Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming

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1 Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming SIH-Fachkonferenz am in Nossen Dr. Uwe Bergfeld Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Abteilung 1 XX. Monat 07 Landwirtschaft, 2016 Name Waldheimer des Präsentators Str Nossen

2 Herausforderungen für die Landwirtschaft Der Bedarf an Nahrungsmitteln und Biomasse steigt weiter Nahezu Verdopplung der Aufkommens weltweit erforderlich, Ressourcen sind begrenzt Boden, Wasser, Energie, Nährstoffe, Ressourcen müssen geschont werden Boden, Wasser, biotische Umwelt, Die Landwirtschaft hat sich auf den Klimawandel einzustellen Ertragseffekte, Trocken- und Hitzestress, Treibhausgasemissionen Die Landwirtschaft bewegt sich auf in globalisierten Märkten Weitweite Warenströme, internationaler Wettbewerb, Preisvolatilität Gesellschaftliche Erwartungen, Image und Akzeptanz Klima- und Umweltschutz, Lebensmittelsicherheit, Tierschutz, März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Nach Hülsbergen (2017) - modifiziert

3 Ressourceneinsatz und Ertrag im Pflanzenbau (1) Belastungslimit ist mit etablierten Verfahren (z. B. mehr Dünger und Pflanzenschutz) erreicht. (2) Belastungslimit ist mit etablierten Verfahren überschritten. (3) Der für 2050 prognostizierte Ertrag lässt sich bei gleicher Umweltbelastung erzielen. (4) Der für 2050 prognostizierte Ertrag lässt sich bei reduzierter Umweltbelastung erzielen (= nachhaltige Intensivierung) März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Nach Wolters et al. 2014

4 Vom landtechnischen Produkt zum Produktionssystem März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Harvard Business Manager 12/2014

5 Vom landtechnischen Produkt zum Produktionssystem Zukunft wird smart & connected (Roland Berger Consultants) M2M Kommunikation, Algorithmen, Künstliche Intelligenz, Robotik, Big Data, FMIS, IoT, Wertschöpfung in vernetzten Systemen März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Harvard Business Manager 12/2014

6 Landwirtschaft 4.0 = Industrie 4.0 in der Landwirtschaft? Industrie 4.0 Landwirtschaft 4.0 Hochkomplex Produktionsbedingungen sind weitestgehend konstant und steuerbar Bei höherer Individualität und Komplexität der Produkte effizienter und preisgünstiger produzieren Hochkomplex Produktionsbedingungen nicht konstant und schwer vorhersehbar Komplexe biologische Systeme in Interaktionen mit der Umwelt März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de Nach Griepentrog (2016) - modifiziert

7 Digitalisierung in der Landwirtschaft Umwandlung analoger Werte oder Daten in ein digital nutzbares Format Digitale Transformation Chancen Risiken Chancen Den Zustand von Pflanzen, Tieren und deren Umwelt noch besser erkennen Ernährung und Gesunderhalten von Pflanze und Tier präziser und umweltschonender gestalten Akzeptanz Nutzen Der Biologie von Pflanze, Tier und Umwelt noch besser gerecht werden Einzeltier + Einzelpflanze Ressourceneffizienz und Flächenproduktivität weiter verbessern Verbesserung von Image und Akzeptanz, Attraktivität des Arbeitsplatzes (Berufsnachwuchs) Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

8 Digitalisierung in der Landwirtschaft Umwandlung analoger Werte oder Daten in ein digital nutzbares Format Digitale Transformation Nutzen Chancen Mehr Tierwohl Bessere vorbeugende Tier- und Pflanzengesundheit, gezielter Einsatz weniger Mittel Risiken Präziserer Nährstoffeinsatz, weniger Austräge an Nährstoffen in die Umwelt Akzeptanz Nutzen Noch mehr Sicherheit in der Lebensmittelkette Produkt- und Prozesssicherheit Rentabilität und Arbeitseffizienz, Zeitersparnis, weniger Fehler Automatisierung und Autonomie von Teilprozessen Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

9 Digitalisierung in der Landwirtschaft Umwandlung analoger Werte oder Daten in ein digital nutzbares Format Digitale Transformation Risiken Chancen Gefahr des Missbrauchs von Daten, neue Abhängigkeiten Flut an Informationen - mehr Fluch als Segen? - noch Herr des Geschehens? Risiken Funktionsüberversorgung Akzeptanz Nutzen Know How für die Nutzung - Gefühl des überwältigt seins in einer komplexen digitalen Welt Zusätzliche Kosten Überforderung von Erzeuger und Verbraucher Digitalisierung ist nicht per se positiv besetzt Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

10 Digitalisierung in der Landwirtschaft Umwandlung analoger Werte oder Daten in ein digital nutzbares Format Digitale Transformation Chancen Akzeptanz Uneingeschränkte Akzeptanz nur bei wenigen Technik- und IT- Affinen Risiken Nutzen Vorbehalte bei vielen Landwirten bezüglich des tatsächlichen Nutzens Allgemeine Skepsis in der Bevölkerung gegenüber neuen Technologien Akzeptanz Daten machen keine Kuh satt und bestellen kein Feld Daten helfen uns, naturwissenschaftliche Prozesse besser zu gestalten März 2019

11 Vorbehalte und Widerstände bei neuen Technologien haben lange Tradition Henry Ford "Wenn ich die Menschen gefragt hätte, was sie wollen, hätten sie gesagt schnellere Pferde. Die Eisenbahn ist ein Teufelsding - die Menschheit werde die höllische Erfindung büßen Dieses Telefon hat zu viele Schwächen, als dass man es ernsthaft für die Kommunikation in Erwägung ziehen kann. Internes Memo von Western Union aus dem Jahr 1876 Thomas Watson, Vorsitzender von IBM, 1943: "Ich denke, dass es weltweit einen Markt für vielleicht fünf Computer gibt Es gibt keinen Grund dafür, dass jemand einen Computer zu Hause haben will. Ken Olsen, Gründer des Computer-Herstellers Digital Equipment Corporation, 1977 Das Internet ist eine Spielerei für Computerfreaks, wir sehen darin keine Zukunft. Ron Sommer, ehemaliger Telekom-Chef, März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

12 Was brauchen wir? Das Auge des Herrn mästet das Vieh Die Erfahrung und der Blick des Landwirts Sensoren werden den Zustand von Tier, Pflanze, Produkten und Umwelt besser beschreiben präziser + immer und überall präsent + ohne menschliche Schwächen + Technik heute schon besser Nicht mehr Informationen, sondern die richtigen Informationen Beherrschung komplexer Systeme Daten Wissen Entscheiden Handeln: Entscheidungsunterstützung Autonomie von Prozessen proaktiv agieren Algorithmen, Biomodelle, selbst lernende Systeme, Gute Entwicklungen gehen vom Komplizierten zum Einfachen März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

13 Absehbare Auswirkungen der digitalen Transformation auf die Landwirtschaft Präzise und standortspezifische Bewirtschaftung smart & connected, FMIS Nächste Dimension der Präzisionslandwirtschaft From Precision to Prescrition = Landwirtschaft auf Rezept? Wertschöpfungsketten werden sich nachhaltig verändern Geschäftsmodelle, Anbaumethoden, Infrastrukturen, Sich ändernde Rolle des Landwirtes Steuerer und Gestalter Auswirkungen auf das Berufsbild und die Ausbildungsprofile Digitalisierung zu Ende denken Innovationsflut trifft Praxis Bewertung von Technik und Technikfolgen, Einordnung in die Produktionsverfahren, Akzeptanzmodelle, Arbeitsplatzgestaltung, Bildungs- und Wissenstransferangebote, Datenflut braucht neue Lösungen Datensicherheit und Datenhoheit beim Landwirt, Algorithmen zum Nutzen für die Landwirtschaft März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

14 Landwirtschaftsbetrieb Fraunhofer IVI SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming Universität Verwaltung Agribusiness Forschungsinstitut März 2019 Beratung Forstbetrieb

15 SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming Anliegen Bildungs-, Informationsund Wissenstransferangebote Basis für weitere Innovationen und Start-up s In enger Zusammenarbeit mit Wirtschaft, Wissenschaft, Beratung und Praxis Test und Demonstration innovativer Lösungen im Pflanzenbau und der Tierhaltung Test von Farmmanagementsystemen, Entscheidungsunterstützung Erprobung betrieblicher Datenstrukturen (lokale Clouds), Datenkommunikation, Datenschutz März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming Integration in 5G Testfeld, Erprobung von Vernetzungsstrukturen Bewertung von Technik und Technikfolgen (Verfahrenstechnik, Praktikabilität, Ökonomie, Akzeptanz, ) Integration in praktische Produktionsverfahren (im LVG Köllitsch, in Landwirtschaftsbetrieben, im LUZ Nossen)

16 SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming Inhaltliche Schwerpunkte Pflanzenbau Digitalisierung von Arbeitsprozessen Tierhaltung zur Düngung, im Pflanzenschutz, der Bodenbearbeitung und Saat, der Ernte des Flottenmanagements Tieridentifikation, Tierlokalisation, Tracking optischen Sensoren als Tierwohl-Indikatoren (3D-Lab) physikalischen Sensoren als Tierwohl-Indikatoren - aktive Indoor- und Outdoor-Systeme Robotik-Lösungen zur Prozessunterstützung Betriebsmanagement Farmmanagementsysteme, Entscheidungsunterstützung betrieblicher Datenstrukturen, lokale Clouds, Datenkommunikation, Datenschutz Erprobung - Bewertung - Wissenstransfer März 2019 Uwe.Bergfeld@smul.sachsen.de

17 Es ist besser, unvollkommen anzupacken, als perfekt zu zögern. Landwirtschaftsbetrieb Eröffnung Universität SIH Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming mit Feldtag mechanische Unkrautbekämpfung durch Staatsminister Verwaltung Schmidt am im LVG Köllitsch DANKE Beratung Agribusiness Thomas A. Edison Forschungsinstitut Agriculture Forstbetrieb for Future März 2019