Die Landwirtschaft ist fast so alt wie die Menschheit. Zusammen mit der Jagd, dem Fischfang und dem Sammeln wird die Landwirtschaft und der Anbau seit urzeitlichen Zeiten weit verbreitet praktiziert und waren die Grundpfeiler der Wirtschaft aller antiken Zivilisationen. Die Natur der Menschen ist immer noch die gleiche und da Inedia sich für die Mehrheit der Menschen nicht empfiehlt, verliert die Landwirtschaft nicht an Bedeutung, da sie der ständig wachsenden Menschheit weiterhin Nahrung bietet.
Als eine jahrhundertealte Tätigkeit durchläuft die zeitgenössische Landwirtschaft rasante und tiefgreifende Veränderungen, die durch zahlreiche gesellschaftliche Faktoren und technologische Trends verursacht werden. Das Wachstum der Erdbevölkerung bedingt den Anstieg der Nahrungsmittelnachfrage, was wiederum zu einem Anstieg der Preise für landwirtschaftliche Produkte, einer Neubewertung der Handelspolitik, Veränderungen in den Lieferketten und einer Umgestaltung der traditionellen Nahrungsmittelverteilungswege führt.
Trotz des allgemeinen Wachstums der Weltbevölkerung nimmt die Anzahl der landwirtschaftlichen Arbeiter stetig ab, was auf einen gravierenderen Arbeitskräftemangel in der Branche in den kommenden Jahrzehnten hindeutet. Darüber hinaus bedeutet eine universell empfundene Neigung zu biologischen und nachhaltig produzierten Lebensmitteln, die besonders in westlichen Ländern wahrnehmbar ist, dass mehr Aufmerksamkeit auf den Anbau und die Ernte gelegt wird, wodurch neue Facetten der modernen Landwirtschaftsdefinition hinzugefügt werden.
Schließlich sieht sich die moderne Landwirtschaft einem Dilemma gegenüber. Die Landwirte streben danach, qualitativ hochwertigere Erträge in größeren Mengen zu produzieren, aber die Anzahl der verfügbaren Hände, die dafür notwendig sind, schrumpft dauerhaft, mit geringen Chancen, dass sich dies in naher Zukunft ändert. Da der Zustrom von Arbeitskräften in die Landwirtschaft nachlässt, liegt die einzige Alternative darin, effizientere Werkzeuge einzusetzen.
Landwirtschaftliche Mechanisierung und automatisierte Landwirtschaft
In der heutigen Welt herrscht die Automatisierung vor. Sie wird in einer Vielzahl von Bereichen genutzt – von Büromöbeln und Mechanisierung des häuslichen Umfelds bis hin zu Medizin und verschiedenen Industrien. Die Landwirtschaft ist keine Ausnahme, da moderne landwirtschaftliche Werkzeuge und die Automatisierung der Landwirtschaft dazu beitragen können, den Produktionszyklus von Ernten zu optimieren, ihn effizienter zu gestalten und weniger Arbeitskraft zu verbrauchen.
Diese Richtung hin zur Automatisierung der Landwirtschaft ist im neuen Jahrtausend besonders deutlich geworden, da mehr Geld in landwirtschaftliche Startups und automatisierte Landwirtschaftssysteme fließt. TechCrunch schätzte die Kapitalinvestitionen in solche Unternehmen im Jahr 2017 auf erstaunliche 1,5 Milliarden Dollar, was siebenmal mehr ist als vor zehn Jahren. Auch die Anzahl der Startups zeigt ein signifikantes Wachstum: 160 Unternehmen für landwirtschaftliche Automatisierung konkurrieren um Finanzierung im Vergleich zu 31 im Jahr 2007.
Die Liste der modernen landwirtschaftlichen Techniken umfasst alle Aspekte der Erzeugung von Ernten. Einige Unternehmen führen Software ein, die eine effiziente Verwaltung von Saatgut und Düngemitteln sowie die Kontrolle von Boden und Bewässerung bis hin zur Ertragsprognose ermöglicht. Andere Startups bieten Drohnen an, die nicht nur zu Überwachungszwecken eingesetzt werden, sondern auch Behandlungen für Pflanzen von oben anwenden können, wie Düngemittel, Pestizide, Herbizide und ähnliches. Wieder andere entwerfen und verwenden automatisierte landwirtschaftliche Geräte mit einer Vielzahl von Anwendungen – von Getreideschnecken, Mähdreschern und automatisierten Traktoren bis hin zu Robotern zur Obsternte.
Allerdings könnte es den Landwirten scheinen, dass die automatisierte Landwirtschaft nicht mit modernen landwirtschaftlichen Geräten beginnt, sondern mit der richtigen Intelligenz und Erkennung, das heißt, der Datensammlung.
Das Internet der Dinge: Lassen Sie die Maschinen für Sie arbeiten
Die genauen Informationen über den Zustand Ihres Bauernhofs werden von Sensoren geliefert. Beispielsweise werden entfernte Sensoren, die von CropX hergestellt werden, überall auf dem Feld platziert, um die Landwirte über einen unzureichenden Zustand des Bodens, wie z.B. einen Mangel an Feuchtigkeit, zu informieren. Die Automatisierung in der Landwirtschaft macht jedoch das unmittelbare Feedback des Landwirts überflüssig, da automatisierte Landwirtschaftssysteme andere Geräte enthalten, die mit den Sensoren und Messgeräten verbunden sind, um auf die erhaltenen Daten gemäß den vordefinierten Schritten und Verfahren zu reagieren. So schaltet das Bewässerungssystem das Wasser ein, wenn und wo es am meisten benötigt wird.
Diese moderne landwirtschaftliche Technologie wird als Internet der Dinge (IoT) bezeichnet und erfordert nicht die Anwesenheit eines Menschen, um verschiedene landwirtschaftliche Prozesse zu steuern. Stattdessen funktionieren Sensoren, Messgeräte und Maschinen eigenständig und sind über das Mobilfunknetz, das mobile Internet, Bluetooth oder eine andere Art von drahtloser Verbindung miteinander verbunden. Die Anwendung von IoT auf einem automatisierten Bauernhof bietet eine Optimierung der Ressourcenzufuhr und maximale Effizienz der Präzisionslandwirtschaft, was höhere Erträge von höherwertigen Ernten bedeutet.
Es wird erwartet, dass die automatisierten landwirtschaftlichen Geräte, die über das Internet verbunden sind, in den nächsten Jahren ein Wachstum von 20% zeigen, was durch ihr Potenzial erklärt wird, in jedem Schritt der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette eingesetzt zu werden.
Landwirtschaftliche Anwendungen des IoT
Die Verwaltung eines Bauernhofs ist eine komplexe Tätigkeit, die Dutzende von Operationen umfasst, deren Durchführung von zahlreichen Faktoren abhängt. Diese Faktoren beeinflussen die Entscheidungen der Landwirte hinsichtlich der Auswahl und Anwendung von Saatgut, Düngemitteln, Pestiziden und enthalten Informationen über die Wetterbedingungen, die erwarteten Niederschläge, die Luft- und Bodentemperatur usw. Diese Daten werden von Sensoren bereitgestellt, die bestimmte Software-Algorithmen auslösen, die die entsprechenden landwirtschaftlichen Prozesse auf automatisierten Bauernhöfen optimieren.
Ein weiteres potenzielles Anwendungsgebiet für landwirtschaftliches IoT bezieht sich auf die Verfolgung und Verwaltung von Ressourcen. Durch den Einsatz entsprechender Software können Landwirte alle Feldanwendungen registrieren und diese Ressourcen bis zu den Lagerorten und Aufzügen nachverfolgen. Als Ergebnis dieser Optimierung können Lebensmittel- und Getränkehersteller im Marketingwert für ihre Geschäfte glänzen.
Moderne landwirtschaftliche Technologien profitieren enorm von der Anwendung von IoT in der Lagerungssicherheit. Beispielsweise ermöglicht die Ausstattung von Silos und Aufzügen mit Sensoren von OPI Systems die Überwachung der Innenumgebungsbedingungen und warnt die Menschen vor übermäßiger Hitze oder Feuchtigkeit, die für das gelagerte Getreide schädlich sein können, oder sendet Warnungen, wenn ein Feuer droht.
Die Automatisierung in der Landwirtschaft beschränkt sich nicht auf die Einführung modernster Technologien. Sie umfasst die Verbesserung konventioneller und die Einführung moderner landwirtschaftlicher Werkzeuge und Maschinen.
Moderne landwirtschaftliche Maschinen
Ein automatisierter Bauernhof reduziert sich auf die Beteiligung des geringsten menschlichen Elements, was den Einsatz von selbstgesteuerten Maschinen und Robotern voraussetzt. Was die großflächige Einführung solcher autonomen modernen landwirtschaftlichen Geräte behindert, ist ihr hoher Preis und ihre eingeschränkte kommerzielle Verfügbarkeit. Dennoch treibt der zeitgenössische Mechanisierungstrend viele Hersteller dazu, kostengünstige und zuverlässige Maschinen zur Automatisierung der Landwirtschaft zu entwickeln.
Was ist moderne automatisierte landwirtschaftliche Maschinen, wie wir sie uns die meisten von uns vorstellen? Es ist wahrscheinlich das mentale Bild eines Traktors, eines Mähdreschers oder einer motorisierten Schnecke, die die gesamte Arbeit selbstständig ohne menschliche Beteiligung oder Intervention erledigt. Viele Unternehmen versuchen, diese Vision umzusetzen, indem sie ihre neuen Modelle mit einem zunehmenden Einsatz autonomer Funktionen entwickeln. Beispielsweise verfügen moderne Traktoren von John Deere über vollständig automatisierte Funktionen zur Linienführung und Tiefeneinstellung.
Andere große Traktorenhersteller bewegen sich auf ähnlichen Wegen und streben an, fernbedienbare und vorprogrammierte Maschinen zu entwerfen, die es ihren Nutzern ermöglichen, Arbeits- und Materialkosten zu senken. Einige ihrer Projekte haben bereits Früchte getragen. Die DOT Technology Corp produzierte einen dieselbetriebenen Sämaschine, die ein ganzes Feld ohne menschliches Eingreifen nach vordefinierten Routen säen kann. Rowbot hat eine moderne landwirtschaftliche Maschine entwickelt, die Stickstoff zwischen Maisreihen streuen und Deckfrüchte säen kann, bevor der reife Mais am Ende der Saison geerntet wird. Um all diese unterschiedlichen Bemühungen zur Automatisierung der Landwirtschaft zu krönen, wurde das Projekt Hands-Free Hectare im Vereinigten Königreich ins Leben gerufen, bei dem vollständig autonome landwirtschaftliche Maschinen ein Hektar Gerste ohne menschliches Zutun pflanzten, pflegten und ernteten.
Erhöhte Landwirtschaft
Eine moderne Maschine in der Landwirtschaft ist nicht nur ein Bodenkriecher wie ein Traktor oder eine Getreideschnecke. Einige von ihnen beobachten die Ernten von oben, liefern Informationen über ihren Zustand und identifizieren Problembereiche, sprühen Chemikalien oder blasen sogar Wasser von Kirschbäumen, die bereit zur Ernte sind, um zu verhindern, dass die Beeren nach starkem Regen platzen. Der Einsatz von Drohnen ist besonders vorteilhaft in Bedingungen mit engem Reihenabstand, die durch die Hanglage der Ernten verschärft werden können. Solche Bedingungen sind in den Napa-Weinbergen offensichtlich, was die Anwendung von Fungiziden zu einer besonders anstrengenden Tätigkeit macht. Anstatt die Landarbeiter zu zwingen, schwere Sprüher auf dem Rücken zu tragen, wurde die Aufgabe einem ferngesteuerten Hubschrauber von Yamaha Precision Agriculture anvertraut, was das Verfahren erheblich vereinfachte und den Menschen eine buchstäblich anstrengende Arbeit ersparte.
Fazit
Mit der Einführung der Automatisierung wird die Landwirtschaft zunehmend benutzerfreundlicher, wobei die Landwirte weniger Zeit auf dem Feld und mehr Zeit am Computer verbringen, um Daten zu analysieren und Probleme zu diagnostizieren. Bisher sind vollständig automatische Bauernhöfe immer noch ein begehrter Traum, aber die rasante Entwicklung und Verfeinerung landwirtschaftlicher Maschinen ebnen den Weg für das Aufkommen der automatisierten Landwirtschaft als dominierender Trend der modernen Wirtschaft.