Reportage

Bauernschlau

Bei Digitalisierung denken viele an Start-ups, IT und Industrie. Doch der digitale Wandel hat ausgerechnet eine der ältesten Branchen der Welt besonders radikal erfasst. Und die größte Umwälzung steht der Landwirtschaft womöglich erst noch bevor.

Text Thomas Schmelzer Fotos Marian Lenhard

Als Andrea Rahn-Farr vor 19 Jahren in den Milchhof im hessischen Büdingen einstieg, hatte sie vom Wort Digitalisierung noch kaum etwas gehört. Die ersten massentauglichen Handys mit hoch auflösenden Displays eroberten gerade den Markt und am Hof verbrachte Rahn-Farr fast vier Stunden pro Tag damit, ihre Kühe zum Melken zu treiben. „Die Arbeit war ziemlich anstrengend“, erinnert sich Rahn-Farr und steigt in ihre Gummistiefel. Die 48-Jährige bewirtschaftet heute noch immer den Hof. Doch bis auf die Gummistiefel ist von der alten Welt nur wenig geblieben.

Statt 160 Kühen betreut Rahn-Farr mit ihrem Mann heute 430 Milchkühe und 400 Jungtiere auf dem Hof. Statt die Kühe mühsam unter die Melkmaschine zu locken, suchen die Tiere den vollautomatischen Melkroboter selbstständig auf. Statt abends den Stall ausmisten zu müssen, fegt jede Stunde ein mechanischer Schieber den Dreck der Tiere weg. Aus dem analogen Hof ist ein digitalisierter, hochgradig vernetzter Agrarbetrieb erwachsen, auf dem Überwachungskameras die Entwicklung der Kälber kontrollieren und ein Trinkroboter frische Nahrung anrührt.

Während Rahn-Farr mit ihren Gummistiefeln den Hof überquert, erzählt sie, wie sich die Arbeit in den vergangenen Jahren gewandelt hat. Wie sie sich zu einer halben IT-Expertin fortgebildet hat und jeden Morgen als Erstes auf die Stallinfos auf ihrem Smartphone schaut. Dann ist sie beim Herz des Anwesens angelangt. Der modernste Stall des Betriebs liegt auf einer Anhöhe, hier sind die Milchkühe untergebracht. Vor drei Jahren haben Rahn-Farr und ihr Mann 2,5 Millionen Euro in den Bau investiert. Das neue Zuhause sollte für die Kühe komfortabel und tierfreundlich sein. Gleichzeitig wollte Rahn-Farr so effizient wie möglich produzieren.

Das Ergebnis ist ein hochmodernes Bauwerk, vollgepackt mit Technik. Ein Hightechstall, der mit den idyllischen Holzverschlägen aus Milchreklamen so viel zu tun hat wie Profifußball mit Kreis-ligaderbys. Jede Kuh trägt hier einen Peilsender am Bein. Kreisrunde Empfänger an der Decke fangen die Daten auf. Um den Hals der Tiere baumeln Sensoren, die typische Fressbewegungen registrieren. Mithilfe der Daten kann Rahn-Farr genau sagen, wo eine Kuh gerade ist oder wie viel sie gefressen hat, wann sie sich bewegt und ob sie zu lange liegt. Sobald ein Wert vom Durchschnitt der Kuh abweicht, schlägt das System Alarm. Die Rollläden an den Seiten des Stalls fahren je nach Wetter automatisch hoch und herunter. „Unser Roboterstall“, sagt Rahn-Farr und schmunzelt.

 

 

SCIENCE-FICTION WIRD REALITÄT

Was sich wie Science-Fiction anhört, ist in der heutigen Landwirtschaft längst Realität. Kühe, die mehr Sensoren mit sich herumtragen als viele Menschen, gehören darin genauso zum Alltag wie Melkanlagen, die vollautomatisch die Milchqualität beurteilen, und Hofbesitzer, die über Datenschnittstellen fachsimpeln. Unbemerkt von der Öffentlichkeit hat die Digitalisierung eine Branche erfasst, von der viele noch immer das romantische Bild des natur-verbundenen Kleinbauern im Kopf haben. Ausgerechnet in einer der ältesten und traditionsbewusstesten Branchen der Welt wälzt der digitale Wandel Geschäftsmodelle und Arbeitsabläufe radikal um.

Während Landwirte über Jahrhunderte ihren Sinnen vertrauten, setzen sie nun immer öfter Sensoren, Kameras und Satellitenbilder ein. Während sie bis vor Kurzem auf Basis von Durchschnittswerten und mithilfe ihres Erfahrungsschatzes festlegten, wann sie Felder düngen oder Kühe besamen sollten, überlassen sie solche Entscheidungen heute zunehmend Algorithmen und künstlicher Intelligenz. Längst schwirren Satelliten über Äcker hinweg und senden Informationen zum optimalen Erntezeitpunkt an den Wirt. Streumaschinen werfen perfekt portionierte Düngermengen auf Basis von Liveberechnungen ab. Und Schlepper navigieren per GPS-Signal selbstständig übers Feld.

Bereits vor vier Jahren machten Sensortechnik, Elektronik und Software 30 Prozent der Wertschöpfung in der Agrarwirtschaft aus. In der Automobilbranche lag der Anteil zur gleichen Zeit bei zehn Prozent. Jeder zweite Landwirt nutzt heute laut einer Bitkom-Studie digitale Technik. Die Banker von Goldman Sachs schätzen das Marktvolumen für die Digitalisierung der Landwirtschaft auf rund 240 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Und die amerikanische Statistikbehörde für Arbeit schätzt, dass mehr als jeder zweite Job in der Landwirtschaft automatisiert werden kann.

DIE REVOLUTION KOMMT ERST NOCH

Rainer Winter von der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft beobachtet die rasante Digitalisierung auf dem Feld seit Jahren. Und er glaubt, dass sie gerade erst richtig Fahrt aufnimmt. Viele Technologien existieren bereits seit Jahren, argumentiert er. Aber für die meisten Landwirte lohnten sie sich lange Zeit nicht. Erst in den vergangenen Jahren, als Sensoren, Rechenpower und Software günstiger wurden, sprang die Technologie von den Laboren der Wissenschaftler aufs Feld. „Seitdem erleben wir in der Landwirtschaft eine stille, aber kontinuierliche Revolution“, sagt Winter.

Der Beruf des Landwirts habe sich durch diese Entwicklung in den vergangenen zwei Jahrzehnten extrem gewandelt, erzählt er. Wer heute einen Hof bewirtschafte, müsse als All-in-one-Manager agieren, sich parallel um Buchhaltung, Felder, Tiere und Technik kümmern. Gleichzeitig, glaubt Winter, könnte die wahre Revolution der Branche erst noch bevorstehen: Mit jedem Landwirt, der in digitale Techniken investiert, wächst der Datenberg – und damit die Chance, dass sich die Prognosequalität selbstlernender Algorithmen verbessert. Je genauer wiederum die Prognosen, desto eher lohnt sich für Landwirte der Kauf. Obwohl Winter überzeugt ist, dass die Beziehung zwischen Landwirt und Tier sowie die Erfahrung des Bauern weiterhin an oberster Stelle stehen werden, glaubt er auch: „Wenn man in Zukunft größere Flächen oder Tierherden bewirtschaften will, wird künstliche Intelligenz immer wichtiger werden.“ Ausgerechnet in der Landwirtschaft zeigt sich somit, was der digitale Wandel mit traditionellen Branchen anstellen wird, wie er gestaltet werden kann, welche Fallstricke es gibt und wo die Zukunft schon heute funktioniert.

Während sich Andrea Rahn-Farr in ihrem automatisierten Stall den Weg durch die Kühe bahnt, erzählt sie von den Reaktionen, die sie immer wieder auf die Digitalisierung ihres Hofs bekommt. „Wenn ich meinen Stall Besuchergruppen zeige, sagen die, dass sie lieber alles wie früher hätten.“ Viele Menschen würden davon ausgehen, dass die traditionelle Haltung automatisch besser sei für die Kuh. „Das stimmt aber nicht“, sagt Rahn-Farr. „Die Daten, die ich durch das System bekomme, helfen mir ja gerade zu erkennen, was jede Kuh wirklich braucht.“

Auf dem Weg zur anderen Stallseite trottet Kuh Nummer 2514 hinter ihr her und stupst sie immer wieder an. „Die könnte brünstig sein“, vermutet Rahn-Farr. Brünstige Tiere bewegen sich mehr. Später, gegen Mittag, überprüft Rahn-Farr am Computer, ob ihre Vermutung über Kuh Nummer 2514 stimmt. Und tatsächlich leuchtet am Bildschirm neben fünf anderen Alarmen ein Brunsthinweis auf. Die Grafik zeigt die Bewegung von Kuh 2514 in den letzten Tagen an. Zuerst bleibt die Kurve gleich, dann steigt sie plötzlich an. Heute habe sie das beim Kontrollgang ja auch selbst entdeckt, sagt Rahn-Farr. „Aber bei der Menge an Kühen, die wir haben, kann einem so was auch schnell durchrutschen.“

MEHR EFFIZIENZ, MEHR ERTRAG

Wie in anderen Branchen geschieht der Wandel auch in der Landwirtschaft graduell. Digitale Technik unterstützt die Landwirte, aber wichtige Entscheidungen treffen sie weiterhin selbst. Es ist Andrea Rahn-Farr, die am Ende bestimmt, welche Kuh besamt werden soll. Die digitalen Hinweise helfen ihr dabei und steigern die Effizienz. Durch die Automatisierung auf dem Hof müssen sich Rahn-Farr und ihre Mitarbeiter um jede Kuh nur noch 30 Stunden pro Jahr kümmern, früher waren es 40. Mit der gleichen Anzahl an Fachkräften kann Rahn-Farr so deutlich mehr Kühe halten.

 

 

DIGITALE PIONIERIN

Andrea Rahn-Farr ist Land­wirtin – und mittlerweile auch halbe IT-­Expertin.
Auf ihrem Hof nehmen ihr Sensoren, Roboter und Algorithmen lästige Arbeiten ab.

 

Michael Clasen, Professor für Agrar-informatik an der Hochschule Hannover, glaubt, dass es bei dieser reinen Unterstützung nicht bleibt. Bislang habe die Technik in Form von Sämaschinen, halbautonomen Schleppern oder smarten Mähdreschern vor allem die Muskelkraft der Landwirte ersetzt. „Jetzt aber fängt sie an, auch die Kompetenz und Erfahrung der Landwirte durch Algorithmen und künstliche Intelligenz teilweise zu übertrumpfen“, sagt er.

Um ein Gefühl für die Transformation auf dem Acker zu entwickeln, vergleicht Clasen die Landwirtschaft gern mit mittelständischen Unternehmen: ähnliche Umsätze, ähnlich viel Personal. „Wenn man beide Gebiete nebeneinanderlegt, ist die Landwirtschaft in Sachen Digitalisierung deutlich vorn“, bilanziert er. In vielen Bereichen der Digitalisierung übernehme sie sogar eine Vorreiterrolle.

 

 

Sollte die Geschwindigkeit der Veränderung anhalten, kann sich Clasen schon in einem Jahrzehnt Felder vorstellen, die sich mit einer Art digitalem Geist selbst bewirtschaften. In dem Szenario, das er entwirft, schlägt intelligente Software dem Landwirt vor, was er auf seinen Feldern ökonomisch effizient anbauen kann. Nach der Entscheidung des Landwirts kümmern sich die Felder dann um sich selbst. Mithilfe von Sensoren und Satellitenfotos beurteilen sie, welche Nährstoffe sie brauchen, wann sie abgeerntet werden müssen und welche Schädlinge zu bekämpfen sind. Autonome Roboter führen die Befehle des Ackers aus. „Die Felder könnten ein digitales Bewusstsein entwickeln“, sagt Clasen. Eine softwaregestützte, digitale Repräsentanz.

SENSOREN STATT FAUSREGELN

Ganz so weit ist Daniel Bohl noch nicht. In Trams, 25 Kilometer südlich der Ostsee, manövriert der Ackerbauer seinen Schlepper mit dem angehängten Düngerstreuer für die Stickstoffdüngung noch eigenhändig über das Feld. Vor ihm erstrecken sich grüne und gelbe Äcker bis zum Horizont, nur ab und an durchbrechen Büsche und Bäume das Bild. Für die Wariner Pflanzenbau eG verantwortet der 47-Jährige zwischen Schwerin und Wismar etwa 2.950 Hektar Anbaufläche. Pro Jahr erntet seine Genossenschaft rund 13.000 Tonnen Getreide und noch einmal doppelt so viel Mais. Das Gebiet der Felder zieht sich 10 Kilometer in die Länge, in der Breite weitet es sich 15 Kilometer aus.

Als Bohl vor 18 Jahren nach dem Studium in der Genossenschaft anfing, hatte auch er vom Zauberwort Digitalisierung noch nicht viel Konkretes gehört. Welches Feld welche Nährstoffe zu welchem Zeitpunkt braucht, entschieden die Landwirte mit Augenmaß. „Da hat man sich neben das Feld gestellt und einer hat gesagt, dass der Weizen da hinten ja ganz gut steht, aber hier vorne ziemlich schlecht – und dann hat man entsprechend gedüngt“, erzählt Bohl. Natürlich habe man sich auch schon damals Notizen gemacht, sie mit den eigenen Erfahrungen abgeglichen und seine Schlüsse gezogen. „Aber bei so einem riesigen Gebiet, wie wir es bewirtschaften, kann man kaum den Überblick behalten.

Heute unterstützen Bohl Sensoren und Computerchips. Bevor er an diesem Morgen in den Schlepper gestiegen ist, hat er die Grünfärbung seines Winterweizens gemessen, aus der der Stickstoffbedarf für die Pflanzen abgeleitet wird, und die Daten in den Bordcomputer des Schleppers geladen. Jetzt lenkt er den Traktor bloß noch über die Spur. Sensoren am Dach des Schleppers scannen die Weizenhalme in allen Richtungen und vergleichen die Daten mit dem Referenzwert. In Sekundenbruchteilen schicken sie das Ergebnis zum angehängten Streuer, der den Stickstoffauswurf automatisch reguliert. „So können wir viel genauer düngen und sparen auch noch Stickstoff ein“, sagt Bohl.

 

 

DIE BESSEREN AUGEN
Sensoren scannen die Felder ab. Der Bordcomputer berechnet aus ihren Daten die optimale Düngemenge. Dem Landwirt bleibt die Aufgabe des Kontrolleurs.

Zwei Stunden später schaut sich Bohl in seinem Büro das Ergebnis der Stickstoffgabe an. Am Bildschirm seines PCs leuchtet der Umriss des Schlags, über den er gefahren ist. Die Software hat darüber blaue Abstufungen gelegt. „Je intensiver der Blauton, desto mehr Stickstoff ist gefallen“, sagt Bohl. Auf das 23,5 Hektar große Feld hat er eben 4.293 Kilo Dünger gestreut. Die ausgebrachte Menge schwankt aber enorm. An manchen Stellen hat der Streuer 20 Kilo Dünger verteilt, an anderen ist es fünf Mal so viel. „So genau kann man das mit bloßem Auge auch nach Jahrzehnten Erfahrung nicht erkennen und steuern“, sagt Bohl.

Das Prinzip, mit dem Bohl den Stickstoff ausbringt, funktioniert fast genauso für die langfristige Düngung der Felder mit Kalium, Phosphor oder Kalk. Dafür greift Bohl nicht auf eigene Sensoren, sondern auf Bodenanalysen eines Dienstleisters zurück. Dessen Daten speist er ebenfalls in die Computer seiner Schlepper ein.

Im Maisanbau will er dieses Jahr zum ersten Mal die Ernte-App seines Saatgutherstellers austesten. Mithilfe von Satellitenfotos wertet sie die Trockenmasse des Maises auf dem Feld aus. Bohl bekommt anschließend nur noch die elektronische Nachricht, wann der optimale Erntezeitpunkt ist und er seine Erntemaschinen losschicken muss.

DEN EIGENEN KOPF ANSCHALTEN

Was für Ackerbauer Bohl und Milchproduzentin Rahn-Farr eine große Erleichterung bedeutet, ist für die Hersteller der digitalen Systeme gleichzeitig ein riesiger Markt. Um dort ihre Stellung zu sichern, legen sie eigene, oft inkompatible Standards fest – zum Ärger der Bauern. „Für tausend Probleme gibt es heute tausend Systeme“, klagt Oliver Martin, der früher selbst einen Hof bewirtschaftet hat und heute mit seinem Unternehmen Farmblick Landwirte in Sachen Digitalisierung berät. Martin glaubt, dass die Herausforderung der Zukunft ist, die einzelnen Systeme zu vernetzen und praxistauglichere Standards für Soft- und Hardwareanwendungen zu schaffen. Erst danach könnten Szenarien, in denen künstliche Intelligenz selbstständig Felder oder Ställe bewirtschaftet, Realität werden.

 

HILFE VON OBEN
Daniel Bohl setzt auf die Weisheit der Daten und kann mit seinem Smartphone jederzeit auf sie zugreifen. Trotzdem vertraut er weiterhin auf seine Erfahrung und das eigene Gefühl.

Im hessischen Büdingen musste auch Andrea Rahn-Farr solche Probleme mit Standards lösen. Ihr Melkroboter und das Sensorsystem stammen von zwei verschiedenen Herstellern. Zunächst herrschte deswegen Funkstille im Stall. Mittlerweile funktioniert die digitale Kommunikation und Rahn-Farr kann sich für die Zukunft eine noch tiefer greifende Vernetzung vorstellen. Neben Chips für Hals und Fuß gibt es auch Sensoren, die direkt aus dem Pansen der Kühe Informationen liefern. „Vielleicht gehe ich irgendwann nur noch mit einer Augmented-Reality-Brille durch den Stall und kann genau sehen, wo welche Kuh mit welchen Parametern steht“, sagt sie.

Auch für Ackerwirt Daniel Bohl aus Trams an der Ostsee ist die Digitalisierung seines Hofs noch längst nicht abgeschlossen. Die Systeme für das punktgenaue Düngen will er in Zukunft auch für Pflanzenschutzmittel einsetzen. Sobald er mehr Daten gesammelt hat, sollen Prognosesysteme folgen. Befürchtungen, dass die digitale Technologie seinen Beruf bald überflüssig machen könnte, hat er trotz des Fortschritts übrigens nicht. „Die digitale Technik hilft uns enorm“, sagt er. „Aber am Ende müssen wir unseren Kopf immer noch selbst anschalten.“