Ländliche Entwicklung und Agrarwirtschaft

Smarte Kartoffeln & Cashewkerne mit künstlicher Intelligenz

Digitale Hilfsmittel bieten in der Landwirtschaft Aussicht auf höhere Erträge und bessere Produkte.

Smarte Kartoffeln & Cashewkerne mit künstlicher Intelligenz

Sensoren, die Produktqualität überwachen, eine App für effiziente Bewässerung oder mehr Wertschöpfung durch künstliche Intelligenz – in der Landwirtschaft ermöglicht die Digitalisierung einen großen Sprung nach vorn. Sie sorgt unter anderem für höhere Einnahmen und bessere Qualität der landwirtschaftlichen Produkte.

Die Größe stimmt, sie schmiegt sich gut in die Hand, vom Verzehr ist allerdings abzuraten. Die „intelligente Kartoffel“ besteht aus orangenem Plastik und das Innenleben aus einer Vielzahl von Sensoren. Inmitten eines Bergs echter Kartoffeln zeichnet sie ununterbrochen Daten auf. Sie misst Feuchtigkeit, Temperatur, Position und CO2-Werte. Von der Auswertung dieser Daten profitieren beispielsweise Händler*innen beim Transport oder der Lagerung von Pflanzkartoffeln. Wenn das System anzeigt, dass die Ware zu wenig oder zu stark gekühlt wird, kann die Temperatur angepasst werden, um Qualitätseinbußen zu verhindern. „SolAntenna“, so der Name des digitalen Helfers von der niederländischen Firma Solentum ist ein Beispiel dafür, wie die Digitalisierung in der Landwirtschaft helfen kann, mehr Wert aus der Ernte zu schöpfen. Die intelligente Kartoffel kommt derzeit in Indien zum Einsatz, hier arbeitet die Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH eng mit lokalen Partner*innen zusammen, um die Technologie im realen Betrieb zu prüfen.

Die Sensor-Kartoffel ist eine von vielen technologischen Innovationen, die die Landwirtschaft auf dem Globus verändern. Die GIZ betreibt im Auftrag des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) weltweit 16 „Grüne Innovationszentren“. Das Ziel: Gemeinsam mit Partnern vor Ort Innovationen in der Agrar- und Ernährungswirtschaft einzusetzen, um sowohl Einkommen kleinbäuerlicher Betriebe, die Zahl der Beschäftigten als auch die Versorgung mit Nahrungsmitteln in den ländlichen Zielregionen zu verbessern. Die Zentren sind das Herzstück der BMZ-Sonderinitiative „EINE WELT ohne Hunger“, die in Partnerländern die lokale Landwirtschaft fördert, um Hunger und Mangelernährung entgegenzuwirken. Über eine Million kleinbäuerliche Betriebe haben bereits von Trainings- und Beratungsdienstleistungen profitiert.

Mit systematischer Bewässerung zu mehr Einkommen

Ein weiteres Vorhaben findet sich in Nordafrika. Das Grüne Innovationszentrum in Tunesien unterstützt seit 2019 Landwirt*innen mit einem Projekt zur intelligenten Bewässerung. Dabei werden etwa Boden-, Klima- und Pflanzendaten in einer App erfasst, die Hinweise gibt, wann der Boden wie viel Wasser benötigt. Schon nach einem Jahr zeigt sich, dass die Landwirt*innen die knappe Ressource Wasser zielgerichteter und sparsamer einsetzen. In der ersten Saison konnte die Ernte um 15 Prozent erhöht werden, obwohl die Bäuerinnen und Bauern nur die Hälfte der üblichen Wassermenge einsetzten. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass weniger Pestizide und Düngemittel zum Einsatz kamen. So brachte die Ernte höhere Einkünfte.

Am Anfang war ich nicht wirklich überzeugt. Ich bin seit Jahren Landwirt, was sollen mir ein paar Stäbe im Boden und eine App helfen? Doch die Ergebnisse überraschten mich sehr! Ich habe Wasser gespart und zeitgleich mehr und bessere Kartoffeln erzeugt!

Houssem, Landwirt aus Sra Ouertane, Nutzer der Smart Irrigation App

Künstliche Intelligenz für Cashewkerne

Auch im Cashewanbau bieten digitale Anwendungen Optimierungspotenzial in einem stark umkämpften Markt. Seit 2009 unterstützt die Competitive Cashew Initiative Produzent*innen in West- und Südafrika dabei, mehr und bessere Produkte zu produzieren. Die von der GIZ koordinierte Initiative experimentiert dabei auch mit der Nutzung von künstlicher Intelligenz. Hier kommt das GIZ Data Lab ins Spiel. Das unternehmenseigene Zentrum arbeitet daran, Datentechnologien in der Entwicklungszusammenarbeit fair und effektiv nutzen zu können.

Im Falle des Cashewvorhabens nutzt das Team Daten aus den Anbaugebieten, die für das Projektmonitoring bei den Bäuerinnen und Bauern erhoben wurden. Antworten zu Cashewerträgen aus einer Befragung werden mit vor Ort aufgezeichneten GPS-Daten sowie öffentlich verfügbaren Satellitenbildern der entsprechenden Felder verbunden. Mit diesen Informationen wurde ein intelligentes System für die automatische Satellitenbilderkennung aufgesetzt und mit den vorhandenen Daten „trainiert“. Das System kann nun Cashewplantagen auf neuen Satellitenbildern automatisch identifizieren und den Ertrag bestimmen. So lassen sich Anbau und Verarbeitung der Cashew besser planen.

Das Projekt hat Experimentcharakter, da bis dato nur ein relativ kleiner Datensatz genutzt wurde. Es bietet allerdings großes Potential für eine Ausweitung auf weitere Gebiete und andere Produkte. Das GIZ Data Lab sondiert die Aufbereitung weiterer Datensätze aus verschiedenen Vorhaben in der Region. So können weitere konkrete Anwendungsfälle und neue Erkenntnisse zur Weiterentwicklung der Technologie entstehen.

Stand: Juni 2020

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