FarmExpert 4.0: Start des Forschungsprojekts

Die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, die Technischen Universität München und das Landeskuratorium für Pflanzliche Erzeugung entwickeln einen unabhängigen, digitalen Beratungsservice namens FarmExpert 4.0.

Schematische Architektur von FarmExpert 4.0. Grafik: Hochschule Weihenstephan-Tiesdorf.

Der Markt stellt hohe und laufend steigende Ansprüche an die Qualität landwirtschaftlicher Produkte. Gleichzeitig werden die umwelt- und gesellschaftspolitischen Auflagen, Vorschriften und Richtlinien zum Betrieb eines Hofes immer strenger. Für die landwirtschaftliche Unternehmensleitung wird deshalb ein umfangreiches, aktuelles und vor allem kurzfristig verfügbares Fachwissen in allen Bereichen der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette immer mehr zum Wettbewerbsfaktor.

Ein erklärtes Ziel landwirtschaftlicher Unternehmenspolitik ist die Sicherung von Arbeitsplätzen, insbesondere von Familienarbeitsplätzen sowie die Bedienung einer zunehmenden Nachfrage nach regionalen Produkten. Der Erhalt und Ausbau entsprechend nachhaltiger landwirtschaftlicher und gärtnerischer Unternehmensstrukturen wird durch eine adäquate und zeitgemäße Unterstützung durch die Beratung deutlich mehr Erfolgschancen haben. Schlagworte wie Digitalisierung, Industrie 4.0, Landwirtschaft 4.0 oder Big Data sind in aller Munde. Diese sollen in den nächsten Jahren mit Nachdruck auch in der Landwirtschaft umgesetzt und eingeführt werden. Entsprechend muss sich die Beratung dieser Herausforderung stellen.

Zur Sicherstellung einer unabhängigen landwirtschaftlichen Beratung neben firmenbezogenen Expertennetzwerken sind entsprechende Schritte und Maßnahmen einzuleiten, um die landwirtschaftlichen und gärtnerischen Unternehmensleitungen unabhängig von der Betriebsgröße effektiv und professionell auf dem Weg in die Digitalisierung begleiten zu können. Der Trend zum „Vendor Lock-In“, einer Erzeugung von Abhängigkeiten von einem Hersteller, steht dem Interesse der Allgemeinheit i. d. R. diametral gegenüber. Private Firmen werden im Zweifelsfall versuchen, Entscheidungen zu ihren Gunsten zu beeinflussen und werden dementsprechend oft nur ein nachrangiges Interesse an einer ökologisch und ökonomisch verträglichen Landbewirtschaftung von gärtnerischen und landwirtschaftlichen Unternehmern und Unternehmerinnen haben.

Nach einer Veröffentlichung des Vereins Bitkom werden derzeit in ca. 19% der landwirtschaftlichen Betriebe spezielle digitale Technologien eingesetzt. Hier handelt es sich überwiegend um große Unternehmen mit mehr als 100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. In kleineren Betrieben mit weniger als 9 Beschäftigten überwiegt dagegen die Skepsis und auch die Sorge, die dafür notwendigen Investitionen nicht aufbringen zu können.

Zielsetzungen

Eine Kooperation der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf mit der Technischen Universität München (Fortiss GmbH) und dem Landeskuratorium für Pflanzliche Erzeugung (LKP) untersucht und entwickelt im Rahmen des Forschungsprojekts "Architektur eines unabhängigen Expertennetzes für die Landwirtschaft für das Zeitalter der Digitalisierung - FarmExpert 4.0" die ersten Ansätze in Richtung einer unabhängigen Beratung zur Digitalisierung. Das Projekt wird vom bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Forsten gefördert.

Ziel ist es, alle teilnehmenden landwirtschaftlichen und gärtnerischen Unternehmerinnen und Unternehmer in der Dokumentationspflicht und Erfüllung gesetzlicher Auflagen umfassend zu unterstützen. Der Leitgedanke dabei ist, dass die Architektur des Netzwerkes den vorhandenen und den in Zukunft noch zu erwartenden Leistungsumfang von Digitalisierungstechniken („Industrie 4.0“, Virtualisierung für die Landwirtschaft) systematisch Schritt für Schritt verfügbar macht.

In dieser Architektur sind sowohl direkte Ankopplungen an Maschinen als auch die physischen Ausrüstungen der Höfe (Sensoren, Aktoren, Aggregate) vorgesehen - unter Verwendung der technologischen Bandbreite und Methodik von Cyber-Physical Systems. Dieses kann in Folgeprojekten bruchlos implementiert werden.

Damit wird in der aufziehenden Ära der Digitalwirtschaft der Weg für einen schonenden Umgang mit natürlichen Ressourcen in der Landwirtschaft geebnet, die Umweltbelastung minimiert und eine gesteigerte Effizienz der Bodennutzung sowie verbesserte Arbeitsbedingungen geschaffen.

Entscheidende Vorteile der von diesem Konsortium angestrebten Lösung sind

  • die dauerhafte Unabhängigkeit von unterschiedlichen Herstellern,
  • die Bereitstellung neutraler Informationen,
  • die Einbindung bestehender Verbundpartnerinnen und -partner,
  • die Möglichkeit zur Standardisierung,
  • die einfache und robuste Benutzung durch den Landwirt und die Landwirtin auf dem Hof und auf dem Feld.

Vorgehensweise

Das Projekt läuft voraussichtlich bis zum 31.10.2020 und beinhaltet folgende Arbeitsschritte:

  • Spezifikation der Gesamtstruktur des Netzwerkes
  • Entwurf der Datenstrukturen, der Datenbank und der Cloud-Integration
  • Akquisition und Bereitstellung von Grundmengen von Basisdaten
  • Methoden der adaptiven Datenanalyse und des maschinellen Lernens
  • Erstellung der Anwendungen und Benutzeroberflächen
  • Testphase