Siebte Station der Tour „Starke Zukunft in NRW: KI in Landwirtschaft und Wald“ von Ministerin Gorißen: Abschluss am Versuchs- und Bildungszentrum Haus Düsse

Eine Hacke erkennt Unkraut, Mikrofone analysieren den Husten von Schweinen und virtuelle Lernassistenten unterstützen Auszubildende: Ganz klar, die Künstliche Intelligenz ist auf dem Acker, im Stall und auch im Ausbildungsalltag längst angekommen. Bei ihrer Tour „Starke Zukunft in NRW: KI in Landwirtschaft und Wald“ hat Landwirtschafts- und Verbraucherschutzministerin Silke Gorißen in den vergangenen Monaten zahlreiche Praxisbeispiele im ganzen Land besucht. Zum Abschluss kam nun alles an einem Ort zusammen: im Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen. 

Haus Düsse im westfälischen Bad Sassendorf ist als Sitz des „Zentrums für Digitalisierung in der Landwirtschaft (ZDL)“ und mit dem „Stall der Zukunft“ deutschlandweit ein zentraler Standort der Anwendung neuer technischer Innovationen und Künstlicher Intelligenz in der Landwirtschaft. Das Versuchs- und Bildungszentrum zeigt auf, wie neue Technologien und Forschungsansätze für die Nutztierhaltung ihren Weg in den landwirtschaftlichen Betrieb finden. 

„Künstliche Intelligenz ist in Nordrhein-Westfalen unterstützend auf dem Feld und im Stall im Einsatz“, so Ministerin Silke Gorißen in Bad Sassendorf. „Technische Innovationen helfen der Landwirtschaft, Arbeitsabläufe effizienter zu gestalten, Erträge zu sichern und Tiere und Pflanzen besser zu schützen.“

Vom intelligenten Feldroboter bis zum digitalen Stall

Auf Haus Düsse konnte sich die Ministerin davon überzeugen, wie vielfältig die Einsatzmöglichkeiten von KI sind. Während Automatisierung und Sensorik – etwa in der Melktechnik, der Bodenanalyse und Bewässerung – bereits seit Jahrzehnten erfolgreich angewendet werden, geht Künstliche Intelligenz einen Schritt weiter und eröffnet im Stall und auf dem Feld vielfältige Möglichkeiten, um landwirtschaftliche Betriebe in ihrem Management und in einer nachhaltigen Produktion zu unterstützen. 

So spielen neben den klassischen Sensor- und Assistenzsystemen in der Nutztierhaltung auch Technologien der Künstlichen Intelligenz eine immer größere Rolle. Ziel der Systeme ist es, Tierwohl und Tiergesundheit zu fördern und das Management der Tierhalter gezielt zu unterstützen. Dabei sammeln verschiedene Sensorsysteme wie beispielsweise Bewegungs-, Kamera- oder Temperatursensoren umfangreiche Daten über die Gesundheit, die Aktivität und das Verhalten der Tiere. 

Während die Sensoren in der Rinderhaltung direkt am Tier zum Einsatz kommen und dort spezielle Einzeltierdaten liefern, wird in der Schweinehaltung vor allem mit Stallklima- und Umgebungssensoren gearbeitet. Dazu gehören auch kamera- und mikrofongestützte Systeme, die auf Haus Düsse unter Praxisbedingungen getestet und weiterentwickelt werden.  

„KI-basierte Kamerasysteme beobachten die Tiere in unserem Schweinestall kontinuierlich und werten die Aktivitätsmuster der Tiere aus“, so Dr. Katharina Dahlhoff, Leitung Sachbereich Digitalisierung und Projekte auf Haus Düsse. „Diese Informationen sind für uns besonders wertvoll, um zum Beispiel Rückschlüsse auf das Stallklima, die Buchtenstrukturierung oder die Funktionalität der Stalltechnik zu ziehen. Ebenso kommt bei uns eine KI-Geräuscherkennung zum Einsatz, die Hustengeräusche der Schweine erkennt. Dadurch können gesundheitliche Probleme der Schweine oder mögliche Fehler bei der Lüftung frühzeitig erkannt werden.“

Die Kombination dieser Technologien macht es auf Haus Düsse möglich, einen umfassenden Überblick über die aktuelle Situation in den Ställen zu erhalten. Im Fokus der nächsten Jahre steht die kontinuierliche Weiterentwicklung der Systeme zu umfassenden Monitoring- und Früherkennungssystemen für den Einsatz in der landwirtschaftlichen Praxis. 

Im Bereich des Pflanzenbaus werden auf Haus Düsse unter anderem die Themen Robotik, digitale Bilderkennung und die präzise Unkraut- und Schädlingsregulierung unter Praxisbedingungen erprobt. Feldroboter können mithilfe von Kameras und KI-gestützter Bilderkennung Kulturpflanzen und Unkräuter unterscheiden. Intelligente Hacktechnik ermöglicht dabei eine präzise mechanische Unkrautregulierung innerhalb der Pflanzenreihen. Weitere Anwendungsbeispiele sind das teilflächenspezifische Spotspraying, der Einsatz von Drohnen zur Bestandsüberwachung sowie die digitale Erfassung und Identifikation von Schädlingen, beispielsweise mithilfe digitaler Gelbschalen. Ziel ist es, Betriebsmittel wie Pflanzenschutz- und Düngemittel möglichst bedarfsgerecht und präzise einzusetzen, Ressourcen zu schonen und gleichzeitig einen wirtschaftlich effizienten und nachhaltigen Pflanzenbau zu ermöglichen.

KI kann auch beim Lernen helfen

Auch in der landwirtschaftlichen Aus- und Weiterbildung werden auf Haus Düsse neue Lernformate erprobt. Immersive Lernumgebungen werden dabei mit KI-gestützten, virtuellen Lernassistenten kombiniert. Auszubildende können somit Lerninhalte selbstständig erkunden, Fragen zu fachlichen Zusammenhängen stellen und situationsbezogene Unterstützung bei ihren Lernaufgaben erhalten. KI wird dabei als ergänzendes Werkzeug für individuelles und praxisorientiertes Lernen eingesetzt. 

Damit zeigt Haus Düsse, wie die technologische Entwicklung neue Möglichkeiten über die unmittelbare Anwendung in der landwirtschaftlichen Produktion hinaus ermöglicht: KI kann nicht nur Prozesse unterstützen, sondern auch dazu beitragen, Wissen zu vermitteln, Lernprozesse zu begleiten und digitale Kompetenzen aufzubauen, um angehende Landwirtinnen und Landwirte bestmöglich auf die Anforderungen einer zunehmend digitalisierten Arbeitswelt vorzubereiten. 

Die KI-Tour: einmal quer durch Nordrhein-Westfalen

Auf ihrer Tour durch Nordrhein-Westfalen hat Ministerin Silke Gorißen in den vergangenen Monaten eine hohe Bandbreite der Anwendungen von KI in der Land- und Forstwirtschaft erlebt: In Köln zeigte eine KI-gestützte Hacke, wie Unkraut präzise erkannt und entfernt werden kann. In Kamp-Lintfort und Krefeld standen intelligente Datenlösungen und KI-Anwendungen im Gemüsebau im Mittelpunkt. In Senden ging es um KI-gestützte In-Ovo-Geschlechtsbestimmung im Ei. In Rheinbach wurden Sensorik, Datenanalyse und KI für eine klimaangepasste Pflanzenproduktion vorgestellt. Bei CLAAS in Harsewinkel konnte die Ministerin moderne intelligente Landtechnik erleben. Und im Arnsberger Wald zeigte eine KI-gestützte Drohne, wie digitale Technologien künftig bei der Wiederbewaldung geschädigter Waldflächen unterstützen können. Haus Düsse brachte diese unterschiedlichen Perspektiven nun zusammen: KI kann sehen, hören, erkennen, analysieren, lernen und daraus Handlungsempfehlungen für die Praxis ableiten. 

„Nordrhein-Westfalen ist ein starkes Agrarland – und wir wollen, dass das auch in Zukunft so bleibt“, so Ministerin Silke Gorißen. „Künstliche Intelligenz gehört zum Alltag in der Landwirtschaft – Drohnen und Maschinen fliegen und fahren KI-gestützt über unsere Felder und durch unsere Wälder. In den Ställen kommen vielfältige Roboter- und Assistenzsysteme zum Einsatz. Unsere Tour hat gezeigt: Nordrhein-Westfalen ist bei Künstlicher Intelligenz in Landwirtschaft und Wald gut aufgestellt. Wir haben starke Forschung, innovative Unternehmen und vor allem Menschen in der Praxis, die bereit sind, neue Wege auszuprobieren.“