13.03.2023

smaXtec: Grazer Unternehmen digitalisiert Milchviehhaltung und reduziert 15 Prozent der Methanemissionen

Das Grazer Unternehmen smaXtec digitalisiert die Milchviehhaltung, indem es Sensoren in Kuhmägen einführt und Informationen zu ihrer Gesundheit in der Cloud speichert. Die KI-basierte Gesundheitslösung für Milchkühe steigert das Tierwohl und führt somit zur Reduktion von Methanemissionen, die Kühe beim Pupsen und Rülpsen freisetzen.
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Die Digitalisierungslösung des Grazer Unternehmens smaXtec ermöglicht die Einsparung von bis zu 800 Kilogramm CO2-Äquivalent pro Jahr und Kuh. (c) smaXtec

Die Gesundheit von Milchkühen wirkt sich nicht nur auf die Qualität und Quantität ihrer Milchproduktion, sondern auch auf ihren Methanausstoß aus. Das Grazer Unternehmen smaXtec digitalisiert mit seinem Gesundheitssystem für Milchkühe die Milchviehhaltung, indem es durch individuelles Gesundheitsmonitoring von Milchkühen eine Reduktion der Methanemissionen von bis zu 15 Prozent pro Kilogramm produzierter Milch erzielt. Das entspricht einer jährlichen Einsparung von bis zu 800 Kilogramm CO2-Äquivalent pro Kuh. Zu diesen Ergebnissen kam das Unternehmen gemeinsam mit dem Institut für Nutztierforschung des Lehr- und Forschungszentrums (LFZ) Raumberg-Gumpenstein.

Ziel des Grazer Unternehmens ist es, Krankheiten bei Milchkühen vorzubeugen und zu verringern, indem der Gesundheitsstatus jeder einzelnen Kuh durch die 24/7-Überwachungsfunktion individuell erhoben wird. Landwirt:innen können auf die gesammelten Daten über ihr Smartphone zugreifen und somit leichter präventiv handeln. “Die frühzeitige Erkennung von Krankheiten und ein proaktives Gesundheitsmanagement können die Verluste verringern und so die Methanemissionen in der Milchwirtschaft reduzieren“, sagt Thomas Guggenberger, Leiter des Instituts für Nutztierforschung LFZ Raumberg-Gumpenstein.

smaXtec entwickelt Gesundheitssystem mit KI für Milchkühe

Der Überblick über die Herdengesundheit der Milchkühe wird verschaffen, indem smaXtec einen Bolus-Sensor in die Mägen der Kühe einführt. Die Daten werden mittels Auslesegeräte gewonnen und auf einem Cloudsystem gespeichert. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz und Agrarexpert:innen können Landwirt:innen über die Software sogar individuelle Handlungsempfehlungen für jedes einzelne Vieh erhalten.

SmaXtec bietet zudem weitere Funktionen wie Brunst- und Abkalberkennung, Verlaufskontrollen bei Genesungen, Messung der inneren Körpertemperatur, des Trinkverhaltens und von Wiederkäuen an. Das Grazer Unternehmen bezeichnet sich selbst als Technologieführer im Gesundheitsmonitoring von Milchkühen. Mit der Einführung der Bolus-Technologie könne man nicht nur den Antibiotikaeinsatz bei den Milchviehherden reduzieren, sondern auch geläufige Krankheiten wie Mastitis rund vier Tage vor Bekanntwerden von Symptomen erkennen und durch vorbeugendes Handeln Milchausfälle vermeiden.

Methan schädlicher als CO2

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Nutztierforschung des LFZ hat smaXtec erkannt, dass das Gesundheitssystem sich nicht nur auf das Tierwohl, sondern auch auf die Umwelt positiv auswirkt. „Unsere Berechnungen haben gezeigt, dass Tiere mit einer längeren Nutzungsdauer bei rassetypischer Leistung weniger Methan pro Kilogramm Milch emittieren“, sagt Thomas Guggenberger. Das ist darauf zurückzuführen, dass gesunde Kühe bezogen auf ihre Nutzungsdauer weniger Methan freisetzen, das laut dem deutschen Umweltbundesamt 25-mal klimaschädlicher ist als CO2.

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Die beiden CEOs von ParityQC: Wolfgang Lechner und Magdalena Hauser. | © Günther Egger

ParityQC, der Quantenarchitekt aus Innsbruck, vermeldet eine Partnerschaft mit dem Quantensoftware-Unternehmen Classiq, um die Parity-Twine-Technologie der Tiroler in die Quantensoftware-Engineering-Plattform des Partners aus Israel zu integrieren. Dies soll Entwicklern und Unternehmen einen effizienteren Weg vom Entwurf von Quantenalgorithmen bis zur Ausführung auf Quantenhardware bieten.

ParityQC: Komplexität reduzieren

Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf eine zentrale Chance im Quantencomputing: die Übersetzung von High-Level-Quantencomputing-Anwendungen in Schaltkreise, die effizient auf Quantenhardware mit begrenzter Qubit-Konnektivität ausgeführt werden sollen. Das universelle Optimierungsprotokoll von Classiq und die algorithmusbewussten Techniken von ParityQC ergänzen sich dabei zu einer integrierten Methodik. Ziel ist es, die Komplexität der Schaltkreise und kostspielige SWAP-Operationen zu reduzieren – ein häufiger Engpass auf heutigen Quantencomputern. In anderen Worten: Es geht darum, ein zentrales Problem zu lösen und Quanteninformationen auf unterschiedlichen Hardware-Systemen effizient zu verbinden.

Die von ParityQC entwickelte Parity-Twine-Technologie soll, in anderen Worten, ein zentrales Problem beim Quantencomputing lösen: Wie Quanteninformationen auf unterschiedlichen Hardware-Systemen effizient verbunden und verarbeitet werden können.

„Hürde senken“

„Die Integration der Parity Tools in die Plattform von Classiq bringt hardwarebewusste Kompilierung direkt in die High-Level-Entwicklungsworkflows und senkt so die Hürde für die Erstellung nützlicher Quantenanwendungen“, sagt Wolfgang Lechner, Co-CEO von ParityQC.

Magdalena Hauser, Co-CEO von ParityQC, ergänzt: „Bedeutende Fortschritte im Quantencomputing basieren auf Zusammenarbeit, und die Zusammenführung unserer sich ergänzenden Stärken ist das, was das gesamte Feld voranbringt.“

Interoperabilität möglich machen

Darüber hinaus konzentriert sich die Initiative auf eine skalierbare Quantensoftware-Infrastruktur für aktuelle verrauschte Quantengeräte sowie für zukünftige fehlertolerante Quantensysteme. Die Zusammenarbeit soll hardwareunabhängige Ansätze stärken und die Interoperabilität über mehrere Quantenplattformen hinweg ermöglichen.

Ökosystem unterstützen

„Quantencomputing wird in großem Maßstab nur dann praxistauglich, wenn die Softwareschicht die Lücke zwischen der algorithmischen Absicht und den Einschränkungen realer Maschinen automatisch schließen kann“, sagt Nir Minerbi, Mitgründer und CEO von Classiq.

Da Unternehmen und Regierungen ihre Investitionen in das Quantencomputing erhöhen, wird erwartet, dass eine skalierbare Architektur und entsprechende Softwaretools als fehlendes Bindeglied zwischen den theoretischen Versprechungen der Technologie und ihrer einsatzfähigen Realität dienen. Das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt dieses Projekt aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

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