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Webinar "Digitale Transformation der Pflanzenproduktion in Westeuropa. Zukünftiger Pflanzenbau“

Am 17. Dezember 2020 hielt der Experte des Kooperationsprojekts "Deutsch-russischer Agrarpolitischer Dialog", Prof. Dr. Senthold Asseng, Lehrstuhlinhaber Digital Agriculture an der Technischen Universität München einen Online Vortrag zum Thema "Digitale Transformation der Pflanzenproduktion in Westeuropa. Zukünftiger Pflanzenbau“.

Die Live-Übertragung der Ausführungen fand auf der russischen Online-Plattform der Agrarmesse „Goldener Herbst“ statt. Sie wurde in Rahmen einer Zusammenarbeit des APD-Projektes und des Technologietransferzentrums der Nationalen Forschungsuniversität Higher School of Economics organisiert. Die Veranstaltung wurde von Dr. Sergei Kosogor, Leiter des Technologietransferzentrums Nationalen Forschungsuniversität Higher School of Economics moderiert. An der Informationsveranstaltung nahmen über 130 Vertreter russischer Agrarhochschulen und Forschungsinstitute teil.

Professor Dr. Asseng forscht und lehrt auf dem Gebiet der digitalen Transformation der Landwirtschaft seit über 20 Jahren an verschiedenen Lehr- und Forschungsinstitutionen in Deutschland, Australien und den USA. In seinem einstündigen Vortrag thematisierte er die wichtigsten Trends bei der Digitalisierung der Pflanzenproduktion in Westeuropa und ihre Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der Pflanzenproduktionssysteme.

Angefangen mit einem kurzen Rückblick auf die Entwicklung des Agrarsektors in Bezug auf Bevölkerungsgröße und die Welternährungssicherheit, erläuterte der Redner im Folgenden die bedeutende Rolle von Technologien (Düngemittel, Pestizide, Züchtung, Technologie) im Zusammenhang mit der Steigerung der Effektivität der landwirtschaftlichen Produktion.

Die Entwicklung von Technologien und das damit verbundene Wachstum der Arbeitsproduktivität trugen auch zu einem Rückgang der Zahl der Beschäftigten im gesamten Agrarsektor weltweit bei. Die länderspezifischen Anteile, der in diesem Bereich Beschäftigten, bleiben jedoch unterschiedlich je nach Region und Land (höher in den Staaten Afrika und Südostasien, niedriger in Europa und den USA).

Außerdem zeichnet sich in der modernen Landwirtschaft die Tendenz zur Erhöhung des Automatisierungs- und Robotisierungsgrades der Produktion ab - wenn auch noch in geringerem Maße als in der Industrie.

Der nächste wichtige Faktor, der die Entwicklungstrends sowohl der Landwirtschaft im Allgemeinen als auch der Pflanzenproduktion im Besonderen bestimmt, sind Klima- und Umweltveränderungen, die durch anthropogene Einflüsse verursacht werden. Ihre Berücksichtigung wäre jedoch notwendig, um die zukunftsfähige landwirtschaftliche Produktion zur Versorgung der Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln sicherzustellen.

Eine Antwort auf diese Herausforderung müssten neue Technologien sein, die darauf abzielen, die Produktivität zu steigern, die landwirtschaftlichen Erzeuger zu entlasten und die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Diese werden immer kompakter und preisgünstiger. Das sollte auch Kleinsterzeugern ermöglichen, mit größeren Produzenten zu konkurrieren. Beispiele für solche technischen Lösungen sind Ernte-Roboter und Roboter zur Unkrautregulierung, Drohnen zur Überwachung der Pflanzenbestände und zum Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, Sensoren und Messgeräte zur Bodenbeurteilung usw. Gleichzeitig werden solche Technologien immer billiger, was es ihnen allmählich ermöglicht, immer erfolgreicher mit Handarbeit zu konkurrieren.

Ein weiterer Anwendungsbereich moderner Technologien sei die Nutzung des Internets für Fernkonsultationen zu Produktion, Verkauf landwirtschaftlicher Produkte (einschließlich an der Börse), Modellierung, "Big Data", maschinelles Lernen und Optimierung von Produktionsprozessen. Alle genannten technologischen Komponenten seien bereits vorhanden und werden verwendet, wurden jedoch noch nicht zu einem einheitlichen globalen Produktionssystem vernetzt. Eine solche Vernetzung wäre der nächste logische Schritt.

Moderne digitale Lösungen sowie Automatisierung und Robotisierung passen sich flexibler an die vorhandene Flächenausstattung der Agrarbetriebe an, wodurch die Wirkung der Skaleneffekte bei der Verwendung von Großtechnik nivelliert wird. Außerdem kann mithilfe dieser Technologien die Wahl von Kulturpflanzen und die Gestaltung von Fruchtfolgen stärker differenziert werden. Gleichzeitig bieten diese Technologien durch Optimierung eine Reduzierung der Arbeits- und Materialressourcen sowie eine Steigerung der Erträge und der Produktivität. Sie bieten auch Vorteile für die Umwelt, indem sie die Bodenverdichtung verringern, den Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden reduzieren und eine vollständige Rückverfolgbarkeit ermöglichen. Auch im Bereich Forschung und Entwicklung (F & E) eröffnen sich neue Möglichkeiten, einschließlich neuer Arbeitsplätze.

All dies bietet den landwirtschaftlichen Erzeugern eine Möglichkeit, auf ein qualitativ neues Arbeitsniveau zu gelangen, neue Fähigkeiten zu erwerben, ihre Umweltverantwortung zu erhöhen und die Produktionseffizienz zu steigern.

Als ein Beispiel für moderne Technologien im Dienste der Pflanzenproduktion führte der Referent die digitale Modellierung von Pflanzenproduktionssystemen an, die im Rahmen von Multi-Modell-Ensembles unter Berücksichtigung von Faktoren, die die Bestandsentwicklung beeinflussen (Wetter und Klima, Böden, Sorten usw.), die Erstellung von Ernteprognosen und die Auswahl optimaler Kulturen, Sorten, Anbaubedingungen und anderer Aspekte zur Verbesserung der Produktionseffizienz unter realen Bedingungen ermöglichen. Das auf saisonalen Klimaprognosen basierte POAMA-Vorhersagemodell, das für verschiedene Formen von landwirtschaftlichen Betrieben in Australien implementiert wird, zeigte, dass die Umsetzung von Empfehlungen aus den Ergebnissen der Modellierung das landwirtschaftliche Betriebseinkommen erhöhen kann.

Daraus lässt sich der Schluss ziehen, dass die Zukunft der Landwirtschaft auch eng mit dem Einsatz solcher Vorhersage- und Modellierungstechnologien in Verbindung mit der Entwicklung praktischer Empfehlungen für bestimmte Betriebe unter bestimmten Bedingungen zusammenhängt.

Als weitere vielversprechende Technologie stellte der Redner den Anbau von Pflanzen unter Dach in vertikal angeordneten Kultursystemen (indoor vertical farms) vor, der eine signifikante Steigerung der Erträge, eine Wassereinsparung, eine Minimierung des Einsatzes von Pestiziden und eine Platzersparnis sowie die Möglichkeit einer vollständigen Automatisierung und maximalen Kontrolle der Schlüsselfaktoren für die Produktionseffizienz ermöglicht. Solche Systeme sind jedoch sehr energieintensiv, weil sie künstliche Beleuchtung und Belüftung erfordern und sind daher nicht für alle Kulturen geeignet. Eine Weiterentwicklung dieser Technologie in der Zukunft wird es jedoch ermöglichen, sie weit zu verbreiten und für eine größere Vielfalt von Kulturen zu verwenden.

Zusammenfassend stellte Professor Dr. Asseng fest, dass derzeit eine technologische Revolution in der Landwirtschaft stattfindet, die weniger Raum für konventionelle Landwirtschaft lässt, aber kleinen Betrieben neue Möglichkeiten eröffnet, mit größeren Produzenten zu konkurrieren. Die Zukunft der Landwirtschaft bringt neue Herausforderungen mit sich sowie neue Möglichkeiten für digitale Technologien, einschließlich einer Modellierung der Pflanzenproduktion, eines Monitorings der Bestandsentwicklung, der Optimierung der Pflanzenproduktion (Steigerung der Erträge und Minimierung des Verbrauchs von Betriebsmitteln und des Einflusses externer Faktoren). Darüber hinaus eröffnet sich für die vertikale Landwirtschaft ein zusätzliches Potenzial zur Verbesserung der Ernährungssicherheit.

Der Redner betonte außerdem, dass diese technologische Verbesserung ohne die Bildung neuer Kompetenzen bei den Arbeitnehmern im Agrarsektor nicht möglich wäre, was eine wichtige Rolle der Bildungseinrichtungen bei der Bildung relevanter Kompetenzen bei den Landwirten bedeutet. Gleichzeitig wird "traditionelles" landwirtschaftliches Wissen nicht an Bedeutung verlieren, sondern in moderne Produktionsmethoden und -technologien integriert.

Im Anschluss seines Vortrages beantwortete Professor Dr. Asseng mehrere Fragen aus dem Fachpublikum. Die gestellten Fragen bezogen sich auf verschiedene technologische Aspekte der landwirtschaftlichen Produktion und die Aussichten für neue landwirtschaftliche Technologien. Das Publikum interessierte sich insbesondere für die Möglichkeiten der Robotisierung der Landwirtschaft, den Einsatz von Drohnen, die Rolle von Gewächshäusern in der künftigen Pflanzenproduktion und die Chancen, Pflanzen mit einer höheren Photosynthese-Effizienz einzusetzen, den Fortschritt der europäischen Entwicklungen digitaler Technologien zur Erkennung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingsschäden an Nutzpflanzen und auch die Wechselwirkungen zwischen den „umweltschonenden“ und „digitalen“ Landwirtschaftsmodellen.

Nach Ansicht von Professor Dr. Asseng haben Roboter und Drohnen gerade erst ihren Einzug in die landwirtschaftliche Praxis begonnen und sind für einen Masseneinsatz immer noch recht teuer. Eine weitere Kostensenkung dieser Technologien wird ihre Verbreitung ermöglichen, wie beispielsweise von Satellitennavigationstechnologien oder präziser Ausbringung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln.

Die Rolle vom Anbau unter Dach und vertikaler Farmen wird ebenfalls zunehmen, aber vieles wird von den Besonderheiten der Länder und Gebiete abhängen, in denen sie eingeführt werden, da ihre Wirtschaftlichkeit nicht immer mit traditionellen Technologien in bestimmten Regionen konkurrieren kann.

Der Experte merkte auch an, dass die digitale Landwirtschaft recht erfolgreich in die Prinzipien der umweltschonenden Landwirtschaft passe und zu einer respektvolleren Haltung gegenüber Pflanzen, Tieren und der Umwelt im Allgemeinen beitragen könne.

Diese Diskussion im Anschluss des Vortrages lieferte viele Impulse für die Vertiefung des deutsch-russischen Erfahrungsaustauschs zum Thema Förderung der nachhaltigen Entwicklung der Landwirtschaft mithilfe der Digitalisierung.

Zusammenfassend dankte der Moderator Professor Dr. Asseng für seinen Vortrag und betonte die Bedeutung solcher Veranstaltungen für die Information der Fachöffentlichkeit über neue Technologien und für den Ausbau einer internationalen Zusammenarbeit bei der Implementierung digitaler Lösungen in der Agrarwirtschaft.