Smart Farming: Revolutionäre IoT-Impulse für die Landwirtschaft der Zukunft

Smart Farming: Revolutionäre IoT-Impulse für die Landwirtschaft der Zukunft

Wegeoptimierung. Effiziente Maschinennutzung. Nachhaltiger Betriebsmitteleinsatz. Willkommen auf dem Bauernhof 4.0! Denn all diese Komponenten gehören zum Ansatz des „Smart Farming“, der zukunftsweisenden Kombination von digitaler IoT-Technologie und Landwirtschaft. Drohnen überwachen die Reifeprozesse von Pflanzen oder kartieren Felder, Sensoren messen den Nährstoffgehalt im Boden: Das Internet of Things sorgt in vielen landwirtschaftlichen Betrieben für optimierte Arbeitsabläufe, höhere Produktivität und damit auch für bestmögliche Erträge. Weitere wichtige Ziele, vor allem im Hinblick auf den Prozess des Klimawandels: das Vermeiden von Überdüngung und Erosion.

 

„Precision Farming“: Lieber präzise statt Gießkannenprinzip

Der Ansatz des „Precision Farming“ wird den unterschiedlichen Bodenverhältnissen eines Ackers gerecht: Felder werden nicht mehr gleichmäßig, sondern teilflächenspezifisch bewirtschaftet. Die Grundlage dafür bilden Sensoren, die Feuchtigkeit, Temperatur und Nährstoffgehalte der verschiedenen Teilflächen messen. Das gewünschte Ergebnis: Ein absolut präziser, wohldosierten Einsatz von Düngemitteln, Herbiziden und weiteren Ressourcen.

 

 

Datenbasiertes Farm Management & Künstliche Intelligenz: Digital im Stall und auf dem Feld

Robotergestützte Systemen melken Kühe, helfen beim Stallausmisten und sorgen für eine individuelle Fütterung der Tiere. Landwirtschaftliche Fahrzeuge werden mit IoT-Komponenten ausgestattet und mit einem zentralen Planungssystem vernetzt, das die nötigen Daten für eine effiziente Tourenplanung und für die Qualitätssicherung der Fracht erhebt. Alle Ressourcen werden auf diese Weise automatisiert, beschleunigt und auch für kurzfristige Änderungen flexibilisiert. IoT-Apps an Bord der Landmaschinen ermöglichen parallel eine bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrer. So ermöglicht es der Einsatz von IoT und KI, enge Zeitfenster optimal zu nutzen. Darüber hinaus liefern Fahrzeugdaten über gefahrene Strecken oder verbrauchte Treibstoffe wertvolle Informationen für eine vorausschauende Betreuung des gesamten Fuhrparks.

 

Drohnen optimieren Einsatz von Pflanzenschutzmitteln

In einem Schweizer Pilotprojekt wurden Drohnen eingesetzt, um auf einem Feld Ampferpflanzen zu fotografieren. Ein Funkmodul der Drohne schickte die digitalen Bilddaten in die Cloud zur Echtzeit-Analyse. Eine auf Künstlicher Intelligenz basierende Software mit selbstlernenden Algorithmen identifizierte die schädliche Pflanze. Diese Information wurden auf das Feld zu einem Landwirtschaftsroboter zurückgeschickt, der jetzt – GPS-gesteuert – zur Pflanze navigierte und diese mit einem Pflanzenschutzmittel gezielt bekämpfen konnte. Eine Methode, die den Einsatz von Herbiziden um bis zu 90 Prozent reduzieren konnte. 

 

5G sorgt für Präzision auf dem Feld

Pflügen, Säen, Ernten, Unkraut beseitigen: All das erfordert eine hohe Genauigkeit. Die 5G-Technologie leistet hier entscheidende Hilfe für eine präzise Navigation auf dem Feld: Autonome Erntemaschinen, Saatdrohnen, Traktoren und Farmroboter halten mit „Precise Positioning“ ihre Spur, basierend auf 5G. Normalerweise liegt die Lokalisierungsgenauigkeit von GPS zwischen drei und fünf Metern – zu ungenau für das Befahren einer Ackerspur. Precise Positioning, entwickelt als 5G-Lösung von der Deutschen Telekom und dem US-Navigationsspezialisten Swift, schafft eine Präzision von bis zu zehn Zentimetern. Dabei sammeln spezielle Antennen die GPS-Signale von jeweils 40 bis 50 GNSS-Satelliten (Global Navigation Satellite System). Aus diesen Daten und aus den exakten stationären Geodaten der Antennen berechnet ein Cloud-Algorithmus anschließend hochpräzise Positionsdaten, die über das 5G-Mobilfunknetz in Echtzeit an Fahrzeuge, Drohnen und autonome Maschinen gesendet werden. 

 

Zielgenauer Einsatz von Ressourcen: Mit KI-basiertem Umweltmonitoring erfolgreich Klimaschwankungen begegnen

Zum Abschluss wollen wir Euch ein Beispiel für den effektiven Einsatz digitaler Technologie in der Landwirtschaft vorstellen - das 2020 gegründete Start-up Agvolution: Das junge Unternehmen entwickelte ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Umweltmonitoring-System. Basierend auf dem Einsatz neuer IoT-Umweltsensoren können Landwirte damit Wetterauswirkungen im Hinblick auf das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen sehr genau bestimmen. Die Besonderheit des Systems: Es misst nicht die Bodenfeuchte einer gesamten, riesigen Fläche, sondern untersucht jeden Abschnitt einzeln auf Niederschlagsmengen und Bodenbeschaffenheiten. Die Ergebnisse nutzen Landwirte anschließend, um auf ihren Feldern dementsprechend effizienter auszusäen, zu düngen oder zu bewässern – kurz: ihre Arbeit ideal zu optimieren.

Laut Aussage der Firmengründer aus Göttingen kann man auf diese Weise „bis zu 20 Prozent der bisherigen Kosten einsparen.“ Und im Sinne der Nachhaltigkeit auch die dementsprechende Menge an Saat- und Düngemitteln und Wasser. Vor diesem Hintergrund sind Landwirte in der Lage, ihre Ernte trotz Klimawandel zu steigern – was angesichts der stetig wachsenden Weltbevölkerung absolut nötig ist.

Die Unternehmensberatung PwC bestätigte in einer Umfrage unter landwirtschaftlichen Betrieben in Deutschland diesen Ansatz: Sie definiert den zielgenauen Einsatz von Düngemitteln als die Anwendung mit dem größten Einsparpotenzial. 

Erste Agvolution-Pilotprojekte in Deutschland, Österreich und der Schweiz bestätigten die Wirksamkeit des Ansatzes, weitere Projekte in Asien, Afrika und Südamerika kamen bereits hinzu. Agvolution ist so nur eines von mittlerweile zahlreichen Beispielen für das Prinzip „Smart Farming“: vorhandene Bedingungen analysieren und dann entsprechend der Begebenheiten den Saatprozess sowie den Einsatz von Düngemitteln steuern.


veröffentlicht am : 2022-12-08 08:00


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