Digitalisierung in der Tierhaltung

Heute wird bei einem Bau eines neuen Milchviehstalls überlegt, ob ein Melkroboter angeschafft werden soll oder die Kühe weiterhin traditionell zweimal am Tag durch eine bediente Melkmaschine gemolken werden. Was noch vor zehn Jahren undenkbar war, ist nun mit leistungsfähigeren und günstigeren Geräten für grössere Betriebe wirtschaftlich geworden.

Heute sind in der Schweiz in Kuhställen bereits zirka 500 Melkroboter installiert und täglich im Einsatz. Die Kühe werden nach ihrem Rhythmus ohne Anwesenheit eines Menschen gemolken.

Der Bauer ist nur noch da, um auf allfällige Störungen im System zu reagieren. Die Ställe sind mit Sensoren und Kameras ausgestattet, welche anhand von ungewohnten Bewegungsmustern und der Körpertemperatur eine Krankheit oder eine Brunst erkennen können.

Auch draussen auf der Weide könnten die Tiere mithilfe eines GPS-Senders auf Schritt und Tritt überwacht werden. Glocken wären eigentlich nicht mehr notwendig.

Digitalisierung im Pflanzenbau

Heute ist praktisch jeder neue Traktor und fast jede neue Maschine mit unzähligen Sensoren, Fahrassistenten und automatischen Lenksystemen ausgerüstet. Die Technik erleichtert dem Fahrer die Arbeiten auf dem Feld.

Das fängt beim Pflügen an und zieht sich dann über die Aussaat bis zur Ernte. Alle Arbeiten sind aufeinander abgestimmt. Die Aussaat erfolgt mit GPS-gesteuerten Lenksystemen auf 1,5 cm Genauigkeit.

Es gibt keine Überschneidungen mehr bei der Saat, die neuen Reihen können lückenlos angeschlossen werden, Saatgut wird eingespart. Die Positionsdaten der Saat werden für den nachfolgenden Hackdurchgang gespeichert.

Die Scharhacken können ganz nah an die Saatreihen herangeführt werden, ohne die Kulturpflanze selber zu verletzen. Der Landwirt sitzt quasi nur noch als Überwacher auf dem Traktor.

Er greift ein, wenn der Autopilot ausgeschaltet werden muss oder eine unvorhersehbare Situation auftritt. Die Arbeit wird mit solchen Assistenzsystemen präziser und weniger ermüdend.

Die grossen und schweren Geräte sind mit den kleineren abgestimmt und laufen permanent immer den gleichen Fahrspuren. Idealerweise fahren auch die Mähdrescher in diesen Fahrspuren, sodass es nur dort zu Bodenverdichtungen kommt. Daneben bleibt der Boden locker.

Die Mähdrescher erfassen die Erntemengen pro Hektar und sie analysieren bereits auf dem Feld die geerntete Qualität. Anhand von Satelliten-Bodenkarten, der Erntemenge und der analysierten Qualitätsparameter wird das Feld bereits für die nächste Ernte vorbereitet. Düngergaben werden aufgrund dieser Daten dem Potenzial des Bodens angepasst.

Während der Vegetationsperiode können mithilfe von Drohnen, welche mit speziellen Kameras ausgerüstet sind, Krankheiten, Schädlinge oder ein erhöhtes Unkrautvorkommen auf einem Feld festgestellt werden.

Die hochauflösenden Kameras erfassen die Farbtöne der Pflanzenbestände und melden Abweichungen vom gewohnten Farbspektrum. Diese Abweichung kann auf ein erhöhtes Unkrautvorkommen, einen Insektenbefall oder einen Krankheitsherd hindeuten. Auch Trockenheitsstress kann schon frühzeitig festgestellt werden. Der Landwirt kann bei ersten Anzeichen reagieren und eine ungewollte Entwicklung gezielter und schneller abstoppen.

Ist das nun alles Zukunftsmusik? Teilweise sind die Prozesse noch in Entwicklung. Nur wenig ist bisher umgesetzt. Die Forschung arbeitet aber mit Hochdruck an der digitalen Überwachung der Pflanzenbestände mit Drohnen.

Die Industrie ist daran, autonome Fahrzeuge auf grösseren Flächen zu testen. Robert Bosch hat den sogenannten «Bonirob» entwickelt, ein Roboter, der mit einer hochauflösenden Kamera Unkraut von der Kulturpflanze unterscheiden kann.

Er soll in Zukunft das Unkraut gezielt mit Laser oder Hochdruck eliminieren können. Das Schweizer Start-up Eco Robotik hat einen autonomen Roboter entwickelt, der das Unkraut viel gezielter mit kleinen Spritzdüsen wegspritzt. So könnte in Kombination mit mechanischen Systemen ein grosser Teil der Spritzmittel eingespart werden.

Konkrete Anwendungen

Konkret sind heute erst zwei wirklich nützliche Applikationen in die Praxis eingeführt: Eine davon ist die Erkennung von Rehkitzen über Infrarotkameras. Diese werden vor dem Mähen der Wiese von einer Drohne aufgespürt und können so dem sicheren Tod entgehen.

Die andere Anwendung ist die Bekämpfung des Maiszünslers mit Trichogramma-Kapseln (Schlupfwespen). Diese mussten bisher auf kleinen Tafeln von Hand an den Maispflanzen aufgehängt werden.

Mithilfe einer Drohne, welche nun die Kapseln (Optikugeln) mit Schlupfwespen über eine spezielle Abwurfvorrichtung gleichmässig über den Feldern abwirft, ist diese Arbeit in nur drei Minuten pro Hektar erledigt. Diese moderne Art von Pflanzenschutz wird schon serienmässig von Lohnunternehmern angeboten.