Am von Eva Piepenbrock

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Umweltmonitoring

Dem Wetterumschwung einen Schritt voraus

Es ist warm und feucht: Pilzkrankheiten drohen. Temperaturen und Stickstoffverfügbarkeit im Boden steigen: Die Düngegabe darf mancherorts kleiner ausfallen. Das Start-up „Agvolution“ will pflanzenbauliche Maßnahmen exakt auf die jeweiligen Klimabedingungen abstimmen. Dafür sammelt es Daten direkt vom Ort des Einsatzes: im Boden.

Auf einem Rübenschlag nahe Göttingen: Die Rüben sind gerade aufgeschlagen. Im richtigen Winkel betrachtet, zeigen sie sich bereits in feinen grünen Reihen. In den Parzellen des Versuchsfelds stehen je eine Sporenfalle neben einem Temperatur-, einem Niederschlags- und einem Windsensor symmetrisch in Gruppen angeordnet. Untersucht wird, wie sich die Sporen der Pflanzenkrankheit Cercospora im Bestand ausbreiten – und zwar vor dem Hintergrund wechselnder Wetter- und Klimabedingungen. Die Sensoren sollen vor Ort kontinuierlich Daten wie Temperatur, Luftfeuchte, Regen und Wind erheben, um den Krankheitsausbruch schon vor dem Sichtbarwerden vorherzusagen. Die Annahme: Ein Modell, das neben öffentlichen Wetter- und Satellitendaten permanent das vor Ort gemessene Mikroklima einbezieht, funktioniert verlässlicher als bisherige Ansätze.

Entscheidungshilfen inklusive Umweltmonitoring

Das Start-up „Agvolution“ aus Göttingen rechnet Klimadaten also eine besondere Bedeutung zu. Die Gründer Andreas Heckmann, Dr. Munir Hoffmann, Sebastian Jerratsch, Thomas Maier und Lukas Kamm sind überzeugt, dass auf der richtigen Datengrundlage die besten Entscheidungen in der Landwirtschaft getroffen werden können: für die Pflanzen auf dem Acker und die Bilanz des Betriebes. Denn jede Maßnahme kostet Geld und Ressourcen. Auch Unternehmen aus dem vor- und nachgelagerten Bereich zählt das Start-up zum Kundenstamm.
Unser Modell soll sagen: Was passiert, wenn. Wir erstellen nicht anhand des bereits gewachsenen Zustands der Pflanzen eine Applikationskarte. Sondern wir setzen vorher an.
Andreas Heckmann
Agvolution bietet also ein auf den Pflanzenbau zugeschnittenes Umweltmonitoring an. Die dabei erhobenen Daten sollen in einem Geo- und Umweltdatenservice gebündelt werden, der für verschiedene Szenarien Entscheidungshilfen ausspucken soll. Datenbasierte Entscheidungshilfe geben auch andere Agrar-Management-Plattformen. Doch als solche will das Start-up nicht wahrgenommen werden. Im Unterschied zum Wettbewerb basiert der Agvolution-Algorithmus nämlich nicht ausschließlich auf Schlag-, Ertrags-, Telemetrie- und öffentlichen Wetterdaten. Das Team aus Agrarwissenschaftlern, Data Scientists, Informatikern und Elektrotechnikern setzt vielmehr auf eigens erhobene Klimadaten vom Feld. Es will die Zusammenhänge zwischen Pflanze, Management und Umwelt in praxisnahe Empfehlungen und Prognosen umwandeln.

Im Unterschied zum Wettbewerb basiert der Agvolution-Algorithmus nicht ausschließlich auf Schlag-, Ertrags-, Telemetrie- und öffentlichen Wetterdaten. Das Start-up setzt auf eigens erhobene Klimadaten vom Feld. (Bildquelle: Landwirtschaftsverlag GmbH)

Bodensensoren machen den Unterschied

Also hat sich Agvolution im Unterschied zu anderen Smart-Farming-Lösungen die Arbeit gemacht, Mess-Hardware für den Einsatz im Feld zu entwickeln. Am Standort in Erlangen produziert das Team patentierte Bodensensoren. „Wir erheben bislang mit rund 530 Sensoren in Deutschland für etwa 40 Kunden aus Forschung und Industrie Umweltdaten für verschiedene Zwecke“, sagt Pflanzenbauer Andreas Heckmann. „Aber es geht immer darum, Klimaeinflüsse entweder auf Pflanzenschutz- oder Düngergaben zu sehen und zu prognostizieren oder Bewässerung zu optimieren.“ Die Klimadaten müssen nach Ansicht des Teams in die Ertrags- und Stressprognosen mit einfließen, damit das Modell bei jeder Entscheidung stets den limitierenden Faktor entschlüsseln kann. „Die Wetterstation mit dem Ertragsmodell zu koppeln, klingt vielleicht trivial. Aber das ist es nicht“, sagt Andreas Heckmann. „Unser Modell soll sagen: Was passiert, wenn. Wir erstellen nicht anhand des bereits gewachsenen Zustands der Pflanzen eine Applikationskarte. Sondern wir setzen vorher an und rechnen verschiedene Szenarien durch für jedes Pixel der Teilfläche, auf die wir die Optimierungsrechnung machen. Wir können permanent die gesparten Euro pro Hektar angeben und das in einer räumlichen Profitabilitätskarte darstellen.“
Für gute Voraussagen müssen die Geschehnisse auf dem Acker zeitlich permanent und räumlich überall erfasst werden.
Andreas Heckmann
 „Es geht uns um sogenanntes Prozessmonitoring“, sagt Andreas. Vereinfacht gesagt bedeutet das: Die Art der statistischen Modellierung ist bei Agvolution anders. Das Start-up setzt auf permanente und genauere Datenerfassung. „Für gute Voraussagen müssen die Geschehnisse...