Kaiserslautern DFKI an der Forschung zur Vorhersage von landwirtschaftlichen Erträgen beteiligt
Das Yield Consortium – ein Zusammenschluss des DFKI mit der Europäische Weltraumorganisation ESA – erforscht Ansätze der Künstlichen Intelligenz, die Erträge in der Landwirtschaft auf Basis von Satellitendaten zuverlässig vorhersagen können. Gemeinsam mit BASF Digital Farming, John Deere und Munich Re werden Vorhersagemodelle für ausgewählte Ackerkulturen in den Fokus-Regionen Europa sowie Süd- und Nordamerika entwickelt, mit ersten vielversprechenden Ergebnissen. Später sollen die Modelle auf weitere relevante Kulturen und Anbaugebiete ausgedehnt werden, teilt das DFKI weiter mit.
Heute kristallisieren sich ökologische Herausforderungen auf globaler Ebene heraus, verursacht durch die Ernährungskrise, Kriege und die Folgen des Klimawandels. Mehr Transparenz und Hilfestellungen für die Landwirtschaft seien erforderlich, um auf Veränderungen reagieren und Krisenmanagement im Agrarsektor schaffen zu können. Das DFKI möchte mit seiner Forschung einen wichtigen Teil zur Problemlösung beitragen und hat in Kooperation mit der European Space Agency (ESA) das Projekt Yield Consortium ins Leben gerufen. Das Konsortium ist Bestandteil der Forschungskooperation AI4EO Solution Factory, die von der ESA im Rahmen des „ESA InCubed Programme“ gefördert wird und praxisorientiert an neuen Lösungen auf Basis von Satellitendaten für Wirtschaft und Industrie arbeitet.
Politik, Wirtschaft, Landwirte
Das Yield-Consortium-Projekt setzt auf Satellitendaten, um zuverlässig und frühzeitig Erträge vorherzusagen. Dieser Modellierungsprozess wird von den Industriepartnern begleitet und durch ihre komplementierende Expertise in den Bereichen Finance, Agronomie und Erntetechnologie unterstützt.
Die Ertragsvorhersagen ermöglichen neue Versicherungslösungen und können Verlustschätzungen besser kalkulieren, hinsichtlich Bewässerung, Pflanzenschutz, Düngung und wirtschaftlicher Planung. Vorteilhaft sind diese Vorhersagen nicht nur für Politik und Industrie, sondern auch für Landwirte selbst. Sie können ihnen dabei helfen, ihre Anbaumethoden zu optimieren und den Pflanzenschutz zu verbessern.
In kurzer Zeit ist es dem interdisziplinären Team gelungen, nach den Anforderungen der Industriepartner ein erstes End-to-End Modell zu entwickeln, welches bereits erfolgreich in der Praxis getestet wurde. Zurzeit können Ertragsvorhersagen in Deutschland für Weizen und Raps und in Südamerika, Argentinien und Uruguay für Sojabohnen bestimmt werden. Dies geschieht auf Basis von Satellitendaten. Wetterdaten, Daten zur Bodenbeschaffenheit, agronomische Informationen zu Pflanzenwachstumsphasen und digitale Höhenmodelle sind indessen im Modell integriert.
Modelle schrittweise ausdehnen
Die Ertragsvorhersagen werden zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen. Zum einen können Erträge bis 120 Tage vor der Ernte bestimmt werden. Zum anderen werden landwirtschaftliche Ertragsprognosen zum Zeitpunkt der Ernte gegeben. Elementare Fragestellungen im Bereich Erntelogistik und Getreidevermarktung können leichter beantwortet werden wie: Welcher Ort ist geeignet für die individuelle Anbaupflanze? Was für Erträge erwarten wir in der Saison? Wie viel Dünger und Pflanzenschutzmittel sollten eingesetzt werden? All das sind Fragen, deren Antworten einen erheblichen Einfluss auf die Maximierung von Erträgen haben.
Die Vorhersage der Erträge soll Landwirten bei ihrer Arbeit helfen, sagt Marlon Nuske von der AI4EO Solution Factory. „Die Modelle möchten wir schrittweise auf weitere Länder ausdehnen, weitere Anbaupflanzen berücksichtigen und bestehende Modelle verbessern. Anschließend soll ein Modell konzipiert werden, das global für alle wichtigen Anbaupflanzen Vorhersagen treffen kann.“