Präzisionslandwirtschaft in Europa mithilfe von KI verbessern
Künstliche Intelligenz (KI) birgt in der Präzisionslandwirtschaft ein enormes unerschlossenes Potenzial. Mithilfe von Fernerkundung, Erdbeobachtungssystemen, Luftaufnahmen und innovativen Sensoren kann die Präzisionslandwirtschaft wertvolle Ressourcen besser umverteilen und einsparen sowie die Produktivität steigern – was sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile mit sich bringt. „KI unterstützt außerdem prädiktive Analysen, die zum Beispiel die Bewässerung an die prognostizierten Regenfälle anpassen können. Sie kann zudem das Risiko des Auftretens von Schädlingen und Unkräutern unter dynamischen klimatischen Bedingungen abschätzen“, kommentiert Giuseppe Salvatore Vella, Projektkoordinator des Forschungsbereichs Grenzmanagement und Verteidigung bei Engineering Ingegneria Informatica in Italien. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts AgriBIT entwickelten und testeten Forschende eine Reihe neuer Präzisionslandwirtschaftsdienste, die KI einsetzen, um die Wertschöpfungskette in der europäischen Landwirtschaft zu optimieren. „Projektintern wurden die Möglichkeiten der Kombination einer solchen KI-Technologie mit der präzisen Positionierung der Fernerkundung (Satelliten und Feldsensoren) für die Echtzeit-Erkennung von Schädlingsbefall und bakteriellen Infektionen bei Nutzpflanzen wie Industrietomaten validiert“, sagt Piero Scrima, technischer Leiter der AgriBIT-Plattform bei Engineering Ingegneria Informatica.
Präzisionslandwirt per App
Insgesamt hat das AgriBIT-Team acht Dienste für die Präzisionslandwirtschaft erstellt, die landwirtschaftliches Fachwissen mit Erdbeobachtungssystemen und Vor-Ort-Technologien wie fortgeschrittenen Sensoren und KI kombinieren. Die Dienste wurden über eine zentrale Web-Plattform und eine App angeboten, mit der Nutzende Informationen von Fernsensoren sammeln können. So können sie den vergangenen und aktuellen Zustand ihrer Anbauflächen sowie den Wetterstatus überwachen und die künftige Entwicklung beider Faktoren vorhersagen. Eine wichtige Komponente, die den Prototypen einen erheblichen Mehrwert verlieh, war der Einbau eines preiswerten GNSS-Empfängers, der die Satellitenortung unterstützt. „So waren eine genauere Beurteilung des Pflanzenwachstums und der Einsatz schwerer Maschinen auf dem Feld mit einer bisher unerreichten Genauigkeit auf der Grundlage georeferenzierter Karten möglich, wodurch wertvolle Fläche für den Anbau von Pflanzen eingespart werden konnte“, fügt Vella hinzu.
Pilotphase zur Bewertung der Technologien
AgriBIT führte eine 20-monatige Pilotphase durch, um die Anwendbarkeit dieser Technologien nachzuweisen und ein Netz von Dienstleistungen und Fachleuten zur Unterstützung der Landwirtschaft in ganz Europa zu schaffen. „Die Pilotprojekte haben verdeutlicht, dass diese Technologien in jeder Größenordnung eingesetzt werden können und für eine Vielzahl von Kulturen geeignet sind, z. B. für die Überwachung von Weinbergen in Italien, die Tomatenproduktion in Portugal und Pfirsichbäume in Griechenland“, so Vella. Die Technologien verhalfen zu einer spürbaren Verbesserung der Flächenüberwachung und zu einer potenziellen Verbesserung der Qualität der Ernten durch geringere Düngung, Optimierung der Wasserressourcen und einen geringeren Pestizideinsatz. „Die Technologien wurden vor Ort in mehreren Tests evaluiert, wobei eine Vielzahl von Sensoren eingesetzt wurde, die auch nach Projektabschluss noch in Betrieb sind“, fügt Vella hinzu.
Die europäische Präzisionslandwirtschaft fördern
Das AgriBIT-Team hofft, dass die Präzisionslandwirtschaft in der Europäischen Union mit dem Projekt populärer wird, um die landwirtschaftlichen Erträge zu steigern und gleichzeitig Energie zu sparen und die ökologischen Auswirkungen der Landwirtschaft zu verringern. „Die entwickelten Neuerungen werden sich wahrscheinlich langfristig auf den Markt auswirken und haben gleichzeitig den enormen Mehrwert bewiesen, der sich aus der Kombination von terrestrischer Erkundung mit Luft- und Erdbeobachtungs- sowie anderen satellitengestützten Diensten ergibt“, so Vella. Die Forschenden arbeiten nun daran, zusätzliche Dienste einzubeziehen und die AgriBIT-Plattform für Präzisionslandwirtschaft zu erweitern, um noch flexibler und umfassender zu werden. Sie erweitern außerdem die Nutzungsgemeinschaft über die Projektbeteiligten hinaus. Derzeit werden neue Vorschläge ausgearbeitet, um die Technologien weiterzuentwickeln. Dazu gehört auch die Einführung des AgriBIT-Dienstes für maschinelles Lernen, den man hofft, bald auf den europäischen und globalen Markt bringen zu können.
Schlüsselbegriffe
AgriBIT, Präzisionslandwirtschaft, künstliche Intelligenz, KI, Erdbeobachtung, Landwirtschaft, Evaluierung, Technologien, Nutzpflanzen
