Hof und Acker, Feld und Stall: bald total digital?

Wir sind inmitten einer Phase der umfassenden Digitalisierung der Lebens- und Arbeitswelt. Wesentliches Element ist im Augenblick die Entwicklung von „Künstlicher Intelligenz“ (im weiteren: KI). Die pausenlos voranschreitenden Innovationen der KI werden in allen Medien als „revolutionär“ bezeichnet. Diese „Revolution“ macht auch vor Hof und Acker, Feld und Stall nicht halt.

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Esther und Adreas Reinecke-Lison

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Seit dem Beginn von Ackerbau und Viehzucht vor etwa 10.000 Jahren war die Landwirtschaft von körperlich anstrengender Arbeit geprägt.

Wachsen oder weichen

Gefordert und gefördert von der Politik, bereitwillig unterstützt von Landmaschinenherstellern und chemischer Industrie entwickelte sich seit den 1960er Jahren bis in die heutige Zeit eine industrielle Landwirtschaft mit den Zielen, Produktivität und Rentabilität zu steigern. Das führte zum intensiven Einsatz von Kunstdünger, Massentierhaltung, der Vernachlässigung der Bodengesundheit und der Kreislauf-Landwirtschaft. Diese Art Landwirtschaft belastet Klima, Böden, Wasser und Biodiversität, ist aber gleichzeitig davon abhängig, dass alle Komponenten des Ökosystems intakt sind. „Alles hängt mit allem zusammen. Alles beeinflusst sich.“ (Armin Meitzler, Bio-Landwirt)

Daten sind das neue Öl

Für die Landwirtschaft wird nun die komplette Digitalisierung propagiert, mal „Landwirtschaft 4.0“, mal „Smart Farming“ genannt. Höfe sollen effiziente, digitalisierte Unternehmen werden. Alles dreht sich nun um Daten in digitaler Form, die gesammelt, analysiert und ausgetauscht werden. Alle Maschinen und Systeme können digital miteinander vernetzt, Arbeiten automatisiert und datenbasiert gesteuert werden. Entscheidungen von Landwirt*innen basieren nicht mehr allein auf Erfahrungswissen, sondern auf der Analyse von Daten, die mit Sensoren und Kameras gesammelt und über Mobilfunk an entfernt gelegene Rechenzentren (die Cloud) übertragen werden. Die Digitalisierung findet in allen Bereichen der Landwirtschaft statt:

• Ackerbau: Das komplett digital vermessene Feld (auch Schlag genannt) wird von RTK (Real Time Kinematik) gesteuerten Fahrzeugen zentimetergenau gepflügt, gesät oder gedüngt. Das sind schwere Traktoren, aber auch leichtere autonome Fahrzeuge, die per Smartphone-App gesteuert werden können.
• Viehhaltung: Im Stall gibt es bereits jetzt Melk-, Fütterungs- und Ausmist-Roboter.
• Büro: Unterstützung bei der Erledigung der

Künstliche Intelligenz (KI) ist dabei nur eine Komponente. Sie findet Anwendung vor allem als klassische KI, erkennt also Muster und trifft Vorhersagen. Eingesetzt wird KI vor allem für die „Präzisions-Landwirtschaft“ (Precision Farming) auf dem Feld:

• Bodensensoren erstellen Bodenanalysen (Wasser-, Stickstoff-, pH-Wert) in Echtzeit.
• Auf Fotos, die mit Drohnen aufgenommen werden, oder durch Satellitendaten sind Feldflächen mit unterschiedlichem Pflanzenwachstum oder Beikrautbefall zu erkennen.
• Daraus werden Applikationskarten erstellt, mit der für jede Teilfläche eine genau dosierte Einbringung von Wasser und Düngemitteln erfolgt („spot spraying“).
• Drohnen helfen auch, Rehkitze vor Mähunfällen zu schützen.
• Beikrautentfernung kann auch mechanisch erfolgen, mit einer an den Traktor gekoppelten Hacke: Im Zusammenspiel von Kamera-Fotos und KI wird in Sekundenbruchteilen das zu jätende Beikraut in der Pflanzenreihe

Im Stall wird mit Hilfe von Halsband-Sensoren die Gesundheit jedes Tieres in Echtzeit erfasst und bewertet, so dass noch vor Ausbruch einer Erkrankung Maßnahmen ergriffen werden können.

Über den „digitalen Zwilling“ des Hofes können Maßnahmen am Computer abgebildet und vorab getestet werden.Die digitalen Innovationen versprechen, sowohl die Produktivität zu steigern als auch die Umweltauswirkungen zu minimieren, durch:

• umwelt- und naturschonenden Umgang mit schwindenden Ressourcen wie fruchtbaren Böden und Wasser,
• sparsameren Einsatz von Material und Betriebsstoffen,
• Reduzierung von körperlich belastender und zeitraubender Arbeit,
• Kompensation fehlender Arbeitskräfte.

In der Praxis

In Deutschland waren im Jahr 2024 fast 2.500 Roboter auf Feldern im Einsatz. Der „Farmdroid“ ist sogar rein solarbetrieben. Praxiserfahrungen von Landwirt*innen zeigen, dass es noch einige Probleme gibt:

• Autonome Fahrzeuge kosten bis zu 400.000 Euro, erbringen profitable Ergebnisse aber meist nur bei optimalen Wetter-, Boden- und Geländeverhältnissen und optimaler Internet-Verbindung. In den USA sorgten im Mai 2024 Sonnenstürme dafür, dass GPS-gesteuerte Traktoren nicht fuhren, im Kreis fuhren oder nur hin und her ruckelten.
• Geht eine elektronische Komponente kaputt, steht das gesamte Gerät. Die schnelle Verfügbarkeit von Service und Ersatzteilen entscheidet dann auch über den Ernteertrag. Landwirt*innen werden stark von IT-Support und Software-Updates abhängig.
• Das Sammeln von Daten ist zeitaufwendig. Daten müssen aber ständig auf dem neuesten Stand sein.

Weitere problematische Aspekte sind:

• Nun müssen auch Höfe vor Cyberkriminalität geschützt werden: „Generell besteht die Gefahr durch Digitalisierung, dass man anfällig wird für Angriffe auf die IT, die den Hof und die Nahrungsmittelproduktion lahmlegen können“, so eine Bio-Landwirtin in Rhein-Land-Pfalz (RLP).
• Man darf sich nicht unkritisch auf die angezeigten Daten verlassen. Die können fehlerhaft sein.
• Familienbetriebe werden sich keinen hohen Einsatz von Kapital und Technik leisten können. Die Tendenz geht zu großen Agrarfirmen. „Es gibt manchen Morgen, da freue ich mich, den Wind zu spüren, das Gefühl zu haben, das Leben ist frei. Die Arbeit macht Spaß. Doch Romantisierung hilft nicht weiter, einen Hof zu führen.“ (siehe oben)
• Eine Entfremdung von der natürlichen Umwelt könnte eintreten, weil diese nur noch über Geräte, Daten und Tabellen wahrgenommen wird. Landwirt*innen hätten dann „zufällig auch mit Lebewesen und Pflanzen“ zu tun (Frank Uekötter, Umwelthistoriker).

Wissenschaft

Digitale Landwirtschaft ist auch ein Forschungsgegenstand der Wissenschaft. Zum Exzellenz-Cluster wissenschaftlicher Spitzenleistungen gehört das Projekt „Phenorob“ der Uni Bonn. Es „hat das Ziel, die Nutzpflanzenproduktion zu revolutionieren und nachhaltiger zu machen.“ Hier wurde ein autonom agierender Prototyp „Bonnbot“ für Beikraut-Entfernung entwickelt, der Insekten-nützliches Beikraut erkennt und stehen lässt.

Im Rahmen von Phenorob werden allerdings auch Risiken des „Smart Farming“ untersucht. Eine aktuelle Studie zählt dazu unter anderem den „Glauben, dass digitale und automatisierte Landwirtschaft automatisch umweltfreundlicher“ ist und die Gefahr, dass „weniger über bewussten Konsum oder andere Verhaltensänderungen nachgedacht wird, wenn zu große Hoffnungen auf Technik gesetzt werden“.

Laut Bundesamt für Naturschutz trägt die digitale Landwirtschaft aktuell wenig dazu bei, „industriell geprägte Landwirtschaftssysteme grundlegend zu transformieren“. Der Erhalt von Biodiversität und Ökosystemen stellt „aktuell kein primäres Ziel der Digitalisierung der Landwirtschaft, sondern lediglich einen möglichen Nebeneffekt dar.“ Eingesparte Treibhausgas-Emissionen in der Landwirtschaft werden zum Beispiel gegen sehr hohen Strom- und Wasserverbrauch für den Betrieb der Rechenzentren-Server getauscht (Rebound-Effekt).

Treiber

Die „Treiber“ dieser Entwicklung sind Landmaschinenhersteller, Agrochemie- und Big-Tech-Konzerne. Die Daten der Landwirt*innen werden in die Cloud geladen, auf Plattformen. Die gehören zum Beispiel Bayer (Climate Field View), BASF (xarvio) oder John Deere (Operations Center). Die Plattformen geben den Landwirt*innen personalisierte Empfehlungen, etwa über Zeitpunkt und Menge von Düngung oder Aussaat, verbinden das aber auch mit Empfehlungen des Betreiber-eigenen Saatguts oder Pestizids. Das bindet Höfe an die Plattform-Betreiber, die sie gewählt haben, und an deren Produkte (Lockin-Effekt). Eine aktuelle Studie des Instituts für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik der Uni Bonn zeigt zudem, dass der Einfluss der Big-Tech-Konzerne Amazon, Google und Microsoft auf den Agrarsektor wächst, da sie den Plattform-Betreibern ihre Cloud-Dienste (für die Bayer-Plattform ist das der Microsoft Azure Data Manager) bereitstellen.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang der Aspekt der Datenhoheit. Wenn Landwirt*innen den kostenlosen Basisservice einer Plattform nutzen, überlassen sie ihre Daten der Plattform. Sie gehen in den Besitz des neuen Datenhalters, des Plattform-Betreibers, über. Landwirt*innen bezahlen also mit ihren eigenen Daten, überlassen eigenes Wissen unbezahlt an die Konzerne.

„Alle Landwirte arbeiten von Herzen, aber die Arbeit ist extrem durch den Druck, mehr produzieren zu müssen. Das kann auch fertig machen.“ (Biolandwirtin in RLP)

Ausblick

Es deutet sich an, dass die Digitalisierung der Landwirtschaft zu denselben Ergebnissen führen wird wie die Einführung und Anwendung der sogenannten „grünen Gentechnik“: Wenige marktbeherrschende Konzerne bestimmen die Preise, und Landwirt*innen sind ausschließlich an Produkte des jeweiligen Konzerns gebunden. Ökologische Aspekte sind zweitrangig, vorrangig sind Profit-Interessen.

Man sollte sich bewusst sein, „dass es Unternehmen gibt, die ein rein egoistisches Interesse an unseren Daten haben. Glauben Sie niemals, dass der annoncierte Vorteil einer technischen Innovation ein Vorteil für Sie ist.“ (Michael Pauen, Harald Welzer).

Viele Tätigkeiten in der Landwirtschaft bleiben von der Digitalisierung allerdings unberührt: „Manche Arbeiten können mit KI gar nicht erledigt werden, wie etwa Tiere einzutreiben, Zäune anzubringen, einen Wald anzulegen, Kindern den Wert der Landwirtschaft zu vermitteln. Das muss aber auch gemacht werden.“ (Biolandwirtin in RLP). Menschen sollten auch im digitalen Zeitalter eigene Kompetenzen entwickeln und anwenden: „Keine Technik kann uns abnehmen, über das Feld zu laufen und sich wirklich die Pflanzen anzuschauen.“ (Elise Köhler, Landwirtin).

Schließlich: Was ist all die Optimierung durch Digitalisierung wert, wenn wie in diesem Jahr durch langanhaltende Hitze, fehlenden Niederschlag und daraus folgender Dürre für Getreide, Gemüse und Kartoffeln ein teils erheblicher Ernteausfall droht?

 

Bauernregeln und Poesie für das KI-Zeitalter

von Esther und Andreas Reinecke-Lison

Der Bauer pflügt im Morgenlicht, die Drohne schert sich darum nicht.

Der Bauer duckt sich untern Pflug, die Drohnen sind im Hochzeitsflug.

Gibt’s falsche Daten aus dem All, rast der Trecker in den Stall.

Regnet’s am Siebenschläfertag, der Sensor sieben Wochen nichts messen mag.

Ein Bauer einst lag unterm Apfelbaum, um Pflück-Robos Arbeit anzuschaun.

Der Greifarm ganz sachte die reife Frucht packte, danach jedoch alle Äste zerhackte. Fortan tat der Bauer nur Menschen Werk traun.

 

Informationsquellen (Auswahl):

Schmiedchen u. a.: Künstliche Intelligenz und Wir, 2026 // Pauen/Welzer, in: Psychologie heute, Mai 2015 // boell.de: Konzernatlas, 2026 // Kliem u. a.: Chancen und Risiken der Digitalisierung in der Landwirtschaft, 2023 (BfN-Schriften 645) // uni-bonn.de // br.de // landwirtschaft-news.de // bmleh.de // oekolandbau.de // ak-drueber-und-drunter.de

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