Satellitengesteuerte Aussaat
Von Friedrich List
Ab dem 18. Jahrhundert veränderte die Industrialisierung auch die Arbeit der Landwirte: Dampfmaschinen, Elektrizität, Motorisierung, schließlich Kunstdünger und Pflanzenschutzmittel steigerten die Erträge und machten die Bewirtschaftung großer Flächen möglich. Um die Wende in dieses Jahrhundert hatte das sogenannte Precision Farming, also die moderne Präzisionslandwirtschaft, weitere Verbesserungen ermöglicht: Mit GPS, Sensoren und Elektronik ausgestattete Maschinen erlaubten es nun, Nutzflächen mit hoher Genauigkeit zu bewirtschaften. Mithilfe von Satellitenbildern erzeugte Karten machen nun das Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln genau dort möglich, wo sie tatsächlich nötig sind. Dann löst das Lenksystem im Fahrzeug das Sprühgerät nur entlang bestimmter GPS-Koordinaten aus.
Die nächste Stufe ist dann das Smart Farming, bei dem digitale Daten- und Informationsquellen miteinander verknüpft werden. Das Ziel ist, die verschiedenen Abschnitte der landwirtschaftlichen Prozesskette, etwa Aussaat oder Düngung, zu verbessern. Dabei werden wesentlich mehr Parameter als beim Precision Farming genutzt und es wird auch deren Wechselwirkung untereinander einbezogen. Beispielsweise kombiniert man die aktuellen Messwerte eines Stickstoffsensors automatisch mit den Ertragskarten zurückliegender Jahre, um die Pflanzen während des Wachstums exakt mit der benötigten Menge Stickstoff zu versorgen.
Effizienz- und Kostenargumente
Digital Farming treibt die Entwicklung weiter voran. Die Agrarwissenschaften in Weihenstephan heißen jetzt World Agricultural Systems Center und haben einen neuen Lehrstuhl für Digital Agriculture bekommen. Moderne Informations- und Kommunikationstechnik soll alle Aspekte landwirtschaftlicher Produktion miteinander verknüpfen. Maschinen und Geräte sowie die Software auf Desktop-Computern oder von Internet-gestützten Anwendungen erfassen automatisch Daten, gleichen sie untereinander ab und werten sie aus. Der Landwirt selbst wird mehr und mehr zum Manager und Entscheider, der dabei neben seinen klassischen Kompetenzen auch die Möglichkeiten der neuen Technologien nutzt.
Charakteristisch ist ein hoher Grad an Technisierung. In modernen Landmaschinen steckt bereits mehr Hightech als in vielen Autos. Das wiederum erfordert hohe Anfangsinvestitionen. Aber die Technologien bringen auch konkrete Vorteile, etwa bei der Düngung: Landwirte sparen Kosten, weil nur das gedüngt wird, was Sensoren durch Analyse der Blattfärbung anzeigen oder intelligente Bodenkarten vorgeben. Der Traktor mit dem Düngestreuer wird zudem per GPS gesteuert, sodass sich Düngemittel präzise ausbringen lassen. Auch die Tierhaltung kommt mehr und mehr ohne Menschen aus. Bereits jetzt sind komplett automatisierte Systeme wie intelligente Melkroboter und durch Sensoren gesteuerte Fütterautomaten weit verbreitet. Im Stall verteilte Sensoren erfassen Daten zum Fressverhalten, zu Bewegung, Vokalisation und Ähnlichem, die Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Tiere erlauben.
Melkroboter legen das Melkgeschirr bereits ohne manuelle Hilfe an. Sie orientieren sich dabei durch Ultraschall, Laser und optische Sensoren. Für die Landwirte bedeutet das weniger körperliche Arbeit und mehr Flexibilität – ein vollautomatisierter Melkstand schafft um die 60 Kühe. Außerdem liefert er umfangreiche Daten zur Tiergesundheit.
Für die gewachsenen Agrarstrukturen Bayerns ist außerdem wichtig: Die technischen Entwicklungen stehen nicht nur großen, kapitalkräftigen Betrieben zur Verfügung. Auch kleinere Betriebe können über Lohnunternehmen und Maschinenringe Nutzen aus den Neuerungen ziehen.
Precision Farming: Im Frühjahr 2018 zeigten Experten von BayWa, FarmFacts und Vista bei Markus Ingerl in Gündlkofen, wie die teilflächenspezifische Maisaussaat funktioniert. Eine Software errechnet anhand von Ertragspotenzialkarten auf Basis von Sentinel-2-Satellitendaten die Saatgutmenge, das Anbaugerät dosiert die Maiskörnerzahl bedarfsgerecht nach Bodenbeschaffenheit. (Bild: Deutsche Friedrich-Wilhelm-Raiffeisen-Gesellschaft – Juliane Herrmann)
Förderprogramme in Bayern
Die Digitalisierung der Landwirtschaft ist Teil des Masterplans Bayern Digital II. Er umfasst ein Volumen von 3 Milliarden Euro und soll 2000 neue Stellen schaffen. Der Masterplan wurde am 30. Mai 2017 verabschiedet und läuft bis 2022. Dazu gehören auch die Offensive Land- und Forstwirtschaft 4.0 sowie Initiativen zu Klimaschutz und Wasserwirtschaft oder zum Landmanagement. Im September 2017 unterzeichneten dann der damalige Finanz- und Heimatminister Markus Söder und Walter Heidl, Präsident des Bayerischen Bauernverbandes den Digitalpakt Land- und Forstwirtschaft.
Dazu gehört zum Beispiel das 400 Millionen Euro schwere Programm Höfebonus. Es fördert den Anschluss von einzeln gelegenen Höfen, Streusiedlungen und Weilern an das schnelle Glasfasernetz. Damit reagieren die Verantwortlichen auf die Klage vieler Landwirte, dass der schleppende Breitbandausbau für ihre Arbeit gravierende Nachteile habe. Zudem erhalten die Landwirte über den Landwirtschaftlichen Fahrzeugpositionierungsservice (LFPS) freien Zugang zur satellitengestützten Echtzeitkinematik per RTK-Signal. Das erlaubt beispielsweise die genaue Festlegung von Wegpunkten für Traktoren beim Ausbringen von Dünger oder Pflanzenschutzmitteln.
Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag erschien zuerst in unserer Magazinreihe „IT-Unternehmen stellen sich vor“. Einen Überblick mit freien Download-Links zu sämtlichen Einzelheften bekommen Sie online im Pressezentrum des MittelstandsWiki.
Szenarien im Zeichen der Digitalisierung
Wie die Digitalisierung die Landwirtschaft verändert, zeigen Erfahrungsberichte aus einem BayWa-Whitepaper vom April 2018. Martin Gilch etwa betreibt einen 90 ha großen Ackerbaubetrieb in Niederbayern. Er nutzt dabei die teilflächenspezifische Aussaat: Auf der Basis von Satellitenbildern erzeugt eine Software eine digitale Aussaatkarte, aus der die Anzahl der Saatkörner hervorgeht, die er in den jeweiligen Teilflächen pro Hektar benötigt. Mit diesen Daten wird dann die Sämaschine gefüttert, aber auch die Spursteuerung des Traktors. „Mit meinem Schlepper fahre ich damit auf 2 cm genau. Der Hauptvorteil dabei ist ein sauberes Anschlussfahren“, sagt Gilch. So erhalten Zonen mit hohem Ertrag mehr Saatkörner als Zonen mit niedrigem Ertrag.
Stefan Hollfelders Betrieb liegt im oberfränkischen Litzendorf. Für die optimale Fütterung seiner 170 Milchkühe nutzt er Rationsberechnungsprogramme, die ihm dabei helfen, die besten Futtermengen zusammenzustellen. Zudem liefert die Software auch aktuelle Übersichten über den Gesundheitszustand der einzelnen Tiere, ihre Rationen und deren Zusammensetzung. Zudem ist die Software mit den Mischwagen vernetzt und vergleicht ständig Soll-Mengen und tatsächliche Futtermengen. „Früher mussten meine Eltern dafür mit der Hand Tausende von Zetteln schreiben. Heute sind Landwirte Hightech-Manager, die viele wichtige Informationen in elektronischen Datensammlungen abrufen können. Unser Leben und unsere Arbeit sind durch die Digitalisierung wesentlich leichter geworden“, sagt Hollfelder über seine Arbeit. Die Daten bleiben dabei unter seiner eigenen Kontrolle.
Weitere Erleichterungen bieten moderne Farm-Managementsysteme, mit denen sich die von der Politik geforderte Dokumentation aber auch die Kontrolle über die Produktionsabläufe sicherstellen lassen. So ist es zum Beispiel möglich, ökonomisch wie ökologisch optimale Lösungen für den Einsatz von Düngemitteln auf jeder Teilfläche zu errechnen.
Digital und nachhaltig
Die Bedeutung der Digitalisierung für die Landwirtschaft wird weiter wachsen. Laut der Bitkom-Studie „Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potential für Deutschland“ nutzt bereits jeder zweite Landwirt in seinem Betrieb digitale Lösungen. Und 20 % der Betriebe verwenden digital vernetzte Technologien. Bei Betrieben mit mehr als 100 Mitarbeitern liegt diese Zahl bei 30 %. Seit dem Publikationsjahr 2014 dürfte dieser Anteil noch einmal deutlich gewachsen sein.
Digital Farming bietet zudem ökologische Vorteile. Laut einer EU-Studie vom Dezember 2016 können mit der Digitalisierung auf 80 % der Unkrautvernichtungsmittel und 10 % der Dieselkraftstoffe verzichtet werden. Es würde nur noch die Hälfte der bisherigen Nitratrückstände im Boden anfallen. Der Bodenabtrag, also der Verlust von Boden durch Erosion, könnte gar um das 17-fache gesenkt werden.
Friedrich List ist Journalist und Buchautor in Hamburg. Seit Anfang des Jahrhunderts schreibt er über Themen aus Computerwelt und IT, aber auch aus Forschung, Fliegerei und Raumfahrt, u.a. für Heise-Print- und Online-Publikationen. Für ihn ist SEO genauso interessant wie Alexander Gersts nächster Flug zur Internationalen Raumstation. Außerdem erzählt er auch gerne Geschichten aus seiner Heimatstadt.
