Landwirtschaft 4.0: Digitalisierung soll auch Kleinbetriebe fit für die Zukunft machen

Big Data, Agrar-Sensoren an Drohnen und landwirtschaftlichen Maschinen, individualisierte Software-Anwendungen – die Landwirtschaft 4.0 hat das Potential Ressourcenschutz und Tierwohl stark nach vorne zu bringen und gleichzeitig Kosten zu senken.

Doch gerade für klein- und mittelständische bäuerliche Familienbetriebe, wie sie in Baden-Württemberg vorkommen, ist die Umstellung eine besondere Herausforderung. Wie sie profitieren und welche Hindernisse es wie zu überwinden gilt, untersucht jetzt das Projekt „Digitale Wertschöpfungsketten für eine nachhaltige kleinstrukturierte Landwirtschaft“ (DiWenkLa) unter der Leitung von Prof. Dr. Enno Bahrs von der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Kooperationspartner sind die HfWU Nürtingen-Geislingen zusammen mit mehreren Landesanstalten des MLR. Bund und Land fördern das Projekt mit insgesamt 4,2 Mio. Euro. Davon entfallen rund 2,0 Mio. Euro auf die Universität Hohenheim und machen es zu einem ihrer Schwergewichte der Forschung.

Landwirte sehen sich mit einer steigenden Zahl von Anforderungen konfrontiert: Sie sollen umwelt- und naturschonend mit höheren Tierwohlstandards arbeiten, aber dennoch wirtschaftlich produzieren, um das Überleben des eigenen Hofs nicht zu gefährden. Insbesondere für kleinere Betriebe stellt dieser Spagat eine große Herausforderung dar.

Eine Chance könnten hier digitale Lösungen bieten. Ob und inwieweit sich vor allem für bäuerliche Klein- bzw. Familienbetriebe der verstärkte Einsatz von innovativen digitalen Technologien rentiert, untersucht jetzt das Projekt DiWenkLa (Digitale Wertschöpfungsketten für eine nachhaltige kleinstrukturierte Landwirtschaft).

Das Projekt gliedert sich in 14 Teilprojekte in den Bereichen Acker- und Gemüsebau, Grünlandbewirtschaftung mit Rinderhaltung sowie der Pferdehaltung. Erforscht wird, wie digitale Technologien auch Landwirten in Kleinstrukturen ermöglichen, mit geringen Kosten einen wertschöpfungssteigernden und selbstbestimmten sowie sicheren Zugang zur Verarbeitung, zum Handel sowie zum Endkonsumenten zu erhalten.

Dabei sind gerade die kleinstrukturierte Rahmenbedingungen eine Herausforderung, da diese die Einführung von Digital bzw. Smart Farming erschweren können. Um diese zu meistern, schloss sich die Universität Hohenheim in einer Kooperation mit der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) sowie einzelnen Landesanstalten des Ministeriums für ländlichen Raum zusammen.

Digitale Technologien zum Wohl von Tier und Umwelt

„Die digitalen Technologien können nicht nur den Arbeitsaufwand reduzieren und Erträge des Landwirts stabilisieren. Sie haben auch das Potential das Tierwohl zu fördern und den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren“, betont Prof. Dr. Enno Bahrs, Projektkoordinator und Agrarwissenschaftler an der Universität Hohenheim.

Ein Beispiel: „Indem wir Rinder mit Sensoren ausstatten, können wir registrieren, wann welches Tier wie viel frisst und wie viel es sich bewegt. Andere Sensoren können die Weidevegetation automatisch erfassen. Wenn wir beides kombinieren, erhalten die Landwirte einen aufschlussreichen Datensatz, der ihnen erlaubt das Beweidungs‐ und Fütterungsmanagement zu optimieren.“

Eine andere Vision ist dank Digitaler Technologien den optimalen Ernte- oder Mähzeitpunktes zu ermitteln, um besonders hochwertig zu produzieren, ergänzt der stellvertretende Koordinator, Prof. Dr. Markus Frank von der HfWU Nürtingen: „Möglich wird das durch die Kombination von Robotik mit Wetterdaten, die speziell auf den Standort des jeweiligen Betriebs zugeschnitten und mit flächenspezifischen Ertrags- und Qualitätsschätzungen des Ernteguts kombiniert werden.“

Pflanzenschutzmittel ließen sich u. a. einsparen, in dem die Landwirte auf mechanische Unkrautbekämpfung umstellten – und diese automatisierten: „Das lässt sich durch Maschinen mit sensorgesteuerten Kameras umsetzen: Ein Bilderkennungsprogramm identifiziert unerwünschte Pflanzen, so dass die Maschine die Anbauflächen selbstständig davon befreien kann.“

Südschwarzwald und Region Stuttgart als Modelle für andere Regionen

Zwei Regionen in Baden-Württemberg dienen dabei als Experimentierfelder: der Südschwarzwald und die Metropolregion Stuttgart. Ausgewählt wurden sie, weil sie zwei Extreme der Landwirtschaft in Baden-Württemberg darstellen. Später sollen die Ergebnisse von dort auf andere, ähnlich strukturierte Regionen übertragen werden.

Der Vorteil von Metropolregionen wie Stuttgart dabei ist, dass sie bereits jetzt stark vernetzte digitale Strukturen besitzen. Zukünftig sei zu erwarten, dass sie von modernen und leistungsfähigen Datennetzstrukturen mit Glasfaser‐ und 5G‐Verbindungen noch stärker profitieren werden.

Die Metropolregion Stuttgart steht für Gebiete, die künftig vor allem auf die Produktion von Acker- und Feldgemüse (Kohl und Salat), Getreide, Soja und andere Feldfrüchte setzen. Hinzu kommt eine verstärkte Pferdehaltung, die als Nutz- und Freizeittiere eingesetzt werden.

Demgegenüber bildet der Südschwarzwald die Situation von Mittelgebirgsregionen mit zum Teil steilen Hanglagen ab. Typisch für diese Regionen sind viel Grünland, Rinderhaltung und gering entwickelte digitale Strukturen.

HINTERGRUND: Projekt DiWenkLa

Das neue Schwergewicht der Forschung „Digitale Wertschöpfungsketten für eine nachhaltige kleinstrukturierte Landwirtschaft“ (DiWenkLa) ist ein Verbundprojekt mit insgesamt 14 Teilprojekten. Unter der Leitung von Prof. Dr. Enno Bahrs vom Fachgebiet Landwirtschaftliche Betriebslehre sind elf Fachgebiete der Universität Hohenheim beteiligt. Projektpartnerin ist die Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU). Neben rund 20 landwirtschaftlichen Betrieben sind an dem Projekt einzelne Landesanstalten des MLR sowie über 25 Partner aus der Wirtschaft, wie Industrie- und Dienstleistungsunternehmen, beteiligt.

Das Forschungsprojekt begann am 2.3.2020 mit einer Laufzeit von 3 Jahren. Mit ersten Ergebnissen wird bereits im Verlauf des nächsten Jahres gerechnet.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) finanziert das Projekt über die Förderrichtlinie „Experimentierfelder zur Digitalisierung in der Landwirtschaft“ mit einer Summe von rund 2 Mio. Euro für die Universität Hohenheim. Die Gesamtförderung beträgt rund 4,2 Mio. Euro, von denen das Ministerium für ländlichen Raum und Verbraucherschutz ca. 0,9 Mio. Euro kofinanziert.

HINTERGRUND: Schwergewichte der Forschung

33,9 Millionen Euro an Drittmitteln akquirierten Wissenschaftler der Universität Hohenheim 2019 für Forschung und Lehre. In loser Folge präsentiert die Reihe „Schwergewichte der Forschung“ herausragende Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von mindestens 350.000 Euro für apparative Forschung bzw. 150.000 Euro für nicht-apparative Forschung.

Text: Stuhlemmer / Klebs

Prof. Dr. Enno Bahrs, Universität Hohenheim, Leitung Fachgebiet für Landwirtschaftliche Betriebslehre (410b)
T +49 711 459 22566, E bahrs@uni-hohenheim.de

http://www.diwenkla.de „Weitere Informationen zum Projekt „