Kategorie Innovation & Technologie - 20. Juni 2018

Smart Farming: Die Ernte der Digitalisierung

Die Digitalisierung in der Landwirtschaft ist längst mehr als ein Hype, denn sie hat sich in den Betrieben als fester Bestandteil zur Unterstützung der täglichen Arbeit etabliert. Von der Bodendatenbank bis zum Wetterbericht – immer mehr Daten stehen der Landwirtschaft zur Verfügung. Aber werden sie auch genutzt? TU Wien und BOKU stoßen eine IT-Revolution auf unseren Feldern an.

Die Anforderungen an die moderne Landwirtschaft sind hoch: Eine zuverlässige, billige Bereitstellung gesunder Nahrungsmittel wird gewünscht, gleichzeitig soll nachhaltig produziert werden, mit möglichst geringem CO₂-Ausstoß. Um das zu erreichen, muss man unterschiedlichste Daten im Blick behalten – von der Beschaffenheit des Bodens bis zu den Eigenheiten der ausgesäten Pflanzensorten, von Satelliten-Beobachtungsdaten bis zum aktuellen Wetterbericht.

Im Forschungsprojekt „Farm/IT“ haben sich TU Wien und BOKU zusammengeschlossen, um diese Daten zu sammeln, zu verknüpfen und auf einfache Weise verfügbar zu machen. Die Informationstechnologie soll auf diese Weise Einzug in die Landwirtschaft halten und bei wichtigen Entscheidungen helfen – für eine ressourceneffizientere, produktivere und umweltfreundlichere Landwirtschaft. Die bisherigen Tests zeigen jetzt schon das Potenzial der IT-Revolution, die der Landwirtschaft bevorsteht.

Felder am Computer simulieren

„Wer seit vielen Jahren Landwirtschaft betreibt, hat natürlich selbst einen reichen Erfahrungsschatz und trifft viele Entscheidungen intuitiv richtig. Aber heute hat die moderne Landwirtschaft ein Maß an Komplexität erreicht, dass Bauchgefühl alleine oft nicht mehr ausreicht“, sagt Thomas Neubauer vom Institut für Information Systems Engineering der TU Wien. Er leitet den IT-Aspekt des Projekts, sein Kollege Ahmad Manschadi von der Universität für Bodenkultur (BOKU) leitet den agrarwissenschaftlichen Teil. Das Ziel ist, Daten aus ganz unterschiedlichen Quellen zu integrieren, um möglichst genaue Simulationen zu ermöglichen. Damit lässt sich Landwirtschaft nun viel besser planen – von der Auswahl der passenden Pflanzen bis zum Erntezeitpunkt.

Das Projekt läuft noch bis 2021, doch in vielen Bereichen ist es bereits gelungen, durch Computer-Tools wertvolle Prognosen zur Verfügung zu stellen: Mit Hilfe von Pflanzenwachstumsmodellen und Satellitendaten lässt sich das aktuelle Entwicklung der Kulturpflanzen erfassen, sodass man den Ertrag und den optimalen Erntezeitpunkt vorherberechnen kann. Spektralsensoren geben Auskunft, wann man am besten mit Stickstoff düngen soll. Der Computer kann verschiedene Fruchtfolge-Szenarien miteinander vergleichen und die optimalen Kulturpflanzen für ein bestimmtes Feld vorschlagen.

Dabei geht es nicht nur um Effizienz, sondern auch der Umweltgedanke findet – aufgrund von Förderanreizen – Einzug beim Test. So lässt sich berechnen, wieviel CO2-Ausstoß verursacht wird, wieviel Wasser verbraucht wird und wie groß die abgegebene Menge an Nitraten ist. „Wer Landwirtschaft betreibt, steht heute immer öfter vor dem Problem, solche Umweltdaten angeben zu müssen, etwa um öffentliche Förderungen zu erhalten“, sagt Manschadi von der BOKU.

Simple Tools für Digital Farming

Ein wichtiges Ziel des Projektes ist es, ein möglichst einfaches Tool zu schaffen, das extrem flexibel einsetzbar ist. Genutzt wird es über einen gewöhnlichen Web-Browser. Einerseits stehen typische Basisanwendungen zur Verfügung, mit denen man gewöhnliche Aufgaben mit geringem Aufwand lösen kann, andererseits kann man zusätzlich eigene Daten eingeben und die Modelle ganz spezifisch an die eigenen Anforderungen anpassen, um noch bessere Ergebnisse zu erhalten.

„In jedem Fall kann man mit unseren Tools ganz einfach simulieren, welche Auswirkungen bestimmte landwirtschaftliche Entscheidungen haben werden. Die Vielzahl an Wechselwirkungen zwischen gesetzlichen Vorgaben, natürlichen Prozessen und Produktionsentscheidungen wird lückenlos nachvollziehbar“, sagt Thomas Neubauer. Der Computer wird zum fachkundigen Berater – und bald wird er wohl in der Landwirtschaft genauso selbstverständlich sein wie ABS oder Einparkhilfen im Auto.

INFObox: Smart Farming wird als Chance gesehen, um die Herausforderungen einer wachsenden Weltbevölkerung und damit einhergehende Probleme bei der Nahrungsmittelversorgung in Zeiten des Klimawandels besser unter Kontrolle zu bekommen. Auch die Steigerung einer betrieblichen Prozesseffizienz in Landwirtschaftsbetrieben soll damit erreicht, Kosten gesenkt werden . Zudem könnten mittels eFarming Einsparungen bei Düngemitteln und Pestiziden erreicht werden.