34 - Potential der Digitalisierung für Land- und Ernährungswirtschaft nutzen

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Ausgangslage

• Hintergrundinformationen

  Die Digitalisierung durchdringt Forschung und landwirtschaftliche Praxis immer stärker und ist in vielen Bereichen längst zu einer Selbstverständlichkeit geworden. Digitale Technologien können wesentliche Beiträge zur Entwicklung nachhaltigerer und effizienterer Systeme der Land- und Ernährungssysteme liefern. Die wichtigsten Felder umfassen derzeit Datengewinnung, Analyse und Modellierung, die durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz weiter an Gewicht gewinnen. Die schnelle Entwicklung neuer Sensoren für die Messung unterschiedlicher Zustände von Pflanze, Tier und Umwelt bilden das Fundament, um die Produktionssysteme besser zu verstehen. Schritt für Schritt lassen sich auch genomische Daten oder Phänotypisierungen in der angewandten Forschung und in der Praxis nutzen. Neben der Erhebung spezifischer Einzeldaten geht der aktuelle Trend stark in Richtung zentraler Plattformen, die unterschiedlichste Daten vereinen und daraus neue Mehrwerte und Services generieren. Plattformen der Praxis wie DigiFLUX, barto etc. werden für die Forschung und Verwaltung zu wichtigen Datenquellen. Mit dem Modul "MAUS" konnte beispielsweise ein erster Prototyp eines neuen Agrarumweltmonitorings initiiert werden. Für die Umsetzung des Absenkpfades werden diese Plattformen eine wichtige Rolle spielen. Diese Entwicklungen gilt es gut konzertiert weiterzutreiben. Neue Datenquellen, breit angelegte, gut funktionierende Datenbanknetzwerke und effiziente Arbeitsteilung sind der Schlüssel, damit Agroscope dieses grosse Potential erschliessen kann. Der verantwortungsvolle Umgang mit Daten und Technologien ist sicherzustellen, wenn das Potential sinnvoll genutzt und Schaden von Anwendern abgewendet werden soll. Problematische Entwicklungen können zudem die Akzeptanz für digitale Tools gefährden und damit die breite Nutzung behindern.

Zielsetzung

Die Potenziale der Informations- und Kommunikationstechnologien sollen für das Management und das Monitoring landwirtschaftlicher Produktionssysteme auf Feld- und Betriebsebene erschlossen und sinn- und verantwortungsvoll genutzt werden. Dazu werden unterschiedlichste Datenquellen benutzt, um die Prozesse landwirtschaftlicher Systeme gezielt zu charakterisieren und zu steuern. Die dafür benötigten Methoden, Modelle und Infrastruktur sollen weiterentwickelt werden.

• Spezifische Ziele

  Die Verbesserung des Monitorings und des Managements landwirtschaftlicher Produktionssysteme soll mittels folgender Technologien erfolgen:

  • Datenquellen und intelligente Werkzeuge: Viele Prozesse der Landwirtschaft lassen sich wegen fehlender Messgrössen nur ungenau bewirtschaften. Die grossen Fortschritte der Sensor- und Informationstechnologien sollen möglichst zeitnah und geschickt zu Gunsten der Land- und Ernährungswirtschaft genutzt werden. Die Entwicklung entsprechender Sensor-Aktor-Systeme wird primär in Zusammenarbeit mit entsprechenden Partnern vorangetrieben.
  • Daten und Algorithmen: Die neuen Potentiale der Datenanalyse wie maschinelles Lernen und «big data» werden durch Agroscope umgesetzt und erlauben es, komplexe landwirtschaftliche Systeme besser zu charakterisieren und für die Entscheidungsunterstützung zu nutzen. Dabei soll die Interpretierbarkeit der Modelle und der Nutzen für die Praxis ein wichtiger Fokus sein.
  • Computer Vision wird innerhalb von Agroscope als Standardverfahren etabliert, um Anwendungen wie die Erkennung von Krähen, Insekten, Schäden und Unkräutern in die Praxis zu bringen. Zudem soll das Potential neuster Entwicklungen auf dem Gebiet (wie z.B. Transformer) für die Landwirtschaft sinnvoll ausgeschöpft werden.
  • IoT Anwendungen: Internet of Things (IoT) Plattformen wie Agrometeo werden weiterentwickelt und effizient durch ganz Agroscope für die Implementierung neuer Modelle und Services genutzt. Konzepte für die Weiterentwicklung von Farm Management Systemen werden erarbeitet, die die Betriebsleitenden beim Betriebsmanagement sowie den Nachweispflichten (agrarpolitische Massnahmen, Label) unterstützen. Die IoT Anwendungen dienen verschiedenen Betriebstypen von der Tal- bis zur Bergregion.
  • Kosten-Nutzen-Analyse für verfügbare digitale Lösungen als Entscheidungshilfe für deren Einsatz inkl. Folgen und Risiken der Digitalisierung. Dabei sollen auch die ökonomischen und sozialen Folgen der Digitalisierung in spezifischen Projekten angegangen werden.
  • Koordinationsplattform Digitalisierung: Zweck ist der Überblick über den Forschungsstand bei Agroscope und den Umsetzungsstand in der Praxis bezüglich Digitalisierung zu schaffen.

Erwartete Auswirkungen

Neue digitale Lösungen verbessern die Nachhaltigkeit und die Effizienz der Produktion, stellen wertvolle Datengrundlagen für das Monitoring und die Beratung zur Verfügung und erlauben ein tieferes Verständnis landwirtschaftlicher Produktionssysteme. Zudem steigert der Einsatz fortschrittlicher digitaler Technologien die Forschungsleistung von Agroscope.

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