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Sachstandsbericht Digitalisierung |
| Digitalisierung in der Landwirtschaft: Sachstandsbericht Februar 2019 1. Rahmenbedingungen für die Digitalisierung in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz Die Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz zeichnet sich durch eine breit gestreute Agrarstruktur aus. Zum einen wirtschaften rheinland-pfälzische Landwirtinnen und Landwirte in verschiedensten Formen der Betriebsarten, wie z.B. Haupt- oder Nebenerwerbsbetrieben, Rechtsformen und in allen Produktionsbereichen, angefangen bei den unterschiedlichsten Arten der Tierhaltung bis hin zu den verschiedenen Sonderkulturen. Speziell im Bereich der Sonderkulturen ist Rheinland-Pfalz das Weinbauland Nr.1 in Deutschland. Darüber hinaus werden landwirtschaftliche Betriebe vglw. oft als Gemischtbetriebe geführt, die gleichzeitig in mehreren Produktionsbereichen wirtschaften. Ferner ist die Flächenausstattung der Betriebe im bundesweiten Vergleich gering. Auch die Schlaggrößen sind oftmals sehr klein. Seit mehr als 150 Jahren wird die Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz durch eine staatliche Beratung, inklusive eines umfassenden Versuchswesens begleitet. Auch heute ist es noch eine der bedeutendste Aufgabe der Agrarverwaltung in Rheinland-Pfalz mit den Dienstleistungszentren Ländlicher Raum (DLR) die schulische Ausbildung, die Weiterbildung, das Versuchs- und Beratungswesen und durch praxisorientierte Forschung die Produktivität der landwirtschaftlichen Betriebe zu fördern. Daneben sind heute insbesondere der Schutz ökologischer Ressourcen, das Tierwohl und die Nahrungsmittelsicherheit in den Fokus der Bemühungen der Agrarverwaltung gelangt. Aufbauend auf historischen Vorgängerinstitutionen, wie z.B. die preußischen Staatsdomänen Hermannsberg oder Avelsbach, hat das Land Rheinland-Pfalz eine leistungsfähige Offizialberatung aufgebaut. Die Dienstleistungszentren Ländlicher Raum erarbeiten heute als Offizialberatung auf Basis von verschiedensten Daten aus einem umfassenden Umweltmonitoring, dem Versuchswesen und Geobasisdaten ein breites Spektrum an Fachinformationen und -anwendungen, die den landwirtschaftlichen Betrieben als Entscheidungshilfen dienen. Neben den durch die Offizialberatung generierten Daten und Informationen stellen auch andere Institutionen des Landes Rheinland-Pfalz, wie z.B. das LUA, LGB, LUWG etc. ergänzende Informationen und Daten, die für den Agrarsektor von hoher Relevanz sind, bereit. Ausgehend von der Betriebs- und Flächenstruktur hat sich seit der flächendeckenden Mechanisierung der Landwirtschaft, die in Rheinland-Pfalz erst Ende der 1950er Jahre begonnen hat, eine lange Tradition des überbetrieblichen Technikeinsatzes etabliert. So haben heute Maschinenringe, Lohnunternehmen und andere Formen der überbetrieblichen Kooperation eine sehr große Bedeutung für das tägliche Wirtschaften in der Landwirtschaft. Durch diesen überbetrieblichen Technikeinsatz können die Landwirtinnen und Landwirte in Rheinland-Pfalz Landtechnik nutzen, die auf dem neuesten Stand ist. Aus diesem professionellen und effizienten Technikeinsatz her rührt es, dass Rhein- land-Pfalz ein Motor der Innovation im Bereich der Landtechnik ist. Zum einen verbessern und entwickeln die Wirtschaftenden selbst die eingesetzte Technik weiter und zum anderen spiegeln sie Verbesserungsvorschläge direkt an die Vielzahl der klein- und mittelständigen Unternehmen der Landtechnik. Dadurch sind diese Unternehmen, die sehr nahe an der Praxis sind, in einem stetigen Innovationsprozess. Neben dem Bereich der Landtechnik gilt dies auch für Unternehmen anderer vor- und nachgelagerter Bereiche. Auf dieser Basis hat sich in Rheinland-Pfalz ein solides und breit aufgestelltes wissenschaftliches Umfeld in unterschiedlichen Fachbereichen entwickelt. Unter anderem sind hier die Technische Universität Kaiserslautern, die Technische Hochschule Bingen oder die Universität Trier zu nennen. Mit Hinblick auf die Digitalisierung in der Landwirtschaft ist es in den letzten Jahren in Rheinland-Pfalz gelungen, alle zuvor genannten Akteure miteinander zu vernetzen, um diese Zukunftsaufgabe zielgerichtet nach vorne zu bringen. 2. Herausforderungen im Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz Die rheinland-pfälzische Agrarstruktur ist aufgrund ihrer Topographie und vielen Produktionszweige sowie der zahlreichen kleineren und mittleren landwirtschaftliche Betriebe sehr heterogen. Die Digitalisierung und der damit einhergehende technologische Fortschritt in der Landwirtschaft, die sowohl ein hohes Maß an Anwenderkenntnissen als auch kostenintensiven Investitionen in moderne Landtechnik erfordern, stellen insbesondere in kleinstrukturierten Regionen entscheidende Herausforderungen dar. Neben einer Vielzahl unterschiedlicher, digital gesteuerter und/oder sensorbasierter Landtechnik steht der Landwirtschaft bereits eine Fülle von betriebsrelevanten Daten während der Vegetationsperiode zur Verfügung, z.B. Geobasisdaten oder zeitkritische Daten zur Ent-wicklung von Kulturpflanzen oder auch Schadorganismen. Die Vernetzung, Verknüpfung und standardisierte Bereitstellung dieser Daten finden derzeit allerdings nur unzureichend statt. Gerade in Regionen mit kleinstrukturierten und diversifizierten Agrarstrukturen bieten überbetriebliche und branchen-übergreifende Smart Farming-Anwendungen einen Weg, wie landwirtschaftliche Betriebe mit Hilfe intelligent vernetzter digitaler Technologie erfolgreich im Wettbewerb bestehen können. Einer benutzerfreundlichen und auf die zur Verfügung stehende digitale Technik abgestimmten Bereitstellung vorhandener Daten und Informationen kommt daher eine besondere Bedeutung zu. Produktionsprozesse können so auf allen Ebenen der Wertschöpfungsketten den Standort- bzw. Produktionsgegebenheiten angepasst werden. Die Bereitschaft und Kompetenz der Akteure in landwirtschaftlichen Wertschöpfungssystemen zum inner- und überbetrieblichen Datenmanagement ist entscheidend. Neben der Einführung neuer digitaler Techniken und Anwendungen gilt es, diese Bereitschaft und Kompetenzen auszuweiten. Weitere Herausforderungen ergeben sich im Bereich der Softwareentwicklung für die Landwirtschaft. Derzeit nutzen im Hinblick auf die Digitalisierung fortschrittliche landwirtschaftliche Betriebe verschiedene digitale Anwendungen unterschiedlicher Unternehmen. Ein wesentliches Problem ist hier, dass diese Systeme oft unterschiedliche Datenformate nutzen und der Datenaustausch nur eingeschränkt möglich ist. 3. Ziele und Aktivitäten der Agrarverwaltung des Landes RLP im Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft Ziel der Agrarverwaltung des Landes RLP ist es, die rheinland-pfälzischen landwirtschaftlichen Betriebe in dem Transformationsprozess, der mit der Digitalisierung einhergeht, zu begleiten. Neben dem allgemeinen Ziel, die umwelt- und ressourcenschonende Bewirtschaftung durch innovative digitale Lösungen zu fördern, verfolgt das Land RP das konkrete Ziel, eine standardisierte und dezentrale Infrastruktur zur Bereitstellung, zum Austausch und zur Nutzung von betriebsrelevanten Daten (Geobasis-, Fach- und Wetterdaten) zu entwickeln und zu etablieren. Dabei ist das Ziel, dass die Akteure des Agrarsektors so schnell und benutzerfreundlich wie möglich auf die jeweils relevanten Daten zugreifen können, wobei ein Mindestmaß an Datensouveränität sicherzustellen ist. Darüber hinaus verfolgt die Agrarverwaltung das Ziel, auf Basis der vorhandenen Daten und Informationen in Kombination mit generiertem Fachwissen landwirtschaftlichen Betrieben digitale Entscheidungshilfen, z.B. in Form von Apps, bereitzustellen. Da die Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz sich durch vergleichsweise kleinstrukturierte Betriebe, die in unterschiedlichsten Produktionsbereichen wirtschaften, auszeichnet, steht im Mittelpunkt der Bemühungen der Agrarverwaltung der Aufbau einer digitalen Daten- und Informationsinfrastruktur, die allen Produktionsbereichen zu Gute kommt. Daher ist das Kernprojekt der Agrarverwaltung im Bereich der Digitalisierung der Auf- und Ausbau eines Digitalen Agrarportals RLP. Dieses Agrarportal soll die zentrale Informations-, Kommunikations- und Datenaustauschplattform für die Landwirtschaft, inklusive der vor- und nachgelagerten Bereiche, die Verwaltung und alle Informationssuchenden werden. Diese Kernaufgabe wird durch die Technische Zentrale der Agrarverwaltung am Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsrück (DLR RNH) in enger Zusammenarbeit mit der gesamten Agrarverwaltung bearbeitet. Das Agrarportal soll dazu dienen, dass insbesondere die landwirtschaftlichen Betriebe schnell und verwaltungstechnisch unkompliziert an alle bereitgestellten Informationen und Daten gelangen, die Ihre tägliche Arbeit entlasten. Dadurch sollen die Betriebe gestärkt, ökologische und ökonomische Ressourcen geschont und der ländliche Raum in Gänze gestärkt werden. Dazu werden die Dienstleistungszentren Ländlicher Raum und insbesondere das DLR RNH, die schon seit vielen Jahren die Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft begleiten, das Thema verstärkt im landwirtschaftlichen Beratungs- und Versuchswesen und in der Aus- und Weiterbildung aufgreifen und bearbeiten. Um den Entwicklungsprozess des Digitalen Agrarportals RLP zu begleiten und aktuelle Fragestellungen der Digitalisierung aufzugreifen, hat das MWVLW am 18. Januar 2019 gemeinsam mit dem Saarland und Nordrhein-Westfalen in Anlehnung an das vorgesehene Kompetenzzentrum Digitale Landwirtschaft des BMEL Kompetenznetzwerk Digitale Landwirtschaft West – kurz – „K-West“ gegründet. Im Januar 2019 ist das Land Hessen per Schreiben von Frau Sts. Tappeser beigetreten. Das K-West ist eine Dialog- und Informationsplattform für alle Akteure im Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft im Westen Deutschlands. Neben den fachlich zuständigen Länderministerien, die die Lenkungsgruppe von K-West bilden, sollen in K-West unabhängige Institutionen der Wissenschaft (z.B. TH Bingen, TU Kaiserslautern, Fraunhofer IESE, DFKI, KTBL), Wirtschaft (CVC) und der Berufsstand (Bauernverband, Landesverband der Maschinenringe) in Form eines Beirats vertreten sein. Diese Plattform könnte sich ggf. auch zu einer Projektplattform weiterentwickeln. Konkrete Aufgaben von K-West sind:
Über K-West hinausgehend pflegt das MWVLW insbesondere über das Commercial Vehicle Cluster Südwest (CVC) einen engen Austausch mit vor- und nachgelagerten Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungsketten der Landwirtschaft. Eine Besonderheit der Datenbereitstellung stellt die Auslieferung der SAPOS Daten da. Ausgehend von der Evaluierung der Pilotphase einer kostenlosen Bereitstellung der SAPOS-Daten wird das LVermGeoRLP zukünftig voraussichtlich gegen eine Verwaltungsgebühr von 150 € die Daten sehr kostengünstig allen Interessierten bereitstellen. Darüber hinaus unterstützte das Land RP schon vor über 10 Jahren das KTBL in dem iGreen-Projekt. Dabei arbeitete das KTBL gemeinsam mit dem DFKI und dem DLR RNH an einem auf Resilienz (Ausfallsicherheit) ausgelegte Prototyp der GeoBox-Infrastruktur (GBI) zur Offline-First-Nutzung von Geodaten. Als Prototyp wurde die Anwendung MAP-RLP entwickelt und auf Landesebene installiert. Auf Basis dieses Prototyps wurde als webbasierter GIS-Viewer der GeoBox-Viewer zur Visualisierung von georeferenzierten Basis- und Fachdaten entwickelt. Seit Anfang Januar 2019 steht mit dem GeoBox-Viewer den Landwirtinnen und Landwirten ein Tool zur Verfügung, dass es Ihnen ermöglicht, schnell und einfach relevante georeferenziert Informationen zu beziehen. Ferner entwickelt und testet die Agrarverwaltung des Landes einen landeseignen Messenger-Dienst, den GeoBox-Messenger. Im Laufe des Jahres 2019 soll der GeoBox-Messenger als sicheres und datenschutzkonformes Beratungs- und Kommunikationsmedium kostenlos den landwirtschaftlichen Betrieben zur Verfügung gestellt werden. Grundsätzlich beabsichtigt die Landesregierung, sowohl den Geobox-Viewer als auch den GeoBox-Messenger als wichtige Komponenten der noch weiterzuentwickelnden GeoBox-Infrastruktur in das K-West einzubringen und somit für die bundesweite Implementierung der GeoBox-Infrastruktur zu werben. Parallel dazu hat im November 2018 das GeoBox-I und GeoBox-II-Projekt, welches durch das BMEL mit ca. 1,1 Mio € gefördert wird, begonnen. In diesem Projekt wurde die von der AMK geforderte Vereinheitlichung und Standardisierung von Vokabularien und Datenaustauschprozessen in Form eines Prototypen eines auf internationalen Ontologien der FAO (Food and Agricultural Organization) und RDF-Schema basierten Buchungsjournal (local-event-store) aufgebaut.. Diese von der AMK empfohlene Weiterentwicklung von Ergebnissen des iGreen-Projekts, die aus der Zusammenarbeit von KTBL, DFKI und DLR RNH entstanden, erleichtert heute den Einstieg in neue Formen des Wissensmanagements, z.B. die Entwicklung von KI-Chatbots für automatisierte Beratungsdialoge. Diese wurden in zwei Entwicklungsschritten im Projekt umgesetzt. 1. KI-basierte Entschiedungshilfe für den Pflanzenschutz im Weinbau (Peronospora und Oidium) um die Machbarkeit der Integration von KI-basierten Entscheidungshilfen zu zeigen. In der zweiten Ausbauphase im Projekt wurde ein auf KI-basierter Chatbot für das Resistenzmanagement im Ackerbau, spezifisch für den Raps entwickelt. Dieser integrierte das von ZEPP und ISIP entwickelten Resistenzmanagement. Die bundesweit für Online-Entscheidungsassistenten im Pflanzenschutz zuständigen Einrichtungen ZEPP und ISIP e.V. (beide im DLR RNH) setzen als GeoBox-Projektpartner darauf, dass zukünftig in allen Betrieben standardisierte Dokumente (z.B. Feldpass und Standortpass) vorliegen, um den Landwirten einen effizienteren Wissens- und Datentransfer anbieten zu können. Somit soll das GeBox-Projekt wichtige Erkenntnisse zur Funktionsweise von Kommunikations- und Datenübertragungspfaden liefern. Ferner soll in dem Projekt eine resiliente Hard- und Softwarearchitektur, die HofBox, erarbeitet werden. Die Ho-Box als weitere Komponente der GeoBox-Infrastruktur soll es landwirtschaftlichen Betrieben ermöglichen, das notwendige Mindestmaß an betriebsrelevanten georeferenzierten Daten, wie z.B. Bodenkarten und Anwendungen auf Hofebene zu speichern. Dadurch soll sichergestellt werden, dass Betriebe jederzeit und unabhängig von einer Datenverbindung, z.B. im Falle eines Daten- bzw. Stromnetzausfalls, auf die obligatorisch notwendigen Daten zurückgreifen können. Um parallel zu den durch das Land finanzierten Aktivitäten rund um den Auf- bzw. Ausbaus des DAP.RLP, dem GeoBox-Viewer, dem Geobox-Messenger und dem durch den Bund geförderten GeoBoxI-Projekt so schnell als möglich weitere praxisrelevante Erkenntnisse zur GeoBox-Infrastruktur zu gewinnen, hat die Agrarverwaltung gemeinsam mit der LVAV Hofgut Neumühle, der TH Bingen und der TU Kaiserslautern die Förderung eines Experimentierfelds Digitale Landwirtschaft Südwest, kurz EF Südwest, auf den Weg gebracht. Neben der Projektskizze aus Rheinland-Pfalz sind beim Bund 24 weitere Skizzen anderer Forschungseinrichtungen aus dem Bundesgebiet eingegangen. Ein wesentliches Ziel des EF Südwest ist, die praktische Nutzung einer standardisierten und dezentralen digitalen Dateninfrastruktur zu testen. Konkret soll der landwirtschaftlichen Praxis demonstriert werden, wie vorhandene Daten im Zusammenspiel mit vorhandener Technik über alle Stufen landwirtschaftlicher Wertschöpfungssysteme hinweg genutzt werden können, um z.B. die Betriebsmittel oder Arbeitskraft effizient zu nutzen, die Dokumentation zu vereinfachen, die Umwelt zu entlasten und die Nachhaltigkeit zu steigern. Dabei sollen in dem EF auch Lösungsansätze entwickelt werden, die zur Steigerung der Datensicherheit und der Resilienz landwirtschaftlicher Wertschöpfungssysteme beitragen. Die Datenhoheit liegt dabei bei den landwirtschaftlichen Betrieben. In dem EF sollen betriebsrelevante Daten nutzerfreundlich den Anwendern zur Verfügung gestellt werden. Die Nutzung dieser standardisierten Daten soll es Betrieben unter Zuhilfenahme von überbetrieblichen und branchenübergreifenden Datenmanagementsystemen ermöglichen, an der Verbesserung landwirtschaftlicher Wertschöpfungssysteme teilzuhaben. Dies ist das Kernziel des EF Südwest. Die geplanten Anwendungsfälle decken dabei bewusst alle landwirtschaftlichen Produktionsbereiche in RP ab. Dabei beschränken sich diese nicht nur auf die Primärproduktion, sondern es werden Produktionsprozesse sowohl mit hori-zontalen als auch vertikalen Ansätzen in gesamten Wertschöpfungssystemen bearbeitet. Exemplarisch für andere Sparten soll in den AF der konkrete Nutzen eines standardisierten Datenmanagements für die landwirtschaftliche Praxis sowie die vor- und nachgelagerten Bereiche demonstriert werden. |
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