Industrie-4.0-Ansatz in Landwirtschaft

Es ist noch viel zu tun

22. Februar 2022, 9:30 Uhr | Engelbert Hopf
CCI e.V., Osnabrück
© CCI e.V., Osnabrück

Welche Möglichkeiten gibt es, Konzepte aus dem Industrie-4.0-Bereich auf die Automatisierungsprozesse in der Landwirtschaft zu übertragen und damit die Digitalisierung und Vernetzung der Maschinen und Prozesse in der Landwirtschaft voranzutreiben? Diese Fragen beleuchtet ein VDI-Statusreport.

Autonom agierende Traktoren, die sich im Zweifelsfall mit einem Wisch auf einem Smartphone oder Tablet steuern lassen, präzise ausgebrachte Düngemittel oder Herbizide – der Einzug der Automatisierung und des Industrie-4.0-Gedankens steckt noch in den Kinderschuhen, aber er ist nicht mehr aufzuhalten, auch wenn aktuell etwa der Einsatz von autonomen Fahrzeugen, nicht nur in der Landwirtschaft, aufgrund sicherheitstechnischer Vorgaben noch nicht zugelassen ist.

Bereits im April 2018 hat die VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) deshalb mit Unterstützung des VDI-Fachbereichs Max-Eyth-Gesellschaft Agrartechnik den Fachausschuss 7.28 gegründet. Ziel dieses Fachausschusses: Den Stand des Einsatzes von Industrie-4.0-Technologien in der Landwirtschaft zu untersuchen. Mitte November letzten Jahres wurde nun der 44-seitige VDI-Statusreport Industrie-4.0-Technologien in der Landwirtschaft vorgestellt. Unter www.vdi.de/publikationen ist er kostenfrei erhältlich.

In ihrem Statusreport kommen die Autoren zu dem Ergebnis, dass Automatisierung in der Landwirtschaft derzeit weitgehend nur in den einzelnen Prozessschritten stattfindet. Nur selten, so der Report, erfolgt eine Vernetzung von Prozessschritten untereinander. Zu der geringen Interoperabilität zwischen Systemen verschiedener Hersteller kommen unter anderem die in Deutschland bekannten Einschränkungen der Internet- und Mobilfunk-Infrastruktur im ländlichen Raum hinzu.

Die Autoren weisen auch darauf hin, dass in der Industrie 4.0 Produkte direkt vom Kundenbedarf getrieben sind. Der Kunde definiert seine Anforderungen und die Produktion reagiert individuell und flexibel darauf. In der Landwirtschaft kommen jedoch noch zusätzliche Herausforderungen hinzu: Bei der Arbeit mit Tieren findet eine Mensch-Tier-Technik-Interaktion statt, die von Umweltbedingungen abhängig ist. Darüber hinaus findet die Außenwirtschaft mit mobilen Maschinen auf heterogenen Flächen mit unmittelbarer Abhängigkeit vom Wetter statt. Landwirtschaftliche Produktion muss darum zusätzlich zur Kundenorientierung flexibel und individuell auf die variablen Bedingungen des Produktionssystems und der biologischen Individuen reagieren.

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Entwicklungsstufen der Landwirtschaft von der Urform mit rein manueller Feldarbeit über die erste Mechanisierung mit dem Einsatz von Arbeits- und Zugtieren und der zweiten Mechanisierung auf der Grundlage von Verbrennungs- und Elektromotoren hin zur Digitalisierung und Vernetzung der Maschinen und Prozesse.
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Aus Sicht der Autoren des VDI-Statusreports ergeben sich daraus für den weiteren Einzug von Industrie 4.0-Konzepten in die landwirtschaftliche Produktion einige Kernforderungen:

  • Die Standardisierung von Schnittstellen und Datenaustauschformaten muss vorangetrieben werden. Hersteller müssen dafür gewonnen werden, ihre Systeme herstellerübergreifend kompatibel zu gestalten.
  • Im ländlichen Raum wird eine flächendeckend verfügbare Internet- und Mobilfunkinfrastruktur benötigt.
  • Insbesondere in der Innenwirtschaft fehlt es noch an aussagekräftigen Sensoren für die Tierbeobachtung.
  • Auf allen Stufen der beruflichen Bildung und Qualifizierung muss der Umgang mit digitalen Systemen einen hohen Stellenwert bekommen. Zusätzlich müssen die Potenziale, die vom Konzept 4.0 für die landwirtschaftliche Produktion ausgehen, in der Aus- und Weiterbildung vermittelt werden.

Fazit: Wie in der Industrie zeigt sich auch in der Landwirtschaft, dass insbesondere bei der organisatorischen und technischen Vernetzung der Systeme noch großer Handlungsbedarf besteht, so die Autoren der VDI-Statusreports »Industrie-4.0-Technologien in der Landwirtschaft«.
 


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