Intelligente Sensorik für eine nachhaltige und effiziente Landwirtschaft

Extreme Wetterereignisse, unterschiedliche lokale Bodengegebenheiten und neuartige Pflanzenkrankheiten oder -schädlinge sorgen dafür, dass Produktionsentscheidungen in der Landwirtschaft mit immer größeren Unsicherheiten getroffen werden müssen. Gleichzeitig werden Ressourcenschonung und der sparsame Einsatz von Pflanzenschutz- und Düngemitteln immer wichtiger.

Wir entwickeln bedarfsgerechte Lösungen für das Smart Farming und die landwirtschaftliche Produktion entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Unsere intelligenten, digitalen Systeme unterstützen Ihre landwirtschaftliche Produktion, machen sie effizienter, einfacher, noch umweltschonender und bereiten den Weg zu einer Landwirtschaft 4.0.

Unsere Leistungen für Ihre landwirtschaftliche Produktion:

• Adaptive, intelligente Sensorik statt aufwändiger Laboranalysen
• Entwicklung von spektraloptischen Sensorsystemen: zur einfachen und schnellen Erfassung von Boden- und Pflanzenzustandsparametern
• Automatisierte Interpretation und Analyse von (Mess-)Daten: mit Methoden des maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz
• Erfassen von zeitlich und örtlich hochaufgelösten Analysedaten: für eine einfache Qualitätsprüfung und -dokumentation landwirtschaftlicher Erzeugnisse
• Erstellung robuster und interpretierbarer KI für die Anwendungen im Produktivbetrieb

Wir ersetzen aufwändige Laboranalysen in der Landwirtschaft durch intelligente Spektralanalysen

Zur Analyse und zum Monitoring von Pflanzenparametern in der Landwirtschaft verbinden wir kommerziell verfügbare oder individuell entwickelte Spektralsensorik und Datenauswertung mit künstlicher Intelligenz zu sogenannten Softsensoren. Diese intelligenten Sensoren ermöglichen eine nicht-invasive Messung des Pflanzenstoffwechsels. Sie erfassen weit mehr Informationen als das menschliche Auge, denn sie messen nicht nur das sichtbare Licht, sondern auch Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung. Aus dem Lichtspektrum, das Pflanzen auf dem Feld abgeben, schließt ein mathematischer Algorithmus auf die jeweiligen Inhaltsstoffe der Pflanzen. So entsteht ein spektraler Fingerabdruck der Getreidepflanze, der Weinrebe, des Apfelbaums usw.

Leiden eine oder mehrere Pflanzen an einer Krankheit, sind sie mit Nährstoffen oder Wasser unterversorgt bzw. von Schädlingen befallen, sieht man dies in der Auswertung der Messungen. Je nach Gesundheitszustand und Nährstoffversorgung bilden Pflanzen unterschiedliche Substanzen aus, die im hyperspektralen Fingerabdruck erkennbar sind. Die KI-basierte Datenauswertung hat anhand von Trainingsbildern gelernt, gesunde von unterversorgten oder kranken Pflanzen zu unterscheiden. So können Landwirtinnen und Landwirte punktgenau Pflanzen bewässern, düngen oder mit Pflanzenschutz behandeln, ohne das ganze Feld zu bearbeiten. Dadurch werden die Kosten für den Einsatz von teuren Betriebsmitteln reduziert und gleichzeitig die Umwelt geschont.

Wir unterstützen Ihre datengesteuerte Landwirtschaft

Digitale Hilfsmittel sind in der Agrarwirtschaft längt angekommen: Landwirtschaftliche Fachkräfte beobachten den Pflanzenwuchs z.B. mit Drohnen, Landmaschinen fahren per GPS-Signal autonom. Aus den landwirtschaftlichen Maschinen und Prozessen stehen so oft schon umfassende Datensätze zur Verfügung, die sich mit Methoden des maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz zielgerichtet auswerten lassen.

Wir verknüpfen Ihre Daten, die richtige Sensorik und entwickeln intelligente Algorithmen, um bessere Vorhersagen für Ihre landwirtschaftlichen Prozesse treffen zu können.

Wir analysieren die Pflanzengesundheit auf Ihren Anbauflächen

Wir arbeiten an konkreten und skalierbaren Lösungen für eine leistungsfähige, umweltfreundliche und ressourcenschonende Landwirtschaft. Unsere HawkSpex-Technologie lässt sich bedarfsgerecht an Ihre verfügbare Hardware und vorhandenen Systeme anpassen. Wir integrieren die entwickelte Hyperspektralmesstechnik und Softsensorlösung in Ihre landwirtschaftlichen Geräte und Anlagen, z.B. in Ihre Erntemaschinen, in Drohnen oder sogar in Kleinflugzeuge – je nach Größe Ihrer landwirtschaftlichen Anbauflächen oder Ihren Anforderungen an die Messpräzision. 

Wir ermöglichen das schnelle Selektieren ertragreicher und widerstandsfähiger Pflanzensorten

Um bei wachsender Weltbevölkerung die Ernährung auch in den kommenden Jahrzehnten sicherzustellen, müssen die Agrarerträge wachsen. Wenn die Anbaufläche nicht auf Kosten der Umwelt größer werden soll, geht das nur durch resistentere und leistungsfähigere Nutzpflanzen, die ökologisch und ökonomisch optimal an ihren Standort angepasst sind. In der Zucht von Hochleistungspflanzen unterstützt die HawkSpex-Technologie dabei, die besten Pflanzensorten für den jeweiligen Boden und die jeweiligen Witterungsbedingungen zu bestimmen. Zur Bestimmung der Inhaltsstoffe und frühzeitigen Vorhersage der zu erwartenden Leistung verschiedener Zuchtlinien hat das Fraunhofer IFF spezielle Modellierungsverfahren entwickelt.