Farming 4.0: Von wegen die Landwirtschaft ist nicht smart

Farming 4.0: Von wegen die Landwirtschaft ist nicht smart

Entgegen alter Vorurteile bildet die Landwirtschaft dank Smart Farming oder Farming 4.0 vielfach schon die Speerspitze der Digitalisierung mit Edge Computing und IoT-Anbindungen von Maschinen und Sensoren – wenn da nur nicht der schleppende ländliche Netzausbau wäre.

Stellt man Landwirten die Frage, welches ihr wichtigstes digitales Werkzeug ist, kommt heute oft die lapidare Antwort: „Mein Smartphone“. Denn die kleinen Android- oder iOS-Geräte entwickeln sich dank darauf befindlicher Spezial-Apps immer mehr zu vollwertigen Kommandozentralen, um die ganze Feld- und Viehwirtschaft zu überwachen und zu steuern.

Trotz der noch immer anzutreffenden verbeulten, tuckernd alten Traktoren hat sich der Agrarsektor mithin schon an die Speerspitze der Digitalisierung in Deutschland gesetzt – bereits heute nutzen 8 von 10 Landwirten digitale Technologien (Quelle: bitkom). Insofern spricht man zurecht von Smart Farming, Landwirtschaft oder Farming 4.0. Auch Begriffe wie Precision Farming (auch Präzisionsackerbau oder Computer-Aided Farming) machen immer mehr von sich reden. Und so wundert es kaum jemanden, dass bereits 8 von 10 Landwirten in der digitalen Welt angekommen sind.

Zusammenspiel von IoT zu Precision Farming & Co.

Manche Traktoren und andere Landmaschinen von Claas, der AGCO-Tochter Fendt und Co., sind heute dank Elektroantrieb schon vergleichsweise geräuschlos und frei vom üblichen Dieselgestank in Wald und Flur unterwegs. Moderne Mähdrescher und Zugmaschinen verfügen mitunter über mehr als 200 Sensoren, mehr als Autos der Oberklasse. Diese bilden zusammen mit Aktoren oder Aktuatoren als Steuerelemente viele kleine IoT Devices in einem.

Das kurz IoT (Internet of Things) genannte Internet der Dinge ist zusammen mit Edge Computing für die (Vor-)Verarbeitung von Informationen am Netzwerkrand (Edge) die Grundlage für Anwendungsszenarien in der Landwirtschaft. Dazu gehört allen voran besagtes Precision Farming, wobei DGPS (Differential Global Positioning System) und geografischen Informationssystemen (GIS) hierbei im Zusammenspiel mit der IoT-Anbindung eine ganz besondere Bedeutung zukommen. GPS ist laut einer Umfrage von PricewaterhouseCoopers (PwC) mit 58 Prozent die meist genutzte Technologie, gefolgt von intelligenten Landmaschinen mit 45 Prozent sowie Agrar-Apps und Online-Plattformen mit 39 Prozent.

Ebenfalls zu den IoT-Szenarien gehören Precision Lifestock Farming und Variable Rate Technology (VRT) für die orts- oder teilschlagspezifische Bodennutzung, beides Teilbereiche von Precision Farming. Die US-Studie „Global IoT Market in Smart Farming 2017-2021“ nennt folgende IoT-Szenarien für die Land-, Garten- und Parkwirtschaft:

Yield Monitoring mit Drohnen
Yield Monitoring: Drohnen werden immer häufoger zur BEobachtung von Saatgütern eingesetzt. Quelle: iStock / Ekkasit919.

Smart Irrigation und Greenhouses (intelligente Bewässerungssysteme und Gewächshäuser), Drohneneinsätze zur Beobachtung von Saatgütern und Weidevieh, Robotics mit teilweise schon fahrerlosen Landmaschinen, Yield Monitoring (Ertragsüberwachung) und Farm Management Systems (FMSs) für Einblicke und Steuerung aller Prozesse.

Lösungen „oft am Landwirt vorbeiprogrammiert“

Der ostwestfälische Landmaschinenhersteller Claas ist Initiator von 365FarmNet, einer digitalen Plattform für das moderne Hofmanagement, und laut eigenem Bekunden einer der führenden Software-Anbieter für die Branche. Der Initiative haben sich neben einer Reihe von Landmaschinenherstellern auch die Allianz, BASF, die Volks- und Raiffeisenbank und der Wetterkartenanbieter meteoblue angeschlossen.

Wie Maximilian von Löbecke, CEO des Berliner Unternehmens , sagt, sei Precision Farming oft am Landwirt vorbeiprogrammiert. 365FarmNet dagegen wolle die Landwirte abholen und in den Prozess der Digitalisierung miteinbeziehen, um gemeinsam den Herausforderungen in der Landwirtschaft zu begegnen.

Welche Herausforderungen das sind und welche Bereiche die verschiedenen eigenen Softwaretools abdecken, zeigt die folgende Grafik von 365FarmNet. Dazu gehören die Automatisierung, Rinderhaltung, Dünge- und Fruchtfolgeplanung sowie die Auswertung von Daten und Ackerschlagkarten, um Landwirte bei Digitalisierung zu unterstützen.

Herausforderungen in der Landwirtschaft
Ob Lager & Logistik, Planung der Fruchtfolge oder Auswertungen von Daten - mit diesen Herausforderungen haben Landwirte oftmals zutun. Quelle: 356FarmNet.

Diese ist vielfach nötig, um wettbewerbsfähig zu bleiben und effizienter zu werden. Die Digitalisierung und die IoT-Anbindung ermöglichen es, dass die Landwirte oft gar nicht mehr selbst aufs Feld oder in die Ställe gehen müssen, sondern alles bequem von ihrem hofeignen Büro aus steuern können.

Vollautomatische Melkanlagen für die Kühe in den Ställen sind fast schon ein alter Hut. Aber an den Fesseln oder an den Hälsen der Muttertiere sieht man immer öfter Manschetten mit Sensoren, welche die Vitalitätsdaten, die Bewegung, Krankheiten und die für die Milchgewinnung so wichtige Brunst der Muttertiere messen und übermitteln. Das schlägt sich für die Landwirte in einer enormen finanziellen und personellen Ersparnis wieder.

Von Drohnen und intelligenten Wetterstationen

EuroNews berichtet in der Futuris-Reihe von einem Olivenhain in Griechenland. Dort wird als Teil eines europäischen Forschungsprojektes unter anderem eine Drohne mit Multispektralkamera eingesetzt, um das Wachstum der zum Teil hundert Jahre alten Bäume von oben zu verfolgen.

5G in der Landwirtschaft
IoT kann die Prozesse in der Landwirtschaft nachweislich vereinfachen. Quelle: iStock / Scharfsinn86.

Drohneneinsätze sind auch in der deutschen Landwirtschaft keine Seltenheit mehr, scheitern aber mithin an den nötigen Bandbreiten, wenn überhaupt Internet vorhanden ist.

Ein weiteres Ziel des Athener Agrarwissenschaftlers Evangelos Anastasiou ist es, mit intelligenten Messstationen und damit verbundenen Bodenfeuchte-Sensoren dem Olivenbauern zu ermöglichen, die Bewässerung der Felder via Telefon zu steuern.

Noch viele weiße Flecken über den Feldern

Doch wie bei der Diskussion um die Vergabe der 5G-Lizenzen wieder thematisiert wurde, gibt es gerade in ländlichen und grenznahen Regionen noch viel zu viele weiße Flecken. Edge Computing kann das Problem mit besagter (Vor-)Verarbeitung der Daten laut ScienceDirect zwar etwas verringern, aber auch nicht völlig aus der Welt schaffen.

Die Hoffnung vieler Landwirte in Deutschland ruht daher direkt oder indirekt tatsächlich auf 5G. Sie denken dabei aber eher an eine bessere LTE- oder 4G-Abdeckung, welche bei dem Lizenzvergabeverfahren Teil des Forderungskatalogs der Bundesnetzagentur an die vier Bewerber war. Voraussetzung für 5G wiederum wäre ein deutlicher Ausbau des Glasfasernetzes. „Ohne Glasfaser kein 5G“, so die Funkschau. Das kann man aber auch auf 4G und andere Netztechnologien übertragen. Denn in manchen Gegenden gibt es so gut wie gar kein Mobilfunk und kein Internet, so dass sich immer mehr Bürgerinitiativen bilden, die auf eigene Rechnung Glasfaserkabel verlegen, um die Häuser und Bauernhöfe an die letzte Meile anzuschließen.

5G network in agriculturе. Smart farming 4.0
5G in der Landwirtschaft: Die Hoffnung der Landwirte stirbt zuletzt. Quelle: iStock / Scharfsinn86.

IoT & Analytics sind die Schlüssel zu Farming 4.0

Damit Farming 4.0 funktioniert und alles zusammenwirkt, braucht es nicht nur eine möglichst flächendeckende mobile und stationäre Breitbandversorgung, sondern auch besagte IoT-Anbindung und Edge Computing für die Verarbeitung oder Vorverarbeitung der Daten an der Peripherie. Hinzu kommen intelligente Gateways für die Überführung der Daten in die Cloud, um diese dann mittels Data Analytics auszuwerten und nutzbar zu machen.

Die Landwirtschaft bildet dahingehend zwar vielfach schon die Speerspitze der Digitalisierung, aber der Schwerpunkt des IoT-Einsatzes liegt immer noch in den Bereichen Industrie und Logistik. Mit IoT & Analytics als einer der Schwerpunkte hat der französische ITK-Dienstleister Axians diesbezüglich europa- und weltweit schon viele erfolgreiche Projekte umgesetzt, so zum Beispiel zusammen mit IBM und Cisco im Hafen von Rotterdam.

Fazit und Ausblick

Landwirte gelten allgemein als konservativ, aber konservativ heißt ja nicht rückständig, sondern im eigentlichen Sinne bewahrend. Davon abgesehen sind viele von ihnen mit der Digitalisierung ihrer Höfe und Felder schon sehr weit. Wenn das nicht einträglich wäre, würden sie es nicht tun. Und die meisten von ihnen sehen auch schon in kurzer Zeit die Früchte ihrer Investition.

So oder so hat sich das Agrarwesen, ob mit neuen Bewässerungssystemen oder mit der Umstellung auf die Dreifelderwirtschaft im Mittelalter, schon immer im Takt mit der wachsenden Weltbevölkerung wandeln müssen. Diese hat erst 1804 die Milliardengrenze erreicht und sich bis 2011 glatt versiebenfacht. Bis 2050 rechnet die UN mit 9,7 Milliarden Menschen, bis 2100 mit 10,9 Milliarden Menschen, dabei scheint das noch konservativ gerechnet. Die vielen Menschen und das ebenfalls stark wachsende Vieh wollen alle ernährt werden, ohne dass dabei die letzten Ressourcen verbraucht werden und das globale Ökosystem zusammenbricht. Ohne Digitalisierung wird es dabei gar nicht gehen. Denn es gilt, Düngemittel, Saatgüter und den in Zukunft immer wertvolleren Rohstoff Wasser viel effizienter einzusetzen als heute schon. Das kommt schließlich auch dem Umweltschutz zugute.

Dabei sollen künftig auch mehr Drohnen zum Einsatz kommen. Die Bundesregierung hat gerade einen entsprechenden Aktionsplan „unbemannte Luftfahrtsysteme“ aufgelegt. Immer mehr Agrarbetriebe setzen auch auf Sensorik in der Viehwirtschaft, weil es immer schwieriger wird, Landarbeiter zu rekrutieren. Die Probleme, die von der Bundesregierung nach dem Corona-Lockdown zugesagten Kräfte aus dem Ausland für die Erntehilfe zuzuteilen, werden die Bemühungen zur Automatisierung Digitalisierung der Landwirtschaft sicherlich noch einmal mehr beflügeln.

 

Quelle Titelbild: iStock / Scharfsinn86

Diesen Beitrag teilen:

Weitere Beiträge

Die neue „Schlüssel“-Technologie? Unternehmen auf der Suche nach einer Passwort-Alternative

Eine echte, praktikable Alternative für das herkömmliche Passwort zu finden, war lange Jahre das Ziel ... »

02.12.2022 | Redaktion Digital Chiefs

IT-Unternehmen holen in Sachen Diversity & Inklusion auf

Arbeitnehmer legen immer mehr Wert auf Diversity und Equal Pay, auch Bewerber:innen verlangen nach diesen ... »

01.12.2022 | Redaktion Digital Chiefs