Meilenstein im Kontrollsystem

Im Geschäftsbereich des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) wird derzeit über das Integrierte Verwaltungs- und Kontrollsystem (InVeKoS) die Zuverlässigkeit der Zahlungen im Bereich Flächen sichergestellt. Von zentraler Bedeutung sind dabei die Vor-Ort-Kontrollen (VOK). Das Staatsministerium sucht nach Alternativen zum jetzigen System der VOK. Dies wird insbesondere durch das Vorhaben der EU-Kommission gestützt, in den nächsten Jahren auf ein flächendeckendes Monitoring umzustellen.

Satellitendatengestützt und flächendeckend
Die Förderverwaltung setzt dabei auch auf computerbasierte Intelligenz. Mit den frei verfügbaren Satellitendaten des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus (Sentinel-Satelliten) sollen die beantragten Flächen auf deren Förderfähigkeit automatisiert plausibilisiert werden. Dabei können die Vor-Ort-Kontrollen deutlich reduziert und die Antragsteller noch besser in das Meldesystem eingebunden werden.
Computergestützt und hochautomatisiert
Ziel ist die automatisierte Auswertung zeitlich aneinandergereihter Luftbilder, um so die Förderfähigkeit von landwirtschaftlichen Flächen prüfen und bestätigen zu können. Die Sentinel-2 Satelliten liefern alle fünf Tage ein neues Foto der Erdoberfläche. Dabei sollen die computergestützten Auswertungssysteme sich ständig selbst verbessern. Schlagworte sind hier "Deep Learning" und "Neuronale Netze".
Deep Learning
Eine Lerntechnik, mit der Software eine menschliche Fähigkeit bekommt, zum Beispiel aus Fehlern zu lernen.
Neuronale Netze
Netzwerke mit einer an das menschliche Gehirn angelehnten Technologie, mit der ein Computerprogramm dazu gebracht wird, aus neuen Daten und vorhandenen Erfahrungswerten zu lernen und Ergebnisse dabei ständig zu verbessern.
Grafik zur Erläuterung des zweistufigen AnsatzesZoombild vorhanden

Abbildung 1

Eine Voraussetzung für die Einführung des Monitorings ist die geobasierte Antragstellung (GSAA) und zur Größenermittlung die automatische Feldstücksüberprüfung über "LPIS (Land-Parcel Identification System: ein Feldstück basiertes Erfassungssystem). Beide Voraussetzungen sind in Bayern bereits weitestgehend erfüllt. Eine Größenermittlung durch Messung vor Ort soll nach Willen der EU-Kommission zukünftig nur noch in Ausnahmefällen erfolgen (Abbildung 1 und 2).
Diagramm mit Lage, Größe, NutzungZoombild vorhanden

Abbildung 2

Pilotprojekt mit zwei Prüfinhalten
Bisher wurde 2017 ein erstes Pilotprojekt "Monitoring in Bayern" durchgeführt, um einen Eindruck von einer möglichen Umsetzung dieses Systems zu gewinnen. Das StMELF hatte eine Firma aus Würzburg (Greenspin) mit der Durchführung dieses Projekts beauftragt. Das Projekt wurde räumlich beschränkt auf die Fernerkundungskontrollzonen "WEIN" (Teilgebiet in Unterfranken) und "PENZ" (Teilgebiet in Oberbayern). Vorerst wurden in einem Pilot zwei Prüfinhalte ("Monitore") definiert. Zum einen war dies die klassische Kulturartenerkennung (KART) der einzelnen Schläge für die 30 häufigsten Nutzungscodes, wie z. B. für Gerste, Raps, Triticale. Zum anderen die Prüfung ob im Anbaudiversifizierungszeitraum (ADIV) ein Wechsel der Kultur erfolgte.
Globus und eingezeichnete Laufbahn des Sentinel SatellitenZoombild vorhanden

Abbildung 3
Quelle: ESA, © DW

Bisherige VOK-Prüfinhalte an Monitoring anpassen
Eine Herausforderung wird sein, die Beschreibung der einzelnen Monitore und die Prüfbarkeit der Auflagen nach dem bisherigen System zu gestalten. Um möglichst viele Prüfinhalte durch Monitoring abdecken zu können, müssten insbesondere bei den Direktzahlungen und den Agrarumweltmaßnahmen die Vorgaben angepasst werden. Beispiel: Der Schnittzeitpunkt einer Wiese ist nicht exakt zu bestimmen, da nur alle fünf Tage eine Satellitenaufnahme erfolgt und dieses Foto auch nur nutzbar ist, wenn die Wolkenbedeckung gering ist. Deshalb müssten eher "Schnittzeiträume" festgelegt werden (Abbildung 3).
Luftaufnahme mit bunt eingefärbten FeldstückenZoombild vorhanden

Abbildung 4

Einfaches Ampelsystem
Für die Ausgabe der Ergebnisse der einzelnen Monitore ist ein Ampelsystem geplant:
Grün: Die Antragsdaten sind plausibel.
Gelb: Die Antragsdaten sind nicht ermittelbar bzw. nicht auswertbar.
Rot: Die Antragsdaten sind nicht plausibel. Es liegt eine fehlerhafte Angabe des Landwirts vor bzw. die Auflagen wurden nicht eingehalten. Stattdessen wurde eine andere Nutzung festgestellt (Abbildung 4).

Grün = Die Antragsdaten sind plausibel.

Gelb = Die Antragsdaten sind nicht ermittelbar bzw. nicht auswertbar.

Rot = Die Antragsdaten sind nicht plausibel.

Vorherige Nächste
Flächenbeobachtung "jährliche Nutzung"Zoombild vorhanden

Abbildung 5

Einbindung moderner Techniken: Eine App für die Landwirte
Weiterhin gibt es seitens der EU-Kommission Überlegungen den Antragsteller in das System mit einzubinden, um die "gelben" Ergebnisse zu reduzieren. Diese müssen nach bisherigem Stand zu 100 Prozent überprüft werden (Abbildung 5 und 6). Die Einbindung könnte durch georeferenzierte Fotos über eine App, die den Landwirten zur Verfügung gestellt wird, erfolgen. Beispiel: Bildaufnahmen am Tag der Wiesenmahd (Schnittzeitpunkt) werden vom Landwirt an die Verwaltung gesendet.
Abbildung zu den Arbeits- und Sichtebenen von Antragsteller und VerwaltungZoombild vorhanden

Abbildung 6

Grenzen des Monitoringsystem
Zudem hat das System seine Grenzen bei der Größe der Antragsparzelle. Es scheint schwierig zu sein Flächen kleiner 0,5 Hektar auswerten zu können. Auch hier könnten von den Landwirten gesendete, georeferenzierte Fotos genutzt werden.
Von Dauergrünland bis Blühstreifen
Ein weiteres Pilotprojekt ist aktuell für alle Fernerkundungszonen 2018 geplant. Mit diesem räumlich und inhaltlich erweiterten Projekt soll nun geprüft werden, welche Kontrollinhalte mit diesem System tatsächlich abgedeckt werden können (Begriff: "monitorable by nature").
Diese Ergebnisse dienen auch der Abschätzung, ab wann Bayern in das neue System des Monitorings einsteigen kann. Nach dem Willen der Kommission soll das neue System ab der nächsten Reform der gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) ab 2020 obligatorisch eingesetzt werden. Es bleibt also spannend, mit welchen Herausforderungen die Förderverwaltung in den nächsten Jahren konfrontiert sein wird.

Klaus R. Rothenbücher
Sachbearbeiter, F5 Leitstelle Prüfdienst

Tel.: 06024-5097765
E-Mail: poststelle@fueak.bayern.de