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So kann KI Landwirten helfen, aus Datenbergen Entscheidungen zu treffen

Was leistet KI für Landwirte? Von optimiertem Pflanzenschutz hin zur Anpassung an den Klimawandel zeigt Prof. Simon von der IU Internationale Hochschule konkrete Perspektiven auf.

Lesezeit: 4 Minuten

Wo setzen Landwirte KI bereits ein? Was sind die Vorteile? Und wie hoch sind die Investitionskosten? Wir haben bei Prof. Dr. Robert Oliver Simon nachgefragt. Er ist Inhaber der Professur für Agrarmanagement und Agrarökonomie an der IU Internationale Hochschule.

Herr Simon, welchen Vorteil hat der Einsatz von KI in der Landwirtschaft?

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Simon: Einen großen: Moderne landwirtschaftliche Maschinen, Sensorsysteme, Spektrometer, Drohnen und Ähnliches erzeugen riesige Datenmengen. KI kann uns dabei helfen, diese Daten automatisiert zu verarbeiten, miteinander zu vernetzen und Muster zu erkennen beziehungsweise Modelle zu erstellen, die Landwirten als Entscheidungshilfe für ihr tägliches Geschäft dienen können. Diese Modelle können bis hin zum digitalen Zwilling gehen, bei dem der gesamte landwirtschaftliche Betrieb simuliert wird.

Welche Einsatzmöglichkeiten gibt es bereits?

Simon: Zum Beispiel können wir Wetterdaten und Informationen von Satelliten durch KI miteinander vernetzen. Mithilfe dieser Daten können wir bereits heute Klimamodelle berechnen, mit denen sich Extremwetterereignisse leichter vorhersagen lassen. Auch zum Thema Ernteeinbußen gibt es bereits Lösungen: Prognosemodelle für Pflanzenschädlinge und Krankheiten ermöglichen es, Pflanzenschutzmaßnahmen viel gezielter einzusetzen. So können wir auf Basis von Niederschlag, Temperatur und Luftfeuchtigkeit prognostizieren, wann ein besonders hohes Risiko für Rost in Weizen oder für Krautfäule bei Kartoffeln besteht.

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In Zukunft könnten standortangepasste Fruchtfolgetools bei der Anbauplanung unterstützen, um Ertragsrisiken durch Extremwetterereignisse abzumildern und das Ertragspotenzial der Flächen möglichst voll auszuschöpfen. Aktuell laufen viele Forschungsprojekte, sodass in den kommenden Jahren weitere Anwendungen Marktreife erreichen werden.

Wie kann KI dazu beitragen, den Betrieb ressourceneffizienter zu machen?

Simon: Wir können beispielsweise mit KI-unterstützter teilschlagspezifischer BewirtschaftungMineraldünger und Pflanzenschutzmittel effizienter einsetzen. Das spart Betriebsmittel und senkt die Kosten bei gleichen Erträgen. Teilweise lassen sich dadurch sogar höhere Erträge realisieren. Weil Pflanzenschutzmittel oder Mineral-N-Dünger sehr energieaufwändig in der Herstellung sind und bei ihrer Produktion und dem Transport ebenfalls Treibhausgase emittiert werden, leistet man damit nebenbei einen Beitrag für eine nachhaltigere Landwirtschaft. Wir sehen hier also zwei Effekte: Zum einen können wir mit KI Ernteeinbußen und Ertragsunsicherheiten vorbeugen, zum anderen verbessert sie den Ressourceneinsatz. Das senkt insgesamt die Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft.

Was sind die nächsten Schritte bei der Etablierung der Technologien?

Simon: Grundsätzlich ist die Landwirtschaft hier schon relativ weit. Automatisierte Systeme wie Melkroboter, Fütterungsanlagen, Tools für die Verhaltensvorhersage von Tieren und die Nutzung von Satellitenbildern beim Ackerbau gibt es bereits. Diese Systeme werden sich dank KI weiter verbessern. Wichtig ist jedoch, dass die Landwirte die Vorteile von KI erkennen und in dieser Technik gut geschult sind. Hier ist ein Austausch untereinander und mit Beratern und Forschungseinrichtungen wertvoll.

Wichtig ist, dass die Landwirte die Vorteile von KI erkennen und in dieser Technik gut geschult sind. Hier ist ein Austausch untereinander und mit Beratern und Forschungseinrichtungen wertvoll."
Prof. Dr. Simon

In unserem Fernstudiengang Agrarmanagement an der IU Internationale Hochschule, an der ich unterrichte, erörtern wir diese Technologien wie Landwirtschaft 4.0, Smart Farming und Precision Farming ausführlich. Daneben lernen die Studierenden im Rahmen der flexiblen Struktur eines Fernstudiengangs, wie sie als Landwirte heute den gesellschaftlichen, ökologischen und politischen Erwartungen entsprechen und trotzdem erfolgreich wirtschaften können.

Investitionen in KI: Neue Hardware, besseres Internet, Energie ...

Welche Kosten kommen denn durch die Einführung von KI auf die Landwirte zu?

Simon: Wie es immer bei neuen Technologien ist, muss man erst einmal investieren. Neben der Hardware wie Sensoren, Spektrometer und neuen Maschinen können Kosten für ein besseres Internet, einen höheren Energieverbrauch und für Schulungen dazukommen. Allerdings gibt es reine Softwarelösungen etwa für die bereits genannte Schädlingsbekämpfung, die ein sehr großes Potenzial haben, aber nicht teuer sind.

Aktuell sind die Pioniere in der Nutzung von KI-Systemen größere Betriebe, bei denen sich die Investitionen schneller amortisieren. Wenn sich die Technologie weiter verbreitet hat und folglich die Investitionskosten sinken, werden auch kleinere Betriebe von KI-Systemen profitieren.

Vita: Prof. Dr. Robert Oliver Simon, Jahrgang 1982, ist Inhaber der Professur für Agrarmanagement und Agrarökonomie an der IU Internationale Hochschule. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehören die Analyse und Optimierung landwirtschaftlicher Systeme, die Energie-, Treibhausgasbilanzierung und Klimawandelanpassung sowie die Modellierung von Pflanzenbausystemen.

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