¶ Echtzeit-Monitoring
Beim Echtzeit-Monitoring werden aktuelle Daten permanent überwacht, was die Möglichkeit gibt auf sich schnell ändernde Bedingungen zu reagieren. Echtzeit-Monitoring in der Landwirtschaft bezieht sich auf die kontinuierliche Überwachung von landwirtschaftlichen Prozessen und Bedingungen, wie Bodenfeuchtigkeit, Wetterdaten oder Pflanzenwachstum, oder auch Tiergesundheit mithilfe von Sensoren und digitalen Technologien. Es wird eingesetzt, um Entscheidungen zu optimieren, Ressourcen effizienter zu nutzen, Erträge zu steigern und Probleme frühzeitig zu erkennen, was letztendlich zu einer nachhaltigeren und produktiveren Landwirtschaft beiträgt.
¶ Beschreibung
Echtzeit-Monitoring ermöglicht es kontinuierlich aktuelle Daten über gewisse Parameter zu bekommen [1]. Es ist ein integraler Bestandteil der modernen Landwirtschaft und des Precision Farming, der durch den Einsatz von Sensoren, Drohnen und IoT-Technologien ermöglicht wird [2]. Sensoren spielen bei dem Echtzeit-Monitoring eine entscheidende Rolle. So kommen heute schon viele Sensoren zu Einsatz, mit der Möglichkeit einer kontinuierlichen Datenweitergabe [2][3]:
- Bodensensoren (NPK-Werte, Bodenfeuchte, pH-Wert, Bodentemperatur) [Abb.1]
- Wettersensoren (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO2-Gehalt, Lichtintensität) [Abb.2]
- Füllstandssensoren
- Nährstoffsensoren (Gehalt an Nährstoffen)
- Tiersensoren
- Pflanzensensoren
Durch das Nutzen von Echtzeitdaten können KI-Systeme automatisierte Entscheidungen treffen, z.B. wann und wie viel Dünger oder Wasser benötigt wird [4]. Besonders fundierte Entscheidungen können getroffen werden, wenn komplexe Sensornetzwerke mit digitalen Technologien, wie dem Internet der Dinge (IoT), Blockchain und eingebetteter Elektronik integriert werden [2]. Um die Daten der verschiedenen Komponenten zusammenzuführen ist eine Cloud für die Speicherung und Verarbeitung unabdingbar [2]. Das Echtzeit-Monitoring ist ein wichtiger Aspekt für autonome Landmaschinen und die Außenwirtschaft, kommt aber auch im Stall zum Einsatz. Beispielsweise gibt es im Kuhstall Systeme zur Überwachung von Fruchtbarkeit, Gesundheit, Ernährung und Standort [5].
¶ Diskussion
Durch das Echtzeit-Monitoring kommt es zu einer erheblichen Volumenzunahme und Vielfalt an Daten, was die Anforderungen und die Kompetenzen der Mitarbeiter stärker beansprucht [6]. Besonders durch die mobile Verfügbarkeit der Echtzeitdaten kommt es zu einer räumlichen und Zeitlichen Entgrenzung der Arbeit. Wodurch es zu einer Arbeitserleichterung und einer besseren Work-Life-Balance für die Landwirte kommen kann [6]. Damit die Daten mobil verfügbar sein können ist eine stabile Internetverbindung nötig. Zudem gibt es auch die Datenschutzproblematik, da viele Daten des Echtzeit-Monitorings auf Cloudsystemen gespeichert werden.
¶ Anwendungsbereich
- Bewässerungsentscheidungen im Kartoffelbau per Bodensensor erleichtern
- Bestimmung des optimalen Saattermins per Imetos Wetterstation
- Reale Nährstoffgehalte von Gülle mit Harvest Lab 3000 dokumentieren
¶ Quellen
- Was ist Echtzeitüberwachung, Nick Barney, TechTarget
- Smart Farming and How IoT and Sensors are Changing Agriculture, Jerome Workman, Jr., Ain Shams Engineering Journal
- Digitalisierung der Landwirtschaft- Chancen und Risiken für den Natur- und Umweltschutz, Kliem et al., Schriftenreihe des IÖW 222/22
- Smart Farming: So funktioniert digitale Landwirtschaft, Ingenieur.de
- CowManager, Paessler
- Chancen und Risiken der Digitalisierung in der Landwirtschaft, Reith et al., Landtechnik-Agricultural Engineering
¶ Autoren
M. Sc. Elisa Wölbert, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Experimentierfeld Südwest (EF-SW)