Die digitale Transformation hat die Landwirtschaft voll erfasst. Kühe melkende Roboter, vernetzte Sensoren auf dem Acker und wie von Geisterhand gesteuerte Traktoren helfen dabei, die Effizienz auf dem Bauernhof zu steigern. Smart Farming heißt das Zauberwort, mit dem sich immer mehr Landwirte beschäftigen.

Was essen wir morgen? Diese Frage dürften sich künftig deutlich mehr Menschen stellen. Denn: Die Weltbevölkerung wird von über 7,6 Milliarden Menschen Anfang 2018 auf rund 10 Milliarden im Jahr 2055 wachsen. Zudem wirken sich der Klimawandel, ein Rückgang an Ackerfläche pro Kopf und die zunehmende Wasserknappheit auf die landwirtschaftlichen Erträge aus. Mit Konzepten für das Smart Farming arbeitet die Landwirtschaft daran, die Lebensmittelproduktion zu optimieren und gleichzeitig nachhaltiger zu produzieren.

Dieser Trend ist auch in Deutschland angekommen. Anfang des Jahres 2018 veröffentlichten der ITK-Branchenverband Bitkom und der Deutsche Bauernverband (DBV) die Ergebnisse einer Studie zur Digitalisierung der Landwirtschaft. Demnach sind knapp 70 Prozent der Befragten der Meinung, dass Digitalkompetenz für die Arbeit auf dem Hof in Zukunft ebenso relevant sein wird wie das Fachwissen. Sogar 84 Prozent der jüngeren Landwirte bis 35 Jahre halten eine hohe Digitalkompetenz für wichtig.

Warum technischer Fachverstand in der Landwirtschaft so wichtig ist, zeigt die Ausstattung moderner Landmaschinen. Diese verfügen über Lenk- und Fahrassistenzsysteme, die mit Hilfe von GPS sowie Kamera-, Lidar- und Sensortechnik die optimale Spur auf dem Feld halten. Gleichzeitig erfassen Sensoren die Beschaffenheit von Boden und Pflanzen, sodass eine gezieltere Saat, Düngung und Bewässerung der Pflanzen möglich sind.

Beispielsweise misst ein Sensor am Traktor bei der Überfahrt die Intensität des Blattgrüns und die Bestandsdichte, um daraus den Stickstoffbedarf kontinuierlich zu berechnen. Dadurch ist ein geringerer Einsatz von Düngemitteln möglich, wodurch das Grundwasser weniger stark belastet wird. Mit intelligenten Maschinen ist es zudem möglich, Schädlinge und Unkraut gezielt zu bekämpfen, was zu verbesserten Wachstumsbedingungen führt. Von dieser Entwicklung profitieren auch Biobauern, die mit weniger Düngemittel auskommen und damit den Boden und die Pflanzen schonen. Laut einer Analyse von PwC machen knapp 50 Prozent der befragten Landwirte die Erfahrung, dass sie durch Smart Farming weniger Pflanzenschutzmittel einsetzen.

Warum technischer Fachverstand in der Landwirtschaft so wichtig ist, zeigt die Ausstattung moderner Landmaschinen. Diese verfügen über Lenk- und Fahrassistenzsysteme, die mit Hilfe von GPS sowie Kamera-, Lidar- und Sensortechnik die optimale Spur auf dem Feld halten. Bild: Talend

In einem aktuellen Projekt setzt das Unternehmen Bayer auf eine intelligente Software, die es erlaubt, rund 70 verschiedene Arten von Unkraut automatisch zu identifizieren. Landwirte können dazu über eine App ein Foto der Pflanze hochladen. Das Bild wird dann von einer Cloud-basierenden intelligenten Software analysiert, sodass der Farmer zielgerichtet das Unkraut bekämpfen kann. Die Analysesoftware greift dazu auf einen Datenbestand von rund 100.000 Fotos zurück und arbeitet mit selbstlernenden Algorithmen. Die Integration der Cloud, der App sowie der Analysedaten erfolgte mit der Real-Time Big Data-Lösung von Talend.

Ein CIO auf jedem Bauernhof?
Technische Grundlage für das Smart Farming ist eine durchgängige Vernetzung von Maschinen, Anwendungen und Sensoren. So entsteht auf dem Bauernhof ein Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), das kontinuierlich große Datenmengen erzeugt. Bedeutet dies aber auch, dass Landwirte künftig ein eigenes Rechenzentrum inklusive eines IT-Managers benötigen? Sicher wird ein gewisses Maß an IT-Kompetenz auch für Landwirte genauso notwendig sein wie ein Breitband-Internetanschluss und ein leistungsfähiger Server vor Ort. Der Einsatz von Assistenzsystemen, die Kommunikation der Maschinen untereinander (M2M-Kommunikation) sowie autonom arbeitende Roboter in den Ställen werden jedoch dafür sorgen, dass sich der Mensch primär um die Planung und das Management der Systeme kümmern muss.

Die für Smart Farming benötigte Intelligenz und Rechenkapazität könnte künftig weitgehend aus der Cloud kommen. Die auf großen Höfen erzeugten Datenmengen werden auf Basis von 5G-Netzen in die Cloud transferiert und dort von Hochleistungsrechnern verarbeitet. In der Cloud übernehmen dann Systeme für maschinelles Lernen die Steuerung von Drohnen, Robotern und Maschinen und bringen so künstliche Intelligenz in die Landwirtschaft. Auf lange Sicht werden die neuen Techniken eine ressourceneffiziente Landwirtschaft fördern, mit steigenden Erträgen und sinkenden Kosten, die zugleich umweltschonend ist.

Datenschutz in der Landwirtschaft
Damit wird deutlich, dass Daten schon heute zu einem wichtigen Produktionsfaktor in der Landwirtschaft zählen und die Cloud zu einem zentralen Werkzeug wird, um die Daten zu verarbeiten. Anbieter wie Talend unterstützen beim Daten-Management und helfen dabei, die auf dem eigenen Hof generierten Daten aufzubereiten, bevor sie nachgelagerte Analysesysteme in der Cloud verarbeiten. Dabei geht es auch um Datenschutz: Anwendungen für Data Governance und für die Datenmaskierung helfen Landwirten, ihre Daten in neutralisierter Form für die Verarbeitung in der Cloud bereitzustellen. Maschinendaten, der Verbrauch von Saatgut, Ernteergebnisse und weitere Informationen lassen sich dann unbedenklich mit Herstellern sowie auf Agrarplattformen mit anderen Marktteilnehmern austauschen.

In Anlehnung an eine bekannte Bauernregel könnte also künftig heißen: Der smarteste Bauer hat die größten Kartoffeln.

Weiterführende Links:

farming-conference.de

www.vdi-wissensforum.de/en/event/smart-farming/

Otto Neuer ist Vice-President Sales EMEA Central bei Talend.