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agritechnica 2019 Dr. Michael Mueller und Dr. Christa Hoffmann

Smart Farming, innovativ & digital – Magility auf der Agritechnica

Vom 10.-16. November 2019 fand in diesem Jahr die Agritechnica in Hannover statt. Mit über 2800 Ausstellern aus 51 Ländern, und in den vergangenen Jahren konstant hohen Besucherzahlen – um 450.000 – aus 130 Ländern hat sich die Agritechnica als die Weltleitmesse für Landtechnik etabliert. Bereits seit 1887 organisiert die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) Fachausstellungen in der Land- und Ernährungswirtschaft. Seit Mitte der 1980er Jahre werden unter dem Namen Agritechnica turnusmäßig alle 2 Jahre die neuesten Innovationen in der Agrartechnik vorgestellt. Passend zum diesjährigen Leitthema “Global Farming – Local Responsibility” zeigten die Aussteller Produkte mit zunehmender Automatisierung, Digitalisierung und weiteren innovativen Lösungen für eine lokale und nachhaltigere Produktion. Neben (teil-)elektrischen Antrieben für Traktoren zeigt sich dies vor allem in Sensormodulen für das Precision Farming. Konnektivität ist ein sichtbarer Trend im Sektor. 

 

Innovation Award Agritechnica 2019

 

Auch in diesem Jahr wurden wieder die besten Innovationen mit dem Innovation Award Agritechnica ausgezeichnet. Insgesamt hatte die Fachjury über 291 Einreichungen von 148 Unternehmen aus 24 Ländern zu entscheiden. Immerhin 39 Innovationen durften sich am Ende über eine Silbermedaille freuen. Neben Innovationen in der Konstruktion der Maschinen nimmt das Thema Digitalisierung (Digitale Systeme und IT) auch in der Agrartechnik einen festen Platz ein. Die meisten eingereichten Innovationen (über 70) kamen in diesem Jahr aus diesem Bereich. Vier davon wurden mit einer Silbermedaille ausgezeichnet. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Julia Klöckner, Bundesministerin für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), stellte in ihrer Rede auf dem diesjährigen Max-Eyth Abend am 11.11.2019 heraus, dass Deutschland führend bei moderner Landtechnik ist und das dies auch im digitalen Zeitalter so bleiben soll. Ihrer Meinung nach hilft die Digitalisierung, Zielkonflikte zwischen Umwelt- und Naturschutz sowie Produktivität zu lösen. Ein weiterer Meilenstein in der Digitalisierung der Landwirtschaft werden daher die vom BMEL mit insgesamt 50 Millionen Euro geförderten digitalen Experimentierfelder sein. Ausgezeichnet mit der einzigen Goldmedaille wurden die Firmen John Deere Walldorf GmbH & Co KG und der belgische Hersteller JOSKIN S.A. für ihre Gemeinschaftsentwicklung, ein eAutoPower Getriebe und intelligentes e8WD System. Es ist das erste elektrisch-mechanische leistungsverzweigte Getriebe in der Landtechnik. Durch den Einsatz von zwei E-Maschinen kann nicht nur der Fahrantrieb gewährleistet werden, sondern zusätzlich bis zu 100 kW elektrische Leistung für externe Verbraucher. Demonstriert wurde dies anhand der Elektrifizierung von zwei Achsen des angehängten Tridem-Güllefasses. 

 

Start-ups auf der Agritechnica – das AgrifutureLab 

 

Treffpunkt der internationalen, landtechnischen Start-up-Szene war in diesem Jahr das  DLG-AgrifutureLab in Pavillion 11. Etwa 40 junge Unternehmen präsentierten dort ihre Lösungsvorschläge für zukünftige Herausforderungen in der Landtechnik und zeigen damit auch, wo die Trends hingehen. 3D-Druck, Agrarsoftware, Künstliche Intelligenz (AI), Big Data Analysen, Bildanalyse, Blockchain-Technologie, Cloud Dienste, Data Exchange, Drohnenfotografie, Pflanzenphänotypisierung, Pflanzenstress-Erkennung, Precision Farming, Robotik-Systeme, Sensortechnik und Vernetzung von Pflanzen sind nur einige Beispiele mit denen die Start-ups beim Fachpublikum und potenziellen Kunden oder Investoren punkten wollten. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Auch große Landtechnikfirmen investieren zunehmend in Start-ups, u.a. um sich Zugang zu Kompetenzen in wichtigen Zukunftsthemen zu verschaffen. So erwarb beispielsweise das Unternehmen John Deere im Jahre 2017 das Silicon-Valley Start-Up Blue River Technology für 305 Mio.US$ und kaufte sich damit Kompetenzen im Bereich Onboard-Kameras inklusive Machine-Learning-Software ein. Dabei handelt es sich um eine Technologie, welche selbstständig zwischen Nutzpflanzen und Gräsern differenziert. Damit gekoppelte, automatisierte Sprühgeräte sind gleichzeitig in der Lage das Unkraut zu vernichten. Neben diesem immer präziseren und pflanzenindividuellen  Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln im Bestand, erlebt im Zuge der Diskussionen um ein Verbot von Mitteln wie Glyphosat in der EU die mechanische Unkrautvernichtung eine Renaissance bei den Landtechnikherstellern.

 

Smart, Smarter – Smart Farming 

 

Die anhaltende Automatisierung und Digitalisierung sowie der Einsatz von KI lassen die Bewirtschaftung der Felder zukünftig noch smarter werden. Sensoren für eine präzise, individuelle Feldbearbeitung steuern mittlerweile jeden Bearbeitungsschritt; ein Beispiel sind Bodenfeuchtesensoren für eine präzise Ablage von Saatgut unter individuellen Bodenbedingungen (z.B. SmartDepth der Firma Precision Planting LLC), um bereits bei der Aussaat die besten Voraussetzungen für das spätere Erntegut zu schaffen. Einsähtiefe und Ausrichtung der Körner entscheiden bereits hier über den späteren Ertrag.

© magility GmbH

© magility GmbH

 

In einigen Anbaukulturen lassen sich bestimmte Arbeitsschritte bereits gänzlich automatisieren. Autonom fahrende und zunehmend praxistaugliche Maschinen sind daher auch auf der Agritechnica ein anhaltender Trend. Neben autonom fahrenden Traktoren bieten autonome Roboter mit KI Unterstützung, beispielsweise zur präzisen Unkrautbekämpfung – zu nennen wäre hier der Dino der Firma Naïo Technologies – gerade in Sonderkulturen wie z.B. Salat große Vorteile. Vor allem im Hinblick auf die Reduzierung kraftaufwendiger Handarbeit  wird hier großer Mehrwert generiert. 

 

 

Auch die Unterstützung aus der Luft mittels Drohneneinsatz bleibt ein Thema. John Deere stellte dazu auf der Agritechnica in seiner Future Innovation Zone die Velodrone vor, eine Kooperation mit dem Unternehmen Volocopter. Die Drohne hat einen Durchmesser von 9,2 m, wird von 18 Rotoren angetrieben und ermöglicht eine Zuladung von 200 kg. Die mit zwei Tanks mit Pflanzenschutzmittel bestückte Drohne verspricht eine Flächenleistung von 6 ha pro Stunde. Ob sich die Maschine bei einer derzeitigen maximalen Flugzeit von 30 min bewährt, wird sich zeigen müssen.

Trend zu E-Antrieben auf dem Acker 

 

Nach wie vor ist die Elektrifizierung der Maschinen im Hinblick auf eine ressourcenschonende Landwirtschaft ein großes Thema, wie auch die Verleihung der Goldmedaille für ein elektrifiziertes Getriebe auf der diesjährigen Agritechnica zeigt. Durch die zu erbringenden höheren Leistungen der Motoren ist dies in der Agrarwirtschaft ein deutlich schwierigeres Unterfangen als in der Automobilindustrie. Trotzdem entwickeln neben der Firma Steyr (Zukunftskonzept Hybrid) auch Zulieferfirmen wie ZF Systeme zur Elektrifizierung von Traktoren. Erst im vergangenen Jahr stellte die Firma John Deere in einer Konzeptstudie einen über 400 PS starken Elektro-Traktor vor, der über ein Kabel mit Strom versorgt wird, um die bestehenden Limitierungen einer Elektrifizierung über Batterie zu umgehen. 

Können die derzeit noch bestehenden technischen Begrenzungen, v.a. der Batterie, überwunden werden, ist die Landwirtschaft grundsätzlich prädestiniert für elektrische Antriebssysteme, da sie häufig elektrische Energie mit eigenen Photovoltaik- oder Biogasanlagen erzeugt. Eine Elektrifizierung der Maschinen könnte den Eigenverbrauch deutlich steigern. 

 

 

Konnektivität ist Treiber für vernetzte Agrartechnik

 

Drei große Trends in der Agrartechnik lassen sich aus den dargestellten Entwicklungen ableiten. Unter dem Dach einer nachhaltigeren Landwirtschaft sind dies zum einen die zunehmende Sensor- und Kameratechnik, zweitens die autonomen Systeme und Roboter und drittens das Massendatenmanagement inklusive Künstlicher Intelligenz im Hintergrund. Verknüpft ist dies alles durch den Megatrend der Konnektivität. Um diese einzelnen Entwicklungen zu vereinen, zeigen sich auch auf der Agritechnica vermehrt Initiativen, die den Datenaustausch zwischen Maschinen oder Komponenten auch unterschiedlicher Hersteller und teils unterschiedlichster Formate vereinfachen sollen. Ein Beispiel ist das Konzept DataConnect das den cloudbasierten Datenaustausch zwischen u.a. Claas- und John Deere- und CNH Industrial- Maschinen gewährleisten soll. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

Agritechnica 2019 © magility GmbH

Auch die agrarwissenschaftliche Forschung hat die Notwendigkeit der Konnektivität erkannt und fördert mit gut 12 Millionen Euro das EU Projekt Agricultural Interoperability and Analysis System (ATLAS) zum Aufbau einer herstellerunabhängigen Datenplattform, zur flexiblen Nutzung aller Maschinen- und Sensorsysteme sowie Datenanalysetools. Auf der einen Seite ergeben sich dadurch erhebliche Vorteile durch Entscheidungsunterstützung für die Landwirte bzw. die Feldbearbeiter, was einen wesentlichen Teil von smart farming ausmacht. Auf der anderen Seite geben die Hersteller dadurch zunehmend einen Teil ihrer Datenhoheit zugunsten eines zufriedenen Kunden auf.

 

Kirchheim unter Teck – magility in der Wiege der Landtechnik

 

Max Eyth, Dichter, aber vor allem Ingenieur und Pionier der modernen Landtechnik wurde 1836 in Kirchheim unter Teck, nur unweit des Firmensitzes von magility geboren. 1885 gründete Max Eyth die DLG, die er bis zum Jahre 1896 leitete. Die Firma magility, mit Firmensitz im Heimatort von Max Eyth, verbindet daher eine besondere Beziehung zur Landtechnik. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Wir von magility beobachten schon seit Jahren die Entwicklungen in der Agrartechnik und sehen viele Parallelitäten zur Automobilbranche. Einige der technologischen Innovationen der vergangenen Jahre in der Agrartechnik, sei es der E-Antrieb oder die Konnektivität, finden wir in ähnlichen Ausprägungen auch im Automobilbau. So verwundert es nicht, dass beispielsweise die Innovation der diesjährigen Silbermedaillengewinner NEVONEX, eine offene sensoren- und herstellerunabhängige Datenplattform, auf einer zuverlässigen und gegen Angriffe geschützten Technologie mit End-to-End Verschlüsselung aus der Automobilindustrie basiert. 

 

 

Nehmen Sie gerne mit unseren Experten Kontakt auf für einen fachlichen Austausch.

Zur Autorin: 

Christa Hoffmann, unsere magility Expertin zum Thema AgTech, ist studierte und promovierte Agraringenieurin. Seit 13 Jahren beschäftigt sie sich in unterschiedlichen Rollen mit der Digitalisierung in der Land- und Ernährungswirtschaft. Neben diversen Veröffentlichungen zu dem Thema, engagiert sie sich ehrenamtlich im Beirat der Gesellschaft für Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft (GIL) und ist Gastdozentin an der Universität Hohenheim im Fachgebiet Agrarinformatik.

Smart Farming

Smart Farming – Die digitale grüne Revolution

Die digitale Vernetzung in der Landwirtschaft blüht auf. Wie in der Industrie wird inzwischen von der Landwirtschaft 4.0, dem Bauernhof 4.0 oder e-Farming gesprochen. Andere sagen einfach: Smart Farming. Smart Farming beschreibt im Wesentlichen den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien in der Landwirtschaft. Entwicklungen, wie das Internet der Dinge (IoT), Sensortechnologien, GPS-Systeme, Robotik und vor allem Big Data sowie Künstliche Intelligenz, spielen in der technologisch optimierten Landwirtschaft eine wichtige Rolle. Sowohl auf der technologischen als auch auf der organisatorischen Ebene sind in den letzten Jahren deutliche Fortschritte zu verzeichnen.

Was sind die Treiber der Entwicklung?

Einen großen Anteil an den aktuellen Entwicklungen kann man dem Internet der Dinge, auch Internet of Things (IoT) genannt, zuschreiben. Das Farming-IoT beschreibt ein Netzwerk, in dem landwirtschaftliche Fahrzeuge, deren Anbaugeräte und eine Farming IT-Plattform miteinander vernetzt sind. Gleichzeitig verbreitet sich der Trend des Precision-Farming: Anbauflächen werden detailliert topografisch vermessene und deren organisches Bodenmaterial analysiert. Werte etwa für Feuchtigkeit, Stickstoff- und Magnesiumgehalt sowie der ph-Wert werden dabei stetig erhoben und bewertet. So können Bewässerung, Düngemittel und evtl. Pestizide zielgenau und ressourcenschonend eingesetzt werden. Mit fortschreitender Entwicklung werden auch unbemannte Maschinen wichtige Bestandteile des Smart Farming sein. 

Drohnen und Sensoren unterstützen Smart Farming

Stationäre Sensoren liefern kontinuierlich Informationen über den Zustand der Böden. Mit fliegenden Drohnen und an Traktoren angebrachten Sensoren und Messinstrumenten wird der Pflanzenwuchs auf den Feldern kontrolliert und bewertet. Krankheiten an Erntepflanzen können so frühzeitig erkannt und einer weiteren Ausbreitung zuvorgekommen werden. Der Grad der Automatisierung steigt dabei kontinuierlich an. Automatisierte Fahrsysteme entlasten den Bauern, erhöhen die Effizienz und senken gleichzeitig den Verbrauch von Dünge- und Spritzmitteln. Der Einsatz von Ernte-Robotern, die mit einer zentralen Agrarsoftware Plattform vernetzt sind, nimmt ebenfalls zu.

Smart Farming und Big Data

Die sensorische Überwachung und Steuerung einer landwirtschaftlichen Produktion erzeugt eine immense Datenmenge. In cloudbasierten Anwendungen werden die gesammelten Daten zusammengeführt und ausgewertet. Dem Bauer ist es mit einem Smartphone oder Tablet möglich, den gesamten aktuellen Status seines Betriebes inklusive dem seiner Felder 24/7 abzurufen. Entscheidungsprozesse können deshalb folglich auch schwerpunktmäßig datenbasiert erfolgen. Dabei werden nicht nur die durch die eigenen Maschinen und Sensoren gesammelten Daten verwendet. Auch externe Datenquellen, wie Wetter- und Marktdaten oder Benchmarks von benachbarten Farmen, können genutzt werden. Aufgrund umweltbedingter Volatilitäten ist die erfolgreiche Produktion von Agrarprodukten abhängig von situativen Entscheidungen. Um die Wahrscheinlichkeit für korrekte, produktivitätsfördernde Entscheidungen zu erhöhen, analysieren Algorithmen oder künstliche Intelligenzen (KI) die große zur Verfügung stehende Datenmenge. Der Bauer erhält dadurch datenbasierte Entscheidungsempfehlungen.

Smarter Datenaustausch über Plattformen

Die großen Anbieter für Agrartechnologie bieten bereits seit einigen Jahren meist proprietäre Plattformen zur Zusammenführung und Auswertung der erhobenen Daten an, z.B. AGCO mit AgCommand, John Deere mit FarmSight, FieldScripts von Monsanto oder 365FarmNet von Claas. Aber auch immer mehr Start-Ups tummeln sich mit ihrer kreativen Innovationskraft auf dem Markt, wie etwa Conservis oder Agrivi. Werden die Datenbestände Dritten zur Verfügung gestellt, wird auch die Transparenz gegenüber den Kunden erhöht. Nahrungsmittel können so über alle Stufen des Produktionsprozesses zurückverfolgt werden. In Zeiten in denen stetig mehr Konsumenten bewusster hinschauen und wissen wollen woher ihr Essen stammt, was sich auf ihrem Teller befindet oder ob sie beispielsweise wirklich ein biologisch angebautes Produkt vor sich haben, trägt Smart Farming zu einem zeitgenössischen Transparenzanspruch bei.

Agrar-Megatrends Robotik und Connectivity

Wie weit die Vernetzung in der Landwirtschaft bereits fortgeschritten ist beweist AGCO-Fendt mit seiner auf Schwarmtechnologie basierten Innovation MARS (Mobile Agricultural Robot Swarms). Dabei erledigen etwa 40kg leichte autonome Roboter die Maisaussaat. Werden diese Maschinen einmal auf dem Feld ausgesetzt, erledigen sie ihre Aufgabe selbstständig und kehren nach getaner Arbeit an einen zuvor bestimmten Ort zurück, wo sie wieder eingesammelt werden. GPS gestützte selbstfahrende Maschinen und autonome Roboter bleiben ein Zugpferd der technologischen Entwicklung im Agrarsektor. Auch wenn man den Blick vom freien Feld abwendet und auf das Indoor-Farming richtet, behält der Connectivity-Trend seine Relevanz. So wird beispielsweise im sogenannten Vertikal Plant Factoring oder auch Vertical Indoor Farming oft vollautomatisch auf mehreren Stockwerken Gemüse angebaut. Roboter übernehmen den gesamten Prozess. Von der Aussaat, der Anzucht und Überwachung bis hin zur Ernte erledigen sie alle anfallenden Aufgaben. Jede einzelne Pflanze wird dabei genau überwacht. Unternehmen wie die Lehner GmbH haben maßgeschneiderte Bio-Sensoren dafür entwickelt. Start-Ups wie zum Beispiel Infarm bieten Lösungen für den privaten Gebrauch, Supermärkte oder Restaurants an, die eine ganzjährige autonome Produktion von Grünzeug ermöglichen. Da die Weltbevölkerung weiter wächst und die Anbauflächen begrenzt sind, könnte darin die Lösung für ein von Vielen befürchtetes zukünftiges globales Versorgungsproblem liegen. Smart Farming kann also vielfältig zur Lösung herannahender Herausforderungen beitragen.

Cyber Security im Smart Farming

Durch die oben skizzierten aktuellen Entwicklungen in der digitalisierten Landwirtschaft, ergeben sich ganz neue Ansprüche an den Umgang mit landwirtschaftlichen Daten. Carl-Albrecht Bartmer der Präsident der Deutschen Landwirtschaftsgesellschaft (DLG) stellt fest, dass Daten in der Landwirtschaft zu einem Produktionsfaktor geworden sind, der so wichtig werden könnte wie Arbeit, Boden und Kapital. In der Branche werden derzeit Forderungen laut, den Datenschutz und die Datensicherheit auszubauen. Die Landwirte wollen sicher gehen, dass sie es sind, die von den selbst gesammelten Daten profitieren. Die erhobenen Betriebs-, Maschinen- und Geschäftsdaten seien in erster Linie auch Geschäftsgeheimnisse. Trotz dem Wunsch die Landwirtschaft näher mit dem Verbraucher zusammen zu bringen, ist ein Agrarunternehmen noch lange kein gläserner Betrieb.

In der Landwirtschaft bieten sich also aktuell so viele spannende Innovationsmöglichkeiten wie noch nie. Gerne beraten wir Sie zu Ihren Handlungsmöglichkeiten.