"Somit ist der Mobilfunkausbau eine klare Chance und eine wichtige Grundinfrastruktur für ländliche Gebiete."

Interview mit Thomas Anken, Agroscope, schweizer Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung

Schweiz, 05.08.2020; Im Interview mit Thomas Anken von Agroscope, dem schweizer Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung, sprachen wir über die Digitalisierung der Land- und Viehwirtschaft in der Alpenrepublik. Schwerpunkt waren hierbei das "Smart Farming", künstliche Intelligenz sowie der Ausbau des LTE / 5G Mobilfunks, dem schon heute "eine wichtige Rolle zu[kommt]".

Das Optimieren, Digitalisieren und Zusammenfassen einzelner Arbeitsgänge wären "... ohne Mobilfunk nicht denkbar ...", führt Herr Anken weiter aus. "5G [kommt] eine wichtige Rolle zu, da diese neue Technologie Daten viel effizienter als 4G überträgt."

Welche weiteren Möglichkeiten sowie Vorteile ein gut ausgebautes 4G- und 5G-Mobilfunknetz für die Digitalisierung der Land- und Forstwirtschaft bietet, lesen Sie in unserem ausführlichen Interview. Ebenso finden Sie praktische Einsatzbeispiele und einen Ausblick in die Zukunft. Braucht zukünftig die digitale Landwirtschaft noch den Menschen?

Thomas Anken: Agroscope ist das Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung und ist dem Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) angegliedert. Agroscope leistet einen bedeutenden Beitrag für eine nachhaltige Land- und Ernährungswirtschaft sowie eine intakte Umwelt und trägt damit zur Verbesserung der Lebensqualität bei.

Die Forschung erfolgt entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Land- und Ernährungswirtschaft. Ziele sind eine wettbewerbsfähige und multifunktionale Landwirtschaft, hochwertige Lebensmittel für eine gesunde Ernährung sowie eine intakte Umwelt.

Die Gruppe Digitale Produktion hat das Ziel, digitale Technologien zu nutzen, um die landwirtschaftlichen Produktionsprozesse effizienter und nachhaltiger zu gestalten.

Thomas Anken: Diese Technik ermöglicht es, Traktoren zentimetergenau und automatisch zu lenken. Wie bei den Navigationssystemen, die wir vom Auto oder vom Smartphone her kennen, erfolgt die Ortung per Satellit. Um eine zentimetergenaue Ortung zu erzielen, wird im Gegensatz zu den herkömmlichen Navigationssystemen ein präzises Ortungssystem, das sogenannte RTK-GNSS eingesetzt. So ist es möglich, Kulturen sehr genau auszusäen, Fahrspuren über die Jahre immer an dieselbe Stelle zu legen oder Hackgeräte zu steuern. Diese Systeme sind in der Praxis schon breit im Einsatz.

Thomas Anken: Das Wachstum von Pflanzen wird durch verschiedenste Faktoren beeinflusst. Düngung, Wasserversorgung, Krankheiten, Bodeneigenschaften, Wetter etc. haben alle einen Einfluss wie gut oder schlecht eine Pflanze gedeiht. Ziel ist es, mittels unterschiedlichster Sensoren die verschiedenen Zustände zu erfassen und dem Landwirten möglichst gute Entscheidungsgrundlagen zur Verfügung zu stellen, damit er darauf basierend die Düngung, den Pflanzenschutz und die Bewässerung bemessen kann. Daneben gibt es viele weitere verschiedene digitale Systeme, die der Landwirt einsetzt. Beispiele dafür sind kameragelenkte Hackgeräte, Melkroboter, Fütterungsautomaten, Lüftungssteuerungen verschiedenste Apps auf dem Smartphone etc. All diese Anwendungen stehen unter dem Dach des "Smart Farming" oder "Digital Farming".

Thomas Anken: Mit über 1000 Melkrobotern, die in der Schweiz Kühe melken oder ungefähr jedem zweiten neuen Traktor, der mit einem automatischen Lenksystem ausgerüstet wird, sind diese Technologien definitiv in der Praxis angelangt. Damit ist das Potential aber noch lange nicht ausgeschöpft und verschiedenste weitere Lösungen, wie zur Optimierung der Düngung oder zur Verbesserung des Pflanzenschutzes, befinden sich in der Entwicklung.

Thomas Anken: Bei Lohnunternehmern ist es schon weit verbreitet, dass sie mittels entsprechender Managementsysteme Arbeitsaufträge zentral erfassen und dem Fahrer die Aufträge und allfällige Änderungen direkt auf das Terminal im Traktor senden. So findet der Fahrer das Feld sehr einfach und erhält auch alle anderen Angaben zum auszuführenden Job direkt zugestellt. Der Fahrer kann dann diese Daten ergänzen und beispielsweise die eingesetzten Materialien und Düngemittel erfassen. Alle Daten werden nur noch einmal erfasst und stehen dann allen Akteuren zur Verfügung. Dafür waren früher rund 4-5 Arbeitsgänge nötig: Auftragserfassung – Auftrag kommunizieren – Erledigte Arbeit auf dem Feld auf Papier erfassen – Daten übertragen - Rechnung erstellen… Ohne Mobilfunk wären solche Systeme nicht denkbar.

Da 5G eine deutlich effizientere Datenübermittlung ermöglicht, öffnen sich neue Türen für datenintensive Anwendungen wie beispielsweise die Kartierung von Unkräutern und Pflanzenkrankheiten. Wegen der sehr geringen Latenzzeit, wird diese Technik auch für die Steuerung von Maschinen eingesetzt werden können. Da bestehen klare Parallelen zur Entwicklung autonomer Personenwagen.

Thomas Anken: Bei 4G hat die Schweiz ein sehr dichtes Netz auch bis in entlegene Gebiete. Der 5G-Ausbau ist in abgelegenen Gebieten noch nicht sehr weit fortgeschritten, wird aber Breitband Internet dorthin bringen können, wo das Verlegen von Glasfasern zu teuer wäre. Somit ist dies eine klare Chance und eine wichtige Grundinfrastruktur für ländliche Gebiete. Es bleibt zu hoffen, dass der Ausbau zügig fortschreitet.

Thomas Anken: Die Landwirtschaft der Zukunft wir sicher deutlich datenbasierter arbeiten als dies heute der Fall ist. Viele Sensorsysteme sind schon heute im Einsatz und es kommen immer weitere hinzu. Dies bedingt eine möglichst gute Datenübertragung, damit die dezentral erfassten Daten zentral ausgewertet werden können. Somit kommt 5G eine wichtige Rolle zu, da diese neue Technologie Daten viel effizienter und bezogen pro Dateneinheit mit viel weniger Strahlung überträgt als dies 4G tut.

Thomas Anken: Es gibt heute schon erste Sensoren die die Aktivität des Rindviehs erfassen und die Daten per 5G übertragen.

Thomas Anken: Typische Beispiele sind die automatische Erkennung von Unkräutern, was langsam praxisreif wird und auf Hack- und Spritzrobotern eingesetzt wird. Unkräuter liessen sich mit bisherigen klassischen Auswertungsalgorithmen nur fehlerbehaftet erkennen. Neuronale Netze öffnen nun neue Möglichkeiten und schaffen es, unter variablen Bedingungen, Unkräuter sicher zu erkennen. Dies eröffnet ganz neue Perspektiven. Wenn das einzelne Unkraut richtig erkannt wird, dann kann es einzelpflanzenspezifisch behandelt werden. Somit lässt sich im Biolandbau die mühsame Jätarbeit durch Maschinen verrichten.

Andere Möglichkeiten des Einsatzes von KI sind die Erkennung der Brunst oder Fressstörungen bei Milchvieh, basierend auf Beschleunigungsdaten von Sensoren, die in eine Ohrmarke integriert sind. Diese Beispiele zeigen, dass nicht nur Sensoren und Aktoren, sondern auch die Datenauswertung eine zentrale Rolle einnimmt.

Thomas Anken: Der Melkroboter ist ein typisches Beispiel, das wohl auch für die Zukunft gilt. Er nimmt dem Menschen viel repetitive Arbeiten ab und sammelt zugleich viele Informationen, die der Entscheidungsfindung im Management dienen. Landwirtinnen und Landwirte werden keineswegs überflüssig, denn der Mensch ist für eine ganzheitliche Beurteilung der Gesundheit und der Performance der Tiere bis anhin unersetzlich. Ähnliche Entwicklungen zeichnen sich ebenfalls im Pflanzenbau ab. Die Technik ersetzt die Handarbeit immer stärker und verbessert durch ausgefeilte Sensorsysteme die Effizienz der Bewirtschaftung. Landwirtinnen und Landwirte wird es noch lange geben, deren grosse Erfahrung lässt sich technisch nicht so leicht ersetzen.