SeBiMo – Sensortechnisches Biosphärenmonitoring – ein Beitrag zur nachhaltigen Bioökonomie – Chemnitz

Das Innovationsfeld

Logo von SeBiMo

Zur Versorgung einer wachsenden Weltbevölkerung ist die Landwirtschaft gefordert, bis zum Jahr 2050 die Produktivität im Pflanzenbau um 50 bis 70 Prozent zu steigern. Die Möglichkeiten des Precision Farming bieten Wege zur nachhaltigen Ertragssteigerung.
Haupthindernis bei der Umsetzung dieser standortdifferenzierten Bewirtschaftung ist die aktuell noch unzureichende Datenermittlung über den Gesamtzustand des Bodens und der Kulturen. Die gegenwärtig eingesetzten Verfahren erlauben keine sicheren Aussagen dazu und erfassen bei weitem nicht alle notwendigen Kennwerte, um agrartechnisch die richtigen Maßnahmen zur Prozessführung vorausschauend abzuleiten.

Aussichtsreiche Messmethoden und Sensortechniken entstammen meist anderen Bereichen. Automatisierungstechnisch taugliche Sensorlösungen sind nur in Nischen verfügbar und Sensorsysteme fehlen gänzlich. Hier setzt das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Innovationsforum „SeBiMo – Sensorbasiertes Biosphärenmonitoring“ an, um interdisziplinär technologische Lösungsansätze für eine effektive und universelle Sensorik zu identifizieren. Diese Methode wird langfristig zu Produktivitätssteigerungen und zu einer nachhaltigen Bioökonomie beitragen. Wesentlich dafür ist die Modellierung einer durchgängigen Datenermittlung über den Gesamtzustand des Bodens und der Kulturen. Die Messungen müssen unmittelbar im Arbeitsprozess erfolgen, reale Daten in Echtzeit liefern und an ein durchgängiges, standardisiertes sowie plattformneutrales Datenmanagement gekoppelt sein.

Zwei Männer im Feld schauen auf ein Tablet.

Innovative Messmethoden und Sensortechniken sollen den landwirtschaftlichen Ertrag steigern.

Agri Con GmbH

Um hier innovative Lösungen zu entwickeln, die zügig in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden können, sind eine branchenübergreifende Zusammenarbeit mit allen Akteuren und die Vernetzung mit der Wissenschaft unabdingbar. Diesen Herausforderungen kann nur interdisziplinär und vernetzt begegnet werden. Mit dem Vorhaben wird zugleich eine Grundlage geschaffen, dass kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) von den jährlich zweistelligen Wachstumsraten auf dem Feld des Precision Farming profitieren können. Landtechnik-Unternehmen können ihre Geschäftsfelder erweitern und bisher nicht in der Landwirtschaft aktive Unternehmen neue Marktsegmente erschließen. Mit der Gestaltung neuer Kooperationsbeziehungen zwischen Agrartechnik, Sensorik und Landwirtschaft leistet das Vorhaben darüber hinaus einen Beitrag zur Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft.

Die Akteure

Mit dem Innovationsforum SeBiMo wird die in Innovationsentwicklung sowie Projekt- und Netzwerkmanagement erfahrene e-hoch-x Beratungsgesellschaft mbH Chemnitz verschiedene Akteure zusammenführen, die über Expertise in den Bereichen Precision Farming und Sensorik verfügen. Zu den Initiatoren des Konsortiums gehören wissenschaftliche Einrichtungen wie das Institut für Naturstofftechnik der Technischen Universität Dresden und das Zentrum für angewandte Forschung und Technologie ZAFT der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden sowie die mittelständischen Industriepartner Agri Con GmbH Ostrau, Doppelacker GmbH Petershagen/Eggersdorf und Protech GmbH Radeberg. Darüber hinaus wurden über 30 weitere potenzielle Partner identifiziert, vornehmlich KMU im Bereich der Sensorentwicklung und -herstellung, aber auch Agrartechnik-Unternehmen und Dienstleister für die Landwirtschaft, mit denen eine Vernetzung angestrebt wird.

Damit sind gute Voraussetzungen gegeben, um anwendergetriebene Entwicklungs- und Kooperationspartnerschaften zwischen Akteuren aus Wirtschaft und Wissenschaft auf regionaler und überregionaler Ebene auf einer offenen Plattform aufzubauen sowie mittelfristig neue Geschäftsfelder und Märkte zu erschließen.

Die Perspektiven

Lösungen

Die Partner des Innovationsforums streben an, sensortechnische Verfahren für eine umfassende Bodenraumerkundung und für die Bestimmung wesentlicher Pflanzenparameter zu definieren, die über Einzellösungen hinausgehen und der Landwirtschaft Handlungsempfehlungen für den gesamten pflanzenbaulichen Prozess von der Bodenbearbeitung bis zur Ernte geben. Sie sollen in ohnehin stattfindende Feldarbeitsgänge integrierbar sein, den Anforderungen an eine flächenspezifische Bodenbearbeitung und Kulturpflege genügen, herstellerflexibel und universell einsetzbar sowie nachhaltig und wirtschaftlich darstellbar sein.

Bestimmung des Stickstoffgehalts in der Pflanze

Bestimmung des Stickstoffgehalts in der Pflanze.

Agri Con GmbH

In mehreren Marktanalysen und Machbarkeitsuntersuchungen werden die erforderlichen Parameter eines umfassenden Biosphärenmonitorings sowie technologisch und wirtschaftlich interessante Messmethoden aufgezeigt. Sie bilden die Basis, um gezielt Themen zu sondieren sowie mögliche Projektansätze abzuleiten, die in Anwenderworkshops auf ihre Praktikabilität hin diskutiert werden. Die Ergebnisse und Erkenntnisse daraus werden auf einem zweitägigen Fachkongress präsentiert und ausgewertet und stehen als fachliche Basis für zukünftige Innovationsaktivitäten zur Verfügung.

Potenziale für die Partner

Aus dem Forum wird ein Innovationsschub bei der Entwicklung und Integration komplexer sensorbasierter Monitoringsysteme zur Unterstützung von Precision Farming erwartet. Die beteiligten Partner erweitern ihr Wissen branchenübergreifend. Das versetzt vor allem KMU in die Lage, Geschäftsfelder aus- bzw. neu aufzubauen. Unternehmen der Landtechnik haben die Chance, sich als Hersteller universeller Sensoriksysteme für die Landwirtschaft Marktanteile zu sichern. Precision-Farming-Dienstleister können ebenfalls neue Leistungen für ihre Kunden generieren.

Kompetenzprofil

In Mitteldeutschland ist eine Vielzahl von KMU ansässig, die im Bereich der Sensorentwicklung und -herstellung aktiv sind und als potenzielle Netzwerkpartner für die in der Region beheimateten Unternehmen der Agrartechnik in Frage kommen. Letztere repräsentieren umfangreiche Kompetenzen, die von der Entwicklung über die Fertigung komplexer Systeme und Baugruppen bis hin zu Finalprodukten alle Wertschöpfungsbereiche abdecken. Hinzu kommen Anbieter und Dienstleister, die sich mit den notwendigen Mess- und Softwaresystemen für Sensorik befassen. Den wissenschaftlichen Input liefern universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Es sind daher gute Voraussetzungen gegeben, dass mit dem Innovationsforum SeBiMo die Methoden des Precision Farming in eine Breitenanwendung getragen werden. Neue Dienstleistungsangebote, Einsatz- und Anwendungsfelder werden mit den im Netzwerk hergestellten Kontakten langfristig möglich sein, so dass sich Wettbewerbsvorteile gerade für KMU ergeben werden. Mit dem Vorhaben werden zudem Fehlentwicklungen und Fehlinvestitionen vermieden. Es trägt außerdem zur Ressourcenschonung und zum Umweltschutz bei.

Kontakt

Dr. Claudia Scholta
Projektkoordinatorin
e-hoch-x Beratungsgesellschaft mbH
Nevoigtstraße 19
09117 Chemnitz
Tel.: 0371 774144-65
Fax: 0371 774144-84
Email: scholta[at]e-hoch-x.de

Laufzeit: 01.01.2017 - 30.09.2017

Das Innovationsforum findet am 12./13. September 2017 in Köln statt.

Zum Beitrag "Die Zukunft der Landwirtschaft ist digital" aus der Rubrik "Im Blickpunkt"