelle und Entscheidungshilfen ausreichend repräsentativ sind.
• Es kann vorkommen, dass, je nach Datenformat und Prognosesystem, eigene detaillierte Wetterdaten nicht mit Prognosesystemen von etablierten Anbietern kompatibel sind. Das erschwert die eigene Entscheidungsfindung.
• Prognosemodelle erlauben nur eine Abschätzung, ob die Witterungsbedingungen für eine Infektion oder einen Befall günstig sind. Den tatsächlichen Befall in der Kultur kann man anhand von Wetterdaten nicht abschätzen, dazu müsste man auch den Ausgangsdruck (Sporenangebot, Schaderregerauftreten) vor Ort kennen.
• Es braucht Zeit, die Daten zu analysieren und die richtigen Schlüsse zu ziehen.

Betriebswirtschaftliche Aspekte

Die Anschaffungskosten für die Wetterstationen liegen je nach Sensorausstattung im oberen drei- bis mittleren vierstelligen Bereich, hinzu kommen je nach Anwendungszweck jährliche Abo-Kosten im unteren dreistelligen Bereich.

Der betriebswirtschaftliche Nutzen lässt sich aufgrund der folgend beschriebenen, sehr variablen Einflussgrössen aber nicht klar beziffern.

Verschiedene Wetterereignisse können betriebswirtschaftliche Folgen haben. Für Landwirtschaftsbetriebe bestehen zahlreiche wetterbedingte Risiken, beispielsweise durch Gewitter und Frost. Mit der Klimaänderung verändert sich auch der Krankheits- und Schädlingsdruck, indem einzelne Schädlinge beispielsweise zeitiger oder stärker auftreten als früher.

Lokale Wetterprognosen unterstützen das Risikomanagement und erlauben es, geeignete Gegenmassnahmen zu ergreifen. Im Acker- und Gemüsebau geht es in erster Linie um einen nachhaltigen Pflanzenschutz. Obst- und Weinbaubetriebe sind auch auf lokale Frostvorhersagen angewiesen. Über mobile Apps können die Live-Wetterdaten der eigenen Station jederzeit konsultiert werden, um geeignete Gegenmassnahmen (z.B. Frostberegnung) zu ergreifen. 

Im Ressourcenprojekt PFLOPF wurde das Kosten-Nutzen-Verhältnis der angewandten Prognosemodelle und Wetterstationen durch die Betriebsleitenden in der Tendenz positiv eingeschätzt Zwischen den Anbaurichtungen und Kulturen bestehen dabei Unterschiede, da Prognosesysteme unterschiedlich stark etabliert sind und angewandt werden. Sie weisen ein gewisses Potential zur PSM-Reduktion auf, helfen den Betrieben allerdings vor allem bei der richtigen Terminierung des PSM-Einsatzes. Ob tatsächlich eine Reduktion möglich ist, hängt insbesondere von Witterungs- und Standorteinflüssen ab.

Entwicklungsperspektiven

Allgemein in Bezug auf Prognose- und Monitoringsysteme

Im Ressourcenrojekt PFLOPF erwarteten die Betriebsleitenden aller Anbaurichtungen mehrheitlich, dass Prognosesysteme künftig an Bedeutung zunehmen werden. Dies ist Ausdruck des wahrgenommenen Nutzens und kann auch als Bedarf für einen Ausbau der Tools interpretiert werden.

Weiterentwickelte Tools und Instrumente können sowohl durch private Unternehmen wie auch die öffentliche Forschung und Beratung zur Verfügung gestellt werden. Die verstärkte Nutzung neuer Monitoring- und Prognoseinstrumente ist durch die Information und Wissensvermittlung seitens der landwirtschaftlichen Bildung und Beratung zu fördern.

Spezifisch in Bezug auf Monitoringsysteme

Bedingt durch den Klimawandel verändern sich die Infektions- und Übertragungsbedingungen für Pilzkrankheiten. Zudem wandern vermehrt neue Schädlinge wie beispielsweise der Japankäfer, die Kirschessigfliege oder der Maiswurzelbohrer ein. Zur Überwachung von Schädlingen gibt es beispielsweise digitale Kamerafallen, die entsprechende Schädlinge registrieren und Hinweise an verschiedene Informationsplattformen senden. Diese automatisierten Insektenfallen erlauben ein tagesaktuelles Monitoring auf den Parzellen, ohne auf diese hinausfahren zu müssen.   

Im Ressourcenprojekt PFLOPF wurden verschiedene Kamerafallen in der Praxis getestet. Die Zuverlässigkeit von automatisierten Kamerafallen war zum Zeitpunkt der Artikelerstellung stark heterogen und muss noch ausgebaut werden. Die Technologien werden mit der schnell voranschreitenden Entwicklung im Bereich der Künstlichen Intelligenz rasch praxistauglicher.

Folgend werden beispielhafte einige Fallen und deren Funktionsweise vorgestellt.

Magictrap

Die digitale Gelbfangschale funktioniert wie eine herkömmliche Gelbangschale. Sie ist mit Wasser und einem Netzmittel gefüllt, und zusätzlich mit einem Kameramodul, bestehend aus einer hochauflösenden Kamera, einer Mobilfunkeinheit und einem Akku bestückt.

Je nach Witterungsverhältnissen macht die Kamera bis zu zwei Fotos von der Fangschale am Tag und sendet diese per Mobilfunkt an die Hersteller-App. In der App können die Bilder der Gelbschalen eingesehen und die Schädlingsanzahl überprüft werden. Der Algorithmus kann die Schädlinge automatisch erkennen und den Befall errechnen. Er kann auch von Beifang unterscheiden und wird laufend weitereintwickelt.

Wenn sich der Befall der kritischen Grenze nähert oder diese überschreitet, kann der Produzent/die Produzentin die notwendigen Pflanzenschutzmassnahmen einleiten. Die smarten Fangschalen sind vor allem für die Beobachtung von weiter entfernten Parzellen geeignet. Ein Gang aufs Feld vor einer allfälligen Behandlung wird empfohlen.

Captrap

Wie bei normalen Delta-Fallen werden Schädlinge durch Pheromone gezielt angezogen und bleiben auf einer Leimfläche kleben. Bei der Captrap übernimmt ein mit einer Solarzelle betriebener Sensor die Zählung der Schädlinge und leitet die Daten an eine Onlineplattform weiter. Der Zählmechanismus wir durch das Insekt ausgelöst, sobald es in die Falle fliegt.

Wenn sich der Befall der kritischen Grenze nähert oder diese überschreitet, kann der Produzent/die Produzentin die notwendigen Pflanzenschutzmassnahmen einleiten. Ein Gang aufs Feld vor einer allfälligen Behandlung wird empfohlen.

Referenzen

• Brugger A., Distel A., Eggenberger C., Holpp M., Kögler K., Latsch A., Lutz E., Ranke J., Zorn A..: PFLOPF-Schlussbericht. 2025.
• Hunger R.: Digitale Wetterinformationen, Prognose- und Monitoringsysteme für den Pflanzenschutz. 2024. Interner Überblicksbericht für Ressourcenprojekt PFLOPF.