Projekt Agri-Gaia,Bild: Hochschule Osnabrück

Das Projekt Agri-Gaia erforscht den Einsatz von KI in der Landwirtschaft. - Bild: Hochschule Osnabrück

Die Landwirtschaft sieht sich gewaltigen Herausforderungen gegenüber: Einerseits muss sie immer mehr Menschen ernähren und demzufolge immer effizienter mit der vorhandenen Ackerfläche umgehen. Andererseits ist sie aufgefordert, ökologischer als bisher zu agieren und sich in Zeiten des Klimawandels schnell an neue Rahmenbedingungen anzupassen.

„Der Bedarf an einer sicheren vernetzten Dateninfrastruktur, wie sie in Gaia-X angestrebt wird, ist riesig – insbesondere für KI-Entwicklungen.“

Joachim Hertzberg, Leiter des DFKI-Labors Niedersachsen und Professor an der Universität Osnabrück

Künstliche Intelligenz könnte den Landwirtinnen und Landwirten als Werkzeug dienen, um Ressourcen effizienter zu nutzen und dennoch Ökosysteme zu schützen. Allerdings erfordert die Entwicklung KI-gestützter Lösungen für landwirtschaftliche Anwendungen Forschungskompetenzen, die über die Möglichkeiten mittelständischer Unternehmen hinausgehen. Zudem fehlt es an Strategien, um aktuelle und branchenspezifische KI-Verfahren für vielfältige Anwendungsentwicklungen zugänglich zu machen.

Hier setzt das Projekt Agri-Gaia an. Gemeinsam mit Unterstützern aus Verbänden, Forschung, Politik und Industrie arbeiten die Projektpartner unter der Leitung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) daran, eine offene, dezentrale Infrastruktur für die Entwicklung und den Austausch von KI-Algorithmen in der Landwirtschaft zu entwickeln. Auf diese Weise soll ein KI-Ökosystem für die mittelstandsgeprägte Agrar- und Ernährungswirtschaft geschaffen werden, das auf der europäischen Cloud-Initiative Gaia-X basiert.

Zum Konsortium zählen neben dem DFKI die Unternehmen Agbrain, Amazonen-Werke H. Dreyer, Robert Bosch, Claas E-Systems, der Verband Agrotech Valley Forum, Josef Kotte Landtechnik, die Maschinenfabrik Bernard Krone, LMIS, Wernsing Feinkost, die Hochschule Osnabrück und die Universität Osnabrück.

Experimentierfeld, Bild: Agrotech Valley
Auf einem Experimentierfeld werden verschiedene Technologien erprobt. - Bild: Agrotech Valley/Experimentierfeld Agro-Nordwest

„Digitalisierung ist eine Voraussetzung für eine zukunftsfähige Landwirtschaft. Gleichzeitig stellt sie die landwirtschaftlichen Akteure vor große Hürden“, stellt Robert Everwand, Clustermanager des Agrotech Valley Forums, fest. Er fügt hinzu: „Mit Agri-Gaia wollen wir auch mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit geben, die Entwicklung intelligenter Technologien für die Agrarwirtschaft voranzutreiben.“

Die Cloud-Initiative Gaia-X, auf der das Projekt basiert, soll die Grundlage für eine moderne, domänenübergreifende Dateninfrastruktur erarbeiten. Das Ziel ist, die digitale Souveränität Europas sicherzustellen und einen Datenaustausch im Rahmen der europäischen Datenschutz–Grundverordnung zu ermöglichen.

Das Agri-Gaia-Konsortium hat in Gaia-X die Domäne Agrar etabliert, die von Prof. Engel Hessel vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und Dr. Stefan Stiene vom DFKI-Labor Niedersachen koordiniert wird. Darin sollen Anwendungsfälle entwickelt werden, die das Potenzial für die Landwirtschaft demonstrieren.

Joachim Hertzberg, Leiter des DFKI-Labors Niedersachsen und Professor an der Universität Osnabrück berichtet: „Mit Agri-Gaia haben wir einen Nerv getroffen. Der Bedarf an einer sicheren vernetzten Dateninfrastruktur, wie sie in Gaia-X angestrebt wird, ist riesig – insbesondere für KI-Entwicklungen. Zahlreiche Firmen aus dem gesamten Agribusiness-Wertschöpfungssystem sind bereits auf uns zugekommen und planen, den Standard zu unterstützen und Teil des Agri-Gaia-Ökosystems zu werden.“

Branchenspezifische KI-Bausteine

Zur Schaffung dieses Ökosystems erstellen die Partner eine B2B-Plattform, die branchenspezifisch adaptierte KI-Bausteine als leicht verwendbare Module bereitstellt und Anwender mit Entwicklern von KI-Algorithmen zusammenbringt. Ziel des Projekts ist es, den Kreis von der Sensordatenaufnahme auf der Landmaschine über das Trainieren der Algorithmen auf entsprechenden Servern bis zur kontinuierlichen Aktualisierung und Optimierung dieser Algorithmen zu schließen. Hierfür werden in dem Projekt Schnittstellen und Standards entwickelt, die eine herstellerübergreifende Infrastruktur entstehen lassen.

App Bedienung, Bild: DFKI
Ziel des Projektes ist, den mittelständischen Unternehmen in der Landtechnik den Einsatz von künstlicher Intelligenz zu erleichtern. - Bild: DFKI/Annemarie Popp

Insbesondere Start-Ups und kleine Unternehmen können mit ihren daten- und algorithmenbasierten Dienstleistungen einen breiten Markt erreichen. Auf diese Weise soll das Projekt wie ein KI-Katalysator wirken, der im gesamten Agribusiness dafür sorgt, dass KI-Technologien an verschiedenen Stellen eingesetzt werden. Das Projekt startete am 1. Januar 2021 und wird vom BMWi mit rund 12 Millionen Euro über drei Jahre gefördert.

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