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Betriebsführung

Was wird die Digitalisierung bringen?

Bereits heute haben zahlreiche Technologien wie beispielsweise kameragelenkte Hackgeräte Einzug in die Landwirtschaft gehalten. Wohin wird aber die Entwicklung im Smart Farming gehen?

Der neue Fendt Ideal wird an der Eröffnung der Swiss Future Farm das erste Mal in der Schweiz präsentiert.

Der neue Fendt Ideal wird an der Eröffnung der Swiss Future Farm das erste Mal in der Schweiz präsentiert. 

(zvg)

Publiziert am

Aktualisiert am

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Agroscope

Forschungsgruppenleiterin, Agroscope

Das Thema Digitalisierung ist aktueller denn je. Es hat sich bereits fest in unserem Leben verankert. Zum Beispiel besitzen laut www.comparis.ch (2016) 78 Prozent der Schweizerinnen und Schweizer zwischen 15 und 74 Jahren ein Smartphone. Viele Menschen können sich dieses nützliche Gerät nicht mehr aus ihrem Leben wegdenken. Wie sieht aber die Zukunft in der Landwirtschaft aus?

Wägen mit Smartphone?

Auch in der Rindermast hat die Digitalisierung Einzug gehalten. Der Wägedienst der UFA nutzt über die Software «Toro» ein Entscheidungsunterstützungssystem, das unter anderem den optimalen Schlachtzeitpunkt der Munis vorhersagt. Dazu fahren Mitarbeitende mit einer mobilen Wägeeinheit, je nach Mastprogramm, alle drei Monate auf die Betriebe.

In Zukunft könnte dies anders werden, denn es ist nicht einfach, die zwischen 400 und 500 kg schwere Waage von Betrieb zu Betrieb und von Bucht zu Bucht zu transportieren. Dabei haben auch die meisten Bäuerinnen und Bauern bereits ein Smartphone in der Tasche. Über eine App könnten zukünftig die Landwirte mithilfe der Smartphone-Kamera die Tiere einscannen und so das Körpergewicht selbst berechnen lassen.

Diese Werte könnten zukünftig automatisch in das Toro System eingespeist werden. Der Vorteil wäre, dass das Gewicht je nach Bedarf kurz vor dem Schlachtzeitpunkt häufiger berechnet werden könnte. Auch stünde das System zur Optimierung der Fütterung oder zur Zusammenstellung der Gruppen gegen Ende der Mast zur Verfügung.

Bald auf dem Markt

Die Befürchtung, dass der Kontakt zum Tier verloren ginge, besteht nicht zwingend. Auch für die optische Vermessung der Tiere per mobilem Gerät muss der Bauer oder die Bäuerin derzeit noch nah an das Tier heran. Ein solches optisches System wurde von der ungarischen Firma Agroninja für Fleischrinder und Milchvieh entwickelt und soll im dritten Quartal diesen Jahres auf den Markt kommen. In der Schweinemast ist ein handlicher 3-D Scanner zur optischen Gewichtsberechnung entwickelt worden (Wuggl GmbH). Er erhielt auf der SuisseTier 2017 einen Spezialpreis beim Neuheitenwettbewerb. Mit einem 3-D Scanner operiert auch die Schweizer Firma Ingenera, die sich ebenfalls mit dem Wiegen von Rindvieh beschäftigt.

Ohne teure Anschaffungen

Auch wenn diese Systeme momentan noch nicht auf dem Markt eingeführt oder verbreitet sind, bleibt doch zu erwarten, dass sie in naher Zukunft praxistaugliche Angaben liefern. Positiv hervorzuheben ist, dass diese Systeme keine teuren, technischen Zusatzanschaffungen brauchen. Die Anwenderfreundlichkeit und die Zuverlässigkeit der Gewichtsberechnung werden über die Einführung in die Praxis entscheiden.

Milchvieh: Weidehaltung?

Schon im 18. Jahrhundert gab es erste Bestrebungen im deutschsprachigen Raum, das Milchvieh ganzheitlich im Stall zu halten. Ursprünglich wollte man vor allem den Mist einfacher einsammeln, ein Rohstoff, der für den Ackerbau vor der Erfindung des Kunstdüngers von grosser Bedeutung war. Später kamen andere Gründe hinzu, beispielsweise die vereinfachte Bereitstellung einer konstanten, qualitativ hochwertigen Futtergrundlage. Auch heute gibt es noch viele Betriebe, die keinen detaillierten Überblick über die beweidete und geerntete Grünfuttermenge und -qualität haben.

Konsumenten wollen Weidehaltung

In der letzten Zeit ist die Weidewirtschaft in Europa wieder stärker in den Fokus gerückt. Dies hat neben den Konsumentenwünschen bezüglich Tierwohl auch mit den niedrigen Milchpreisen in den letzten Jahren und den hohen Futterkosten von Milchviehhaltungssystemen, die ausschliesslich auf Stallfütterung basieren, zu tun. Auf der anderen Seite gibt es zunehmend Bemühungen die Grünfuttermenge und -qualität automatisiert zu erfassen. So kann der Ertrag des Grünlandes sowie die Fütterung der Milchkühe optimiert werden, ohne dass den Kühen Weidegang verwehrt wird.

Futter: Qualität und Menge

Die Schweiz hat traditionell eine grünlandbetonte Milchproduktion. Auch hier können digitale Werkzeuge zu einer Produktionsoptimierung führen. Wichtig für die Milchviehfütterung ist es zu wissen, wieviel Futter die Kühe auf der Weide aufnehmen und in welcher Qualität. Die Aufwuchsmenge kann mittels eines Herbometers bestimmt werden. Um die Qualität, zum Beispiel den Rohproteingehalt, zu erfassen, müssen Proben von der Fläche entnommen und im Labor analysiert werden. Dies bedeutet neben dem Zeit- und Kostenaufwand auch eine Verzögerung der Ergebnisse.

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Vollautomatische Unkrautbekämpfung mit dem Ecorobotix.

(zvg)

Digitale Hilfe

Abhilfe können hier digitale Systeme schaffen. Mittlerweile gibt es schon automatisierte Herbometer-Versionen, die mit einer Datenbank und einem Entscheidungsunterstützungssystem verbunden sind. Der irische Grasshopper (True North Technologies, Irland) ist hierfür ein Beispiel. Ein einfacher Platten-Herbometer verfügt über einen elektronischen Aufsatz, der georeferenziert die Messpunkte mitschreibt. Sobald sich der Landwirt im WLAN Bereich befindet werden die Daten automatisch in eine Datenbank in der Cloud hochgeladen. Das System ist erhältlich und liegt im unteren Preissegment. An einer Weiterentwicklung zur automatisierten Messung der Grasqualität mit dem Grasshopper-System wird derzeit gearbeitet. Ein weiteres Produkt, das derzeit schon auf dem Markt erhältlich ist, ist der HarvestLab 3000TM (John Deere, USA). Das System ist dafür bekannt, dass es beispielsweise in Häckslern eingebaut ist. Man kann das Gerät allerdings auch als portables Labor verwenden und in Sekundenschnelle die Inhaltsstoffe von Grasproben messen. Eine Entwicklung die für die Grünlandbewirtschaftung noch in den kommerziellen Kinderschuhen steckt, ist der Drohneneinsatz zur Schätzung von Aufwuchsmengen und Qualität von Grünland.

Kosten und Zuverlässigkeit

Welches der genannten Geräte in Zukunft vielleicht in grösserem Rahmen zum Einsatz kommt, wird einerseits durch die Kosten bestimmt, andererseits auch durch die Zuverlässigkeit der Ergebnisse. Alle drei genannten Technologien benutzen Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) als Basis für die Grasqualitätsbestimmung. Es sollte hier nicht unerwähnt bleiben, dass gerade bei NIRS eine Kalibrierung für die jeweiligen Pflanzengesellschaften eine Herausforderung ist. In einem Land wie der Schweiz, die geographisch und klimatisch so divers ist, ist eine Erstellung der entsprechenden Algorithmen für die spezifischen Gegebenheiten eine grosse Aufgabe. Agroscope arbeitet derzeit an der Bewertung und gegebenenfalls Weiterentwicklung der genannten Systeme. Wenn es gelingen würde eine kostengünstige an die Schweiz angepasste Technologie für die Betriebe bereitzustellen, wäre eine solche Entwicklung eine grosse Erleichterung für die grünlandbasierte Milchproduktion.

Gezielter Pflanzenschutz

Im Ackerbau hingegen gibt es bereits heute grosse Entwicklungen: Verschiedene Hackgeräte sind heute dank smarter Technologien in der Lage, zwischen den Reihen sowie auch zwischen den einzelnen Kulturpflanzen zu hacken und das Unkraut zu eliminieren. Die französische Firma Naio hat dazu einen ersten autonom agierenden Unkrautroboter bereits auf dem Markt und Ende Jahr soll mit Ecorobotix auch ein schweizerisches Fabrikat einsatzbereit sein. Für den Pflanzenschutz entwickeln verschiedene Firmen «sehende Spritzen», die einzelne Unkräuter erkennen und diese einzelpflanzenspezifisch behandeln können, was speziell den Eintrag in Gewässer reduziert.

Datenbasierte Entscheidungen halten Einzug

Digitale Daten werden in der Landwirtschaft künftig eine viel wichtigere Rolle spielen als bisher. Der gesamte Ackerbau kann künftig während der Feldarbeit direkt auf dem Traktor oder Smartphone dokumentiert und anschliessend digital zur Erfüllung der Nachweispflicht an die Vollzugsstellen zugestellt werden. Ist eine Information einmal erfasst, so soll sie für möglichst alle Anwendungen zur Verfügung stehen und den Bewirtschaftern als Entscheidungsgrundlage dienen. Die «Zettelwirtschaft» mit den Informationen, was, wann, wo gesät oder als Spritzmittel appliziert wurde, sollte so langsam effizienteren Systemen weichen. Leider ist der Weg bis zu diesem Ziel noch recht steinig. Der sogenannte Isobus als Ersatz für zahlreiche einzelne Hydraulikschläuche und Kabel zwischen Traktor und Anbaugerät zeigt in der Praxis, dass noch viele Inkompatibilitäten bestehen. Die Gerätekompatibilität müsste heute doch wie ein «USB», beim PC funktionieren.

Trotz aller Hürden wird die Automatisierung weiter fortschreiten. Was spricht dagegen, dass nicht schon bald autonom agierende Fahrzeuge Weizen vollautomatisch anbauen werden?

Qualität und Ressourcenschutz weiterentwickeln

Je besser die hohe Komplexität landwirtschaftlicher Produktionssysteme erfasst werden kann, umso besser lassen sich die verschiedenen Prozesse lenken und unterstützen. Als Beispiel dient die Stickstoffdüngung der Kulturpflanzen. Diese verspricht, durch die Verknüpfung von Sensordaten und langfristigen Wettervorhersagen in Kombination mit pflanzenbaulichen und bodenkundlichen Modellen, optimierte und bedarfsgerechtere Düngegaben und somit eine Reduktion unerwünschter Umweltwirkungen.

Das System von «Farmstar» (www.farmstar-conseil.fr) nutzt zu diesem Zweck Satellitenbilder, die von einem Expertenteam des Arvalis in Boigneville (FR) verarbeitet werden. Mit einer Ausdehnung auf über 700 000 ha sind die Franzosen auf diesem Gebiet wohl weltweit führend. Prognosemodelle, die den Verlauf von Pflanzenkrankheiten abbilden, um die Spritzeinsätze zu optimieren, sind ein weiteres Beispiel, wie digitale Technologien der Praxis und Umwelt dienen (www.agrometeo.ch).

Fazit

Smarte Technologien zum Beispiel Smartphones werden durch verschiedenste Anwendungen der Informa-tions- und Kommunikationstechnologien die Landwirtschaft künftig prägen. Ziel ist es, dass die Arbeit der Landwirtinnen und Landwirte erleichtert wird, die Effizienz und die Qualität der Produktion steigt und gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf die Umwelt reduziert werden. 

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