{"id":21743,"date":"2024-09-28T15:53:55","date_gmt":"2024-09-28T13:53:55","guid":{"rendered":"https:\/\/saarland-informatics-campus.de\/piece-of-news\/zukunft-der-landwirtschaft-autonome-maschinen-mit-grossem-potenzial-digitalisierung-mit-hindernissen\/"},"modified":"2024-10-16T18:23:13","modified_gmt":"2024-10-16T16:23:13","slug":"zukunft-der-landwirtschaft-autonome-maschinen-mit-grossem-potenzial-digitalisierung-mit-hindernissen","status":"publish","type":"sic_news","link":"https:\/\/saarland-informatics-campus.de\/en\/piece-of-news\/zukunft-der-landwirtschaft-autonome-maschinen-mit-grossem-potenzial-digitalisierung-mit-hindernissen\/","title":{"rendered":"Zukunft der Landwirtschaft:\u202f Autonome Maschinen mit gro\u00dfem Potenzial, Digitalisierung mit Hindernissen"},"content":{"rendered":"

Nach f\u00fcnf Jahren neigt sich das Projekt Zukunftslabor Agrar (ZLA) dem Ende zu. Forschungseinrichtungen aus Niedersachsen, darunter das DFKI, untersuchten Aspekte der digitalisierten Landwirtschaft der Zukunft. Bei dem Konzept Spot Farming ist ein Feld keine homogene Fl\u00e4che. Teile werden, zum Erhalt der Umwelt und zur Steigerung des Ertrags, unterschiedlich bepflanzt. F\u00fcr die Bewirtschaftung sollen\u202fneuartige Maschinen wie Roboter zum Einsatz kommen.\u202fIm ZLA\u202fwurde die Technik n\u00e4her betrachtet. Gleichzeitig ergibt eine\u202fBestandsaufnahme: Es fehlt eine durchg\u00e4ngige Digitalisierung in der Branche.\u202f Agrarbetriebe k\u00f6nnen verpflichtende Dokumentationen bei Beh\u00f6rden zum Teil nur per Post abliefern.<\/strong><\/p>\n

Spot Farming kehrt die gewachsene Denkweise in der Landwirtschaft um. Nutzpflanzen wie Mais oder Kartoffeln werden heutzutage, ausgerichtet auf die Schlagkraft gro\u00dfer Landmaschinen, auf weiten gleichf\u00f6rmig behandelten Feldern angebaut. D\u00fcnger und Pflanzenschutzmittel machen es m\u00f6glich, Standortnachteile einzelner Pflanzen auf B\u00f6den oder Lagen auszugleichen und gute Ertr\u00e4ge zu erzielen.<\/p>\n

Professor Jens Wegener vom Julius K\u00fchn-Institut hat 2017 die Idee des Spot Farming mitentwickelt: \u201eK\u00fcnftig werden die Ressourcen f\u00fcr so eine pauschale Herangehensweise limitiert sein. Auch das Wetter f\u00fchrt durch den Klimawandel zu einer gro\u00dfen Herausforderung f\u00fcr den Pflanzenbau. Ziel des Spot Farming ist es, unterschiedliche Pflanzen dort anzubauen, wo sie jeweils optimale Wachstumsbedingungen vorfinden. Damit werden sie resilienter, ertragreicher und wir sch\u00fctzen unsere Umwelt.” Danach m\u00fcsse sich auch die Technik ausrichten. Ben\u00f6tigt werden f\u00fcr die Spots kleinere Maschinen, Roboter.<\/p>\n

Bisher existiert der Ansatz aber nur in der Theorie. \u201eIm ZLA sind wir auf dem Weg hin zur Realisierung von Spot Farming eklatante Schritte weitergekommen\u201c, so Wegener. Das Institut f\u00fcr Anwendungstechnik im Pflanzenschutz am Julius K\u00fchn-Institut entwickelte im ZLA unter anderem die agrarwissenschaftliche Methode, wie man Spots unterschiedlicher Wachstumsbedingungen in einem Feld, basierend auf \u00f6ffentlich verf\u00fcgbaren Geodaten, identifiziert. Zusammen mit DFKI-Forschenden entstand ein Tool, mit dem automatisiert Feldkarten mit Spots erstellt werden, die mit Robotern bewirtschaftet werden k\u00f6nnen. Die TU Braunschweig konstruierte einen physischen Prototyp einer Universals\u00e4maschine, die die Saat in idealen Abst\u00e4nden f\u00fcr das Wachstum der Pflanzen in die Erde einbringt und an einem Roboter befestigt wird.<\/p>\n

Funktionst\u00fcchtige Roboter sind Grundlage<\/strong><\/h2>\n

Damit sp\u00e4ter einmal Spots auf dem Feld von Robotern angesteuert und bearbeitet werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen sich diese in ihrem Umfeld zurechtfinden. Die grundlegende Technologie daf\u00fcr wurde im ZLA vom DFKI-Forschungsbereich Planbasierte Robotersteuerung vorangebracht. Forschende bauten eine semantische Karte mit Geo- und Umgebungsdaten eines realen Bauernhofs auf. Mittels dieser Karte konnte ein Roboter seine Umgebung wahrnehmen, verstehen, darin navigieren und autonom \u00fcber den Betrieb fahren. Informationen, wie ein Feld beim Spot Farming aufgeteilt ist, k\u00f6nnten hier in Zukunft ebenfalls einbezogen werden.<\/p>\n

Informatikprofessor Joachim Hertzberg von der Universit\u00e4t Osnabr\u00fcck, Sprecher des Projekts ZLA, sagt:<\/p>\n

\u201eRoboter erm\u00f6glichen neue Prozesse in der Landwirtschaft. Durch das Projekt ZLA haben wir deutlich gesehen, dass das keine Fantasie ist. Die Technik kann zum Beispiel beim Spot Farming in Pflanzenbauprozessen eingesetzt werden, die mit den heute \u00fcblichen Maschinen nicht m\u00f6glich sind.\u201c<\/strong><\/em><\/p><\/blockquote>\n

Auch die Arbeiten der Hochschule Osnabr\u00fcck im Rahmen des ZLA zahlen perspektivisch auf das Spot Farming ein. Mithilfe eines GPS-gesteuerten Roboters wurden automatisiert an verschiedenen Stellen eines Feldes Daten zur Bodenverdichtung erhoben. In Bereichen mit einer hohen Dichte ist Wasser f\u00fcr die Pflanzen schlechter verf\u00fcgbar, was Auswirkungen auf den Ertrag hat. Diese Informationen k\u00f6nnen zus\u00e4tzlich bei der Spot-Kartierung ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n

Ohne Daten keine KI und Robotik<\/strong><\/h2>\n

Was es f\u00fcr intelligente, digitale Technologien immer braucht, sind Daten. Diese stehen aber nicht immer einfach zur Verf\u00fcgung. Benjamin Kisliuk, Wissenschaftler am DFKI, stellt fest: \u201eDamit ein Roboter auf einem Betrieb selbstst\u00e4ndig arbeiten kann, braucht es einen Digital Twin, also ein virtuelles Abbild der Wirklichkeit. Wenn man wissen will, wo zum Beispiel Feldgrenzen verlaufen, braucht man die entsprechenden Geodaten. Aber nicht in jedem Bundesland k\u00f6nnen diese einfach so abgerufen werden. W\u00e4hrend sie zum Beispiel in Nordrhein-Westfalen einfach heruntergeladen werden k\u00f6nnen, schreibt man bei uns in Niedersachsen erstmal eine E-Mail an das Amt.”<\/p>\n

Diese Beobachtung deckt sich mit den Befunden anderer Arbeiten im ZLA. Produzenten in der Landwirtschaft haben verschiedene Melde- und Aufzeichnungspflichten zu erf\u00fcllen. Das Th\u00fcnen-Institut analysierte die Datenfl\u00fcsse zwischen Landwirtschaftsbetrieben aus der Nutztierhaltung und staatlichen Stellen, Veterin\u00e4r\u00e4mtern sowie Qualit\u00e4ts- und Zertifizierungsstellen. Sie stellten fest: Die Datenerhebung auf den Betrieben l\u00e4uft meist nicht voll automatisiert z.B. \u00fcber Sensoren, sondern oft manuell, z.B. \u00fcber Eingaben in ein digitales Farmmanagementsystem. Die \u00dcbermittlung der Daten an die Kontrollstellen stellt dann eine weitere H\u00fcrde f\u00fcr den Datenfluss dar. Sie erfolgt auf unterschiedliche Arten. Am h\u00e4ufigsten werden Daten aufbewahrt, um sie bei einer Vor-Ort-Inspektion vorzeigen zu k\u00f6nnen. Der Postversandt wird ebenfalls h\u00e4ufig eingesetzt und es wird auch noch gefaxt.<\/p>\n

Joachim Hertzberg: \u201eEinheitliche digitale Schnittstellen existieren in der Interaktion zwischen den Akteuren in der Landwirtschaft noch nicht, sind aber unbedingt erforderlich. Die Politik muss diese erm\u00f6glichen, \u00e4hnlich wie heute schon f\u00fcr die Steuererkl\u00e4rung. Landwirtinnen und Landwirte k\u00f6nnen sonst mit den Daten aus ihren digitalisierten Prozessen gegen\u00fcber den Beh\u00f6ren erstmal nichts anfangen und haben eine Menge Zusatzarbeit.\u201c<\/p>\n

Transformation gelingt nur mit den Menschen<\/strong><\/h2>\n

Damit die Transformation hin zu datenbasierten KI-Analyseinstrumenten und neuen Konzepten wie dem Spot Farming gelingen kann, darf neben den technischen Voraussetzungen auch die soziale Komponente nicht vernachl\u00e4ssigt werden, bekr\u00e4ftigt Prof. Silke H\u00fcttel von der Georg-August-Universit\u00e4t G\u00f6ttingen, Department f\u00fcr Agrar\u00f6konomie und Rurale Entwicklung, im ZLA.<\/p>\n

\u201eWir brauchen das Digitale in der Landwirtschaft. Idealerweise wird es das neue Normal, um unser Klima und die Umwelt zu sch\u00fctzen. Gleichzeitig sind einige Leute noch skeptisch, halten an dem Bew\u00e4hrtem fest. Wir m\u00fcssen Beweise anf\u00fchren, die zeigen, dass digitale Technologien \u00f6kologisch, \u00f6konomisch und sozial sinnvoll sind.\u201c<\/p>\n

Mit ihrem Team hat Silke H\u00fcttel im ZLA Landwirtinnen und Landwirte aus dem Zuckerr\u00fcbenanbau aus Nord- und Westdeutschland befragt, um herauszufinden, welche Faktoren die Akzeptanz und die Nutzungsbereitschaft f\u00fcr autonome Roboter beeinflussen. Es zeigte sich: Landwirtinnen und Landwirte k\u00f6nnen sich insbesondere dann vorstellen, autonome Roboter einzusetzen, wenn diese wirksam sind, also zuverl\u00e4ssig arbeiten und keine Zusatzarbeit verursachen. Zudem wollen sie die Kontrolle behalten. Wenn sie mit ihrer aktuellen Verfahrensweise gut zurechtkommen, sind sie eher zur\u00fcckhaltend. Zuspruch durch positive Signale aus der Bev\u00f6lkerung wirken sich positiv auf die Einstellung aus, Robotik zu nutzen.<\/p>\n

ZLA ist im Oktober 2019 gestartet und wird im Rahmen des Zentrums f\u00fcr Digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) vom Land aus Mitteln des Fonds zukunft.niedersachsen mit einer F\u00f6rdersumme von 3,7 Millionen Euro gef\u00f6rdert. Neben dem DFKI und dem Konsortialf\u00fchrer Universit\u00e4t Osnabr\u00fcck waren folgende Institutionen im Projekt Zukunftslabor Agrar involviert: Die Georg-August-Universit\u00e4t G\u00f6ttingen, die Hochschule Osnabr\u00fcck, das Julius K\u00fchn-Institut, die Technische Universit\u00e4t Braunschweig, das Th\u00fcnen-Institut, und die Universit\u00e4t Vechta.<\/p>\n

 <\/p>\n

Pressekontakt:
\n<\/strong>Team Communications & Media
\ncommunications-hb@dfki.de<\/a>
\nTel.: 0421 178 45 4180<\/p>\n

 <\/p>\n

Urspr\u00fcnglich ver\u00f6ffentlicht:
\nDFKI<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nach fünf Jahren neigt sich das Projekt Zukunftslabor Agrar (ZLA) dem Ende zu. Forschungseinrichtungen aus Niedersachsen, darunter das DFKI, untersuchten Aspekte der digitalisierten Landwirtschaft der Zukunft. Bei dem Konzept Spot Farming ist ein Feld keine homogene Fläche. Teile werden, zum Erhalt der Umwelt und zur Steigerung des Ertrags, unterschiedlich bepflanzt. 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