Auf dem Weg zur intelligenten Landwirtschaft
Abrupter Wetterwandel, Überschwemmungen, früher Frost und Schneestürme stellen die Landwirte vor Probleme. Dazu gehört auch der Verlust von Ernten und Viehbeständen. Viele dieser Probleme sind natürlich und in gewissem Maße auch unvermeidlich. Die Landwirtschaft hat sich beständig angepasst, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Jetzt steht der Sektor vor einem neuen Umbruch, der über einen der Durchbrüche des 20. Jahrhundert kommt: dem Computer. Bislang begegnete der landwirtschaftliche Sektor Herausforderungen mit Innovationen in einzelnen Bereichen: So regeln intelligente Systeme etwa Motoren, um Benzin zu sparen. Die Technologie hat ihren Einzug in die Landwirtschaft gehalten, da die Landwirte innovative Wege erkunden mussten, um die Anbausaison zu verlängern und die Produktion zu erhöhen. Mithilfe von Satelliten und Sensortechnik können Maschinen automatisch die Feldarbeit verrichten. Dabei werden Saat, Dünger und Pflanzenschutzmittel präzise auf dem Acker verteilt. Allmählich stößt die Optimierung aber an ihre Grenzen. Der nächste Schritt ist die Vernetzung der Einzelsysteme zu cyber-physischen Produktionssystemen. Sie bilden den gesamten Prozess vom Hofrechner bis zur Erntekette elektronisch ab. Die Betriebe können damit die Effizienz und Qualität noch einmal erheblich erhöhen. Die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern haben eine Software entwickelt, die zeigen wird, wie die europäische Landwirtschaft künftig von vernetzten Systemen profitieren kann. An einem Stand auf der Messe "Embedded World 2013" stellt das Institut diese Innovation vor. Die Experten werden live demonstrieren, wie die Interaktion von Maschinen in cyber-physikalischen Systemen sicher funktionieren kann. Das Exponat steht unter dem Motto: "SEE: Software Engineering Explained". Während der Messe wird ein Miniaturtraktor auf einem Spielzeug-Bauernhof mit Anhänger über einen kleinen Acker ruckeln. Am Feldrand befinden sich zwei Tablet-PCs. Die Messe-Besucher können damit die automatisierte Steuerung der Landmaschinen in Gang setzen. Über dem Modell-Bauernhof sind sechs Bildschirme angebracht. Sie veranschaulichen die Vorgänge hinter der Automatisierung, etwa anhand einer ablaufenden Programmschleife. In heutigen Traktoren und Anbaugeräten stecken jede Menge Hard- und Software - sogenannte eingebettete Systeme. Der Blick auf die Visualisierung des Systems in Betrieb hilft Besuchern, die Herausforderungen und Lösungen für das Zusammenspiel eingebetteter Systeme der IT-Systeme zu verstehen. Mithilfe von intelligenten Netzwerken können Landwirte die Ertragsfähigkeit steigern. "Software ist für viele Menschen etwas Abstraktes", erklärt Ralf Kalmar, Geschäftsbereichsleiter am IESE. "Doch die Beschäftigung mit ihr lohnt sich. Sie wird in vielen Branchen zum nächsten großen Innovationsfaktor." Die Vernetzung zum Cyber-Agrarbetrieb ist nicht auf Landmaschinen beschränkt. In den letzten Jahren ist die Zahl der "Player" in der Agrarbranche gestiegen: Neben Saatgut- und Düngerproduzenten mischen Sensorik- und Datenprovider mit, die zum Beispiel Geodaten und Wetterdaten anbieten, Systeme für E-Government oder Smartphone-Apps etwa zur Bestimmung von Schädlingen. "Die Herausforderung liegt darin, sämtliche Systeme intelligent zu verknüpfen und Standards für Schnittstellen zu schaffen, so dass alle Beteiligten davon Nutzen haben", sagt Smart-Farming-Projektleiter Dr. Jens Knodel. "Dafür ist es hilfreich, ihnen die Methoden der Software-Entwicklung zu vermitteln: vom Anforderungsmanagement über die Systemarchitektur zum Programmiercode - mit besonderen Augenmerk auf Sicherheit und Zuverlässigkeit." Das Exponat wird nach der Messe in ein "Living Lab" umgewandelt. Die Forscher sagen, dass es nicht auf Landwirtschaft beschränkt sei und auch für mittelständische Industriebetriebe interessant sein könnte. "Sie können anhand von im Labor aufgebauten Produktionseinheiten sehen, welchen Nutzen die Vernetzung für sie hat - und eigene Entwicklungsprojekte lancieren." Das von den Fraunhofer Experten entwickelte Softwarenetzwerk verspricht wichtige Impulse für die Landwirtschaft, die auch weiterhin vor zahlreichen Herausforderungen steht. Um diese neue Herausforderung zu stärken, kooperieren die deutschen Forscher mit dem internationalen Unternehmen John Deere, das auf landwirtschaftliche Maschinen spezialisiert ist und in Kaiserslautern, Deutschland, das Europäische Technologie- und Innovations-Centrum (ETIC) betreibt. Beteiligt sind neben dem IESE das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM sowie Unternehmen aus der Region.Weitere Informationen finden Sie unter: Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/Februar/smart-farming.html