Intelligenter Ernteertrag: KI in der Landwirtschaft

Allerorts sieht man jetzt die Landwirt*innen die Felder bestellen – für viele ein Bild der Idylle. Doch ganz so rosig steht es um den traditionellen Berufszweig nicht. Der Klimawandel, Energie-, Wasser- und Rohstoffknappheit können einer erfolgreichen Ernte ebenso im Weg stehen wie Extremwetterereignisse. Mit der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) bekennt sich die EU zu den Landwirt*innen, spricht sich aber für eine Modernisierung aus. „Für mich ist die Landwirtschaft einer der wichtigsten Bereiche, denn sie sichert uns die Nahrung“, betont Univ.-Prof. Andreas Holzinger, der an der BOKU University im Bereich Digitale Transformation in der Land- und Forstwirtschaft forscht. „Deswegen muss dort viel bewegt werden, damit die Landwirtschaft der Zukunft ressourcenschonender und effektiver arbeitet und dabei den Wirkungsgrad erhöht.“

Szenarien durchspielen

Wie Künstliche Intelligenz (KI) dazu beitragen kann, erforscht Andreas Holzinger. „Dabei sind für uns soziale, ethische und rechtliche Aspekte wichtig“, betont der Informatiker. „Es geht nicht darum, Landwirt*innen zu ersetzen, sondern ihnen zu helfen, optimale Entscheidung treffen zu können.“ Durch die sogenannte Präzisionslandwirtschaft könnte das gelingen. Gemeint sind damit Betriebe, die durch den Einsatz digitaler Technologien ihren Output verbessern, dabei aber die Umwelt schonen. „Aktuell erarbeiten wir die dafür nötigen methodischen Ansätze, aber Endziel ist sozusagen ein Tool, mit dem die Landwirt*innen ihren Bestand effizient und ressourcenschonend bewirtschaften können“, so Holzinger. „Dabei ist mir Nachvollziehbarkeit besonders wichtig.“ Der Plan ist daher, dass die KI-gesteuerten Modelle erklärbare Szenarien aufzeigen. Holzinger: „Sie sagen also nicht nur, man soll Weizen statt Mais anbauen, sondern spielen durch, was passiert, wenn man anders verfahren würde.“

Einen Schritt voraus

Das interdisziplinär aufgestellte Forschungsteam will dabei viele Bereiche abdecken: So sollen unter anderem die EU-Richtlinien für die Landwirtschaft, Bodengesundheit, Pflanzendaten und Wettervorhersagen erfasst werden. „Die Vision der Präzisionslandwirtschaft ist, durch KI unsere Ressourcen effizienter zu nutzen“, sagt der Forscher. „Dazu reichen Datenbanken nicht aus, die Systeme müssen eine lokale Adaptivität aufweisen.“ Möglich wird dies durch den Einsatz von Sensoren, die etwa die Zusammensetzung des Bodens messen. „Diese Daten laufen dann in der Zentrale mit dem Expert*innenwissen und dem Hausverstand zusammen“, sagt Holzinger. „So können die Landwirt*innen schnell auf sich ändernde Umstände reagieren.“ Gerade für Österreichs kleinstrukturierte Landwirtschaft sieht der Informatiker im Einsatz von KI einen enormen Mehrwert. „Je kleinteiliger Betriebe sind, desto sorgfältiger müssen sie mit den Ressourcen umgehen“, sagt Holzinger. „Dabei kann die Präzisionslandwirtschaft helfen.“