Landwirtschaft 4.0
Innovative digitale und vernetzte Technologien ermöglichen es, die Produktionsprozesse und das Ressourcenmanagement im Argrarsektor zu optimieren
DATENGESTEUERTE NACHHALTIGKEIT
Eine unverzichtbare Kombination aus Technologie und Nachhaltigkeit
Eine nachhaltige Landwirtschaft fördern, den Klimawandel und die Bodendegradation eindämmen, den Verlust der biologischen Vielfalt aufhalten sowie die Lebensmittelsicherheit gewährleisten und zugleich soziale Ungleichheiten bekämpfen: All das sind Herausforderungen, bei denen die moderne Landwirtschaft eine entscheidende Rolle spielt.
In diesen Zusammenhängen erweist sich technologische Innovation bei Herstellung und Vertrieb landwirtschaftlicher Produkte sowie auch bei der Wissensvermittlung als ein entscheidender Verbündeter des gesamten Sektors. Die moderne Landwirtschaft nutzt Industrie 4.0 als Vorbild und kombiniert Technologien der vernetzten Landwirtschaft sowie der Präzisionslandwirtschaft, beispielsweise im Internet of Things, Internet of Farming, mit Big Data Analytics und der Blockchain-Technologie.
Smart Agriculture kann dadurch erhebliche Verbesserungen bewirken, die wirtschaftliche, ökologische und soziale Auswirkungen haben. Dies geschieht zum Beispiel durch eine noch effizientere Verwendung von Pflanzenschutzmitteln oder geringeren Dieselverbrauch. Das ermöglicht wirtschaftliche Einsparungen und die Reduktion der CO2-Emissionen, was auch den Ruf des Sektors verbessert. Die Vermarktung dieser Vorteile erzielt mit der steigenden Sensibilität der Verbraucher in Bezug auf diese Problemstellungen eine zusätzliche große Wirkung.
Eine nachhaltige Landwirtschaft hängt also von den Möglichkeiten ab, Ressourcen effizient zu nutzen und Prozesse und Informationsflüsse vom Erzeuger zum Verbraucher weiter zu optimieren. Genau hier setzt der Ansatz von Reply für Landwirtschaft 4.0 sowie für nachhaltige Entwicklung an.
SMART AGRICULTURE MARKET VALUE
US$ 22 bn
IN 2025
Source: www.prnewswire.com
Der Ansatz von Reply
Um die Protagonisten im Argrarsektor im Prozess der ökologischen und digitalen Transformation zu unterstützen, hat Reply drei Säulen für die Landwirtschaft 4.0 definiert.
MESSEN
Lösungen für die Überwachung und das intensive Messen der landwirtschaftlichen Aktivität: von Anbauprozessen bis hin zu den Auswirkungen von Klima- und Umweltphänomenen, um aus den Daten die größtmögliche Menge an Informationen zu extrapolieren und Wert zu schaffen.
ENTSCHEIDEN
Lösungen für datengesteuerte technologische Infrastruktur, die Analyse- und Planungskapazitäten der Betreiber des Agrarsektors erhöhen; dadurch werden Entscheidungsprozesse immer vollständiger, rechtzeitiger und aktueller.
HANDELN
Technologien, die darauf abzielen, Landwirte bei Betriebsabläufen operativ zu unterstützen und das in den vorherigen Phasen generierte Wissen zu nutzen: von der Prozessautomatisierung bis hin zur Vernetzung der eingesetzten Werkzeuge.
Näherungs-
sensoren
Genauigkeit, Präzision, Robustheit, eine lange Lebensdauer, einfache Installation und Parametrisierung: Die Sensoren steigern die Effizienz und können in einem IoT-basierten Netzwerk verwendet werden.
Drohnen /
UAV
Feldkartierung, Verbesserung der Prognosen, Optimierung der Handhabung agronomischer Informationen und Unterstützung bei Dosierungsaktivitäten.
Intelligente
Traktoren
Ein mobiler Data Hub, der zunehmend autonom, vernetzt und effizient ist, um die Planung und Verwaltung von landwirtschaftlichen Prozessen zu optimieren.
Künstliche
Satelliten
Vereinfachter Zugang zu und leichte Integration in die Landwirtschaft, um landwirtschaftliches Gebiet besser verwalten zu können und Betreibern eine optimierte Entscheidungsfindung und Prognosen zu ermöglichen.
Decision-support-
System
Eine Plattform für die zentrale Verwaltung großer Datenmengen (Big Data) durch intuitive Datenvisualisierung und Ergebnissimulation.
REPLY USE CASE
Intelligenter Hopfenanbau
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In Italien ist Hopfen ein Nischenanbauprodukt mit sehr hohen Wachstumsraten. Es überrascht nicht, dass immer mehr nationale Bierproduzenten Rohstoffe direkt in Italien und möglichst vor Ort kaufen.
Reply und die Abteilung für Lebensmittel- und Arzneimittelwissenschaften der Universität Parma (Prof. Tommaso Ganino und Dott.ssa Margherita Rodolfi) arbeiten zusammen, um ein neues Programm für Forschung und digitale Transformation im Hopfenanbau zu schaffen, das Produzenten helfen soll, durch den Einsatz digitaler Technologien Wert zu schöpfen.
Insbesondere das Thema der Behandlung mit Pflanzenschutzmitteln spielt für Landwirte eine entscheidende Rolle, da einerseits das Risiko, einen großen Teil der Ernte einzubüßen sehr ernst zu nehmen ist, wenn Felder nicht ausreichend geschützt werden. Andererseits beeinträchtigt der übermäßige Einsatz von Pflanzenschutzmitteln die Qualität und die ökologische Nachhaltigkeit des Anbaus.
Diese Entscheidungen erfordern die Überwachung zahlreicher Parameter, von denen viele nicht vollständig erfassbar und nicht kontrollierbar sind, wie beispielsweise die Umweltbedingungen des Feldes, meteorologische Faktoren, der Zustand des Bodens, das Pflanzenwachstum und mehr.
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Diese Parameter müssen ständig und gründlich überwacht werden. Daher steht im Mittelpunkt der Zusammenarbeit zwischen Reply und der Universität Parma die Bewältigung dieser komplexen Thematik.
Die Synergie aus den agrarwissenschaftlichen Kompetenzen der Universität und den technologischen und digitalen Fähigkeiten von Reply hat es ermöglicht, einen digitalen Entwicklungsplan 4.0 für den Hopfenanbau auszuarbeiten. Ausgehend von der Analyse des Entscheidungsbedarfs und den derzeit verfügbaren Daten ist eine Reihe kurzfristiger Projekte vorgesehen, die mittel- und langfristig die Feldwirtschaft immer stärker auf eine 4.0- und datengesteuerte Perspektive hin entwickeln.
Derzeit befindet sich die Zusammenarbeit in der ersten Phase der Realisierung der Roadmap (in Bezug auf die kurzfristigen Projekte). Die Unterstützung von Reply endet jedoch nicht mit neuen technologischen Infrastrukturen und Software, sondern umfasst auch das fortlaufende Training fortschrittlicher Algorithmen. Dadurch werden wertvolle Erkenntnisse gewonnen und die Entscheidungsfähigkeit der Entscheidungsträger für die bestmögliche und nachhaltigste Planung verbessert.
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Die anhaltende Agritech-Revolution:
Anwendungsbereiche mit hohem Potenzial für technologische Entwicklung
Um die Auswirkungen der Digitalisierung zu maximieren und die Chancen des 4.0-Paradigmas voll auszuschöpfen ist ein integrierter technologischer Ansatz erforderlich. Um die bestmögliche Lösung zu ermitteln müssen die Eigenschaften der jeweiligen Pflanzung, die Größe der Anbaufläche sowie die einzelnen Prozesse berücksichtigt werden.
SCHUTZ
Digitale Technologien gestatten neue präventive Ansätze, die es ermöglichen, die ersten Symptome von Krankheiten und Schädigungen unverzüglich zu identifizieren und zum richtigen Zeitpunkt gezielt nur dort, wo es erforderlich ist, einzugreifen.
BEWÄSSERUNG
Es ist möglich, die Reaktion des Bodens besser zu verstehen, Ungleichgewichte und Wasserstress zu erkennen sowie den Wasserverbrauch zu optimieren, indem nur dort bewässert wird, wo dies tatsächlich erforderlich ist, sodass zugleich weniger Wasser verschwendet wird.
ERNTE
Digitale Technologien bieten entscheidende Unterstützung. Sie ermöglichen es, das Feld kontinuierlich zu überwachen und den optimalen Zeitraum für die Ernte zu ermitteln, so dass eine bessere Ertragsqualität gewährleistet wird.
PROGNOSE
Die Möglichkeit, den Ertrag eines Feldes in Bezug auf Produktivität und Qualität im Voraus und frühzeitig zu kennen, bietet dem Landwirt bessere Möglichkeiten zur strategischen Planung und erleichtert das Management sowie die Organisation von Aktivitäten.