Architektur eines unabhängigen Expertennetzes für die Landwirtschaft für das Zeitalter der Digitalisierung (FarmExpert 4.0)

Obwohl die Landwirtschaft technologischen Neuerungen in der Produktion aufgeschlossen ist und diese einsetzt, ist gerade die landwirtschaftliche Beratung bisher noch verhältnismäßig wenig digitalisiert. Es ist gängige Praxis in der landwirtschaftlichen Produktion und Beratung, gesetzliche Regelungen, Fachliteratur und Betriebsdaten in analoger Datenform zu verwenden und in unstrukturierte, digitale Dokumente zu übertragen. Im vorliegenden Projekt wird zur Unterstützung der Landwirte und der Pflanzenbauberatung ein prototypisches Entscheidungshilfesystem entwickelt, welches die Beratung in der Landwirtschaft digital unterstützt. Das System erleichtert die Wissensvernetzung, indem es aktuelles Fach- und Expertenwissen sowie individuelle Betriebsdaten abruft, aufbereitet und zweckgebunden auswertet.

Für die Pflanzenbauberatung ergeben sich durch integrative und datengetriebene Ansätze neue Chancen und Herausforderungen. Die Aufgabe, über den Einzelbetrieb hinaus bei der überbetrieblichen Analyse der zeit- und ortsgebundenen Daten betriebsindividuell zu beraten, erfordert eine gute Vernetzung. Der Pflanzenbauberater mit langjährigen Erfahrungen und aktuellem Fachwissen ist hierbei für den interdisziplinär arbeitenden Landwirt eine große Hilfe, um dem steigenden Effizienz- und Qualitätsdruck aller Stakeholder der gesamten Wertschöpfungskette gerecht zu werden. Dieser Experte ist wiederum auf einen themen- und fragenspezifisch schnellen Zugriff auf personalisiertes und standortspezifisches Wissen in gesicherter Datenqualität angewiesen (s. Abb. 1).

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Abb. 1: Vernetzung des internen und externen Daten-Ökosystems

Um diese Herausforderungen zu meistern, bietet es sich an, die Landwirte und Berater mittels eines entsprechenden Expertennetzes zu unterstützen. Dieses Expertennetz integriert verschiedenste Datenquellen fachlich und technisch in eine einheitliche Wissensbasis, um in einer Abfrage auf sämtliches Wissen gleichzeitig zugreifen und entsprechende Zusammenhänge herstellen zu können. Das Verbundprojekt verwendet zur Umsetzung dieser Datenkonnektivität Semantic Web Technologien wie OWL-Ontologien und SPARQL-Abfragen (SPARQL Protocol and RDF Query Language). Diese Technologien ermöglichen es, diese Daten hinsichtlich ihrer Bedeutung, d. h. semantisch, zu modellieren und zur Verfügung zu stellen.

In den weiteren Projektphasen ist geplant, bei der Integration von bisherigen und zukünftigen Datenquellen verstärkt maschinelle Schnittstellen einzusetzen, um größere Datenmengen zu importieren. Der Abdeckungsgrad und das Hintergrundwissen für häufige landwirtschaftliche Fragen könnte dadurch wesentlich erhöht werden. Außerdem hilft es dem Anwender, flexibler auf Änderungen bei fachlichen und gesetzlichen Gegebenheiten zu reagieren.
Ein weiterer Fokus im weiteren Verlauf des Projekts wird der maschinelle Live-Zugriff auf bestehende Datenbanken und Webservices sein. So könnten aktuelle Daten wie beispielsweise Wettervorhersagen bei Entscheidungsfindungen mit einfließen und mit bestehenden landwirtschaftlichen Software-Systemen verknüpft werden. Ein weiteres Ziel ist, Landwirte langfristig zu entlasten, indem Betriebsdaten und Feldmaßnahmen nur einmalig direkt bei der Ausführung eingegeben und vom gleichen oder von anderen Systemen mehrfach automatisch wiederverwendet werden – eine  Einwilligung des Landwirts zur Weitergabe dieser sensiblen Daten vorausgesetzt.

Letztendliches Ziel des Forschungsprojekts FarmExpert 4.0 ist die Entwicklung einer Architektur eines dauerhaft nutzbaren Expertennetzwerks für die pflanzliche Produktion. Die Unabhängigkeit von Unternehmensinteressen, eine kontinuierliche Verfügbarkeit, die Datensicherheit und der Datenschutz stehen bei der Entwicklung im Fokus.

Bitte beachten Sie dazu auch das Dokument "Mehr Daten für Beratung" sowie die weiteren Publikationen und Pressemitteilungen im Anschluss daran.

Publikationen

Weckesser, F.; Peisl, S.; Beck, M.; Hartmann, A.; Röhrl, G.; Kessler, I.; Perzylo, A.; Rickert, M. (2020): Daten vernetzen, unabhängig beraten. Bayerisches Landwirtschaftliches Wochenblatt (16), S.22-23.
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Das unter Projektleitung der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf durchgeführte Forschungsprojekt Farm-Expert 4.0 soll eine breite digitale Datengrundlage schaffen. Damit will das Landeskuratorium für pflanzliche Erzeugung in Bayern e.V. (LKP) die betriebs- und standortindividuelle Beratungsqualität und -effizienz weiter steigern. Die digitale Bereitstellung von landwirtschaftlichem Fachwissen erhöht den Aussagewert und unterstützt Landwirt und Beratung bei der Entscheidungsfindung. Der Beitrag erläutert Zielsetzungen, Vorgehensweisen und erste Ergebnisse des Projekts sowie Ausblicke zur Implementierung und Verstetigung in der Praxis.

Nafissi, A.; Weckesser, F.; Kessler, I.; Rickert, M.; Pfaff , M.; Peisl, S.; Beck, M. (2019): Wissensbasierte digitale Unterstützung in der Pflanzenbauberatung. Lecture Notes in Informatics, Informatik in der Land,- Forst- und Ernährungswirtschaft, Proceedings 2019 (287), S.145-150.
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Vorträge

Peisl, S. (2017): Nah und Fernerkundung im Rahmen des Forschungsprojektes Farm-Expert 4.0. Vortrag beim Parlamentarischen Abend der Landtagsabgeordneten Bayerns, 17.05.2017.

Presseberichte und Medienbeiträge

Newsmeldung HSWT, .; Peisl, S.; Beck, M.; Weckesser, F. (2017): Start des Forschungsprojekts FarmExpert 4.0 - Digitalisierungsoffensive in der bayerischen landwirtschaftlichen Beratung. Infodienst Weihenstephan, Ausgabe Juli/August 2017.
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