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Die Automatisierung im Obst- und Weinbau, d. h. die Demonstration einer autonomen, elektrisch angetriebenen Fahrzeugplattform mit Modulen zum Mähen/Mulchen, für den Pflanzenschutz und zum Konturschnitt ist Schwerpunkt in diesem Anwendungsfall. Die Kombination aus Pfadplanung und sensorgestützter Navigation für den autonomen Betrieb wird im Experimentierfeld LANDNETZ demonstriert. Die autonome Fahrzeugplattform soll in die Produktionsverfahren eines Obst- und eines Weinbaubetriebes integriert und unter Praxisbedingungen erprobt werden. Dies umfasst Untersuchungen zum sensorgesteuerten mechanischen System zur Unkrautbekämpfung sowie die Durchführung von Versuchen mit dem intelligenten Pflanzenschutzmodul mit bedarfsgerechter Mittelausbringung. Das Fahrzeug wird mit Kommunikationsmodulen für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation bzw. Maschine-zu-Feld­leitstand-Kommunikation sowie einen Datenaustausch im 5G-Netz ausgestattet und in den Testbetrieben in ein vorhandenes Farm-Management-Informationssystem eingebunden. Prozesssteuerung, Maschinen­überwachung, Service und Schulungsangebote werden durch Augmented Reality unterstützt.

Um ein optimales Pflanzenwachstum sowie eine präzise Düngung zu ermöglichen, benötigen Landwirtinnen und Landwirte nicht nur Informationen über den Ernährungszustand der Pflanzen, sondern auch über die aktuelle Nährstoffversorgung im Boden.

Ziel ist daher die Demonstration von autarken, langzeiteinsatzfähigen Sensoreinheiten, welche in verschiedenen Tiefen abgelegt sowie über eine oder mehrere Vegetationsperioden im Boden verbleiben können und ohne aufwändige Laboruntersuchungen kontinuierlich Informationen zur Nährstoffversorgung im Boden liefern. Außerdem sollen Bodentemperatur, Bodenwassergehalt und Bodendichte erfasst werden, die ebenfalls eine wesentliche Grundlage für die landwirtschaftliche Maßnahmenplanung sind.

In dieser IoT-Anwendung kommuniziert eine Vielzahl von Sensoreinheiten drahtlos entweder mit einer stationären oder mobilen Kommunikationseinheit, die als Gateway zur Übertragung der Sensordaten an die Cloud und/oder das Farmmanagement-Informationssystem (FMIS) des Benutzers zur Weiterverarbeitung der Daten dient.

Die Verfügbarkeit von Daten ist eine wesentliche Grundlage für die operative und strategische Entscheidungsunterstützung in der modernen Landwirtschaft. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Datensouveränität der landwirtschaftlichen Betriebe. Um diese zu gewährleisten, werden Datenhubs wie der Agrirouter der DKE Data GmbH oder das Konzept des Agricultural Data Space (ADS) aus dem Fraunhofer Leitprojekt Cognitive Agriculture untersucht, welche durch Landwirtinnen und Landwirte kontrollierte Datenflüsse zwischen verschiedensten digitalen Anwendungen ermöglichen.
Über diesen Weg erfolgt die Einbindung eines heterogenen Maschinenparks in die LANDNETZ-Infrastruktur und eine herstellerübergreifende Vernetzung kann demonstriert werden. Der diskriminierungsfreie Zugang zu den Daten, Datensouveränität und Datenschutz in dem entstehenden Datenraum werden wirksam geregelt.

In LANDNETZ werden Kommunikations- und Cloudinfrastrukturen konzipiert, errichtet, getestet und evaluiert, welche alle Vernetzungsoptionen für eine flächendeckende und leistungsstarke mobile sowie herstellerübergreifende Vernetzung einer großen Zahl von Maschinen, Geräten und Sensoren in der Landwirtschaft gewährleisten. 5G-Technologien bieten hier neue technische Voraussetzungen für vermaschte Netzwerke, die unabhängig von einem Mobilfunkanbieter arbeiten können.

Die Anwendungen in Demo 6 reichen von Maschine-zu-Maschine-Kommunikation in Ernteketten über den Einsatz von Drohnen bis hin zu Augmented Reality für die Anwenderunterstützung auf dem Feld und im Service.

Kooperationspartner erhalten diskriminierungsfreien Zugang zur LANDNETZ-Infrastruktur, um ihre vernetzungsgetriebenen Anwendungen innerhalb von Demo 6 zu erproben und demonstrieren.

Diese spielen eine zentrale Rolle bei der Erstellung eines Handlungsleitfadens für die Digitalisierung landwirtschaftlicher und ländlicher Räume mit der Definition möglicher Digitalisierungs-Ausbaustufen in Abhängigkeit vorhandener und regional unterschiedlicher Kommunikations- & Cloudstrukturen.