Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming - Sächsisches ...
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Test- und Demonstrationsfeld
Smart Farming
SIH-Fachkonferenz am 15.03.2019 in Nossen
Dr. Uwe Bergfeld
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
1 | XX. Monat
Abteilung 2016 | Name
07 – Landwirtschaft, des Präsentators
Waldheimer Str. 219 | 01683 Nossen
Herausforderungen für die Landwirtschaft
❙ Der Bedarf an Nahrungsmitteln und Biomasse steigt weiter Nahezu
Verdopplung der Aufkommens weltweit erforderlich, …
❙ Ressourcen sind begrenzt Boden, Wasser, Energie, Nährstoffe, …
❙ Ressourcen müssen geschont werden Boden, Wasser, biotische Umwelt, …
❙ Die Landwirtschaft hat sich auf den Klimawandel einzustellen Ertragseffekte,
Trocken- und Hitzestress, Treibhausgasemissionen
❙ Die Landwirtschaft bewegt sich auf in globalisierten Märkten Weitweite
Warenströme, internationaler Wettbewerb, Preisvolatilität
❙ Gesellschaftliche Erwartungen, Image und Akzeptanz Klima- und Umweltschutz,
Lebensmittelsicherheit, Tierschutz, …
2 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Nach Hülsbergen (2017) - modifiziert
Ressourceneinsatz und Ertrag im Pflanzenbau
(1) Belastungslimit ist mit etablierten Verfahren (z.
B. mehr Dünger und Pflanzenschutz) erreicht.
(2) Belastungslimit ist mit etablierten Verfahren
überschritten.
(3) Der für 2050 prognostizierte Ertrag lässt sich
bei gleicher Umweltbelastung erzielen.
(4) Der für 2050 prognostizierte Ertrag lässt sich
bei reduzierter Umweltbelastung erzielen
(= nachhaltige Intensivierung).
Nach Wolters et al. 2014
3 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de
Vom landtechnischen Produkt
zum Produktionssystem
Harvard Business Manager 12/2014
4 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de
Vom landtechnischen Produkt
zum Produktionssystem
Zukunft wird „smart & connected“
(Roland Berger Consultants)
M2M – Kommunikation, Algorithmen, Künstliche Intelligenz,
Robotik, Big Data, FMIS, IoT,…
Wertschöpfung in vernetzten Systemen
Harvard Business Manager 12/2014
5 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deLandwirtschaft 4.0
= Industrie 4.0 in der Landwirtschaft?
Industrie 4.0 Landwirtschaft 4.0
• Hochkomplex • Hochkomplex
• Produktionsbedingungen sind • Produktionsbedingungen
weitestgehend konstant und nicht konstant und schwer
steuerbar vorhersehbar
• Bei höherer Individualität und • Komplexe biologische
Komplexität der Produkte Systeme in Interaktionen mit
effizienter und preisgünstiger der Umwelt
produzieren
6 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Nach Griepentrog (2016) - modifiziertDigitalisierung in der Landwirtschaft
Umwandlung analoger Werte oder Daten
in ein digital nutzbares Format „Digitale Transformation“
01010101010101010…..
Chancen
Chancen
• Den Zustand von Pflanzen, Tieren und deren Umwelt noch besser
erkennen
• Ernährung und Gesunderhalten von Pflanze und Tier präziser und
umweltschonender gestalten
Risiken Nutzen
• Der Biologie von Pflanze, Tier und Umwelt noch besser gerecht
werden Einzeltier + Einzelpflanze
• Ressourceneffizienz und Flächenproduktivität weiter verbessern
• Verbesserung von Image und Akzeptanz, Attraktivität des
Arbeitsplatzes (Berufsnachwuchs)
Akzeptanz
Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld
Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten
7 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deDigitalisierung in der Landwirtschaft
Umwandlung analoger Werte oder Daten
in ein digital nutzbares Format „Digitale Transformation“
01010101010101010…..
Nutzen Chancen
• Mehr Tierwohl
• Bessere vorbeugende Tier- und Pflanzengesundheit, gezielter
Einsatz weniger Mittel
• Präziserer Nährstoffeinsatz, weniger Austräge an Nährstoffen in
Risiken
die Umwelt Nutzen
• Noch mehr Sicherheit in der Lebensmittelkette – Produkt- und
Prozesssicherheit
• Rentabilität und Arbeitseffizienz, Zeitersparnis, weniger Fehler
• Automatisierung und Autonomie von Teilprozessen
Akzeptanz
Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld
Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten
8 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deDigitalisierung in der Landwirtschaft
Umwandlung analoger Werte oder Daten
in ein digital nutzbares Format „Digitale Transformation“
01010101010101010…..
Risiken Chancen
• Gefahr des Missbrauchs von Daten, neue Abhängigkeiten
• Flut an Informationen - mehr Fluch als Segen? - noch Herr des
Geschehens?
• Funktionsüberversorgung
Risiken Nutzen
• Know How für die Nutzung - Gefühl des überwältigt seins in einer
komplexen digitalen Welt…
• Zusätzliche Kosten
• Überforderung von Erzeuger und Verbraucher – Digitalisierung ist
nicht per se positiv besetzt
Akzeptanz
Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld
Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten
9 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deDigitalisierung in der Landwirtschaft
Umwandlung analoger Werte oder Daten
in ein digital nutzbares Format „Digitale Transformation“
01010101010101010…..
Chancen
Akzeptanz
• Uneingeschränkte Akzeptanz nur bei wenigen Technik- und IT-
Affinen
Risiken Nutzen
• Vorbehalte bei vielen Landwirten bezüglich des tatsächlichen
Nutzens
• Allgemeine Skepsis in der Bevölkerung gegenüber neuen
Technologien
Akzeptanz
Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld
Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten
10 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deVorbehalte und Widerstände
bei neuen Technologien haben lange Tradition
❙ Henry Ford "Wennich die Menschen gefragt hätte, was sie wollen, hätten sie
gesagt schnellere Pferde.„
❙ „Die Eisenbahn ist ein Teufelsding“ - die Menschheit werde die höllische
Erfindung büßen
❙ „Dieses Telefon hat zu viele Schwächen, als dass man es ernsthaft für die
Kommunikation in Erwägung ziehen kann“.
Internes Memo von Western Union aus dem Jahr 1876
❙ Thomas Watson, Vorsitzender von IBM, 1943: "Ich denke, dass es weltweit einen Markt
für vielleicht fünf Computer gibt”
❙ „Es gibt keinen Grund dafür, dass jemand einen Computer zu Hause haben
will.“ Ken Olsen, Gründer des Computer-Herstellers Digital Equipment Corporation, 1977
❙ „Das Internet ist eine Spielerei für Computerfreaks, wir sehen darin keine
Zukunft.“ Ron Sommer, ehemaliger Telekom-Chef, 1990
11 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deWas brauchen wir?
❙ „Das Auge des Herrn mästet das Vieh“
„Die Erfahrung und der Blick des Landwirts“
Sensoren werden den Zustand von Tier, Pflanze, Produkten und Umwelt besser
beschreiben
präziser + immer und überall präsent + ohne „menschliche Schwächen“ + …
Technik heute schon besser
❙ Nicht mehr Informationen, sondern die richtigen Informationen
Beherrschung komplexer Systeme
❙ Daten Wissen Entscheiden Handeln:
❙ Entscheidungsunterstützung
❙ Autonomie von Prozessen
❙ proaktiv agieren
Algorithmen , Biomodelle, selbst lernende Systeme, …
Gute Entwicklungen gehen vom Komplizierten zum Einfachen
12 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deAbsehbare Auswirkungen der digitalen
Transformation auf die Landwirtschaft
❙ Präzise und standortspezifische Bewirtschaftung
„smart & connected“, FMIS
❙ Nächste Dimension der Präzisionslandwirtschaft
„From Precision to Prescrition“ = Landwirtschaft auf Rezept?
❙ Wertschöpfungsketten werden sich nachhaltig verändern
Geschäftsmodelle, Anbaumethoden, Infrastrukturen, …
❙ Sich ändernde Rolle des Landwirtes Steuerer und Gestalter
Auswirkungen auf das Berufsbild und die Ausbildungsprofile
❙ Digitalisierung zu Ende denken Innovationsflut trifft Praxis
Bewertung von Technik und Technikfolgen, Einordnung in die Produktionsverfahren,
Akzeptanzmodelle, Arbeitsplatzgestaltung, Bildungs- und Wissenstransferangebote, …
❙ Datenflut braucht neue Lösungen
Datensicherheit und Datenhoheit beim Landwirt, Algorithmen zum Nutzen für die Landwirtschaft
13 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de© Fraunhofer IVI
Landwirtschaftsbetrieb
Universität Agribusiness
SIH – Test- und Forschungs-
Demonstrationsfeld institut
Smart Farming Verwaltung
14 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Forstbetrieb
BeratungSIH Test- und Demonstrationsfeld
Smart Farming
Anliegen Basis für weitere
Innovationen In enger Zusammenarbeit
und Start-up‘s mit Wirtschaft,
Bildungs-, Informations- Wissenschaft, Beratung
und Wissenstransfer- und Praxis
angebote
Test und Demonstration
innovativer Lösungen
im Pflanzenbau und der
Tierhaltung
SIH Test- und Demonstrationsfeld
Test von Smart Farming
Farmmanage-
mentsystemen,
Entscheidungs- Integration in praktische
unterstützung Produktionsverfahren
(im LVG Köllitsch, in
Landwirtschaftsbetrieben, im
Erprobung LUZ Nossen)
betrieblicher
Datenstrukturen
(lokale Clouds), Integration in 5G Testfeld,
Bewertung von Technik und
Datenkommunikation, Erprobung von
Technikfolgen
Datenschutz Vernetzungsstrukturen
(Verfahrenstechnik, Praktikabilität,
Ökonomie, Akzeptanz, …)
15 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deSIH Test- und Demonstrationsfeld
Smart Farming
Inhaltliche Schwerpunkte
Pflanzenbau
❙ Digitalisierung von Arbeitsprozessen
❙ zur Düngung, im Pflanzenschutz, der Bodenbearbeitung und Saat, der Ernte
❙ des Flottenmanagements
Tierhaltung
❙ Tieridentifikation, Tierlokalisation, Tracking
❙ optischen Sensoren als Tierwohl-Indikatoren (3D-Lab)
❙ physikalischen Sensoren als Tierwohl-Indikatoren - aktive Indoor- und Outdoor-Systeme
❙ Robotik-Lösungen zur Prozessunterstützung
Betriebsmanagement
❙ Farmmanagementsysteme, Entscheidungsunterstützung
❙ betrieblicher Datenstrukturen, lokale Clouds, Datenkommunikation, Datenschutz
Erprobung - Bewertung - Wissenstransfer
16 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deEs ist besser, unvollkommen
Landwirtschaftsbetrieb
anzupacken, als perfekt zu zögern.
Eröffnung
Universität Agribusiness
Thomas A. Edison
SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming Forschungs-
mit Feldtag mechanische Unkrautbekämpfung institut
durch Staatsminister Schmidt
Verwaltung
am 24.05.2019 im LVG Köllitsch
Beratung Agriculture
Forstbetrieb for
Future
DANKE
17 | 15. März 2019 | Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.deSie können auch lesen
