Smart Farming und die Zukunft des Agrarsektors

Maximilian Treiber und Josef Bauerdick lehren und forschen am Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik der Technischen Universität München. Ab November 2021 leiten die beiden den neu entwickelten Zertifikatskurs „Smart Farming and IoT in Agriculture“ am TUM Institute for LifeLong Learning. Im Interview erklären sie, welche Relevanz Smart Farming bereits heute besitzt, welches Potenzial IoT im Landwirtschaftssektor bietet – und wie der Agrarsektor der Zukunft aussehen wird.

Warum ist das Thema „Smart Farming“ so aktuell wie nie – und was hat es damit überhaupt auf sich?

Treiber und Bauerdick: „Smart Farming“ und Digitalisierung in der Landwirtschaft sind große Buzzwords. Dahinter steht die Idee, alle digitalen Technologien, die uns heute zur Verfügung stehen, für die Landwirtschaft nutzbar zu machen – eine unglaublich spannende und zukunftsweisende Aufgabe. Ziel muss es sein, die Landwirtschaft effizienter, resilienter, ressourcenschonender und noch nachhaltiger zu gestalten. Technologien bieten uns dabei mächtige Werkzeuge, können jedoch nur flächendeckend erfolgreich sein, wenn sie nahtlos in den Arbeitsalltag integrierbar sind. Wenn es um „Smart Farming“ geht, werden Begriffe außerdem nicht immer sauber abgegrenzt. Hier setzt unser Zertifikatsprogramm an: Wir vermitteln eine präzise Sprache und tiefgreifendes Verständnis der neuesten Forschungsergebnisse. Und wir zeigen, wie die Umsetzung in die Praxis gelingen kann.

Welche Rolle spielt IoT für den Agrarbereich – wird Technologie derzeit noch unterschätzt?

Treiber und Bauerdick: Unterschätzt vielleicht nicht, allerdings noch nicht ausreichend implementiert: Im Bereich der Steuerungs- und Regelungstechnik hat sich viel getan auf unseren Äckern. GNSS und Automatische Lenksysteme sorgen dafür, dass sich Landmaschinen mit einer Genauigkeit von 2-3 cm auf dem Feld bewegen können, Teilbreitenschaltung und Variable Rate Control sorgen dafür, dass auf jeder individuellen Teilfläche ein starker und gesunder Pflanzenbestand entstehen kann.

Viele solcher Systeme sind jedoch aus technischer Sicht noch „old-shool“: Sensorwerte am Getreidesilo müssen beispielsweise oft noch manuell abgelesen und in handschriftliche Notizen oder Excel-Listen übertragen werden.

Die Herausforderung ist, diese Systeme ans IoT anzubinden. Sie werden so schneller, einfacher zu bedienen und Prozesse, die heute viel Zeit der Landwirt*innen binden, können im Hintergrund automatisiert werden, sodass diese ihre Aufmerksamkeit den Bereichen des Betriebes widmen können, in denen ihre Expertise am nötigsten gebraucht wird.

Wie ist die Idee zum Zertifikat entstanden?

Treiber und Bauerdick: Nach dem Studium der Agrarwissenschaften haben wir im Arbeitsalltag festgestellt, dass uns ein „Werkzeugkasten“ fehlt, um die Digitalisierung der Landwirtschaft zu meistern: konkrete Fähigkeiten wie der Umgang mit einer Drohne, die Erstellung von Applikationskarten oder der Aufbau eines Sensorsystems im Feld – aber auch Soft-Skills, wie die Kommunikation zwischen Agraringenieuren, Softwareentwickler*innen und Produktmanager*innen.

Die Idee zu dem Zertifikatskurs entstand, als wir festgestellt haben, dass viele ehemalige Kommiliton*innen, Kolleg*innen aus Partnerunternehmen und Behörden vor ähnlichen Problemen stehen. Ziel des Kurses und unser größtes Anliegen ist es daher, dieses Wissen zu Smart Farming und den Digitalisierungsmöglichkeiten der Landwirtschaft allen Interessierten in kompakter Form zur Verfügung zu stellen – wissenschaftlich fundiert, praxisorientiert und immer zukunftsgerichtet.

Überblick: Inhalte des neuen Zertifikatsprogramms “Smart Farming and IoT in Agriculture”.

Welches sind die Kerninhalte, die der Zertifikatskurs vermittelt?

Treiber und Bauerdick: Zunächst schaffen wir eine präzise Sprache zu den wichtigen Konzepten der Digitalisierung in der Landwirtschaft. Im ersten Teil des Kurses gibt es dann einen Überblick zu den wichtigen Technologien und Entwicklungen, bspw. Robotik und Drohneneinsatz, GNSS (GPS) Systeme und automatische Lenksysteme, Farm Management Information Systems und einige mehr.

Im Anschluss fokussiert sich der Kurs auf IoT. Mit diesem Fokus unterscheiden wir uns von anderen, auf dem Markt bestehenden. Leitfrage ist: Wie können alle Informationen, die ein*e Landwirt*in braucht, aus allen Datenquellen der physischen und digitalen Welt aufbereitet und in einer zentralen Anzeige zusammengeführt werden? Und wie kann das als Grundlage genutzt werden, die Prozesse in der Landwirtschaft automatisieren?

Anhand eines Beispiels bauen die Teilnehmenden in praktischen Übungen ein eigenes IoT System auf, von der Auswahl eines Sensors über die Programmierung eines Mikrokontrollers, bis hin zu einem Dashboard mit bequemer Nutzeroberfläche.

Und zum Schluss: Wie sieht der Agrarsektor im Jahr 2051 aus?

Treiber und Bauerdick: Im Wesentlichen wird sich die Landwirtschaft 2051 um vier Aspekte drehen.

Die Landwirtschaft wird noch nachhaltiger: Durch smarte Maschinenkonzepte und neue Anbaumethoden werden Produktivität und Biodiversität eines agrarischen Produktionssystems keine Gegensätze sein.

Das Landschaftsbild wird sich wandeln: Neue Konzepte werden es erlauben, „gestreiftere“ Landschaften (Spot Farming) zu bewirtschaften, in denen den Bedürfnissen der Nutzpflanze perfekt Rechnung getragen wird, und gleichzeitig Platz für Landschaftselemente und Biotope ist.

Die Landwirtschaft wird smarter: In der Informationsbeschaffung und Aufbereitung werden Satellitendaten noch einfacher zu verwenden sein. Datenverarbeitungssysteme und KI unterstützen Landwirt*innen bei ihren Entscheidungen, basierend auf Algorithmen, aktuellsten wissenschaftlichen Modellen und Live-Daten.

Landwirt*innen stehen im Zentrum, aber auf andere Art: Ihre Expertise wird mehr denn je gebraucht. Sie justieren Systeme nach, wenn die Technik Unregelmäßigkeiten erkennt. Um eingreifen zu können, brauchen sie neben fundiertem Verständnis ihres Berufs auch eine Kenntnis der Technologien – nach dem Grundsatz des „Lebenslangen Lernens“ gewinnt eine kontinuierliche Fort- und Weiterbildung an Bedeutung.

Mehr Informationen zum Programm gibt es hier zu finden.