Smart Farming

Autonome Maschinen gegen den Welthunger

Von Michaela Seiser, Wien
31.10.2021
, 19:54
Vielleicht bald selbständig unterwegs? Erntemaschine und Lkw bei der Zuckerrübenernte
Softwaresteuerung revolutioniert nicht nur die Automobilindustrie. Ein Wiener Unternehmen forscht am Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Landwirtschaft.
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Unkraut von Nutzpflanzen zu unterscheiden ist für einen Bauern selbstverständlich. Doch ist es in der landwirtschaftlichen Arbeit ein aufwendiges Muss. Wie einfach wäre es erst, wenn eine solche Unterscheidung schon von den agrarischen Maschinen aus gemacht würde. Vielleicht gibt es bald dazu eine automatisierte Lösung. Die Wiener Softwareschmiede TTTech forscht an der Unterscheidung von Unkraut und Nutzpflanzen per Bildverarbeitung, damit Farmmaschinen per Laser das Unkraut entfernen können. Dies ebnet die Abkehr von klassischen Pestiziden hin zu einer umweltfreundlichen und schonenden Ernte. „Mögliche Rückstände auf dem Erntegut könnten so vollständig verhindert werden“, erläutert Georg Kopetz, Mitgründer und Geschäftsführer von TTTech Group, zu der TTControl gehört, ein nach eigenen Angaben Marktführer für Sicherheitssoftware für mobile Maschinen.

Eine auf Künstliche Intelligenz (KI) spezialisierte Abteilung von TTControl entwickelt dafür eine Software und die dazugehörige Hardware, um Sensordaten auszuwerten. In drei Jahren könnte es marktreif sein. Mithilfe von KI können Pflanzen zudem immer ­besser erkannt werden. Das, was der Landwirt über ein ganzes Arbeitsleben erlernt – verschiedenste Arten von Unkraut auf Anhieb zu erkennen –, werden Farmmaschinen dann ebenfalls erlernen können und immer weiter ­optimieren.

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Warum der Einsatz von Künstlicher Intelligenz auch auf diesem Gebiet so wichtig ist, zeigt ein Blick auf die Bevölkerungsentwicklung. Nach Einschätzung der UN wird die Weltbevölkerung bis 2050 voraussichtlich um ein Viertel auf insgesamt 9,7 Milliarden Menschen wachsen. Die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität und eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion sind entscheidend, um die Menschen mit Lebensmitteln zu versorgen. Smart Farming, das durch Künstliche Intelligenz und das Internet der Dinge ermöglicht wird, trägt mit der Entwicklung einer Präzisionslandwirtschaft dazu bei, dieser Nachfrage gerecht zu werden. Deshalb hat die Europäische Kommission ein Projekt gestartet, das halbautonome Anwendungen für Systeme mit Künstlicher Intelligenz entwickelt. TTControl leitet das Teilprojekt auf dem Gebiet der Landwirtschaft, das sich auf halbautonome Anwendungen für landwirtschaftliche Fahrzeuge und die Mensch-Maschine-Interaktion konzentriert.

Intelligentes Umfeld für teilautonome Landmaschinen

„Hochautonome Landmaschinen ermöglichen eine effizientere und nachhaltigere Arbeitsweise und tragen zur Gewährleistung der globalen Nahrungsmittelversorgung bei“, sagt Manfred Prammer, Managing Director im Unternehmen. „In der Vision des Teilprojekts zu Smart Farming wird die Maschine immer mehr Aufgaben automatisch übernehmen und so für eine deutliche Effizienzsteigerung sorgen. Als integraler Bestandteil der modernen Landwirtschaft wird der Maschinenführer mehrere Maschinen gleichzeitig fernsteuern.“

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Kernstück des Agrarprojekts ist die Entwicklung eines Modells für ein intelligentes Umfeld in der Landwirtschaft. Dies basiert auf dem Prototyp eines elektrisch betriebenen Traktors. Das Projektkonsortium wird die Integration von Rechen-, Kommunikations- und Interaktionstechniken in diese Plattform untersuchen, um einen teilautonomen Betrieb zu ermöglichen.

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Auf dem Gebiet von Sicherheitssteuerungen, Displays und Konnektivitätslösungen für mobile Maschinen mischt TTControl federführend mit. Dessen Produkte sind das Herz von Maschinen wie Mähdreschern, Pistenraupen, Hebebühnen und Feuerwehrfahrzeugen. Bei Fahrerassistenzsystemen für Autos kon­trolliert TTTech Auto rund 15 Prozent des Weltmarktes für Fahrerassistenzsysteme. Das Marktvolumen, derzeit 500 Millionen Euro, wird nach Einschätzung von Kopetz 2028 bei 1,6 Milliarden liegen. TTTech-Software ist Hardware-agnostisch – läuft also geräteunabhängig auf unterschiedlicher Hardware. Als zentrale Kompetenzen nennt Kopetz Sicherheit, Echtzeit, Fehlertoleranz. TTTech verbessert Sicherheit und Zuverlässigkeit der elektronischen Systeme in diesen Maschinen und leistet Pionierarbeit zur Realisierung des autonomen Betriebs.

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Asien und USA dominieren

Visionär meint Kopetz: „Das Auto wird zum Softwareprodukt. Das Auto lässt sich künftig als Büro und Wohnraum nützen.“ Scheiben lassen sich dann als Bildschirm in mehrfacher Weise verwenden. Kopetz glaubt, dass die entsprechende Technik für autonomes Fahren weniger als 10.000 Euro zusätzlich zur Neuausstattung kosten wird. In dieser Industrie haben die Europäer gute Chancen. Schließlich stehen nach Angaben der Entwicklergemeinschaft Stack Overflow vier Millionen Softwareentwickler in den Vereinigten Staaten bis zu sechs Millionen in der EU gegenüber. Entsprechend gibt es ein Ringen um Softwaretalente, wie Kopetz aus eigener Erfahrung weiß. Mehr als die Hälfte der 2300 Mitarbeiter von TTTech arbeiten in Europa. Noch dominieren Asien und die Vereinigten Staaten in der Technik für autonomes Fahren, wie Kopetz sagt. „Europa muss sich neu definieren.“

Wenig verwundert die unterschiedliche Sichtweise für autonomes Fahren im internationalen Vergleich. In China gibt es mehrheitlich Zuspruch für Autonomie. Die Akzeptanz des autonomen Fahrens unterscheidet sich in Bezug auf Alter der befragten Personen, Größe der Stadt, in der diese leben, und im Vergleich Amerika/Europa und China. International gesehen, stehen vor allem Menschen unter 49 Jahren dem autonomen Fahren offen gegenüber und solche, die in Großstädten leben. Chinesen stehen dem autonomen Fahren zudem grundsätzlich deutlich aufgeschlossener gegenüber als Menschen in Amerika oder Deutschland.

Kopetz spricht gerne von der Nachhaltigkeit mit Assistenzsystemen und besseren Verbrauchswerten. Es gebe auf Basis von Fraunhofer-Daten eine substantielle Verringerung von Schadstoffemissionen. Am Ende gehe es von der Automatisierung zur Autonomie. Für die Fahrzeugindustrie stellt sich die Frage: „Wie schaffen wir sinnvolle Allianzen, ohne die Tier-1-Gruppe zu schwächen?“ Kopetz ist überzeugt, dass es eine Symbiose zwischen den beiden Welten geben wird. Noch seien die Anbieter sehr stark vertikal aufgestellt – wie Bosch und Continental –, jedoch nicht horizontal. Doch gehe die Autoindustrie in die horizontale Richtung. Noch ist die Autonomie ein Thema für wenige. Aber Kopetz ist überzeugt: „Wir werden eine Demokratisierung der Systeme sehen.“

Quelle: F.A.Z.
Autorenporträt / Seiser, Michaela (ela.)
Michaela Seiser
Wirtschaftskorrespondentin für Österreich und Ungarn mit Sitz in Wien.
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