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Deutsch-russischer Online Workshop "Forschungsfelder im Bereich Digitalisierung / Automatisierung für die umweltschonende Landwirtschaft. Zusammenarbeit der Praxis mit Forschung und Lehre"

Der Expertenworkshop wurde von dem St. Petersburger Föderalen Forschungszentrum für Informatik und Agrarökonomie der Russischen Akademie der Wissenschaften[1] und dem "Deutsch-Russischen Agrarpolitischen Dialog" in einer Kooperation mit der Hochschule Osnabrück und dem Projekt „Agro-Nordwest“, einem BMEL Experimentierfeld zur digitalen Transformation im landwirtschaftlichen Pflanzenbau, organisiert.

Das Ziel des Austausches war die Verstärkung eines interdisziplinären Wissenstransfers und die Anbahnung von Partnerschaften zwischen Forschung und Praxis im Bereich Digitalisierung und Robotik unter Berücksichtigung der Verbindung ökonomischer und ökologischer Ziele der Landwirtschaft.

Bei der APD Aktivität steht im Fokus, aktuelle Forschungsfelder, innovative Ansätze, praktische Trends und ihre Voraussetzungen in der digitalen Transformation mit den Vertretern der Lehre, Wissenschaft und Praxis zu diskutieren und gleichzeitig fachliche Institutionen aus Deutschland als potenzielle Partner zu präsentieren.

Der Workshop wurde von Alexander Djagilev, stellvertretender Leiter des "Deutsch-Russischen Agrarpolitischen Dialogs“, moderiert.

Von russischer Seite begrüßte die Teilnehmer Prof. Dr. Andrey Ronzhin, Direktor des St. Petersburger Föderalen Forschungszentrums für Informatik und Agrarökonomie. Er betonte die wissenschaftliche und praktische Bedeutung der auf dem Workshop diskutierten Themen sowie das Potenzial der Zusammenarbeit zwischen Russland und Deutschland auf diesem Gebiet.

Von deutscher Seite wurden die Teilnehmer des Workshops von Prof. Dr. Dieter Trautz (Fakultät Agrarwissenschaften Hochschule Osnabrück, Fachgebietsleiter Umweltschonende Landbewirtschaftung und Ökologischer Pflanzenbau) begrüßt, der auch seine deutschen Mitreferenten aus der Forschung und Praxis vorstellte.

Das Seminar wurde mit einem Vortrag zum Thema „Interdisziplinäre Aufgaben und Lösungen des Föderalen Forschungszentrums St. Petersburg der Russischen Akademie der Wissenschaften zur Digitalisierung und Robotisierung in der Agrarwirtschaft“ von Andrey Ronzhin eröffnet (s. Präsentation in der Anlage).

Ronzhin wies darauf hin, dass in den letzten Jahren die internationale Zusammenarbeit des St. Petersburger Föderalen Forschungszentrums der Russischen Akademie der Wissenschaften mit branchenbezogen Organisationen und Institutionen aus verschiedenen Ländern, darunter Deutschland, ausgebaut wurde, und zwar nicht nur die Zusammenarbeit im Bereich Bildung, sondern auch in der Forschung und ihrer Umsetzung in der Praxis.

Die Verbindung aus Forschung und Praxis wurde durch die Umwandlung des St. Petersburger Instituts für Informatik und Automatisierung der Russischen Akademie der Wissenschaften im Jahr 2020 in das St. Petersburger Föderale Forschungszentrum und eine Kooperation mit drei Fachinstituten für Agrarwirtschaft verstärkt.

Prof. Dr. Dieter Trautz referierte zum Thema „Digitalisierung in der Landwirtschaft. Aktuelle Forschungsprojekte und erste Ergebnisse“.

Professor Trautz erinnerte daran, dass die Digitalisierung in der Landwirtschaft in ihrer Entwicklung drei Stufen durchlaufen hat: Precision Farming (Genauigkeitsgrad – Feld), „Smart“ Farming (Genauigkeitsgrad – einzelne Teilflächen des Feldes) und schließlich Digital Farming (Genauigkeitsgrad – einzelne Pflanzen) mit Technologien wie Big Data, Internet of Things (IoT), Datenübertragung von Maschine zu Maschine, Cloud Computing.

Die Einführung und praktische Anwendung solcher Technologien erfordere die Übertragung und Verarbeitung erheblicher Datenmengen und dies wiederum geeignete Kommunikationstechnologien. Gleichzeitig sind beispielsweise in Deutschland noch nicht alle Gebiete mit 5G- Netzen abgedeckt, eine flächendeckende Versorgung sei bis 2025 geplant.

Im Weiteren stellte Herr Trautz sechs Arbeitspakete des Experimentierfelds „AGRO NORDWEST“ vor:

  1. umweltgerechte Technologien;
  2. Transformationsprozesse in der digitalen landwirtschaftlichen Produktion;
  3. Herstellerübergreifende Verfahrensketten;
  4. Sensor- und datenbasierte Entscheidungshilfen im Pflanzenbau;
  5. Praxisnahe Konzepte zum Wissens- und Technologietransfer für verschieden Zielgruppen (digitale Qualifikation).

Anschließend präsentierte Anton Savelyev, Leiter des Labors für autonome Robotersysteme an dem St. Petersburger Föderalen Forschungszentrum, seinen Vortrag mit dem Titel: „Digitale und robotische Lösungen für Monitoring des Anbaus im Freiland (Feldwirtschaft) sowie Automatisierung von Vertical Farming Anlagen“ (s. Präsentation in der Anlage).

In dem landwirtschaftlichen Bereich arbeitet das Labor an der Aufgabe, vertikale Farmen mithilfe der Aeroponik-Technologie zu automatisieren. Im Labor werden verschiedene Beleuchtungsarten und mikroklimatische Bedingungen, wie u.a. Luftfilterung und deren Einfluss auf das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen sowie deren Verbrauchereigenschaften, getestet, um die Erträge zu steigern, die Haltbarkeit der Kulturpflanzen etc. zu erhöhen.

Die im Labor entwickelte Architektur des Automatisierungssystems für aeroponische vertikale Farmen umfasst drei Blöcke, die auf bestimmten Ebenen des Produktionssystems ein angemessenes Maß an Autonomie bieten. Diese Aufteilung ermöglicht es, auch bei technischen Problemen auf höheren Steuerungs- und Informationsebenen den notwendigen autonomen Betrieb auf der untersten, dritten Ebene (der Hardware-Module - Einzelgeräte Ebene) sicherzustellen. Die Kommunikation der dritten und zweiten Ebene erfolgt durch die LoRa WAN -Technologie, die zweite und erste über eine WiFi / USB Datenübertragung.

Christian Scholz, Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Hochschule Osnabrück, Labor für Mikro- und Optoelektronik, gab in seinem Vortrag „Feldrobotik in der landwirtschaftlichen Praxis. Vorstellung von Systemen und Verfahren“ einen Überblick über die Vorgehensweise der praktischen Einsatzversuche der autonomen Feldrobotik am Beispiel der Roboterplattformen Naio. Ziel dieser praktischen Versuche bestünde darin, Antworten auf spezifische Fragen zu erhalten, die vor allem die Landwirte selbst interessieren, darunter: Wie gut funktioniert diese Technik? Wie wirtschaftlich ist der Einsatz dieser Systeme? Wie verändert sich die Arbeit des Landwirts? Welche Weiterbildung wird benötigt? Welche rechtlichen Schritte sind erforderlich? Um diese Fragen zu beantworten, bedarf es einer „vielschichtigen Integration“, die das Zusammenspiel aus Technik, Know-How des Landwirts, der betriebswirtschaftlichen Analyse und rechtlicher Aspekte umfasst.

Frederik Langsenkamp vom Hof Langsenkamp, Belm ergänzte die Thematik „Feldrobotik in der landwirtschaftlichen Praxis. Erfahrungsbericht über den Einsatz unter Praxisbedingungen“ mit seinen Erkenntnissen und Einsatzerfahrungen aus Sicht eines landwirtschaftlichen Erzeugers.

Andrey Ronzhin fasste die Ergebnisse des Workshops zusammen, dankte allen Teilnehmern und wies auf die Handlungsfelder in der Vertiefung einer Zusammenarbeit zwischen Forschung und Praxis sowie Perspektiven der deutsch-russischen Zusammenarbeit beim Wissens- und Erfahrungsaustausch hin.

Neue Möglichkeiten für der Entwicklung der Digitalisierung in der russischen Landwirtschaft biete laut Sergei Kosogor (Vorsitzender des APD Fachbeirats „Digitalisierung und Innovationen“ von russischer Seite) eine staatliche Förderung für die Kosten der Digitalisierung in der Landwirtschaft, die in diesem Jahr starten solle. Er äußerte auch die Hoffnung, dass die im Rahmen der Agrarmesse „Goldener Herbst“ im Oktober 2021 angekündigten Pläne der Regierung 50 Milliarden Rubel (ca. 588 Mio. Euro) für die Digitalisierung der heimischen Landwirtschaft bereitzustellen, ebenfalls umgesetzt werden.

Von der deutschen Seite fasste Professor Dieter Trautz die Ergebnisse der Veranstaltung und das Potenzial der besprochenen Themen zusammen. Er äußerte Interesse an einer weiteren Zusammenarbeit, vor allem im umweltschonenden Pflanzenbau und schlug vor, gemeinsam Themenschwerpunkte zu definieren und ihre Umsetzung zu begleiten.

Mehr zu der Veranstaltung in der PDF-Anlage


[1] https://spcras.ru/