Die Zukunft ist autonom und vernetzt

Eine flächendeckende Verfügbarkeit von mobilem Internet hat einen enormen Einfluss auf die Akzeptanz von digitalen Geräten beim Landwirt und kann Erzeugern völlig neue Arbeitsbereiche erschließen. Das hat kürzlich eine Studie des Bonner Beratungsunternehmens AFC ergeben. Ist die Netzanbindung hingegen unzureichend, fehlt bei Erzeugern oftmals die Akzeptanz, mobile Technologien überhaupt in Erwägung zu ziehen. Eine flächendeckende Verfügbarkeit von mobilem Internet ist jedoch ein zentraler Baustein in der landwirtschaftlichen Digitalisierungsstrategie. Eine entsprechende Infrastruktur sollten die deutschen Telekommunikationsunternehmen in Zukunft bereitstellen.

Konnektivität, also die Verbindung von Maschinen und Systemen, kommt in der Landwirtschaft vielfältig zum Einsatz. Die Nachfrage nach Konnektivität hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen – und damit auch die Anforderung, dass alle Systeme miteinander kommunizieren können. Vor allem Short-Range-(Kurzstrecke) und Long-Range-(Langstrecke)-Technologien haben dabei eine zunehmende Anwendung erfahren.

So kommen Short-Range-Technologien wie Bluetooth oder RFID aktuell vor allem in den Anwendungsfällen zum Einsatz, bei denen eine Vielzahl von einzelnen Sensoren die Daten aus kurzen Reichweiten an einen zentralen Hub senden. Dieser Hub oder Knotenpunkt wiederum bündelt die Daten und leitet diese mittels LAN, WIFI oder mobilem Internet an eine Cloud weiter. Beispiele sind etwa smarte Ohrmarken bei Kühen oder mit Sensoren ausgestattete Futterstationen.

In Zukunft werden sich die Anwendungsfälle dahingehend verändern, dass große Datenmengen aufgezeichnet und über lange Reichweiten direkt in die entsprechende Cloud oder zu einer anderen Maschine versendet werden. Dies ist zum Beispiel beim Drohnenflug mit Hyperspektralkameras der Fall, einer Anwendung, die Landwirten künftig zur Verfügung stehen wird. Die Kameras senden Bilddaten, die bei dem Drohnenflug aufgenommen werden, direkt in eine Cloud, um Applikationskarten für die Pflanzenschutzspritze zu generieren. Diese Applikationskarten wiederum können dann direkt vom Nutzer an seinem Endgerät abgerufen werden. Bei letzterem Anwendungsfall werden große Datenmengen in kurzer Zeit übertragen. Solche Nutzungen führen dazu, dass in Zukunft vor allem cellulare Datenübertragung mittels 5G und 4G zunehmen wird.

Neben dem Einsatz von mobilem Internet in den Bereichen Robotik und Sensorik im Ackerbau, der Tierhaltung und der Logistik spielen auch noch andere Bereiche wie zum Beispiel die Rückverfolgung von Gütern sowie die Bildanalyse und -übertragung eine zentrale Rolle. Zum Teil sind diese Technologien bereits sehr weit entwickelt und kurz vor dem Ende der Prototypenphase. Aktuell fehlt es jedoch an den notwendigen Voraussetzungen, um die Anwendungen in ihrer Gänze nutzen zu können. 

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In Zukunft dürften vor allem zwei Anwendungsfelder in der Landwirtschaft von einem massiven Ausbau der mobilen Infrastruktur profitieren. Zum einen wären das Sensoren, welche sowohl in der Tierhaltung als auch im Ackerbau eingesetzt werden. Zum anderen wären das Robotik-Systeme, welche aufgrund der hohen erforderlichen Datenraten eine stabile Kommunikationsinfrastruktur mit starker Kapazität benötigen.

Die durch Sensoren gewonnenen Daten können dazu beitragen, dass Prozesse mit externen Partnern wie zum Beispiel Molkereien oder auch Landhändlern effizienter und transparenter ablaufen. Hierfür wäre ein Beispiel der Einsatz eines mobilen Tank- oder Silowächters, welcher der Molkerei oder dem Händler den aktuellen Milchstand oder Füllstand mit Getreide im Tank oder Silo des Landwirts übermittelt. Anhand dieser Daten kann die Molkerei eine effizientere Routen- und Produktionsplanung durchführen und auch der Landhändler seine Kontraktabrufe effizienter steuern. Zusätzlich können Sensoren dazu beitragen, dass Audits und Zertifizierungen in Zukunft zum großen Teil digital, durch das Übermitteln von einzelnen Sensordaten, durchgeführt werden. Diese neu gewonnene Transparenz kann auch fürs Lebensmittel-Marketing genutzt werden, für eine weitere Produktdifferenzierung am Point of Sale.

Autonome Systeme aus dem Bereich der Robotik, wie sie in Zukunft von Unternehmen wie dem Anbieter autonomer Landtechnik AgXeed, Ecorobotix als Hersteller energiesparender Robotik oder auch dem Entwickler von intelligenten Assistenzsystemen Robotmakers angeboten werden, benötigen jedoch eine flächendeckende Netzabdeckung mit mobilem Netz. Durch den Ausbau von 5G-Netzen besteht in Zukunft die Möglichkeit, dass Landwirte und Hersteller ihre Systeme besser miteinander verzahnen. Dazu gehört etwa die Echtzeitübertragung hoher Datenmengen über das Flurstück vom Feldroboter in die Cloud und damit direkt zum Landwirt oder die Kommunikation in intelligenten Schwarmsystemen. Bei Letzterem werden während der Ernte wichtige Daten und Parameter an nachgelagerte Geschäftspartner des Landwirts gesendet.

Die aktuelle Kluft hinsichtlich der Verfügbarkeit von mobilem Internet und dem Bedarf soll in Zukunft mittels zweier grundlegender Änderungen geschlossen werden. Zum einen haben sich zum Beginn des Jahres 2021 die drei großen Telekommunikationsanbieter Deutschlands – Deutsche Telekom, Vodafone und Telefónica – darauf verständigt, ihre bestehenden 4G/LTE-Netzwerke miteinander zu teilen und damit die bestehenden „grauen“ und „weißen Flecken“ im LTE-Mobilfunknetz in Deutschland zu schließen.

Die „grauen“ Bereiche beschreiben Gebiete, in denen mindestens ein Anbieter über kein bestehendes Netz verfügt. Hier soll in Zukunft das bestehende Netz zwischen den Dienstleistern geteilt werden. In „weißen“ Bereichen, bei denen kein Anbieter über ein mobiles Netz verfügt, haben sich die drei Dienstleister darauf verständigt, durch den gemeinsamen Bau von Antennen das Funkloch zu schließen. Vor allem die Kunden der Telefónica Deutschland profitieren maßgeblich von dieser Vereinbarung, da sie so Zugriff auf die Infrastruktur der Deutschen Telekom und Vodafone erhalten. Zusätzlich zu dieser Infrastrukturmaßnahme kommt hinzu, dass der beschleunigte 5G-Ausbau und die Möglichkeit des Aufbaus von privaten 5G-Netzwerken den Einsatz von digitalen Technologien in der Landwirtschaft weiter vorantreiben.