Lexikon des Agrarraums

Smart Farming

Smart Farming steht für die Vernetzung der einzelnen Betriebsbereiche (Pflanzenbau, Tierhaltung, Betriebsführung) eines landwirtschaftlichen Betriebs, sowie für die Vernetzung der aus intelligenter Landtechnik bestehenden Komponenten mit innerhalb eines Betriebszweigs miteinander und den Landwirt bei seinen Entscheidungen unterstützen.

Angestrebt wird auch eine herstellerübergreifende Vernetzung von Maschinen z.B. im landwirtschaftlichen Pflanzenbau mithilfe einer Serviceplattform. Auch die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit kann durch Informations- und Kommunikationstechnologien optimiert und der Mensch in seinen Entscheidungen unterstützt werden.

Mit Smart Farming kann ein effizientes und optimales Verhältnis von Input und Output durch intelligentes und zielorientiertes Analysieren, Planen und Beobachten geschaffen werden. Die verfügbaren Ressourcen sollen dabei optimal und den individuellen Ansprüchen entsprechend bearbeitet werden. Um diese Ziele zu erreichen werden essentielle Daten gesammelt und miteinander verknüpft, um eine optimierte Prozesskette zu generieren.

Die benötigten Daten werden durch ausgeklügelte Sensortechniken gesammelt und analysiert, umfassende Agrarmanagementsysteme helfen gleichzeitig bei der Leitung des Gesamtbetriebs.

Diese Kopplung von Landtechnik und Datenverarbeitung wird häufig auch als Landwirtschaft 4.0 bezeichnet. Einige Quellen nennen dies auch die „Dritte Grüne Revolution“.

Nach der Pflanzenzüchtung und der Gentechnik beeinflusst diese “Dritte Grüne Revolution” die landwirtschaftliche Welt über die Kombination von ICT Lösungen, das „Internet der Dinge“ (IoT), Sensoren und Aktoren, Geo-Positionierungssysteme, Big Data, unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), Drohnen, Robotik, etc.

Das Ziel von Smart Farming ist es, die Leistung eines landwirtschaftlichen Betriebs zu steigern, bei gleichzeitigem Einsparen von Ressourcen. Durch die Vernetzung eines Betriebs können, vereinfacht gesagt, die einzelnen Stellschrauben besser aufeinander abgestimmt und die Effizienz somit erhöht werden. Mit Smart Farming können Kapazitäten gezielt eingesetzt werden. Das trägt zu einer nachhaltigen Landwirtschaft unter ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten bei.

Quelle: Nesta

Während in den USA 20-80 % der Landwirte SFT (Smart Farming Tools) nutzen, sind es in Europa lediglich 0 – 24 %. Aus Sicht der Landwirte soll Smart Farming einen Zusatznutzen in Form von Entscheidungsunterstützung oder der Optimierung von Prozessen bieten.

Demnach ist Smart Farming eng mit drei Technologiebereichen verbunden:

• Management Informationssystem: Systeme zum Sammeln, Bearbeiten, Analysieren, Speichern und Kommunizieren von Daten in einer Form, welche für die Ausführung von Prozessen und Funktionen in der Landwirtschaft nötig ist.
• Präzisionslandwirtschaft (Precision Farming): Managen von räumlicher und zeitlicher Variabilität, um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und negative Umwelteinflüsse durch optimierten Input zu reduzieren. Dies schließt Systeme zur Entscheidungsunterstützung (DSS) für das gesamte Betriebsmanagement mit ein, um Erträge zu optimieren und gleichzeitig Ressourcen zu schonen. Die Verwendung von Navigationssatellitensystemen, Luftbildern von Drohnen und die jüngste Generation von Zeitreihen-Bildern der Sentinel Satelliten gewährleistet die Erstellung von Karten hoher Auflösung unter Berücksichtigung verschiedenster Faktoren (z.B. Ertrag, Geländeeigenschaften, Topographie, Humusgehalt, Bodenfeuchte, N-Status).
• Landwirtschaftliche Automatisierung und Robotik: Der Prozess zur Anwendung von Automatisierung, Robotik und künstlicher Intelligenz auf allen Ebenen der landwirtschaftlichen Produktion unter Berücksichtigung von Farmbots und Farmdrones.

Anwendungen des Smart Farming haben nicht nur konventionell wirtschaftende Großbetriebe im Blick, sondern haben auch das Potential, Familienbetriebe (kleinräumig, Spezialkulturen, Erhalt von seltenen Sorten/Arten) und den Ökologischen Landbau zu unterstützen. Weiterhin ermöglicht es eine akzeptierte und transparente Produktion im Sinne des europäischen Verbrauchers.

Im Jahr 2021 wurde unter deutschen Landwirten und Landwirtinnen eine Umfrage zur Akzeptanz und Nutzung von Smart Farming-Anwendungen auf Basis von Fernerkundungsdaten durchgeführt. Den größten Nutzen sehen die Befragten in Anwendungen im Bereich des Feld- und Pflanzenmonitorings (z.B. Übersichten über Bodenfeuchte, Bodenstruktur und Strukturschäden, Vorhersagen zu Ertragsbildung und Druschreife, und dem Erkennen von Schäden, Krankheiten und Mangelsymptomen), während verstärkte administrative Hilfestellung, wie eine automatische Schlaggrenzen- und Kulturartenerkennung oder Unterstützung bei Dokumentationspflichten und Erinnerungen ihnen als wenig nutzenstiftend erschien.

Weitere Informationen:

• Das Netz der Netze – Und seine Bedeutung für die Digitale Landwirtschaft (Vodafone 2018)
• Digitalisierung in der Landwirtschaft – vom Precision Farming zum Farming 4.0 (BIOPRO BW)
• Die Akzeptanz und Nutzung von Smart Farming-Anwendungen auf Basis von Fernerkundungsdaten deutscher LandwirtInnen (BueL 2022)