Mit 5G in die landwirtschaftliche Zukunft
Landkreis Böblingen ist Modell-Landkreis – gemeinsam mit sieben Projektpartnern wird an dem mit rund vier Millionen Euro geförderten, Modellprojekt gearbeitet
Im Rahmen des 5G-Innovationswettbewerbs des Bundes hatte sich der Landkreis Böblingen gemeinsam mit sieben Projektpartnern 2021 erfolgreich um die Förderung für ein Modellprojekt zum 5G-Ausbau in der Region beworben. Hinter „5G-PreCiSe – 5G Pilot Region zu Cloud Infrastructure, Smart Farming & effizienter Düngung im Landkreis Böblingen“ verbirgt sich ein Projekt, das mit 5G-Unterstützung Lösungen für eine ressourcenschonende und zukunftsfähige Landwirtschaft erbringen soll. Rd 4 Mio Euro Fördermittel konnten für dieses Projekt gewonnen werden; Projektpartner sind das Zentrum für Digitalisierung ZD.BB GmbH, die Universität Hohenheim, die Hochschule Reutlingen mit dem Herman Hollerith Zentrum in Böblingen, die Robert Bosch GmbH, die Rauch Landmaschinenfabrik GmbH, die Seeburger AG und die Advancing Individual Networks – AIN GmbH.
Im Rahmen des Projekts werden auf den Versuchsfeldern des Ihinger Hofs bei Renningen 5G-Technik und innovative Datenverarbeitung für den Anwendungsfall der Düngung erprobt. Das Projekt ging im Winter 2021/2022 an den Start und ist auf drei Jahre ausgelegt. Aktuell läuft auf dem Versuchsfeld die zweite Vegetationsperiode mit Winterweizen und verschiedenen Düngeszenarien. Seit Mai sind die 5G-Campusnetzinfrastruktur und das leistungsfähige Edge-Cloud-System im Einsatz - die ersten selbst entwickelten Sensoren sind im Boden und liefern stabil Daten zu Bodenfeuchte und -temperatur. Die Landmaschinen werden mit 5G ausgerüstet und ihre Vernetzung mit den Sensoren und Edge-Cloud vorangetrieben. Nach der Ernte wird weitere Sensorik zum Einsatz kommen. Mit dem Zusammenspiel aller Komponenten soll eine genau bedarfsorientierte Düngung erreicht werden. Das spart Dünger und Kraftstoff – und kommt damit nicht nur dem Landwirt zugute, sondern auch der Umwelt und dem Klima.
Es geht jedoch außerdem darum, die Technik auch für kleine Betriebe attraktiv zu machen. Denn bisher ist das Thema Digitalisierung meist mit hohen Investitionskosten verbunden. Mit der 5G-basierten Technik sollen die Investitionskosten gesenkt werden. Landwirtschaftsbetriebe können ein 5G-Netz nutzen, um rechenintensive Aufgaben nicht mehr lokal auf den Anbaugeräten oder Traktoren durchzuführen, sondern über das 5G-Netz auszulagern.
Wer sich für das Projekt interessiert, kann sich im Internet immer auf dem neuesten Stand halten. Entweder auf der Homepage www.5G-precise.de oder auf YouTube . Zudem finden vor Ort auf dem Ihinger Hof immer wieder Veranstaltungen statt, bei denen das Versuchsfeld und das Projekt vorgestellt werden.
Hintergrund-Infos:
Im Pilotprojekt 5G-PreCiSe soll demonstriert werden, wie Systeme und Prozesse des Precision Farming in Echtzeit mittels 5G vernetzt werden, um den Landwirten eine breite Informationsbasis für erfolgskritische Managemententscheidungen zu geben, die derzeit oft nur intuitiv getroffen werden können. Dafür werden auf Versuchsfeldern, der Versuchsstation Ihinger Hof der Universität Hohenheim bei Renningen, neueste 5G-Technik und innovative Datenverarbeitung für den Anwendungsfall der Düngung erprobt.
Die 5G-Technik ermöglicht die Erfassung von verschiedenen Umwelt-, Pflanzen- und Bodendaten in Echtzeit, zudem eine schnelle Datenverarbeitung und die Verknüpfung mit weiteren Informationen. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden in Echtzeit auf Schlepper und Landmaschine zurückgespielt und ermöglichen eine teilflächenspezifische und bedarfsorientierte Düngung. Wesentliches Ziel ist, mit Hilfe der 5G-basierten intelligenten N-Düngung eine gesteigerte Ressourceneffizienz zu erreichen. Die bedarfsgerechte Düngerverteilung im Feld sowie eine mögliche Einsparung von Dünger und Kraftstoff kommen nicht nur dem Landwirt, sondern auch der Umwelt und dem Klima zugute. Die „smarte Düngung“ dient als exemplarischer Anwendungsfall für 5G in der Landwirtschaft und kann auf andere Bereiche der Landwirtschaft übertragen werden.
Warum im Landkreis Böblingen?
Neben dem aktiven Ressourcenschutz hat das Projekt auch die im Landkreis vorherrschende Agrarstruktur im Blick. Bisher ist die Digitalisierung der landwirtschaftlichen Betriebe oftmals mit einer hohen Investition in Technik verbunden und damit für kleinstrukturierte Betriebe, wie sie im Landkreis Böblingen größtenteils vorgefunden werden, meist nicht rentabel. Mit der Entwicklung einer auf 5G-basierten Technik soll es möglich werden, die Investitionskosten zu senken. Ein 5G-Netz kann dazu genutzt werden, rechenintensive Aufgaben nicht mehr lokal auf den Anbaugeräten oder Traktoren durchzuführen, sondern über das 5G-Netz auszulagern.
5G-Campus Netz
Zur Echtzeitvernetzung von Prozessen im Bereich des Smart Farming werden leistungsstarke Funktechnologien benötigt, da anders als im industriellen Umfeld keine kabelgebundenen Lösungen eingesetzt werden können. Durch die hohe Leistungsfähigkeit des 5G-Standards schafft das auf der Versuchsstation Agrarwissenschaften, Teilstation Ihinger Hof (Universität Hohenheim) installierte 5G-Campusnetz ideale Voraussetzungen, um den zu untersuchenden Anwendungsfall der bedarfsorientierten Düngung umzusetzen. Dafür wurde ein zentraler Funkstandort am Ihinger Hof errichtet, der über drei 5G Makro-Sektoren und einen LoRaWAN-Sektor, sowie dezentrale WiFi-Access-Points, die umliegenden Versuchsfelder versorgt.
Die Daten der Sensoren unterschiedlicher Systeme werden fusioniert, um die Ermittlung des Düngebedarfs zu optimieren. Um die Düngeentscheidung während der Bewirtschaftung treffen zu können, wird die Sensorik des Bewirtschaftungsgerätes über das niedrig latente 5G-Netz direkt an die lokale Edge Cloud zur Weiterverarbeitung angebunden und die entsprechende Entscheidung an die Aktoren der Geräte zurückgeschickt. Dadurch wird die Übertragungs- und Verarbeitungszeit minimiert, womit eine quasi Echtzeit Reaktion auf der sich bewegenden Maschine erreicht wird
