Fraunhofer-Leitprojekt »Cognitive Agriculture«

Schaffung eines umfassenden informationsbasierten Ökosystems für den Agrarbereich

Fraunhofer-Leitprojekt »Cognitive Agriculture«

Digitalisierung als Chance für die Landwirtschaft

Die Industrialisierung hat auch die Landtechnik in den vergangenen Jahrzehnten stark geprägt. Immer größere Arbeitsbreiten und -geschwindigkeiten sowie steigende Automatisierungsgrade haben nicht nur die Produktivität, sondern auch das Maschinengewicht drastisch erhöht. Auch führen Düngung, übermäßiger Einsatz von Herbiziden, Pestiziden und Fungiziden oder verschiedene Arten gentechnisch veränderten Pflanzgutes zu bleibenden Schädigungen der Biosphäre. Als Alternative dazu hat sich der Ökolandbau entwickelt. Hier steht die ressourcenschonende Landwirtschaft im Vordergrund und man nimmt dabei bewusst Einbußen hinsichtlich der Produktivität hin. Mit der Agenda 2030 der UNO für »Ernährungssicherheit und nachhaltige Landwirtschaft« weltweit sollen Nachhaltigkeit und Produktivität in Einklang gebracht werden. Mit diesem im Einklang steht das neue Leitprojekt »Cognitive Agriculture« der Fraunhofer-Gesellschaft.

Mit Fraunhofer zur hocheffizienten und nachhaltigen Landwirtschaft der Zukunft  

Im Fraunhofer-Leitprojekt »Cognitive Agriculture« (kurz: »COGNAC«) for­schen acht Fraunhofer-Institute gemein­sam an Grundlagen, die dem Landwirt in einer digitalisierten Welt hohe Produkti­vität im Einklang mit weiteren Zielen wie Nachhaltigkeit oder Produktqualität er­möglichen. Ein einheitliches Wertesystem soll Ent­scheidungen hinsichtlich der Schlüsselas­pekte Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz, Kosten und Produktqualität abbilden. Hierzu müssen Daten zu Faktoren des Agrarbetriebs und der Umwelt automati­siert mit hochmoderner Sensorik erfasst, in landwirtschaftlichen Arbeits- und Ge­schäftsprozessen ausgewertet, analysiert und kognitiv verarbeitet werden, sodass nachhaltige faktenbasierte Entscheidun­gen im Umgang mit der Feldarbeit und Viehhaltung getroffen werden können.

Im Leitprojekt »COGNAC« werden die beteiligten Fraunhofer-Institute eine integ­rierte Plattform für die informationsbasier­te (kognitive) Landwirtschaft konzipieren und realisieren. Ziel ist es, die zahlreichen Insellösungen anzubinden und als Gan­zes durchgängig nutzbar zu machen, um höchste Produktivität und Nachhaltigkeit zu erreichen. Die Wertschöpfungskette beginnt bei der landwirtschaftlichen Er­zeugung und Viehzucht, schließt aber perspektivisch weitere Prozessschritte und Verarbeitungsschritte mit ein.

Das Projekt soll daher in den drei Bereichen »Agricultural Data Space«, »Neuartige Sensorik« und »Innovative Automatisierungskonzepte« entscheidende Innovationen liefern.

Innovationsbereiche im Smart-Farming-Projekt »Cognitive Agriculture«

 

Digitales Ökosystem

Agricultural Data Space

Offener Datenaustausch in einem agrarspezifischen, digital vernetzten Ökosystem zur Nutzung und Verknüpfung komplexer Daten der Landwirtschaft in sicheren Datenräumen.

 

Biosphärenmonitoring

Neuartige Sensorik

Auf Basis hochaufgelöster Messdaten aus luft- oder bodengestützten Systemen automatisierte Interpretation und Entscheidungsunterstützung.

 

Autonome Feldrobotik

Innovative Automatisierungs-konzepte

Autonome Feldrobotik für pflanzenspezifische Feldarbeit sowie als robotergeführte Sensorikplattformen mit spezifischen Sensorsystemen.

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Fraunhofer IESE-Blog

Kognitive Landwirtschaft – Wo geht die Reise hin?

Auf unserem Blog finden Sie aktuelle Beiträge rund um Digitale Landwirtschaft und Smart Ecosystems

Aktuelles zum Fraunhofer-Leitprojekt »Cognitive Agriculture« aus dem Bereich Smart Farming

Prof. Dr. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, über das Projekt:

Prof. Dr. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft

»Die Landtechnik ist nicht nur ein für unsere Gesellschaft essentieller Wirtschaftszweig – sie ist auch eine fortschrittliche, hochinnovative Branche. Der Einsatz moderner Informationstechnologien birgt großes Potenzial, die Prozesse in der Landwirtschaft künftig noch effizienter zu gestalten«, erläutert Fraunhofer-Präsident Prof. Reimund Neugebauer.

»In unserem neuen Leitprojekt haben sich acht Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen, um mithilfe innovativer Automatisierungskonzepte und neuartiger Sensorik ein datenbasiertes Ökosystem aufzubauen, das zu einem Meilenstein in der digitalisierten Landwirtschaft werden soll. Digitale Technologien, neue Forschungsansätze und die Problemlösungskompetenz von Fraunhofer können auf diese Weise die Enabler einer hocheffizienten und zugleich nachhaltigen Landwirtschaft der Zukunft werden.«

Fraunhofer Kompetenzen im Bereich Landtechnik und Smart Farming

Die Institute der Fraunhofer-Gesellschaft arbeiten in unterschiedlichen Bereichen an Innovationen für die Landwirtschaft. Im Folgenden sind beispielhaft Kompetenzen und Projekte aufgeführt.

 

Kompetenzen

Fraunhofer IFF

  • Optische Sensorsysteme für die Erfassung von agronomischen Parametern bei Kulturpflanzen
  • Entwicklung industrieller Softsensoren mittels Maschinellem Lernen
  • Nutzbarmachung spektraler Messsysteme für den Consumer-Markt

Kompetenzen

Fraunhofer IKTS

  • Wasserreinigung, Wasserkreislaufschließung, Wertstoffrückgewinnung
  • Bioenergie, Energiespeicherung, Energiewandlung, Energiemanagement
  • Sensorik und Aktorik, Mikro- und Nanoelektronik sowie industrielle Prüfsysteme
 

Kompetenzen

Fraunhofer IOSB

  • Agrarrobotik
  • Bilddatenanalyse
 

Kompetenzen

Fraunhofer IPA

  • Autonome Kleinroboter für die Landwirtschaft
  • Cloud-Navigation mit sensorübergreifender Lokalisierungsmethodik zur Kooperativen Planung im Feldschwarm
  • Aktorik für Anwendungen im Bereich Precision Farming
  • Vertical Farming im urbanen Kontext
 

Kompetenzen

Fraunhofer IPM

  • Mobile Sensorik für hochempfindlichen Nachweis der N2O Emission von Feldern
  • Gasprobenahme-System für den Einsatz in der Landwirtschaft
  • Leichtgewichtige Sensorik zur 3D-Erfassung aus der Luft
  • Interpretation und Auswertung von 3D-Daten und 2D-Bilddaten
 

Kompetenzen

Fraunhofer ITWM

  • Ressourceneffiziente Logistikplanung unter Unsicherheit
  • Mehrkriterielle Entscheidungsunterstützung
 

Kompetenzen

Fraunhofer IVI

  • elektrische Antriebsstränge
  • automatische Fahrzeugführung
  • Ortungsverfahren und Trajektorienplanung für Fahrzeuge
  • automatisierte Schnellladung
  • intelligente Energieversorgungskonzepte
  • hochautomatisierte Feldgerätetechnik

Ansprechpartner des Fraunhofer-Leitprojekts »Cognitive Agriculture«

Peter Liggesmeyer

Contact Press / Media

Prof. Dr.-Ing. Peter Liggesmeyer

Institutsleiter Fraunhofer IESE
Projektleitung »Cognitive Agriculture«

Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

Telefon +49 631 6800-1100

Mobil +49 170 784 993 8

Ralf Kalmar

Contact Press / Media

Ralf Kalmar

Business Area Manager
Ansprechpartner Smart Farming
Ansprechpartner »Cognitive Agriculture«

Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

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Mobil +49 160 978 070 40

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Manuel Rudolph

Contact Press / Media

Manuel Rudolph

Projektleitung COGNAC

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67663 Kaiserslautern

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