Dicke Kartoffeln statt dicker Luft – die digitale Landwirtschaft

Ob alternde Gesellschaft der Industrienationen oder der Boom junger Menschen in den Entwicklungsländern –alle müssen essen. Der Hunger von etwa 10 Milliarden Menschen im Jahr 2050 wird die globale Landwirtschaft und Umwelt enorm herausfordern. Wie schaffen wir es, alle Menschen satt zu bekommen, ohne die Erde in einen ultimativen  Kollaps zu führen?

So wenig wie möglich – so viel wie nötig Landwirtschaft mit dem Smartphone steuern? Eine Utopie?

Nein, ein reales Zukunftsszenario: Satellitengestützten Wetterinformationen, Sensordaten aus dem Boden, Daten über Wasser- und Luftqualität, Stickstoffgehalt und andere Umweltbedingungen: Die Erhebung dieser Daten geben Landwirten Aufschluss darüber, welche Düngermischung in welcher Menge benötigt wird, wie viel Wasser, welche Mischung von Saatgut am besten geeignet ist und vieles mehr. Digitalisierte Landwirte erzielen bessere Ergebnisse und schonen Umwelt und Ressourcen.

Der smarte Bauer betreibt Präzisionslandwirtschaft

Die Analyse von Daten kann Landwirten helfen, mehr Nahrungsmittel  bei gleichzeitig geringerer Umweltverschmutzung zu produzieren. Die technologische Entwicklung macht Hoffnung:  Der Einsatz digitaler Technologien scheint daher nichts Geringeres zu sein, als die Lösung des Welthungers.

Maniokanbau mit künstlicher Intelligenz

Die Maniokpflanze  gilt als eine der weltweit wichtigsten Nahrungspflanzen. Diese Nutzpflanze ist ein hervorragender Kohlenhydratelieferant.

Laut einer Publikation bei arXiv hat ein Forscherteam nun eine künstliche Intelligenz entwickelt, die in der Lage ist, Krankheiten der Pflanze selbständig zu erkennen. Mit Erfolg: Die KI erkennt mit einer Genauigkeit  von 98 Prozent die braune Blattfleckenkrankheit, wie erste Tests ergaben.  Doch nicht nur die Vermeidung von Ernteausfällen, auch die Ernte selbst  kann mit neuen Technologien effizienter organisiert werden.

Roboter ran an die reifen Äpfel!

In einer Kooperation haben zwei Unternehmen aus Israel und Kalifornien den ersten Apfelpflückroboter der Welt entwickelt. Dieser soll spätestens Anfang 2019 den Markt erreichen und den Mangel an menschlichen Erntehelfern ausgleichen.  Dabei ist der Roboter mit dem Namen Fresh Fruit Mechanical Harvester nicht nur für die Apfelernte gedacht . Er soll zum universellen  Ernteroboter ausgebildet werden.

Landwirtschaft mit Unkrautfeind Roboter und Felddrohne

Die Bewirtschaftungsdichte der Felder kann durch Vermessungen mit Drohnen berechnet werden, wie auch das Wachstum und die Entwicklung der Feldfrüchte. Die smarte Auswertung der erhobenen Daten in der Agrarwirtschaft wird heute als „Landwirtschaft 4.0“ bezeichnet.  Drohnen und Roboter erkennen schädliche Pflanzen und können diese eigenständig entfernen.

Denkende Felder

Felder können mit künstlicher Intelligenz ein „Bewusstsein“ für ihren Zustand bekommen: Über den gesamten Zyklus – von der Einsaat bis zur Ernte! Sie dokumentieren und  kommunizieren ihren Status und notwendige Eingriffe. Dabei werden die Daten der letzten Ernten gespeichert und analysiert.  Die Anbauflächen lernen aus ihren Erfahrungen für kommende Jahre – Sie werden mit mit jeder Ernte „schlauer“.

Seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts halten Roboter bereits Einzug in die Landwirtschaft, um die Landwirte bei ihrer Arbeit zu unterstützen. Analog zur Industrie waren sie es zunächst Automaten, die  halfen, die Masse der anfallenden  Arbeiten zu bewältigen. Mit der künstlichen Intelligenz halten nun in der Landwirtschaft die autonomen Maschinen Einzug.

Jetzt erst recht:  Beruf mit Zukunft – Digitaler Landwirt

Der Einsatz von Großdatentechnik und Sensoren erfordert Experten, die breites Wissen in sich vereinen. Für den erfolgreichen Einsatz der digitalen Technologien ist es unabdinglich, dass jemand mit dem erforderlichen agrarwissenschaftlichen Fachwissen vor Ort ist, der darüber hinaus zumindest rudimentäre IT-Kenntnisse besitzt.  Der Landwirt – oder dann vielleicht eher der Agraringenieur oder Agrarinformatiker – wird ein hochspezialisierter und gefragter Beruf sein.

Hochwertige und bezahlbare Lebensmittel

Felder können heute mit datenbasierter Präzisionslandwirtschaft individuell bewirtschaftet werden. Pflanzen werden maximal in Ruhe gelassen und erhalten nur das geringste erforderliche Maß an Behandlung. Beispielsweise können bei Schädlingsbefall ausschließlich die betroffenen Pflanzen mit Pestiziden behandelt werden – alle anderen bleiben unbehandelt. Das vermindert Umweltbelastungen wesentlich und fördert die Artenvielfalt. Bioanbau kann gängiger Standard werden, da der Bedarf an Schädlingsbekämpfungsmitteln extrem minimiert wird.

Roboter, Drohnen und Sensoren erheben exakte Informationen und KI ermittelt das nötigeMaß an landwirtschaftlichen Eingriffen.

„Was der Bauer nicht kennt…“: Notwendige Transparenz und die Skepsis der Landwirte

Wie in allen Bereichen steht auch in der Landwirtschaft „Sharing“ ganz oben. Desto mehr die Landwirte ihre Daten austauschen, desto smarter werden ihre Analysen. Auch Landwirte sind damit den neuen Forderungen nach Transparenz unterworfen, welche die digitalen Technologien in alle Bereiche unseres Lebens trägt.

Ihre Daten sind das „neue Kapital“ der künftigen Landwirtschaft. Wer als Landwirt eine Perspektive haben will, muss sich den neuen Technologien öffnen. Nicht nur das, Landwirte müssen bereit sein, transparent zu sein – in alle Richtungen – vom Lieferanten bis zum Verbraucher.

Sie müssen ihre Informationen nicht nur untereinander teilen, um in der datenbasierten Landwirtschaft erfolgreich zu sein, sondern auch mit Lieferanten und Kunden. Transparenz über die gesamte Agrarproduktionskette hinweg – vom Lieferanten der Futtermittel bis hin zum Abnehmer der Produkte – eröffnet die Möglichkeit eines individuell digital optimierten Betriebes.

Wenn beispielsweise ein Feld einen Schädlingsbefall meldet, der Lieferant durch smarten Datenaustausch davon unverzüglich erfährt und ohne große Verzögerungen Schädlingsbekämpfungsmittel in exakt benötigter Menge liefert – dann bleiben viele andere Pflanzen und auch die Umwelt verschont. Darüber hinaus werden Kundenbedürfnisse, nach möglichst unbehandelten Produkten, in bester Weise erfüllt.

Aber: Die Möglichkeiten, die die digitale Landwirtschaft schon heute bietet, werden noch wenig genutzt.  Im Jahr 2016 haben nur gut zwanzig Prozent der Bauern IT-gestützte Systeme für die Bewirtschaftung ihrer Höfe verwendet.

Ein Umdenken lohnt sich. Der digitale Landwirt wird bei einer Tasse Tee mit dem Smartphone zuschauen können, wie seine Kartoffeln dick werden.