Der autonome Anbau ist die nächste Station im Gewächshausanbau. Um dorthin zu gelangen, müssen noch eine Reihe von Fragen beantwortet werden. Zum Beispiel: ob digitale Zwillinge oder KI-Algorithmen tatsächlich gut anbauen können.
Und zu wissen, welche Daten für eine gute Anbausteuerung erforderlich sind. Dies wurde im AGROS-Projekt untersucht, dessen erste Phase kürzlich abgeschlossen wurde, so Greenport West-Holland. Projektleiterin Anja Dieleman: “Daten beziehen sich oft auf die Optimierung des Gewächshausklimas. Aber es geht vor allem um die Kultur.”
AGROS” steht für “Evolution to sustainable AGRicultural Operation Systems”. Das Projekt ist eine Zusammenarbeit zwischen Wageningen University & Research (WUR) und 26 privaten Partnern, darunter Greenport West-Holland. Ziel von AGROS ist die Förderung von Agrotechnik für ökologische und biologische Funktionen im Unterglasgartenbau, Ackerbau und in der Milchwirtschaft.
“Landwirtschaft und Gartenbau stehen vor einer Reihe großer Herausforderungen”, sagt Projektleiterin Anja Dieleman. “In der Viehzucht geht es z.B. um Stickstoffemissionen, im Unterglasgartenbau um Energieverbrauch und CO2-Emissionen. Gleichzeitig gibt es viele Technologien, die zur Bewältigung dieser Herausforderungen beitragen können. Technologie für die Ökologie, mit anderen Worten. Das AGROS-Projekt untersucht, welche Möglichkeiten es für Gewächshausgartenbau, Ackerbau und Milchwirtschaft gibt und welche Sensoren und Algorithmen dafür benötigt werden.”
“Jeder Unternehmer weiß: Man braucht Daten, um sein Geschäft richtig voranzutreiben. Und so wird viel Arbeit in die Beschaffung von Daten gesteckt. Diese Daten beziehen sich meist auf die Optimierung des Gewächshausklimas. Aber das Gewächshausklima ist nur eine Voraussetzung für einen erfolgreichen Anbau. Also: Welche Daten brauchen sie wirklich? Um diese Frage zu beantworten, muss man wissen, was man steuern will.”
Der Ausgangspunkt von AGROS sei die Steuerung der Kultur. Aber man kann auch viel an der Pflanze messen, z.B. den Saftstrom, die Verdunstung, die Länge der Pflanze und so weiter. Und man muss wissen, was man erreichen will. ”Wir haben dies für den Anbau von Gurken untersucht. Hier war das Ziel: ein hoher Reingewinn. Um das zu erreichen, braucht man Daten zum Gewächshausklima, zur Bewässerung und zum Anbau. Bei der Kultur ist die wichtigste Information, auf die man Einfluss nehmen kann, die Rate der Blattaufspaltung.”
“Mit jedem neuen Blatt wächst eine neue Gurke. Je schneller sich die Blätter teilen, desto mehr Gurken wachsen und desto höher ist der Ertrag. Wenn man also mehr Informationen über die Blattteilung hat, kann man eine gute Ernteprognose erstellen. Die genaue Blattteilung wird in der Praxis jedoch noch nicht automatisch gemessen. Normalerweise geht ein Mitarbeiter einmal pro Woche ins Gewächshaus, um die neuen Blätter zu zählen. Andere Daten werden hingegen kontinuierlich von Sensoren gemessen. Deshalb haben wir eine eigene Methode entwickelt, bei der die Bilderkennung die Blattteilung kontinuierlich misst.
Die nächste Frage lautet: Gewährleistet das Wachsen mit Daten gute Ergebnisse? “Auch das haben wir untersucht. Wir haben Gurken in drei verschiedenen Situationen angebaut: auf der Grundlage eines Anbauplans, mit autonomer Steuerung durch KI und durch einen digitalen Zwilling. Das Tolle daran ist, dass die Ergebnisse ähnlich waren. Das von uns verwendete KI-Modell konnte noch nicht alle Aufgaben erfüllen. Die Angabe, wie viele Gurken ausgedünnt werden sollen, war zum Beispiel noch nicht Teil des Modells. Aber das KI-Modell konnte das Klima selbständig steuern. Interessanterweise empfanden die Anbauexperten den Temperaturgradienten in dieser Kultur als extrem, aber die Kultur schien gut zu reagieren. Der autonome Anbau rückt also immer näher.”
Und jetzt? “Die Branche ist also schon sehr weit. Aber es gibt noch Herausforderungen. In AGROS 2, das bald beginnen wird, werden wir einige davon aufgreifen. Zum Beispiel die Arbeit mit variablen Preisen für Produkte und Energie, so dass die KI auch das steuern kann. Und die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Daten. Denn man muss sicher sein, dass das, was man misst, auch wirklich stimmt, um darauf verlässlich regulieren zu können.”
Und dann wird der gesamte Sektor auf autonomes Wachstum umgestellt. “Das ist noch nicht sicher. Aber wichtig ist, dass in den letzten Jahren eine Bewegung eingesetzt hat. Man kann es mit dem geschlossenen Gewächshaus vergleichen. Vor Jahren dachte man, dass alle Gewächshäuser geschlossen werden würden. Das ist nicht eingetreten. Was aber geschehen ist, ist das Aufkommen des Neuen Anbaus. Das ist eine direkte Folge der Forschung über das geschlossene Gewächshaus von damals. So kann man auch die Entwicklung rund um den autonomen Anbau sehen. In den vergangenen Jahren haben uns z.B. die Diskussionen um den autonomen Anbau dazu gebracht, die Datenerfassung und -nutzung ganz anders zu betrachten.”
