10.10.2022

Smart Farming: Wie Drohnen & 5G die Landwirtschaft effizienter machen

Im Rahmen eines Pilotprojekts von Huawei und dem oberösterreichischen Unternehmen DroneTech wird in Österreich am Weingut Nüssböck erstmals der Einsatz von Drohnen und 5G in der Landwirtschaft erprobt.
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(c) martin pacher / der brutkasten

Das Weingut Nüssböck in Oberösterreich ist derzeit Schauplatz von Österreichs erstem Smart-Farming-Projekt, bei dem 5G und Drohnen in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Bereits im vergangen Jahr sind dafür Huawei und Österreichs größter Drohnendienstleister DroneTech Austria eine Kooperation eingegangen. Mit Hilfe von 5G übermitteln die Drohnen Daten in Echtzeit an die Winzer:innen und beobachten systematisch aus der Luft, wo der Einsatz von Wasser, Dünge- und Pflanzenschutzmittel im Weingarten nötig ist.

Wie Erich Manzer, Deputy CEO von Huawei Österreich, erläutert, soll der Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmittel künftig noch gezielter erfolgen und somit in weiterer Folge reduziert werden. Die derzeit erprobte Lösung könnte künftig einen wichtigen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft leisten. Ein EU-Aktionsplan sieht nämlich vor, dass bis 2030 der Einsatz von Dünger und Pflanzenschutz um jeweils 50 Prozent reduziert wird.

5G ermöglicht Datenübertragung für Smart Farming

Die erste Phase des Smart-Farming-Projekts wurde bereits 2021 gestartet, wobei in die Drohnen ein 5G-Modul von Huawei verbaut wurde, das die Datenübertragung in Echtzeit ermöglicht. Zudem kommen hochauflösenden RBG-Sensoren zum Einsatz, die den Gesamtzustand des Feldes und Löcher in der Bepflanzung beurteilen. Über einen „Multispektralsensor“ wiederum werden Vitalwerte gesammelt. Sie lassen Rückschlüsse darauf zu, wie gesund die Pflanzen sind. „Die Analyse eines zehn Hektar großen Feldes, erzeugt rund 70 Gigabyte an Daten“, wie Felix Müller, COO von Dronetech, erläutert. Das Unternehmen mit Sitz in Oberösterreich bietet seit 2013 Drohnen-Inspektionen von Infrastruktur-Objekten an und war zudem auch Teil der Gigabit Academy, in der an künftigen 5G-Anwendungen gearbeitet wurde.

Das 5G-Modul von Huawei | (c) martin pacher / brutkasten

Shared-Economy-Konzept für Drohnendienste

Vergangene Woche haben Huawei und DroneTech nun die zweite Phase des Projekts gestartet. Im Zentrum steht die Entwicklung eines Shared-Economy-Konzepts für Drohnendienste. Künftig sollen Landwirte die Drohne und KI-Dienstleistung über ein Webportal mieten können. Der Einsatz von 5G und Drohnen beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Landwirtschaft. So könnte die Technologie künftig beispielsweise ressourcenintensive Vorgänge wie Wartungen oder Instandhaltungen vereinfachen.

Und die Nachfrage danach besteht: „Wir erhalten aktuell Anfragen aus ganz Europa. Derzeit interessieren sich beispielsweise bereits große Lebensmittelproduzenten für die Lösungen, aber auch Landwirtschaftsministerien“, so Müller. Zudem würde sich der Markt dafür aktuell selbst schaffen. Als Gründe führt der Experte den Klimawandel aber auch den Fachkräftemangel in der Landwirtschaft an.

Felix Müller, COO von DroneTech | (c) martin pacher / der brutkasten

Aktuelle Herausforderungen

Damit die neue Technologie in der Landwirtschaft in die breite Umsetzung kommt, bedarf es allerdings noch einer gewissen Vorarbeit. „Momentan sind 5G-Netze primär für den Endnutzer ausgelegt, der sich am Boden oder in Gebäuden befindet. Die Versorgung für die Drohnen, die teilweise in 50 Meter Höhe über den Feldern fliegen, muss noch optimiert werden“, so Manzer, Deputy CEO von Huawei Österreich. Zudem gibt es auch rechtliche Fragen zu klären, wie Müller von DroneTech anfügt. Hierfür würde sein Unternehmen eng mit der Austro Control zusammenarbeiten. In der zweiten Projektphase soll zudem erstmalig der Einsatz ohne direkte Sichtverbindung getestet werden. Die 5G-Technologie bildet hierfür die Basis, da die geringen Latenzzeiten auch sicherheitstechnische Aspekte erfüllen.


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Andreas Onea: Der Para-Schwimmer und ORF-Moderator ist einer der Beteiligten am offenen Datensatz von Ottobock. © Ottobock

„Wer nicht sichtbar ist, existiert nicht. Ganz einfach“, sagt Onea im brutkasten-Gespräch. Menschen mit körperlicher Behinderung lägen laut dem ORF-Moderator in der Gesellschaft unter der Wahrnehmungsgrenze, und diese Unsichtbarkeit verhindere die Teilhabe. Auch die KI trage dazu bei: Derzeit stellten KI-Modelle Menschen mit körperlicher Behinderung nicht richtig dar. Auf manchen generierten Bildern hat der Para-Schwimmer, der mit fünf Jahren seinen linken Arm verlor, einen halben Arm zu viel oder einen falsch dargestellten Stumpf. „Manche sagen vielleicht, das ist banal. Aber im Endeffekt geht es um Teilhabe. Und Teilhabe heißt, ich bin dabei“, sagt Onea. Dass Bildmodelle Behinderung verzerrt darstellen, ist auch wissenschaftlich dokumentiert. Eine im Juli veröffentlichte Untersuchung der Universität Utrecht, bislang als Preprint, zeigt, dass Text-zu-Bild-Modelle Menschen mit Behinderung etwa überwiegend als alt und weiß darstellen.

An dieser Teilhabe arbeitete einer der erfolgreichsten Para-Schwimmer Österreichs zusammen mit Microsoft und dem Prothesenhersteller Ottobock. Gemeinsam erstellten sie Trainingsmaterial, mit dem KI-Modelle lernen können. Das Ergebnis, zwei Datensätze mit jeweils rund 400 Bildern und bis zu 100 Videos, wurde für alle frei zugänglich auf der Open-Source-Plattform Hugging Face veröffentlicht. Es liegt nun an den KI-Unternehmen, sie zu nutzen. Onea hat eine eindeutige Vision für die Zukunft: „Wenn man eine Menschenmenge generiert, dann sollten da auch repräsentativ Rollstuhlfahrer, Amputierte und Blinde drinnen sein. Das wäre eben adäquate Sichtbarkeit.“

„Innovationsgeist aus Europa heraus fördern“

Das Projekt berührt die Debatte um digitale Souveränität. Laut Onea darf sich Europa nicht damit zufriedengeben, die Entwicklungen aus den USA und dem asiatischen Raum einfach nur zu regulieren. „Das darf nicht unser USP sein. Wir müssen den Innovationsgeist aus Europa heraus fördern, anstiften und ermöglichen. Ich glaube, dass wir wahnsinniges Potential haben“, sagt der Moderator. Aktuell sind US-Tech-Giganten wie Google und Microsoft federführend in der KI-Entwicklung. Von ihnen wünscht sich Onea mehr Rücksichtnahme in der Produktentwicklung. Für Menschen mit Behinderung kann es etwa schon ein Problem darstellen, eine Tastenkombination aus drei Tasten gleichzeitig zu drücken.

KI.Bilder zeigen Menschen mit Prothese oft falsch oder gar nicht | Foto: Microsoft

Die Möglichkeiten für Unternehmen

Der ORF-Moderator sieht wirtschaftliches Potential in inklusiver KI. „Wenn du deine Produkte, deine Services, deine KI-Wrapper so baust, dass sie von allen nutzbar sind, kannst du mehr Menschen damit erreichen“, erklärt er. Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzt die Zahl der Menschen mit erheblicher Behinderung weltweit auf 1,3 Milliarden. Gleichzeitig biete ein inklusiver Zugang zum Arbeitsmarkt auch Chancen für Unternehmen. Firmen, die auch Menschen mit Behinderung anstellen, hätten in ihren Teams laut Onea eine höhere Resilienz. „Ich muss seit meinem sechsten Lebensjahr jeden Tag Lösungen finden in einer Welt, die nicht darauf vorbereitet ist, dass ich einarmig da durchspaziere. Das heißt, ich habe eine irrsinnige Lösungsorientiertheit und Frustrationsschwelle“, sagt der 34-Jährige.

In Österreich gibt es bereits Firmen, die gezielt Menschen mit Beeinträchtigungen einstellen, etwa das Startup Responsible Annotation Services. Das Unternehmen annotiert Daten, das heißt, es fügt ihnen Informationen und Kennzeichnungen hinzu. Mit den annotierten Daten können KI-Systeme trainiert und verbessert werden. Wie der brutkasten im März des Vorjahres berichtete, besteht das Team nach eigenen Angaben großteils aus neurodivergenten Expert:innen, viele davon im Autismus-Spektrum, die außergewöhnliche Fähigkeiten in Mustererkennung, Konzentration und Konsistenz mitbringen. „Diese Menschen haben hier irrsinnige Fähigkeiten, weil sie wahnsinnig konzentriert sein können und wirklich auf die kleinsten Details Wert legen. Also solche Sachen, bei denen wir einfach im Regelspektrum die Nerven wegschmeißen“, sagt Onea.

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