Smarte Landwirtschaft

Der Bauer wird digitalisiert

Moderne Technologien sollen die Landwirtschaft effizienter und nachhaltiger machen. Beim Smart Farming ganz vorne dabei sind Start-ups aus der Schweiz.

Urs Binder (Text), 11. Oktober 2017

Auf den Feldern des Gemüsebauern Armand K. kommt Science-Fiction-Feeling auf. Völlig autonom zieht ein Roboter auf vier schlanken Rädern gemächlich seine Runden. Angetrieben durch Sonnenenergie fährt das Gerät präzise den Saatreihen entlang. Unterhalb des grossen Solarpanels sind zwei merkwürdige Arme zu erkennen, die sich ständig bewegen und irgendwie an einen 3D-Drucker erinnern. Was tut der Roboter da?

 

 

Der hochpräzise Unkrautmörder

 

Er killt auf intelligente und umweltschonende Weise: Per Kamera unterscheidet das Gerät zwischen Nutzpflanzen und Unkraut und sprüht, auf 2 Zentimenter genau, dort, wo es nötig ist, eine Mikrodosis Herbizid auf die unerwünschten Gewächse.

 

 

Der Roboter von Ecorobotix wird per App gesteuert. Video: Youtube/ecoRobotix

 

 

Herkömmlich werden Herbizide flächendeckend gesprüht. Im Vergleich dazu reduziert sich beim intelligenten chemischen Jäten die Menge an eingesetztem Unkrautvertilger massiv. Der Roboter wiegt schlanke 130 Kilo, bewirkt damit nur wenig unwillkommene Bodenverdichtung und lässt sich ganz einfach mit einem Traktor transportieren – weitere Pluspunkte für den Landwirt. Konfiguriert und aus der Ferne gesteuert wird der Roboter via Smartphone-App. Den Weg über das Feld findet er indes dank GPS selbsttätig.

 

 

Ein Gespann aus alt und neu: Der Roboter kann mit dem Traktor transportiert werden.

 

 

Smart Farming im Kommen

 

Der Jät-Roboter ist ein topaktuelles Beispiel für «Smart Farming»: Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sollen die Landwirtschaft produktiver und nachhaltiger machen. Man spricht auch von der «dritten grünen Revolution». Smart Farming kombiniert ICT-Lösungen, das Internet der Dinge, Geo-Positionierungssysteme wie GPS, Big Data, unbemannte Luftfahrzeuge wie Drohnen, künstliche Intelligenz und Robotik. Dies trägt zu einer umweltschonenden Landwirtschaft bei, die den Boden und die Wasserressourcen schützt, wenig Energie verbraucht und die landwirtschaftliche Arbeit aufwertet und erleichtert. So lautet die Vision des Westschweizer Start-ups Ecorobotix, die den Roboter entwickelt hat.

 

Smart Farming ist in anderen Weltgegenden längst Alltag, allem voran in den USA, wo es riesige Flächen zu bewirtschaften gilt. Aussaat, Düngung und Ernte wären ohne Unterstützung durch automatisierte, zentral gesteuerte Landwirtschaftsmaschinen wirtschaftlich gar nicht mehr möglich. Der Preisdruck und die schiere Grösse der Farmen machten Innovation und Digitalisierung zur Notwendigkeit: Während in den USA je nach konkretem Einsatzgebiet zwischen 20 und 80 Prozent der Landwirte Smart-Farming-Tools nutzen, sind es laut dem Smart-Farming-Themennetzwerk smart-akis.com in Europa erst 0 bis 24 %.

 

 

Analyse aus der Luft: Gamaya-Drohne im Dienste der Landwirtschaft.

 

 

Felder aus der Luft überwacht

 

Mit Drohnen arbeitet Gamaya, ein weiteres Jungunternehmen aus der Romandie, das sich der smarten Landwirtschaft verschrieben hat. Satellitenbilder wären nämlich zu wenig genau. Mit einer raffinierten Kombination modernster Kameratechnik und ausgeklügelter Analysesoftware überwachen die Lösungen von Gamaya die Anbauflächen. Sie identifizieren den Status der Pflanzen – gesund, gestresst, von Krankheit befallen, kurz vor dem Absterben. Und sie erkennen, wo der Boden von Nematoden befallen ist. Das sind Fadenwürmer, die sich ins Wurzelsystem einnisten und den Pflanzenstoffwechsel aus dem Lot bringen. Auf Basis der gesammelten Daten entsteht darüber hinaus eine verlässliche Erntevoraussage.

 

 

Die Hyperspektralkamera von Gamaya.

 

 

Kernstück der Gamaya-Technologie ist eine neu entwickelte so genannte Hyperspektralkamera. Im Gegensatz zu gängigen Videokameras, die Bilder nur in den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erfassen (RGB), deckt eine Hyperspektralkamera das gesamte Lichtspektrum von Violett bis Infrarot ab. Dies macht sehr präzise, fein abgestufte Aufnahmen möglich.

 

 

Gamaya macht landwirtschaftliche Analysen aus der Luft. Video: Youtube/Gamaya

 

 

Der Landwirt kann mit diesen Informationen Düngemittel, Herbizide und Pestizide viel gezielter einsetzen und den Treibstoffverbrauch seiner Landmaschinen optimieren. Vergleichbare Vorteile erzielt auch Bauer Armand K. mit dem Ecorobotix-Roboter: Gegenüber dem traditionellen grossflächigen Sprühen von Pflanzenschutzmitteln spart er bis zu 30 Prozent an Kosten. Und da der Roboter solargetrieben arbeitet, wird dabei überhaupt kein Treibstoff verbraucht.

 

 

Luftaufnahme mit einer gängigen Kamera (links) und einer Hyperspektralkamera (rechts) im Vergleich.  

 

 


Tierhaltung 2.0

 

Nicht nur beim Pflanzenanbau, auch in der Tierhaltung kommen digitale Technologien zunehmend vor. Ende November 2017 geht in Luzern die Fachmesse «Suisse Tier» zum zehnten Mal über die Bühne. Im Fokus dieses Jahr: Smart Farming. Am Beispiel der Braunviehherde eines Milchbauern aus Küssnacht wird gezeigt, wie Tierdaten automatisch gesammelt und ausgewertet werden. Die Kühe sind dazu mit einem Sensorgeschirr ausgerüstet. So lassen sich zum Beispiel Fress- und Wiederkauzeiten per Smartphone-App überwachen, die Fütterung optimieren und bei ungewöhnlichem Verhalten rechtzeitig geeignete Massnahmen ergreifen – wie etwa den Veterinär aufbieten, wenn eine Kuh überhaupt nicht frisst.  

 

 

Gamaya

Gamaya ist ein Spin-off der EPFL und hat den Swisscom Startup Challenge 2015 gewonnen. Die Technologie wurde im Rahmen verschiedener internationaler Umweltprojekte zwischen 2011 und 2015 entwickelt, insbesondere beim Leman-Baikal-Projekt, einer Schweiz/Russischen Initiative zur Erforschung und Rettung von Wasservorräten mit Ultraleichtflugzeugen und Hyperspektralkameras. Aktuell bietet das Unternehmen speziell abgestimmte Lösungen für den Anbau von Soya und Zuckerrohr an.

 

 

 

Ecorobotix

Ecorobotix möchte Smart Farming in Form von innovativen, energiesparenden landwirtschaftlichen Maschinen für alle Betriebe bezahlbar und sicher machen. Das Unternehmen wurde von einem Ökonomen und einem Mikrotechnik-Ingenieur gegründet, hat mit seinem Jätroboter viel Interesse erregt und ist Gewinner des Swisscom Startup Challenge 2017.

 

 

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