Good Practice: SmartCloudFarming

Herausforderung

Der Bedarf an einer Echtzeit-Bodenzustandsanalyse ist groß. Für Präzisionsbewässerung und –düngung sind visuelle Kontrolle, Laboruntersuchungen, Bodensensorik und satellitenbasierte Fernerkundungstechnologie mögliche Werkzeuge für die Realisierung. Diese werden aktuell aber vor allem einzeln eingesetzt und weisen verschiedene Vor- und Nachteile auf. Die visuelle Kontrolle ist sowohl zeit- und ressourcenaufwendig als auch ungenau. Laboruntersuchungen sind aufwendig, nur punktuell und kostenintensiv. Außerdem liegen die Ergebnisse zum Teil erst nach Tagen oder Wochen vor. Für die kurzfristige Planung in der Landwirtschaft und der Landnutzung sind Laboruntersuchungen daher neben dem Kostenaspekt vor allem zu unflexibel.
Ein flächendeckender Einsatz von Bodensensoren ist präziser und kann, wie die Laboruntersuchungen auch, über eine Tiefenprofilanalyse Informationen über tiefere Bodenschichten liefern. Dabei ist der Einsatz der Sensorik allerdings teuer, wartungsintensiv und wegen der starken räumlichen Heterogenität des Bodens nur bedingt auf die gesamte Anbaufläche übertragbar. Die Nutzung von satellitengestützter Fernerkundung zur Bestimmung von Bodenparametern erfolgt hingegen über die gesamte Fläche, dafür wiederum aber nur zum Zeitpunkt des Überfluges des jeweiligen Satelliten und nur auf die oberste Bodenschicht bezogen. Zusammenfassend kann man sagen, dass verschiedene Methoden zur Verfügung stehen, die ideale Lösung für eine Echtzeitbewertung aber noch nicht gefunden wurde.

Lösung

Das Start-up SmartCloudFarming strebt die Kombination der genannten Methoden für z. B. die breite landwirtschaftliche oder generelle Nutzung an. Das Produkt SoilEye ist ein IoT (Internet of Things) Plattformdienst, der Sensoren zur Messung der Bodenfeuchte und der Fruchtbarkeit des Bodens vor Ort verwendet. Die ermittelten Bodendaten werden an eine Cloud gesendet und zusammen mit Synthetic Aperture Radar Satellitendaten durch den von SmartCloudFarming entwickelten Algorithmus analysiert. Die Ergebnisse der Analyse werden im Anschluss mit Wettervorhersagen und Agrarmodellen kombiniert und verarbeitet.

Über eine webbasierte App können die Nutzer*innen auf die dabei erstellten 3D-Karten zugreifen, um diese für die Überwachung oder Planung nutzen. Die Auflösung der Karten soll 100 m x 100 m betragen. Außerdem ist die Darstellung in den 3D-Karten bis zu einer Tiefe von 90 cm im Boden vorgesehen und spiegelt somit den größten Anteil der durchwurzelbaren Bodenhorizonte wider. SoilEye kann direkt an Bord landwirtschaftlicher Geräte genutzt werden und/oder in automatisierten Systemen. SmartCloudFarming bietet SoilEye als Komplettpaket an. Darin enthalten sind Sensoren, deren Installation und Wartung sowie den Bezug und die Auswertung von Satelliten- und meteorologischen Daten. Die Anwendbarkeit eines dieser „Pakete“ bezieht sich nach Unternehmensangaben auf Flächen ab ca. 10 ha. Hierbei werden sowohl die Bodeneigenschaften, die Grundwasserstände und die jeweilige Nutzung bei der Dimensionierung berücksichtigt. Der Umfang an Daten, welche mittels SoilEye verarbeitet werden, kann an die Kundenwünsche angepasst werden.

Die Echtzeit-Bodenzustandsanalyse soll es den Landwirt*innen und anderen Akteuren in der Landnutzung ermöglichen, bedarfsgerechter zu düngen und zu bewässern, um somit ressourcen- und umweltschonend zu arbeiten und gleichzeitig die Erträge zu erhöhen.

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