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.
/artikel/smaxtec
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 Eye-Tracking-Brille von Viewpointsystem kommt im Rahmen des EU-Projekts Manufactor in der Industrie zum Einsatz | (c) viewpointsystem
Die Eye-Tracking-Brille von Viewpointsystem kommt im Rahmen des EU-Projekts Manufactor in der Industrie zum Einsatz | (c) viewpointsystem

Einarbeitungszeiten um mehr als 35 Prozent und Fertigungsfehler um 20 Prozent reduzieren; gleichzeitig das Vertrauen der Mitarbeitenden in die eigenen Fähigkeiten um mehr als 20 Prozent steigern und die körperliche und mentale Belastung senken – das sind die ambitionierten Ziele des Projekts Manufactor.

Mit sechs Millionen Euro von Horizon Europe gefördert

14 Partner aus zehn EU-Ländern sind daran beteiligt, darunter Universitäten wie TU Darmstadt (Deutschland) und Universität Uppsala (Schweden), Industriebetriebe wie Hitachi Energy Sweden und Volkswagen Autoeuropa (Portugal) und Startups wie u-sense.it (Italien) und Viscando (Schweden). Mit dem oberösterreichischen Maschinenbauer Fill und dem Wiener Datenbrillen-Startup Viewpointsystem sind auch zwei österreichische Unternehmen bei dem im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro geförderten EU-Projekt dabei.

Zusammenführung mehrerer Technologien

Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, sollen im Rahmen des auf drei Jahre angesetzten Forschungs- und Entwicklungsprojekts mehrere Technologien zusammengeführt werden und ein validierter Prototyp entstehen: tragbare Sensoren, XR-Brillen, Eye Tracking, 3D-Bildsensoren, KI-Agenten und Human Digital Twins. „Zusammen liefern sie Informationen über die körperliche und kognitive Situation der Mitarbeitenden und ermöglichen eine situationsgerechte Unterstützung direkt am Arbeitsplatz. Im Mittelpunkt stehen dabei der Mensch und die Frage, wie Technologie ihn bei seiner Arbeit bestmöglich unterstützen kann“, heißt es von Projektpartner Viewpointsystem in einer Aussendung.

Vom Eye-Tracking zum „Human Digital Twin“

Das Wiener Startup steuert als einer von vier zentralen Technologiepartnern eine Weiterentwicklung seiner Eye-Tracking-Brille bei. Die Eye-Tracking- und Kameradaten der Brille sollen im Projektverlauf mit weiteren Sensordaten zusammengeführt werden. Daraus soll ein Echtzeitbild der körperlichen und kognitiven Situation von Mitarbeitenden, also ein sogenannter „Human Digital Twin“ entstehen. KI-Agenten sollen diese Informationen dann nutzen, um die Unterstützung an die jeweilige Situation anzupassen, etwa durch Audioanweisungen oder direkt in der XR-Brille eingeblendete Informationen.

„KI kann ihre Unterstützung an die Person und die jeweilige Situation anpassen“

„Wirklich adaptive Unterstützung beginnt damit, den Menschen hinter der Aufgabe zu verstehen. Eye Tracking gibt uns in Echtzeit Aufschluss über die Aufmerksamkeit und kognitive Belastung eines Menschen“, erklärt Frank Linsenmaier, CTO von Viewpointsystem. „Auf dieser Grundlage kann KI ihre Unterstützung an die Person und die jeweilige Situation anpassen und damit über eine reine Automatisierung von Assistenz hinausgehen.“

Test in der Next World Factory von Fill

Getestet wird das unter anderem bei Industriepartner Fill, konkret im firmeneigenen Ausbildungs- und Lernzentrum Next World Factory. Im Projekt soll untersucht werden, wie adaptive, KI-gestützte Assistenz den Kompetenzerwerb beschleunigen und die sichere Anwendung im Arbeitsalltag unterstützen kann. Martin Muik, Forschung und Entwicklung bei Fill, nennt auch den Fachkräftemangel als Grund für das Projekt. „Mit Manufactor wollen wir erproben, wie intelligente Assistenz das Lernen individueller, effizienter und motivierender gestalten und Menschen dabei unterstützen kann, ihr Potenzial bestmöglich zu entfalten.“

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