Künstliche Intelligenz für nachhaltige Landwirtschaft
Die Landwirtschaft befindet sich im Wandel: Der steigende Druck durch Klimaveränderungen, die Notwendigkeit zur Ressourcenschonung und der Erhalt der Biodiversität erfordern neue Ansätze. Digitale Technologien eröffnen hier neue Perspektiven. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelt datenbasierte Werkzeuge, die ökologische Zusammenhänge sichtbar machen, landwirtschaftliche Prozesse transparenter gestalten und eine nachhaltige Bewirtschaftung unterstützen.
Mithilfe von Visual Computing und Künstlicher Intelligenz entstehen im Rahmen der Fraunhofer-Initiative „Biogene Wertschöpfung und Smart Farming (BWSF)“ Anwendungen, die Pflanzenbestände automatisch erkennen, Moorökosysteme bewerten oder die Bodenbearbeitung in Echtzeit analysieren. So wird aus Daten handlungsrelevantes Wissen, ein zentraler Baustein für die Landwirtschaft von morgen.
„Unsere Forschung verbindet ökologische Verantwortung mit technologischer Innovation. Wir wollen Landwirtinnen und Landwirten Werkzeuge geben, die sie bei Entscheidungen unterstützen: datenbasiert, praxisnah und ressourcenschonend“, erklärt Dr. Philipp Wree, Branchenleiter Bioökonomie am Fraunhofer IGD.
Artenvielfalt erkennen, Pflanzengesundheit sichern
Ein Dashboard des Fraunhofer IGD visualisiert die Ergebnisse der graphischen Pflanzenbestimmung im Grünland – von Kennarten zur Biodiversität über Unkräuter bis hin zu invasiven Arten. Ergänzt durch Drohnenaufnahmen mit RGB- und Multispektralkameras liefert es landwirtschaftlichen Betrieben und Dienstleistungsunternehmen präzise Informationen, um Bewirtschaftung und Pflege gezielt anzupassen.
Auch im Obst- und Beerenanbau unterstützt KI die Praxis: Eine Software erkennt biotische Stressfaktoren wie Mehltau oder Raupenfraß bei Erdbeeren unter Folientunnelbedingungen und stellt die Befallszonen auf georeferenzierten Karten inklusive Hotspot-Visualisierungen dar. So lassen sich gezielt Pflanzenschutzmaßnahmen steuern und Behandlungsmengen reduzieren.
Klimaschutz durch digitale Moorbewertung
Intakte Moore sind zentrale Ökosysteme für den Klimaschutz, doch ihre Entwässerung zerstört einzigartige Lebensräume und setzt erhebliche Mengen CO frei. Eine KI-basierte Anwendung des Fraunhofer IGD bewertet Moorflächen hinsichtlich Hydrologie, Biodiversität, Vegetation und Treibhausgasemissionen. Das System visualisiert die Ergebnisse unterschiedlicher Datenquellen in einem Dashboard und wird durch eine App ergänzt, die Vegetationsdaten erfasst und das Global Warming Potential (GWP) in Echtzeit auswertet.
„Digitale Modelle schaffen Transparenz und ermöglichen, Wiedervernässung und Schutzmaßnahmen gezielt zu steuern – das ist gelebter Klimaschutz durch Datenintelligenz“, so Dr. Philipp Wree.
Bodenbearbeitung im Blick: Qualitätskontrolle in Echtzeit
Mit dem Projekt Monitoring of Tillage Device Results (MOTDR) präsentiert das Fraunhofer IGD ein KI-gestütztes System, das die Arbeitsqualität bei der Bodenbearbeitung automatisch bewertet. Durch die Kombination von Kameras und Vibrationssensorik wird die entstehende Bodenstruktur in Echtzeit analysiert, Abweichungen erkannt und auf einem Tablet visualisiert. So können Landwirtinnen und Landwirte Parameter direkt anpassen, Arbeitsqualität sichern und Ressourcen sparen: ein wichtiger Schritt hin zu selbstoptimierenden, autonomen Landmaschinen.
Fraunhofer IGD auf der AGRITECHNICA 2025
Um Nutzpflanzen zu schützen, Moore als Kohlenstoffspeicher zu erhalten und Arbeitsprozesse effizienter zu gestalten, braucht es neue Lösungen, die Wissen aus Daten generieren – und damit Handlungsoptionen schaffen. Ein interaktives 3D-Modell veranschaulicht die Smart-Farming-Aktivitäten des Fraunhofer IGD. Ein begleitender Film macht erlebbar, wie Feldforschung und KI in der Praxis zusammenwirken: von der Datenerhebung bis zur Anwendung auf dem Schlepper.
Alle genannten Entwicklungen präsentiert das Fraunhofer IGD auf der Agritechnica 2025 in Hannover: 09.-15. November 2025 in Halle 17, Stand B15 (Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft).
Weiterführende Informationen:
– Zu den Projekten der Bioökonomie am Fraunhofer IGD: https://www.igd.fraunhofer.de/de/branchen/biooekonomie/smart-farming.html
– Zum Fraunhofer-Auftritt auf der AGRITECHNICA 2025: https://www.igd.fraunhofer.de/de/media-center/presse/agritechnica-fraunhofer-praesentiert-innovationen-fuer-die-landwirtschaft-von-morgen.html
– Zur Initiative für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming: https://www.fraunhofer.de/de/forschung/fraunhofer-strategische-forschungsfelder/biooekonomie/biogene-wertschoepfung-und-smart-farming.html
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Fraunhofer IGD auf der AGRITECHNICA
09. – 15. November 2025
Fraunhofer-Gemeinschaftsstand: Halle 17, Stand B15
Über das Fraunhofer IGD:
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD setzt seit über 30 Jahren Standards im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Die rund 260 Mitarbeitenden des Fraunhofer IGD unterstützen Unternehmen und Institutionen der Branchen Manufacturing and Mobility, Gesundheit und Pflege, Bioökonomie, Infrastruktur und Public Services sowie Maritime Wirtschaft. Das Fraunhofer IGD bietet konkrete technologische Lösungen und hilft bei der strategischen Entwicklung. Die Forscherinnen und Forscher betreiben Problemanalyse, konzipieren Soft- und Hardwaresysteme, entwickeln Prototypen und realisieren und implementieren visuell-interaktive Systeme. Schwerpunkte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Das Fraunhofer IGD betreibt seit 1987 Spitzenforschung und begleitet an seinen zwei Standorten Darmstadt und Rostock den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel mit anwendungsorientierten Lösungen. Internationale Relevanz entfalten seine Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem österreichischen Schwesterinstitut an den Standorten Graz und Klagenfurt sowie die Beteiligung an verschiedensten EU-Projekten.
Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
+49 6151 155-146
https://www.igd.fraunhofer.de
- Agrartechnik (Wikipedia)
Landtechnik, Landmaschinentechnik, Agrartechnik oder Agrotechnik, bezeichnet sowohl die im Agrarsektor eingesetzten land- und forsttechnischen Geräte, stationären und mobilen Landmaschinen und die zugehörige Sensorik als auch den Wirtschaftszweig, der sich mit Herstellung, Vertrieb und Service dieser Geräte befasst. Innerhalb des Agribusiness gehören Herstellung und Reparatur von Landtechnik zu den wichtigsten Input-Bereichen für die Landwirtschaft und verwandte Bereiche. Zu den Geräten der Landtechnik gehören die Landmaschinen sowie die Ausrüstungsgüter der Hofinnenwirtschaft (Melkmaschinen, Fütterungstechnik, Filteranlagen etc.). - Biodiversität (Wikipedia)
Biodiversität oder biologische Vielfalt ist ein Konzept der Biowissenschaften für die Vielfalt und Variabilität des Lebens in einem bestimmten Landschaftsraum oder in einem geographisch begrenzten Gebiet (beispielsweise Rasterzelle oder Land). Als wissenschaftlicher Fachbegriff setzt sich der Begriff aus drei Ebenen zusammen: Die genetische (häufig auch sichtbar unterscheidbare) Ebene umfasst die Zahl der Varianten innerhalb und zwischen Populationen von Organismen. Die Ebene der Artenvielfalt bezieht sich in der Regel auf die Anzahl der Arten oder Taxa. Die Ebene der Ökosysteme schließt die Vielfalt der Lebensräume wie Biotop, Biom oder Ökoregion mit ein. Nach Carl Beierkuhnlein ist Biodiversität ein Bewertungsmaßstab für die qualitative, quantitative und funktionelle Vielfalt des Lebens auf allen Organisationsebenen im untersuchten Gebiet. Damit ist sie ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung der Schutzwürdigkeit eines Gebietes im Naturschutz, aber auch seiner nachhaltigen Bedeutung für den Menschen. Zu einem politischen Begriff wurde Biodiversität mit dem Abkommen über die biologische Vielfalt (Convention on Biological Diversity, CBD), das 1992 auf der UNCED in Rio de Janeiro ausgehandelt wurde. Dort einigte man sich auf folgende umfassende und weithin angenommene Definition:„Biologische Vielfalt“ [bedeutet] die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher Herkunft, darunter Land‑, Meeres‑ und sonstige aquatische Ökosysteme und die ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören; dies umfasst die Vielfalt innerhalb der Arten und zwischen den Arten und die Vielfalt der Ökosysteme. - Digitalisierung (Wikipedia)
Unter Digitalisierung (von lateinisch digitus ‚Finger‘ und englisch digit ‚Ziffer‘) versteht man die Umwandlung von analogen, d. h. stufenlos darstellbaren Werten bzw. das Erfassen von Informationen über physische Objekte in Formate, welche sich zu einer Verarbeitung oder Speicherung in digitaltechnischen Systemen eignen. Die Information wird hierbei in ein digitales Signal umgewandelt, das nur aus diskreten Werten besteht. Zunehmend wird unter Digitalisierung auch die Nutzung primär digitaler Repräsentationen, zum Beispiel durch Digitalkameras oder digitale Tonaufzeichnungssysteme verstanden. Die Möglichkeit der informationstechnischen (Weiter-)Verarbeitung ist ein Prinzip, das allen Erscheinungsformen der Digitalen Revolution und der Digitalen Transformation im Wirtschafts-, Gesellschafts-, Arbeits- und Privatleben zugrunde liegt. - KI (Wikipedia)
KI steht für: sumerische Gottheit, siehe Uraš (Göttin) Adam Air, ehemalige indonesische Fluggesellschaft nach dem IATA-Code Canadian Regional Airlines (IATA-Code), kanadische Fluggesellschaft Kaliumiodid, chemische Verhältnisformel Kanzerogenitätsindex, Gefahreneinstufung von Mineralfasern Karolinska-Institut, medizinische Hochschule bei Stockholm Kategorischer Imperativ, grundlegendes ethisches Prinzip des Philosophen Immanuel Kant Kiribati, Ländercode nach ISO 3166 Knabeninstitut Wilhelmsdorf, heute Gymnasium Wilhelmsdorf in Wilhelmsdorf (Württemberg) Kombiinstrument, Instrumentenblock in Kraftfahrzeugen Kommunistische Internationale, auch Komintern Konfidenzintervall, statistischer Vertrauensbereich Konfigurationsidentifizierung, Teil des Konfigurationsmanagements Konstanzer Inventar, Sammlung kriminologischer und kriminalstatistischer Informationen Kontraindikation, in der Medizin ein Umstand, der gegen eine Maßnahme spricht Kreditinstitut Künstliche Insemination, künstliche Befruchtung bei Rindern und anderen Tieren Künstliche Intelligenz, Teilgebiet der Informatik Trabajos Aéreos del Sahara (ICAO-Code), ehemalige spanische Fluggesellschaft Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Kiel-Holtenau, Kleinfahrzeugkennzeichen der Binnenschifffahrt KI als Unterscheidungszeichen auf Kfz-Kennzeichen: Deutschland: kreisfreie Stadt Kiel Griechenland: Kilkis Mazedonien: Kičevo Österreich: Bezirk Kirchdorf, Oberösterreich Serbien: Kikinda Slowakei: Košice (noch nicht vergeben) Tschechien: Karviná (auslaufend) KÍ steht für: KÍ Klaksvík, färöischer Fußballverein aus Klaksvík K.I steht für: AEG K.I (AEG G.I), (das „I“ steht aber für „römisch eins“), deutsches Doppeldecker-Bombenflugzeug Fokker K.I (Fokker M.9), (das „I“ steht aber für „römisch eins“), deutsches Zweirumpf-Experimentalflugzeug Ki steht für: Ki, Papuasprache, siehe Amto Ki (Papua), Distrikt (Distrik) in der indonesischen Provinz Papua Selatan Einheitenvorsilbe mit dem Zahlenwert 1024, siehe Binärpräfix Ki (Album) des kanadischen Musikers Devin Townsend Ki (Klan), alte Familie in Japan Begriff für Kraft bzw. Lebensenergie in der japanischen Philosophie, siehe Qi Kikuyu (Sprache) nach ISO 639-1 Ki ist der … - Klimaschutz (Wikipedia)
Klimaschutz ist der Sammelbegriff für (organisatorische bzw. technische usw.) Maßnahmen, die der durch den Menschen verursachten globalen Erwärmung entgegenwirken und mögliche Folgen der globalen Erwärmung abmildern (Mitigation) oder verhindern sollen. Als wichtige Grenze gilt die Zwei-Grad-Schwelle, die nicht überschritten werden sollte, wenn katastrophale Auswirkungen der globalen Erwärmung verhindert werden sollen. Einen gefährlichen Klimawandel zu verhindern gilt als eine der größten Herausforderungen der menschlichen Zivilisation. Da Kohlenstoffdioxid als wichtigster Treiber der gegenwärtigen Erderwärmung sehr lange in der Atmosphäre bleibt und manche Folgen des Klimawandels langfristig und irreversibel sind, werden die politischen Weichenstellungen der Gegenwart und unmittelbaren Zukunft tiefgreifende Auswirkungen für Tausende bis Zehntausende von Jahren haben. Kernelement des Klimaschutzes ist die drastische Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen, die bei der Energieerzeugung sowie bei der Energienutzung in der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion, im Verkehr und in Privathaushalten freigesetzt werden, bis schließlich Netto-Null-Emissionen erreicht werden. Essentiell hierbei ist insbesondere der sukzessive Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor sowie in der Industrie, um die damit verbundenen Treibhausgasemissionen zu vermeiden. Bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts kann und muss laut klimawissenschaftlicher Expertise die vollständige Umstellung auf erneuerbare Energien vollzogen sein, damit die im Pariser Übereinkommen angestrebte Begrenzung der Erderwärmung zu schaffen ist. Grundsätzlich gilt, dass für jede Begrenzung der Erdtemperatur auf einem bestimmten Niveau die Treibhausgasemissionen netto auf Null zurückgefahren werden müssen, da für eine bestimmte Temperatur nur ein begrenztes Kohlenstoffbudget zur Verfügung steht, das emittiert werden kann. Die Begrenztheit des Kohlenstoffbudgets bedeutet gleichzeitig, dass für jedes Jahr Verzögerung des Klimaschutzes in der Gegenwart anschließend in der Zukunft umso schnellere und tiefgreifendere Klimaschutzmaßnahmen ergriffen werden … - Landwirtschaft (Wikipedia)
Die Landwirtschaft (auch Agrikultur oder Agrarwesen) ist ein zur Urproduktion gehörender Wirtschaftssektor, der die Herstellung von Agrarprodukten oder Tierprodukten auf einer hierfür vorgesehenen landwirtschaftlichen Nutzfläche betreibt. - Obstbau (Wikipedia)
Obstbau bezeichnet den großflächigen Anbau von Kernobst, Steinobst oder Beerenobst im Freiland. - Smart Farming (Wikipedia)
Smart Farming, Digital Farming oder e-Farming (im deutschsprachigen Raum auch als Landwirtschaft 4.0 oder Bauernhof 4.0 bekannt) bezeichnet den modernen Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien in der Landwirtschaft. Der Begriff umfasst aber nur eine Teilmenge von digitalen Verfahrenstechniken im Rahmen der Digitalisierung in der Landwirtschaft.
