The Internet of farms

Das Internet of Farms

Die Landwirtschaft verändert sich. Doch sehr häufig kommen die Eindrücke, wie diese Veränderungen geschehen, von außerhalb der Branche. Luda vertritt die Perspektive der Landwirte. Das ist unsere Aufgabe. Unsere Technologien werden von Landwirten für Landwirte entwickelt. Die Frage, welche Vorteile sie den Landwirten bieten, steht bei uns immer am Anfang der Produktentwicklung. Doch wir befassen uns auch intensiv mit der Frage, wie neue Technologien – seien es unsere oder die anderer Anbieter – zu Veränderungen in der Landwirtschaft beitragen.

Dieser Jahresrückblick beschreibt die Veränderungen in den Arbeitsweisen landwirtschaftlicher Betriebe.

Vier Trends in landwirtschaftlichen Betrieben

Mehr Sensoren und mehr Daten

Sensoren für landwirtschaftliche Betriebe werden immer ausgereifter und kostengünstiger. Sie liefern mehr Daten denn je und da ihr Preis zurückgeht, können die Landwirte jetzt mehr davon nutzen. Die Präzisionslandwirtschaft hat zu Sensoren geführt, die nützliche Daten wie zum Beispiel Informationen über die Bodenfeuchtigkeit, die Häufigkeit von Schädlingen und den Stickstoffgehalt erfassen. An Maschinen angebrachte Sensoren messen den Stickstoffgehalt vom Pflanzenschutzgerät aus, oder den Ertrag vom Mähdrescher aus, und erstellen zusammen mit dem GPS des Traktors detaillierte Ertragskarten.

Die mit GPS mögliche Präzision genügt den Landwirten in der Regel nicht. Die GPS-Genauigkeit beträgt fünf Meter, doch Landwirte, die mit GPS arbeiten, benötigen zentimetergenaue Angaben, um ihre Felder präzise bestellen, bepflanzen, besprühen und ernten zu können. Beim RTK-GPS kommen stationäre Referenzstationen zum Einsatz. Zusammen mit den GPS-Empfängern des Traktors lässt sich damit das Problem lösen – allerdings zu erheblichen Kosten. Neue Positionierungssysteme wie das europäische Satellitennavigationssystem Galileo verbessern die Genauigkeit, ohne dass teure Funkgeräte nötig sind.

Fest auf dem Feld angebrachte Sensoren kamen bisher häufiger beim Gartenbau als in der professionellen Landwirtschaft zum Einsatz. Dies ändert sich mit neuen stationären Feldsensoren wie dem Pulsepod des Unternehmens Arable Labs Inc. Mit dem Ziel, das erste Feldsensoren-Netzwerk aufzuziehen, startete die Climate Corporation (eine Tochtergesellschaft von Monsanto) kürzlich ihre FieldView-Plattform für Gerätehersteller.

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Landwirtschaftliche Entscheidungen mithilfe von Daten treffen

Der Softwarebereich hat sich in den vergangenen Jahren erheblich weiterentwickelt. Von Software für die Präzisionslandwirtschaft bis zu speziellen ERP-Systemen für Agrarbetriebe haben Landwirte jetzt die Möglichkeit, alle Kosten und Einkommensquellen in ihrem landwirtschaftlichen Betrieb zu steuern. Spezielle Precision-Farming-Software erstellt äußerst detaillierte topographische Karten mit Informationen über Ertrag, Bodenfeuchtigkeit, Stickstoffgehalt, Anbauleistung etc. Diese Technologien lösen das Problem, „nicht zu wissen, was das Problem ist“, und werfen gleichzeitig ein neues Problem auf: Wie sind all die verfügbaren Daten zu interpretieren und wie lassen sich auf deren Grundlage Entscheidungen treffen?

Der Pflanzenbau ist nicht der einzige Bereich, in dem große Datenmengen eine große Auswirkung haben.Farmeron hilft Milchbauern, mehr Daten zu gewinnen und fundiertere Entscheidungen zu treffen. Porphyrio leistet dasselbe für Geflügelzüchter.

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Fernüberwachung und -steuerung

Ausrüstung, Personal und Wetter sind die drei kritischen Faktoren jedes landwirtschaftlichen Betriebs. Eine einzige Ernte genügt, um zu verstehen, dass dies keine Theorie ist, sondern konkrete Auswirkungen auf die Praxis hat. Das Wetter bestimmt, wann wir ernten können, und die Ausrüstung und das Personal bestimmen, wie schnell wir die Ernte sicher im Silo einlagern können. Durch die Fernüberwachung können Landwirte logistische Fragen lösen. Hat der Landwirt eine Kamera im Stall und einen Sensor im Dieseltank, muss er die Mähdrescherkabine nicht mehr verlassen, um die Kühe oder die noch vorhandene Menge Diesel im Tank zu kontrollieren. Er kann das stattdessen von einem Smartphone oder Tablet aus tun. Fügt man dem noch die Möglichkeit hinzu, Geräte wie Fütter- und Melkroboter oder Wasserpumpen und Elektrozäune aus der Ferne zu steuern, verwandelt sich das Smartphone in eines der wichtigsten Hilfsmittel im landwirtschaftlichen Betrieb.

Kontinuierliche Automatisierung

Auch landwirtschaftliche Maschinen lassen sich aus der Ferne bedienen. GPS-gesteuerte Traktoren, die mit oder ohne Überwachung fahren können (Folgetechnologie, automatische Lenkung), gibt es schon seit mehreren Jahren auf dem Markt. John Deere, Fendt und Case IH sind führende Traktorenhersteller, die mit Innovationen im Bereich autonom fahrender Traktoren aufgetreten sind. Der fahrerlose Traktor existiert, doch wie bei den selbstfahrenden Autos bedarf es noch einiger Jahre Entwicklung, bis eine Reihe von Optionen für vollständig autonome Traktoren zur Verfügung steht. 2016 präsentierte Case IH einen Konzepttraktor ganz ohne Kabine. Andere Hersteller wie ATC gingen mit Konzeptfahrzeugen wie dem „Spirit“ noch einen Schritt weiter und überarbeiteten das Design der neuen Generation an Traktoren komplett. Die meisten neuen Traktoren sind mit GPS und automatischer Lenkung erhältlich, und mehrere Anbieter können GPS-Spurführungssysteme in älteren Maschinen nachrüsten. Auch Hersteller von Anbaugeräten reden mittlerweile ein Wörtchen mit. Kinze hat ein autonomes Erntesystem entwickelt, das den Fahrer im Traktor des Überladewagens überflüssig macht.

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Das Internet of Farms (IoF)

Das sogenannte Internet of Farms ist der Sammelbegriff für alle mit dem Internet verbundenen Geräte in der Landwirtschaft. Von einfachen vernetzten Switches bis zu fortschrittlichen Bodensensoren ist heutzutage fast jeder neu auf den Markt kommende Sensor internetfähig. Das ist Farming 4.0 – angepasst an die reale Welt der Landwirte.

Kompatibilität: Zusammenarbeit ist besser

Wäre es nicht hervorragend, wenn Ihr Dieseltanksensor Ihrem Smartphone den Auftrag geben könnte, mehr Diesel zu bestellen? Oder wenn Ihre Wetterstation dem autonomen Pflanzenschutzgerät den Befehl erteilen könnte, mit dem Spritzen aufzuhören, wenn es nach Regen aussieht? Damit die Technologien des Internet of Farms von den Landwirten eingesetzt werden können, muss die Kommunikation zwischen ihnen genauso standardisiert werden wie die standardisierte ISOBUS-Kommunikation zwischen Anbaugerät und Traktor. Für das Internet gibt es bereits eine vollständige Palette an Kommunikationsstandards. Die kostengünstigste Option für die Hersteller ist meistens die Implementierung dieser Standards.

Selbe Hardware, bessere Software

Die Nutzung standardisierter Internettechnologien zur Kommunikation zwischen IoF-Geräten öffnet das Feld für die Softwareentwicklung. Für Landwirte, die nach der für ihren Betrieb am besten geeigneten Software und passenden Sensoren und Controllern suchen, ist das eine gute Nachricht. Dank der IoF-Technologien sind Landwirte nicht von den Geräten eines bestimmten Herstellers abhängig. Sensoren und Controller verbinden sich auf dieselbe Art mit einer zentralen Software, wie Anbaugeräte unterschiedlicher Marken an denselben Traktor angeschlossen werden können.

Intelligentere Sensoren und intelligentere Apps

Entwickler von IoF-Geräten stehen vor denselben Herausforderungen wie Entwickler von Haushalts- und Bürogeräten und für das Internet of Things im Allgemeinen. Mehr Akteure, die günstigere Elektronik und der Lösungs- und Erfahrungsaustausch haben zu besseren Sensoren, Apps und Anwendungen geführt. Geringere Kosten und bessere Designs beseitigen die Barrieren, die der Einführung neuer Technologien gegenüberstehen.

Könnte kleiner besser sein?

Unsere Traktoren und Anbaugeräte werden immer größer – unter anderem deswegen, weil sich die Betriebsgröße leichter anpassen lässt als die Zahl der Arbeitskräfte. Häufig ist es einfacher, neue Anbauflächen dazuzukaufen oder zu pachten, als kompetente Arbeitskräfte zu finden und einzustellen. Ein größerer Traktor ermöglicht dem Landwirt die Verwendung größerer Geräte und somit die Bewirtschaftung größerer Flächen.

Von manueller Arbeit über die tierische Zugkraft bis hin zu noch größeren Traktoren: Die wichtigsten landwirtschaftlichen Geräte wurden alle rund um den Landwirt bzw. den Bediener entwickelt. Nachdem Traktoren immer autonomer und Fahrer überflüssig werden, stellt sich eine neue Frage: Brauchen wir Traktoren überhaupt noch?

Im Rahmen des Projekts MARS hat Fendt in Kooperation mit der Hochschule Ulm, in Deutschland diese beiden Perspektiven analysiert. Die Forscher beschäftigten sich mit der Frage, ob das Prinzip „mehr Maschinen“ eine zukunftsfähige Alternative zu „größeren Maschinen“ sein könnte, und entwickelten ein Konzept für landwirtschaftliche Geräte, das einen einzelnen großen Traktor durch einen Schwarm kleinerer, autonomer Maschinen ersetzt, die von einer zentralen Software gesteuert werden.

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Die Rolle des Landwirts

 

In der Vision von Luda.Farm entlasten Technologien den Landwirt und helfen ihm, mit weniger Personal zurechtzukommen. Wir sind überzeugt, dass neue Informationstechnologien für Landwirte auf einer Plattform beruhen sollten, die von den Landwirten bereits genutzt wird: dem Smartphone. Die Technologien sollten klare und verwertbare Informationen liefern, die jederzeit und an jedem Ort zugänglich sind.

Neue Informationssysteme für Landwirte sollten außerdem modular aufgebaut sein (damit der Landwirt die Größe des Systems selbst bestimmen kann) und ein gutes Preis-Leistungsverhältnis aufweisen.

Wie in jeder Branche kommt auch in der modernen Landwirtschaft viel mehr Technik als früher zum Einsatz. Landwirte führen schon seit langem neue Technologien in ihren Betrieben ein, und anders als in anderen Bereichen hat sich die Landwirtschaft als äußerst widerstandsfähig gegenüber disruptiven Technologien erwiesen. Dies ist in erster Linie auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich die Grundbedingungen und -voraussetzungen nicht geändert haben: schönes Wetter, guter Boden und Know-how.

Während sich also die Hilfsmittel weiterentwickeln, wird sich die Rolle des Landwirts höchstwahrscheinlich nicht verändern. Der Landwirt wird weiterhin vom eigenen Können und dem Wissen über sein Land abhängig sein. Die Landwirte auf der ganzen Welt werden, wie seit jeher, auch in Zukunft die besten „Hüter“ ihres Landes sein.

Mattias LachnerVorstandsvorsitzender Luda.Farm