Precision Farming Technologien sind einsatzbereit – das zeigte Ingobert Veith beim GreenTech Festival 2020 anhand erfolgreicher Pilotprojekte: Mit 5G vernetzte Drohnen überwachen Felder mit Videokameras und erm?glichen so den gezielten und ressourcenschonenden Einsatz von Wasser, Düngemitteln, Pestiziden und Erntemaschinen.

Bis 2050 soll Europa ein klimaneutraler Kontinent werden. Diese Zielmarke hat sich die EU-Kommission unter ihrer Pr?sidentin Ursula von der Leyen auf die Fahnen geschrieben und einen entwickelt. Für dessen Umsetzung will die EU rund ausgeben. In ihrem Gru?wort zum in Berlin im September 2020 z?hlte von der Leyen neben erneuerbaren Energien und nachhaltiger Logistik ausdrücklich industrielle Digitalisierung und 5G-Mobilfunk zu den Feldern, in die investiert werden soll.

 Um klimaneutral zu werden, so die Kommissionspr?sidentin weiter, sei eine Umstellung der Lebensmittelproduktion und Landwirtschaft unumg?nglich – und gerade die Landwirtschaft k?nne von der Entwicklung und Integration digitaler Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) profitieren. Als Beispiele nannte von der Leyen 5G sowie sensorbasierte Technologien und Daten, die Precision Farming m?glich machen, also die zielgerichtete, differenzierte Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Nutzfl?chen mithilfe digitaler L?sungen.

Pr?zision ist keine Hexerei: Monitoring von Feldern mit Drohnen

In seinem Live-Interview nahm Ingobert Veith, Director Public Policy bei Huawei Deutschland, den Impuls der Kommissionspr?sidentin auf und erl?uterte Anwendungsm?glichkeiten, die Huawei bereits erfolgreich eingesetzt hat: Einen wesentlichen Beitrag zum Precision Farming leisten Drohnen, indem sie Felder mit Videokameras kontrollieren. Auf der hat Huawei gemeinsam mit dem Schweizer Telekommunikationsunternehmen Sunrise und Agroscope, der Schweizerischen Bundesanstalt für landwirtschaftliche Forschung, ein entsprechendes Projekt aufgesetzt, um 5G-Anwendungen zu testen. Dutzende kleiner Drohnen überfliegen die Felder regelm??ig und senden die Bilder ihrer Videokameras über ein 5G-Netzwerk an einen zentralen Server.

Durch das Monitoring und die Auswertung dieser Bilder erhalten Landwirte aktuelle Situationsberichte und k?nnen schnell und gezielt entscheiden, wo Aktionen erforderlich sind: welche Felder es zu bew?ssern gilt, bei welchen Pflanzen die Zugabe von Düngemitteln erforderlich ist, und in welchen Abschnitten sich Sch?dlinge zeigen, die bek?mpft werden müssen.

Unkraut entfernen mithilfe von Feldrobotern

Drohnen mit Multispektralkameras liefern Bilder, anhand derer sich Wachstum und Stickstoffbedarf von Pflanzen ermitteln lassen. Das erm?glicht Landwirten eine punktuelle Nachdüngung. Verfügen Drohnen über ein graphisches System mit Künstlicher Intelligenz (KI), sind sie in der Lage, Unkraut von Nutzpflanzen zu unterscheiden und den gezielten Einsatz von Herbiziden und Insektiziden zu unterstützen.

Diese F?higkeit nutzen die Projektpartner Huawei, KPN und die Universit?t von Wageningen bei der . Das Ziel: Kartoffelpflanzen auf Zuckerrübenfeldern schnell und automatisiert zu erkennen und zu beseitigen – ein Problem, das niederl?ndischen Landwirten schon lange unter den N?geln brennt. Die Projektpartner implementierten eine L?sung, die 5G mit IoT-Robotik, KI und einer smarten Rechenplattform verbindet.  Hierbei werden die von Feldrobotern aufgenommenen Bilder via 5G zu einem Server in Den Haag geschickt, der mit einer leistungsstarken Graphics Processing Unit (GPU) bestückt ist und so die Bilder nicht nur sofort mithilfe von KI auswertet, sondern auch in Echtzeit Befehle an die Roboter zurückschickt – etwa zur gezielten Entfernung von Unkraut. Die hierfür ben?tigte Bandbreite von 120 Mbit/s Upstream in der Spitze ist ohne 5G nicht realisierbar.

Viele wissenschaftlich begleitete landwirtschaftliche Projekte zeigen mittlerweile den Nutzen von IKT-L?sungen und 5G-Netzen auf. Auf hat Huawei gemeinsam mit der Hellenic Mediterranean University und dem griechischen TK-Unternehmen Future Intelligence ein Projekt aufgesetzt, das die Bew?sserung in der Landwirtschaft optimieren soll. Rund 85 Prozent des Sü?wasserverbrauchs auf Kreta entf?llt auf das Agro-Business, vor allem auf die etwa 30 Millionen Olivenb?ume, die einen der wichtigsten Wirtschaftszweige auf der Insel speisen. Um die Bodenbeschaffenheit permanent zu überwachen, kommen Sensoren zum Einsatz, die unter anderem Bodenfeuchtigkeit und -temperatur sowie den Salzgehalt des Wassers messen.

?hnlich wie im Projekt in Valthermond wenden die Sensordaten zu einem zentralen Server geschickt und dort verarbeitet, sodass sich die exakte Menge an Wasser ermitteln l?sst, die für die Bew?sserung n?tig ist. Per Fernzugriff erhalten die Landwirte Zugang zu diesen Daten und k?nnen die Wasserzufuhr per Knopfdruck ausl?sen. Mithilfe dieser Technologie sind nicht nur betr?chtliche Wassereinsparungen m?glich, auch der Einsatz von Pestiziden kann auf das notwendige Ma? reduziert werden.

Verbrauch senken, Ressourcen schonen

So lassen sich mithilfe von IKT Prozesse in der Landwirtschaft beschleunigen und effizienter sowie nachhaltiger gestalten: Kostbare Ressourcen wie Wasser werden gezielt und nicht nach dem Gie?kannenprinzip verteilt, der Gift- und Düngemitteleinsatz l?sst sich ebenso senken wie der Kraftstoffverbrauch landwirtschaftlicher Maschinen wie Traktoren. Gleichzeitig steigt die Produktivit?t, und es k?nnen Lebensmittel von h?herer Qualit?t zu bezahlbaren Preisen für die Endverbraucher hergestellt werden.

Neben Drohnen und Robotern leisten auch unter Wasser verbaute Sensoren gute Dienste für das Precision Farming. So hat Huawei in mehreren Use Cases in Europa und China Kameras für das Monitoring der Fischzucht nutzbar gemacht: Die per 5G-Netz übertragenen Bilder geben unter anderem Aufschluss darüber, wann die Fische wieder gefüttert werden müssen – oder ob es Zeit ist, sie einzufangen.

5G bewirkt Schub für Nachhaltigkeit

Die 5G-Technologie hat l?ngst das Laborstadium verlassen und unter Beweis gestellt, dass sie einen stabilen und nachhaltigen Anwendungsbetrieb unterstützen kann, von Logistikketten über Smart Cities bis Precision Farming. Die universal verwendbare Technologie schafft drahtlose Konnektivit?t in h?chstm?glicher Qualit?t. Ihre hohe Bandbreite, niedrige Latenz und gro?e Zuverl?ssigkeit erm?glichen im Precision Farming Echtzeitanwendungen, die ohne 5G nicht realisierbar w?ren.

Darüber hinaus vollzieht sich mit 5G ein gro?er Schritt in Richtung nachhaltige Digitalisierung: Laut einer aktuellen ist der CO₂-Fu?abdruck einer 5G-Datenübertragung deutlich geringer als bei bestehenden Mobilfunkstandards: Im Vergleich zu einer 4G-übertragung ben?tigt 5G für die gleiche Datenmenge nur ein Drittel der Energie, im Vergleich zu 3G ist 5G sogar 20-mal energieeffizienter. Für eine nachhaltige Produktion in Landwirtschaft und Lebensmittelbranche und das gro?e Ziel eines klimaneutralen Europas bis 2050 sind 5G-Netze daher ein unverzichtbarer Baustein.

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