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11.06.2024 | Offhighway | Kompakt erklärt | Online-Artikel

Was ist Smart Farming?

verfasst von: Christiane Köllner

4 Min. Lesedauer

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Der Digitalisierung ist auch in der Agrarbranche ein großes Thema. Unter dem Schlagwort Smart Farming halten datengetriebene Lösungen Einzug in die Landwirtschaft. Was sich dahinter verbirgt, haben wir kompakt erklärt. 

Smart Farming, auch Landwirtschaft 4.0 beziehungsweise Digital Farming, gilt als Zukunftsstrategie für die Landwirtschaft und umfasst neue Produktions- und Managementtechniken. Smart Farming lässt sich als eine Automatisierung auf Verfahrens- und Betriebsebene bezeichnen. Mittels dieser digitalisierten Landwirtschaft sollen betriebliche Prozesse, Effizienz und Nachhaltigkeit gesteigert werden. Die Landwirtschaft entwickelt sich damit weg vom kleinbäuerlichen Betrieb hin zur einer Präzisionslandwirtschaft

Smart Farming umfasst den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI), Internet der Dinge (IoT) und Big-Data-Analysen zur Optimierung landwirtschaftlicher Prozesse. Fast jeder zweite Agrarbetrieb beschäftigt sich bereits mit KI und nutzt digitale Technologien und Verfahren, wie eine Befragung unter 500 landwirtschaftlichen Betrieben, die der Bitkom und die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) durchgeführt haben, ergeben hat.

Von intelligenter Feld-Bewässerung bis zur datenbasierten Aussaat 

Etwas konkreter formuliert können mit digitalisierten Systemen beispielsweise Krankheiten bei Nutztieren frühzeitig erkannt werden, Monitoringsysteme können das Tierwohl verbessern. Ferner lassen sich die Aussaat optimieren und Düngemittel und Herbizide (Smart Spraying) punktgenau spritzen. Digital-Farming-Lösungen können aber auch die Informationsgewinnung über Wetter und Bewässerung und die Ernte von Feldfrüchten unterstützen sowie Carbon Farming ermöglichen. Es geht aber auch um Farm-Management-Systeme, die Landwirten bei der Verwaltung ihrer Betriebe helfen und etwa eine optimierte Flottenverwaltung und Betriebsführung unterstützen. Langfristig könnten zudem digital gesteuerte, automatisierte Landmaschinen das Gesicht der Landwirtschaft deutlich verändern. Grundlage für dieses intelligente Wirtschaften sind große Plattform-Lösungen. Zentrales Bindeglied ist dabei die Konnektivität, also der Datenaustausch zwischen Maschinen, Anlagen, Menschen und Robotern. 

Empfehlung der Redaktion

2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

Technologieperspektive

Die Geschichte von Landtechnikentwicklung zeigt einen Wandel zu methodisch – analytischen Vorgehensweisen. Trotzdem sind die vielfältigen Stoffgesetze noch unzureichend erforscht. Entwicklungsziel war und ist die fortwährende Erhöhung der Produktivität. Neu ist die Motivation zu nachhaltigeren Produktionsweisen. In den kommenden zwanzig Jahren werden sich Maschinenkonzepte in Richtung hochautomatisierter, flexibel und kollaborativ – teilautonom einsetzbarer Gerätesysteme verändern und so der direkte Zusammenhang zwischen Produktivität und Größe einer Maschine an Bedeutung verlieren.

 

Wachstumsmarkt digitalisierte Landwirtschaft

Die digitalisierte Landwirtschaft ist ein Wachstumsmarkt. Während der globale Smart-Farming-Markt im Jahr 2022 noch auf rund 15 Milliarden US-Dollar geschätzt wurde, prognostiziert BIS Research für 2027 einen Marktwert von 33 Milliarden US-Dollar. Doch trotz dieser optimistischen Prognose fällt die aktuelle Zwischenbilanz gemischt aus. "Einerseits sind viele Digital Farming Lösungen auf Betriebsebene verfügbar. Andererseits bestätigen Studien, dass ihre Verbreitung hinter den Erwartungen zurückbleibt, sowohl was die Effizienz in den Betrieben als auch die Marktakzeptanz betrifft", schreiben die Springer-Autoren um Jörg Dörr in der Einleitung zum Handbuch Digital Farming. Insbesondere bestehe eine Diskrepanz zwischen dem Ziel von Digital Farming, den Weg zu mehr Nachhaltigkeit zu ebnen und den derzeitigen landwirtschaftlichen Praktiken. 

Dörr und die weiteren Autoren sehen daher noch folgende Handlungsfelder, die sie in der Zusammenfassung zum Handbuch Digital Farming darlegen: 

  • Befähigung der Landwirte: Um fundierte Entscheidungen zu treffen, wenn es um Digital Farming-Lösungen geht, müssten Landwirte die neuen Technologien in ausreichendem Maße verstehen und nutzen.
  • Mit Empirie die Vorteile der digitalen Technologie aufzeigen: Da die digitale Transformation des landwirtschaftlichen Ökosystems noch in den Anfängen stecke, fehle derzeit noch ein umfassendes Wissen über empirisch nachgewiesene Vorteile und Nebenwirkungen von Digital-Farming-Lösungen. Dies betreffe insbesondere saisonübergreifende, kultur- und ernteübergreifende und nachhaltige Nutzenberechnungen. Um diese Situation zu verbessern, plädieren die Autoren für eine Datenerfassung und -speicherung über alle landwirtschaftlichen Bereichen hinweg. Für vergleichbare die Ergebnisse sollte ein gemeinsamer Datenstandard angestrebt werden.
  • Mehrdimensionale Sicht auf Mehrfachvorteile: Oft seien die Vorteile von Lösungen für die digitale Landwirtschaft schwer zu quantifizieren und werden von den Interessenvertretern auf nur eine Dimension reduziert. "Die Vorteile von Digital Farming-Lösungen sollten jedoch in einem mehrdimensionalen Raum gesehen werden, der direkte Einsparungen, Auswirkungen der Lösungen auf die Nachhaltigkeit, Auswirkungen auf die Arbeitskräfte (in Bezug auf Quantität und Qualität), saisonübergreifende Effekte, mögliche Voraussetzungen oder die Ermöglichung neuer Geschäftsmodelle für die Zukunft umfasst", so die Autoren. Mehr Forschung und Entwicklung sei im Hinblick auf die multidimensionale Quantifizierung und die Abhängigkeiten von Nutzen und Wirkungen von Digital-Farming-Lösungen notwendig.
  • Interoperabilität von Produkten, Dienstleistungen und Lösungen auf dem Acker: Eine weitere zentrale Herausforderung im Ökosystem der digitalen Landwirtschaft ist laut der Autoren die mangelnde Interoperabilität der Tausenden von Lösungen für die digitale Landwirtschaft. Es sei jedoch bereits eine klare Tendenz zu mehr Interoperabilität und einem besseren Austausch von Daten und Diensten erkennbar.
  • Skalierung durch Interoperabilität in der Lebensmittelkette: Der Wiederaufbau historischer lokaler Wertschöpfungsketten könne von Co-Creation-Methoden profitieren, die Experten aus den Bereichen Agronomie, Nachhaltigkeit, Digitaltechnik und Lebensmittelmarkt zusammenbringen, um bessere Versorgungsmöglichkeiten zu entwickeln. 

Springer-Autor Franz Kuntke macht in seinem Buch Resilient Smart Farming noch auf eine weitere Herausforderung aufmerksam: Mit dem Trend zu mehr Digitalisierung sei es wichtig, dass landwirtschaftliche, softwarebasierte Systeme einem resilienten Systemdesign folgten. Systeme und Architekturen sollten erforscht werden, die auch bei einem Ausfall der Infrastruktur zumindest eine rudimentäre Funktionalität gewährleisten würden. Bislang stehe die Resilienz von Technologien in diesem Sektor noch nicht so sehr im Vordergrund. Eine besondere Herausforderungen ist zum Beispiel im Hinblick auf autonome Systeme die sichere Objekterkennung.

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