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Automatisierung in der Landwirtschaft

two green and red cultivators on brown field

Die digitale Transformation findet mit immer schnelleren Veränderungszyklen in nahezu allen Bereichen des Lebens statt.  Auch in der Landwirtschaft nutzen bereits über 50% der Betriebe in Deutschland digitale Technologien.  Laut einer Bitkom-Umfrage nutzt fast jeder zweite Betrieb intelligente Fütterungssyteme, GPS-gesteuerte Landmaschinen oder Agrar-Apps auf dem Smartphone bzw. Tablet.¹

Die Motivation dahinter liegt dabei nicht bloß in der Maximierung des Gewinns in einem hart umkämpften Wettbewerb, sondern vor allem auch darin, die Lebensgrundlage unserer Gesellschaft langfristig gewährleisten zu können. Hat ein Landwirt im Jahre 1990 pro Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche noch ca. vier Menschen ernährt, sind es heute bereits über 150 Menschen.² Diese Entwicklung wird in den kommenden Jahren noch weiter zunehmen (müssen). Laut Prognosen der Vereinten Nationen werden im Jahr 2050 ca. 9,7 Mrd. Menschen auf unserem Planeten leben.³ Für die Landwirtschaft bedeutet dies, dass bis dahin eine Nachfrage von 3,6 bis 5,8 Petagramm Getreide (1Pg entspricht 1012kg, also 1 Billion Kilogramm) bedient werden muss.

Da eine weitere Expansion von landwirtschaftlichen Flächen oftmals auch mit zunehmenden Treibhausgasen, Artenschwund und Wüstenbildung etc. einhergeht, ist eine weitere Erhöhung der Produktivität in der Landwirtschaft notwendig. Momentan beträgt die Produktivitätssteigerungsrate in der Landwirtschaft rund 1% pro Jahr. Diese Rate muss jedoch deutlich steigen, um der Getreidenachfrage bis 2050 nachkommen zu können.

Eine Lösung könnte die Automatisierung und das Prinzip des Smart Farmings darstellen. Die Automatisierung bringt dabei ähnliche Vorteile, wie in anderen Industriezweigen mit sich. Durch den Einsatz von Assistenzsystemen sind eine größere Effizienz, Qualität und Präzision möglich. 

Qualifiziertes Personal in der Landwirtschaft zu finden, stellt in der Branche zum Teil ein großes Problem dar. Einerseits beanspruchen Personalkosten einen großen Teil der Gesamtkosten für sich, andererseits herrscht auch in der Landwirtschaft ein Fachkräftemangel vor. Laut einer Studie zum Fachkräftebedarf in der Landwirtschaft müssen in Brandenburg bis 2030 zum Beispiel 20.000 Stellen besetzt werden, wobei laut Prognosen vermutlich nur 5.000 Stellen durch Azubis besetzt werden können.

Mithilfe von autonomen Landwirtschaftsfahrzeugen und -systemen kann ein Landwirt größere Flächen betreuen. Ein möglicher Anwendungsfall ist der sogenannte Tandembetrieb, bei dem ein autonomer Mähdrescher parallel zu einem Traktor fährt, der durch einen Landwirt gesteuert wird.

Ein weiterer Vorteil für die Automatisierung in der Landwirtschaft ist die geringere Umweltbelastung. Smarte Traktorensysteme können nicht nur mit Hilfe von Deep Learning die Pestizidbelastung deutlich senken (z. B. durch individuelle Maßnahmen für jede Saat), Treibhausgasemissionen reduzieren und den Düngeprozess effektiver gestalten, sondern auch durch leichtere, flexibel konfigurierbare Fahrzeuge und intelligenten Wende- beziehungsweise Lenkungssystemen die Bodenverdichtung reduzieren.

Dem gegenüber stehen jedoch sehr hohe Investitionskosten, die sich teils nur für große Betriebe rechnen. Spitzenmodelle dieser Traktoren kosten meist mehrere hunderttausend Euro.¹⁰ Darüber hinaus sind auch die Integration, Infrastruktur und Wartung für die neuen Geräte sehr kostenintensiv. Ein weiterer Aspekt ist die Kulturveränderung. Autonome Traktoren greifen tief in das eigene Selbstverständnis der Landwirte ein. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sich viele Landwirte noch nicht mit autonomen Traktoren beschäftigt haben.¹¹

Viele der großen Landmaschinenhersteller wie CNH, John Deere oder FENDT aber auch Start-Ups, entwickeln derzeit neue Produkte und Dienstleistungen im Bereich des Smart beziehungsweise Precision Farmings. Dabei nimmt die Entwicklung einer zentral und autonom steuerbaren Landwirtschaft eine zentrale Rolle ein.

Die nachfolgenden Videos zeigen zwei Konzepte von unterschiedlichen Herstellern mit möglichen Anwendungsfällen von autonomen Traktoren:

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft hat ein Förderinstrument etabliert, um Potenziale der Digitalisierung in der Landwirtschaft optimal zu nutzen und dafür mehr als 50 Millionen Euro für digitale Experimentierfelder in der Landwirtschaft bereitgestellt.

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