DEMETER – Empowering Farmers

Fraunhofer FIT treibt Smart Farming voran

Projektzeitraum: Sep. 2019 – Feb. 2023

Finanzierung: Horizon 2020 project (857202) supported by the European Union.

Partner: 60 Partner in 18 Ländern

Aufgaben des FIT: Umsetzung des Multi-Actor Approachs, Interoperabilitätsmechanismen, z.B. semantische Datenmodelle, künstliche Intelligenz und Datenanalyse

Das H2020 EU-Projekt »DEMETER – Empowering Farmers« fördert die Digitalisierung im Landwirtschafts- und Lebensmittelsektor. Dabei werden digitale Technologien speziell für die Anforderungen in der Landwirtschaft entwickelt und erprobt, um diese langfristig entlang der Wertschöpfungskette effizient und nachhaltig zu optimieren.

Angesichts des Wachstums der Weltbevölkerung und der sich wandelnden Ernährungsgewohnheiten muss sich die weltweite Nahrungsmittelproduktion bis 2050 verdoppeln. Gleichzeitig sieht sich der Agrarsektor den Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt und die Boden- und Wasserqualität sowie den Erfordernissen des Weltmarktes gegenüber. Digitale Daten zur internen und externen Vernetzung und der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sind in einer modernen Landwirtschaft von zentraler Bedeutung. Es ist bereits heute möglich, auf landwirtschaftliche Daten in Echtzeit zuzugreifen und somit Prozesse langfristig effizient und nachhaltig zu optimieren. Hierfür nutzen Landwirte moderne Sensor- und Analysesysteme, stehen aber häufig vor dem Problem fehlender Interoperabilität, sodass bisher nicht alle Technologien nahtlos zusammenarbeiten. Dieser Herausforderung nimmt sich das Projekt »DEMETER – Empowering Farmers« an.

Zukunftsfit: Mit der Digitalisierung die Landwirtschaft nachhaltig und effizient gestalten

Im EU-Projekt »DEMETER – Empowering Farmers« entwickeln und erproben das Fraunhofer FIT und insgesamt 60 Partner gemeinsam ein einheitliches nutzerzentriertes IoT-Netzwerk, das dem Landwirt in einer digitalisierten Welt langfristige Lebenssicherheit und eine hohe Produktivität, Effizienz und Nachhaltigkeit ermöglicht. Ein einheitliches interoperables Ökosystem mit einem übergreifenden landwirtschaftlichen Informationsmodell soll dem Landwirt eine Informations- und Entscheidungsgrundlage über alle Ebenen hinweg bieten – von der Bodenbeschaffenheit über das Wasser- und Energiemanagement, Ernte und Viehhaltung bis hin zu landwirtschaftlichen Geräten. Hierzu müssen verschiedene IT-Plattformen für die Verwaltung von Daten, Diensten, M2M (Maschine zu Maschine)-Kommunikation sowie Online-Intelligenz miteinander vernetzt werden. Dies soll durch den Einsatz von 38.000 Geräten und Sensoren aus verschiedenen Produktionsbereichen (Milch-, Fleisch-, Gemüse-, Obst- und Ackerbau), Produktionssystemen (konventionell und ökologisch) sowie verschiedenen Betriebsgrößen und -arten gelingen, die in verschiedene Systeme integriert werden.

Das Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag für beispielsweise:

  • Vernetzung von Maschinen im landwirtschaftlichen Ackerbau mithilfe einer Serviceplattform
  • Einsatz verschiedener Technologien, wie IoT-Sensornetzwerke oder Satellitenbilder und landwirtschaftlicher Plattformen für ein effizientes Wasser- und Energiemanagement
  • Verwendung von Dashboards für Landwirte mit KI-basierten Vorhersagen und Entscheidungsunterstützungssystemen für Tierprodukte und -gesundheit
  • Einsatz von IoT und Bodenrobotern zur Optimierung der Präzisionslandschaft im mediterranen Holzbau (Apfel-, Trauben- und Olivenanbau)
  • Integration von Maschinendaten kombiniert mit kultur- und feldspezifischen Informationen zur Beratung der Landwirte für die Optimierung der Feldbewirtschaftung

DEMETER Pilotprojekte in 18 Ländern

Zur Evaluierung des DEMETER-Systems sind sowohl 6000 Landwirte als auch 25 Einsatzorte in 18 Ländern integriert (Belgien, Tschechische Republik, Frankreich, Georgien, Deutschland, Griechenland, Irland, Italien, Montenegro, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Serbien, Slowenien, Spanien, Türkei, Vereinigtes Königreich). Sie bilden somit einen Großteil der Wertschöpfungskette des gesamten Agrar- und Lebensmittelsektors ab. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Kommunikationsaustausch verschiedener Systeme und Plattformen.

Fraunhofer FIT in DEMETER

Fraunhofer FIT ist im Rahmen des Projekts für die Umsetzung des Multi-Actor Approachs verantwortlich und somit auch für die nutzerzentrierte Entwicklung des Systems. Das bedeutet, dass sich das Projekt zum einen auf tatsächliche Probleme und Möglichkeiten der Agrarbranche konzentriert. Zum anderen stellt FIT sicher, dass alle relevanten Stakeholder von Anfang bis Ende in die Projektaktivitäten einbezogen werden und diese gemeinsam planen und durchführen. Fraunhofer FIT bringt dabei sein Wissen und Erfahrungen in den Bereichen Data Science und künstlicher Intelligenz bei der Entwicklung eines auf Standards basierenden nahtlos zusammenarbeitendes Ökosystems mit einem übergreifenden landwirtschaftlichen Informationsmodell in das Projekt mit ein. Bereits bestehende IT-Plattformen werden genutzt und weiterentwickelt, um die Integration heterogener Technologien und Systemen intelligent zu unterstützen. Dadurch sorgt DEMETER für eine bessere Interoperabilität und Qualität der aus zahlreichen unterschiedlichen Quellen stammenden Daten und unterstützt Entscheidungen auf nachvollziehbare Weise.