Österreich entwickelt KI-Tools, um eine Rebkrankheit vor ihrer Ausbreitung zu erkennen

Die Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit Österreichs, kurz AGES, teilte mit, sie entwickle Tools auf Basis künstlicher Intelligenz, um die Goldgelbe Vergilbung zu erkennen, eine Rebenkrankheit, die Weinberge innerhalb weniger Jahre zerstören und sich in einer einzigen Vegetationsperiode über ein ganzes Anbaugebiet ausbreiten kann.

Die Behörde sagte, das Projekt konzentriere sich auf eine frühere und praxistauglichere Erkennung sowohl der Krankheit als auch des Insekts, das sie überträgt, der Amerikanischen Rebzikade. Die Arbeit kombiniert Drohnenbilder aus Hochrisikogebieten mit einem an einem Traktor montierten Bildgebungssystem und Open-Source-Software, die Infektionen bei routinemäßigen Feldarbeiten identifizieren soll. AGES testet außerdem ein automatisiertes System zur Erkennung erwachsener Rebzikaden auf Klebefallen; nach Angaben der Behörde könnte dies den Bedarf an manueller Analyse in Monitoringprogrammen deutlich verringern.

Die Goldgelbe Vergilbung wird durch Phytoplasmen verursacht, bakterienähnliche Organismen ohne Zellwand, die zum Überleben auf Wirtspflanzen angewiesen sind. In Wildpflanzen verursachen sie oft nur wenige sichtbare Symptome. In Reben können sie nach Angaben von AGES weitaus verheerender sein und eine Rebe innerhalb weniger Jahre töten. Die Krankheit befällt Weinberge, weil die Amerikanische Rebzikade an infizierten Reben saugt, die Phytoplasmen aufnimmt und sie dann beim nächsten Saugakt an gesunde Pflanzen überträgt.

Dieser Übertragungszyklus macht das Insekt zum zentralen Faktor bei der Ausbreitung der Krankheit. AGES sagte, die Rebzikade lebe fast ausschließlich in Weinbergen. Sobald sie in einem infizierten Gebiet vorhanden ist, kann sie den Erreger schnell durch einen Weinberg tragen und aus einem zunächst kleinen Ausbruch ein viel größeres Problem machen, bevor die Symptome vollständig erkannt werden.

AGES bezeichnete die Goldgelbe Vergilbung als eine große Bedrohung für den Weinbau in Österreich. Die Behörde sagte, die Krankheit sei 2009 erstmals in der Steiermark nachgewiesen worden. Seitdem habe sie sich weiter nach Norden ausgebreitet. Diese Ausbreitung habe sich beschleunigt, nachdem 2018 ein neuer Stamm des Erregers aufgetreten sei, sagte AGES. Die Krankheit sei inzwischen im gesamten Burgenland präsent und dieses Jahr erstmals in Niederösterreich nachgewiesen worden.

Auch der Insektenvektor hat seinen Verbreitungsbereich in Österreich im Laufe der Zeit ausgeweitet. AGES sagte, die Amerikanische Rebzikade sei 2004 erstmals im Süden der Steiermark, 2010 im Burgenland und im darauffolgenden Jahr in Niederösterreich nachgewiesen worden. Diese Funde hätten die langfristige Überwachung sowohl der Krankheit als auch des Insekts zu einem zentralen Bestandteil der Pflanzenschutzarbeit gemacht.

Die Behörde sagte, sie sei von Beginn an tief in das Monitoring eingebunden gewesen und die einzige Laborstelle in Österreich, die die Goldgelbe Vergilbung mit akkreditierten Methoden zweifelsfrei bestätigen könne. Diese Rolle sei wichtig, weil Symptome im Feld nicht immer eindeutig seien. Nach Angaben von AGES können die sichtbaren Anzeichen je nach Rebsorte variieren und sich mit bloßem Auge möglicherweise nicht von einer anderen phytoplasmenbedingten Krankheit, dem in österreichischen Weinbergen weit verbreiteten Stolbur, unterscheiden lassen.

Diese Überschneidung hat das routinemäßige Monitoring schwieriger gemacht. Eine Rebe mit Vergilbungen oder anderen Stresssymptomen lässt sich im Feld ohne Laborbestätigung möglicherweise nicht leicht einordnen. Indem AGES versucht, Teile des Suchprozesses zu automatisieren und die Präzision der visuellen Erkennung zu verbessern, will die Behörde Pflanzenschutzdiensten und Winzern helfen, wahrscheinliche Fälle früher zu erkennen und Tests auf die dringendsten Gebiete zu konzentrieren.

Das Forschungsprojekt nutzt Luftbilder von Drohnen, um KI-gestützte Analysesysteme unter unterschiedlichen topografischen Bedingungen zu vergleichen. AGES sagte, die Arbeit prüfe den operativen Einsatz, die Robustheit und die Fähigkeit der Systeme, wahrscheinliche Krankheitsfälle in verschiedenem Gelände zu lokalisieren und zu identifizieren. Das bodengestützte System werde für den praktischen Einsatz auf Traktoren während der normalen landwirtschaftlichen Arbeit entwickelt. Die Behörde sagte, dieser Ansatz solle die Kosten senken und eine nahezu Echtzeit-Erkennung im Weinberg ermöglichen, statt sich nur auf eine spätere Auswertung von Proben und Bildern zu verlassen.

AGES sagte, die automatisierte Erkennung erwachsener Rebzikaden auf Klebefallen sei ein weiterer Teil der Bemühungen. Das Werkzeug solle den Aufwand für manuelles Zählen und Bestimmen verringern und das Monitoring direkter auf die Betriebsebene ausdehnen. In der Praxis könnte das Winzern und lokalen Behörden ermöglichen, Befallsschwerpunkte in einem Weinberg oder in einer größeren Region schneller zu identifizieren als mit traditionellen Methoden allein.

Der Zeitpunkt der Erkennung ist wichtig, weil die Bekämpfungsmöglichkeiten begrenzt sind, sobald sich die Krankheit etabliert hat. AGES sagte, die Goldgelbe Vergilbung lasse sich im Feld nicht wirksam bekämpfen. Wird ein Befall bestätigt, müssen infizierte Reben entfernt werden, um Infektionsquellen zu beseitigen. Wenn der Schaden einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, muss möglicherweise der gesamte Weinberg gerodet werden. Das macht ein frühes Eingreifen besonders wichtig, da eine verspätete Reaktion sowohl die wirtschaftlichen Verluste als auch das Risiko einer Ausbreitung auf benachbarte Flächen erhöhen kann.

Nach österreichischen Pflanzenschutzvorschriften müssen Verdachtsfälle dem zuständigen amtlichen Pflanzenschutzdienst des Bundeslandes gemeldet werden. Die Behörden entscheiden dann, welche Maßnahmen zur Tilgung oder Eindämmung erforderlich sind. Die neuen Erkennungstools werden als Unterstützung für diese Dienste sowie für die Winzer entwickelt, nicht als Ersatz für die amtliche Diagnose.

Die Arbeit ist auch über die Pflanzengesundheitspolitik hinaus relevant. Reben sind die Grundlage des Weingeschäfts, und eine Krankheit, die dazu zwingt, Rebstöcke oder ganze Weinberge zu entfernen, kann sich auf die Traubenversorgung, die Produktionsplanung und Investitionsentscheidungen im gesamten Getränkesektor auswirken. Eine bessere Überwachung und schnellere Identifizierung von Ausbrüchen könnte, wenn die Systeme im täglichen Einsatz wie beabsichtigt funktionieren, helfen, Verluste zu begrenzen, den Analyseaufwand zu verringern und die Zeit zwischen den ersten Anzeichen eines Problems und dem amtlichen Eingreifen zu verkürzen.

AGES sagte, Ziel sei es, Befallsschwerpunkte früher zu erkennen und Bekämpfungsmaßnahmen gezielter zu machen. In einer Weinbergswirtschaft, in der visuelle Kontrollen arbeitsintensiv sind und Krankheitssymptome mit anderen Störungen verwechselt werden können, spiegelt der Einsatz von KI durch die Behörde einen breiteren Trend wider, das Pflanzenmonitoring von reaktiven Tests hin zu einer kontinuierlichen, operativen Kontrolle im Feld zu verlagern.