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15. Juni 2021

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Künstliche Intelligenz für die Landwirtschaft

Künstliche Intelligenz für die Landwirtschaft© NLK_Pfeiffer

Land Niederösterreich und Austrian Institute of Technology starten Forschungs-Initiative für nachhaltige Landwirtschaft. 20 Millionen Euro für Projekte im Bereich gesunde Lebensmittelproduktion durch intelligent automatisierte Datenanalysen.

(red/czaak) Die umfassende Erhebung und intelligente Analyse von landwirtschaftlichen Daten ermöglichen treffsichere Vorhersagen und maßgeschneiderte Empfehlungen um die Landwirtschaft effizienter, klima- und ressourcenschonender zu machen. Eine der größten Herausforderungen ist die nachhaltige Produktion von gesunden Lebensmitteln und dabei kann die Digitalisierung eine große Hilfe sein.

Gesunde Produkte und eine nachhaltig wie ertragreiche Kreislaufwirtschaft
Das Sammeln von Daten und deren intelligente Auswertung durch Methoden der Künstlichen Intelligenz (Deep Learning) erlaubt eine neue Qualität an Prognosen mit entsprechend fundierten Entscheidungsoptionen für eine bedarfsgerechte Bewirtschaftung. Final sollen gesündere Produkte, bessere Umweltverträglichkeit, höhere Erträge und eine nachhaltigere Kreislaufwirtschaft ermöglicht werden.

Neue praxisrelevante Entwicklungen und Anwendungen in diesem Bereich soll nun die aktuell von Land Niederösterreich und Austrian Institute of Technology (AIT) gestartete Initiative „d4agrotech“ (Datengesteuerte und KI-basierte digitale Systemlösungen für eine nachhaltige Landwirtschaft 4.0) bringen. „Wir investieren gemeinsam 20 Millionen Euro in diese Initiative“, so Johanna Mikl-Leitner, NOe-Landeschefin und Hannes Androsch, AIT-Aufsichtsratspräsident.

Innovationen „Made in Niederösterreich“
„Die Initiative d4agrotech stärkt die Landwirtschaft im größten Agrarland Österreichs mit rund 38.000 landwirtschaftlichen Betrieben. In Niederösterreich hängt jeder fünfte Arbeitsplatz von der Landwirtschaft ab“, sagt Johanna Mikl-Leitner. „Für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion wird nun die Digitalisierung gefördert und Innovationen „Made in Niederösterreich“ ermöglicht“, unterstreicht die Landeshauptfrau.

„Die Initiative „d4agrotech“ hebt die langjährig erfolgreiche Partnerschaft zwischen dem AIT und Land Niederösterreich auf eine neue Ebene“, betont Hannes Androsch, Aufsichtsratspräsident des Austrian Institute of Technology (AIT). Tulln ist seit 2011 Teil des AIT Centers for Health & Bioresources mit rund 65 ForscherInnen. Diese Expertise wird nun durch Kompetenzen aus den Bereichen Data Analytics und Künstliche Intelligenz des AIT Center for Digital Safety & Security erweitert. „Das soll den Know-how-Transfer in die Wirtschaft ankurbeln, die Innovationsfähigkeit von Unternehmen steigern und neue Märkte öffnen“, ergänzt Hannes Androsch.

Technopol Tulln und Haus der Digitalisierung
„d4agrotech“ ist sehr anwenderorientiert und versteht sich auch als Initiative für Partner aus der Wirtschaft, um in Zukunft entsprechende Produkte am Markt anbieten zu können. Am Technopol Tulln sind mittlerweile 1000 Experten in Forschungseinrichtungen, Bildungsstätten und Unternehmen im Bereich von biobasierten Technologien tätig - der perfekte Standort für dieses zukunftsträchtige Projekt“, erläutert Jochen Danninger, Wirtschaftslandesrat für Niederösterreich.

Weitere Partnerschaften ergeben sich am Standort Tulln etwa mit der FH Wiener Neustadt, der Universität für Bodenkultur oder dem übergreifenden Doktorats-Programm „Digitalisierungs- und Innovationslabor in den Agrarwissenschaften“ von Boku Wien, TU Wien und Vetmed-Uni Wien (Anm. auf Initiative des Landes NÖ). Die Projektergebnisse werden überdies im „Haus der Digitalisierung“ sichtbar gemacht, das derzeit in Tulln entsteht.

Enge Wechselwirkungen in der Landwirtschaft
„Bei der Digitalisierung der Landwirtschaft gilt die Herausforderung, dass alle Daten innig miteinander vernetzt sind“, erklärt Angela Sessitsch, Leiterin des Kompetenzbereichs „Bioresources“ am AIT Center for Health & Bioresources. „Die Bodenbeschaffenheit, das Mikrobiom (Anm. Gesamtheit aller Mikroorganismen in einem Lebensraum), die klimatischen Parameter und der gesamte Bereich der chemischen Kommunikation zwischen Pflanzen und ihrer Umgebung stehen in sehr enger Wechselwirkung“, so Sessitsch. „Wenn sie nicht systemisch analysiert werden, kann das volle Potenzial nicht ausgeschöpft werden“, so die Forscherin.

Genutzt werden dazu Sensoren, etwa im Boden oder eingebaut in Landmaschinen oder Drohnen und weitere Informationen wie Satelliten-, Wetter- oder Betriebsführungsdaten, die durch Big-Data-Analysen ausgewertet und in intelligenten Entscheidungssystemen aufbereitet werden. Dadurch können beispielsweise lokale Pflanzenschädlinge frühzeitig erkannt und der Einsatz von Pestiziden punktgenauer gesteuert werden – mit der Zielsetzsetzung einer klaren Reduktion.

Intelligente Sensorik
Das AIT bringt dafür Know-how aus zwei innovativen Forschungsbereichen ein, die jeweils eng mit der Daten-Analyse durch Methoden der Künstlichen Intelligenz verknüpft sind. Einmal ist dies die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen als Basis für nachhaltigen Pflanzenschutz und alternative biologische Methoden zur Düngung sowie um Pflanzen widerstandsfähiger gegen die Folgen des Klimawandels zu machen (Dürre, Schädlinge, Versalzung von Böden).

Und zum anderen werden länger schon innovative Sensoren entwickelt, welche die natürliche Geruchsverarbeitung technisch nutzbar machen und viele neue Anwendungen ermöglichen. Durch ein Profil dieser Biomarker auf dem Feld, in Gewächshäusern oder Lagerhallen/Silos kann dann der Einsatz von Dünger oder Pflanzenschutzmitteln effizienter gestaltet, der Erntezeitpunkt genauer bestimmt oder bei Schädlingsbefall rascher reagiert werden.

Österreichs größtes außeruniversitäres Forschungszentrum
Das AIT - Austrian Institute of Technology ist Österreichs größtes außeruniversitäres Forschungszentrum. Rund 1450 ForscherInnen beschäftigen sich mit zentralen Infrastrukturthemen der Zukunft wie etwa Energie, Digitalisierung, Automatisierung, Mobilität, Gesundheit und Bioressourcen. Operativ geleitet wird das AIT seit Beginn von Wolfgang Knoll für den wissenschaftlichen Bereich und von Anton Plimon für den kaufmännischen Bereich.

Hannes Androsch steht dem Aufsichtsrat vor, gemeinsam mit Knoll und Plimon gilt er als Mastermind für die überaus erfolgreiche Neupositionierung und Etablierung des AIT. Als wichtigste anwendungsorientierte Forschungsinstitution Österreichs liegt der Fokus in wirtschafts- und gesellschaftspolitisch relevanten Bereichen wie u.a. Digitalisierung, Dekarbonisierung oder generelle Herausforderungen des Klimawandels. Neben Standorten in Wien, Graz, Ranshofen (ST) und Hall (T) betreibt das AIT auch im niederösterreichischen Tulln, Seibersdorf und Wr. Neustadt eigene Forschungsgruppen.

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red/czaak, Economy Ausgabe Webartikel, 07.05.2021