Digital Farming – was ist das?
Inhaltsverzeichnis
<p>Im Baustein „Umwelt und Landwirtschaft“ des UBA-Umweltatlas erfahren Sie, welche Bedeutung und Funktionen die Landwirtschaft in Deutschland hat, wie sie die Umwelt beeinflusst und zu welchen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit sie führt. Außerdem zeigen wir Ihnen, welche Hebel Landwirtinnen*Landwirte für eine umweltgerechte Landwirtschaft haben und was die Politik unternimmt, um die Situation für die Umwelt und die Landwirtschaft zu verbessern. Und wir geben Ihnen Tipps, wie Sie durch eine nachhaltige Ernährung und durch nachhaltige Investitionen eine umweltgerechte Landwirtschaft unterstützen können.</p><p>Die Rubrik „Wirtschaftliches Handeln“ zeigt Ihnen, wie Landwirtinnen*Landwirte die Ressourcen Boden, Wasser, Luft und Biodiversität in ihrem Wirtschaften berücksichtigen können, welche verschiedenen Arten umweltverträglichen Wirtschaftens es gibt, welche Rolle die Digitalisierung für eine umweltverträgliche Landwirtschaft spielen kann und wie Vermarktung und Vertrieb die Landwirtschaft beeinflussen.</p>
Technologische Sprünge haben die Landwirtschaft in der Vergangenheit immer wieder grundlegend verändert. Heute können digitale Innovationen wie GPS, Sensorik, Robotik, Big Data, Cloud-Dienste und -Plattformen, ebenso die Nutzung von Drohnen und Fernerkundungsdaten die Landwirtschaft effizienter und gleichzeitig ressourcen-, tierwohl- und umweltschonender machen – je nach Betriebsart und Region gegebenenfalls in unterschiedlicher Weise.
Umweltschutz und Tierwohl mitdenken
Wichtig ist, Umweltschutz und Tierwohl bei den Entwicklungen mitzudenken und in die Algorithmen zu integrieren. Sonst besteht die Gefahr, dass eine steigende Effizienz Umweltvorteile zunichte macht und bestehende Probleme verstärkt, beispielsweise ausgeräumte Landschaften. Außerdem sind technische Fragen zu klären, etwa zur Sicherheit von Daten und zur Verfügbarkeit einer modernen Kommunikationsinfrastruktur im ländlichen Raum.
Im 19. Jahrhundert setzte mit der zunehmenden Industrialisierung auch eine Mechanisierung der Landwirtschaft ein. Immer mehr landtechnische Arbeitsmittel wurden in einem industriell hergestellt, ihre Verfügbarkeit und Qualität änderte sich. Maschinengeführte Werkzeuge lösten handgeführte Werkzeuge ab, beispielsweise ersetzten Dreschmaschinen nach und nach die Dreschflegel. Für den Antrieb von Maschinen löste zunächst die Muskelkraft von Pferden oder Ochsen die menschliche Muskelkraft ab, später kamen hierfür Dampfmaschinen und Motoren zum Einsatz.
Die ersten maschinellen Antriebe, die ab Mitte des 19. Jahrhunderts für die Landwirtschaft zur Verfügung standen, eigneten sich vorrangig für eine stationäre Anwendung. Die Entwicklung von Traktoren nahm in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts Fahrt auf. 1917 präsentierte dann der US-Autobauer Ford mit dem Fordson Model F den ersten Traktor, der heutigen Modellen ähnelt. In Deutschland wurden Traktoren, unter anderem der Lanz Bulldog oder der Hanomag RD 28, ab den 1920er Jahren produziert.
Die 1950er Jahre waren eine Boomzeit für Traktoren. Im Rekordjahr 1955 wurden fast 100.000 in der damaligen Bundesrepublik zugelassen. Mit den Schleppern war es möglich, in der gleichen Zeit ein Vielfaches an Fläche zu pflügen, zu bestellen oder zu mähen. Der Zapfwellenantrieb machte es zudem möglich, Mist oder Dünger mit Spezialmaschinen auf den Feldern zu verteilen – der Traktor wurde zur Universalmaschine für die Landwirtschaft. Ab Ende der 1950er Jahren kamen auch zunehmend mehr Mähdrescher auf den Markt, die die Getreideernte stark beschleunigten.
Hatte bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts hinein die Muskelkraft der Tiere der Leistung von mobilen Geräten Grenzen gesetzt, veränderte die Motorisierung die Landbewirtschaftung und insbesondere den Pflanzenbau grundlegend. Die mobilen Maschinen ermöglichten es, Arbeitsgänge zu beschleunigen und große Flächen in einer hohen Intensität zu bewirtschaften. Die Arbeitsproduktivität stieg sprunghaft an.
Die steigende Produktivität der Landwirtschaft seit den 1950er Jahren war natürlich nicht allein durch die Motorisierung begründet. In der Pflanzenproduktion erhöhten Dünge- und Pflanzenschutzmittel die Erträge ebenso wie die Arrondierung und Melioration der landwirtschaftlichen Flächen. In der zunehmend spezialisierteren Tierhaltung steigerten ertragsfördernde Futtermittel, Wachstumspräparate und Tierarzneimittel die Produktion.
Um Produktionsprozesse im Stall und auf dem Acker besser erfassen und steuern zu können, hielten Mikroelektronik und Informationstechnik in der Landwirtschaft Einzug. Sie ermöglichen es, die Mengen von Vorprodukten, eingesetzten Hilfsmitteln und landwirtschaftlichen Erzeugnissen zu bilanzieren. Tierhaltungsbetriebe können die individuelle Befindlichkeit und Leistung der Tiere erfassen und Futter und Arzneimittelgaben daran orientieren. Im Ackerbau können Landwirtinnen*Landwirte Dünge- und Pflanzenschutzmittel schlagbezogen ausbringen, angepasst an die Standortbedingungen der jeweiligen Fläche.
Insgesamt macht die informationstechnische Datenerfassung landwirtschaftliche Stoffflüsse und Flächennutzungen transparenter. Dies macht sich auch die Umweltgesetzgebung zunutze. Da die negativen Folgen der intensiven Landwirtschaft für die Umwelt immer deutlicher wurden, rückte die Art und Weise der landwirtschaftlichen Produktion stärker in den Blick. Die erfassten Daten ermöglichen es, in Verordnungen Grenzwerte zum Schutz von Umwelt und Ressourcen sowie Mechanismen für deren Kontrolle festzulegen.
Landwirtschaftsroboter und autonomes Fahrzeug arbeiten in einer Smart Farm mit 5G-Technologie in einem intelligenten Landwirtschaftskonzept. kinwun AdobeStock ID 441036255
Die Landwirtschaft von heute ist digital und vernetzt. In allen Produktionsbereichen kann sie die modernen Techniken nutzbringend einsetzen:
- Datenerfassung: Sensortechniken, drohnen- und satellitengestützte Fernerkundung, umfangreiche Erfassung von betrieblichen und wirtschaftlichen Parametern;
- Datenverarbeitung: Analysen unter Zuhilfenahme von Algorithmen und Big Data, künstliche Intelligenz;
- Datenübertragung: Vernetzung von mobilen und stationären Anwendungen.
Detaillierte und verfügbare Informationen sind die Basis für eine effiziente Steuerung von Pflanzenbau und Tierhaltung – Stichwort Präzisionslandwirtschaft –, sie können auch eine weitere Automatisierung der Landwirtschaft unterstützen. Die Landwirtschaft 4.0 birgt viele Potenziale:
- genaue Kenntnis des Zustands von Nutzpflanzen und -tieren;
- präzise Düngung;
- präziser Pflanzenschutz;
- standort- und flächenbezogen angepasste Bodenbearbeitung und Tierhaltung.
Es gilt nun, diese und weitere Potenziale und Chancen gewinnbringend für die Landwirtschaft, aber auch für unsere Umwelt und Ressourcen einzusetzen.