Tier- und Pflanzenarten schützen mit künstlicher Intelligenz: Agrarsysteme der Zukunft

BERLIN (IT BOLTWISE) – Etwa eine Million Tier- und Pflanzenarten sind international aktuell vom Aussterben bedroht. Ob in Gewässern oder an Land: Überall geht die Biodiversität – also die Vielfalt des Lebens – zurück. Forscher schätzen, dass das Artensterben bereits im Durchschnitt zehn- bis hundertfach schneller voranschreitet, als es in der Evolution üblich ist. Es ist also höchste Zeit für den Menschen zu handeln.

Der Verlust der Vielfalt der Tier- und Pflanzenwelt ist für die Existenz der Menschheit ebenso bedrohlich wie der aktuell heiß diskutierte Klimawandel. Um beides zu schützen brauchen wir Forschung und Innovationen. Vor allem die Künstliche Intelligenz bietet ein enormes Potenzial, um hierbei zu helfen. Wie wir KI nutzen können, wurde bei der Diskussionsrunde „KI als Artenschützer: Chancen für Agrarsysteme der Zukunft und den Erhalt der Artenvielfalt“ thematisiert, zu der Ministerin Anja Karliczek Expertinnen und Experten sowie interessierte Bürgerinnen und Bürger nach Berlin eingeladen hatte.

„Künstliche Intelligenz ist nicht gut oder böse – KI ist das, was wir aus ihr machen. Lassen Sie uns diese Technologie nutzen: Für den Artenschutz, für unseren Planeten, für ein besseres Leben“, sagte Anja Karliczek zum Auftakt als Keynote des Events. Insbesondere für die Agrarsysteme der Zukunft sehe sie viele Chancen durch Künstliche Intelligenz. Nutzbare Daten zum Wetter und Klima, zur Bodenbeschaffenheit und zu Anbaubedingungen, zu Umwelteinflüssen oder zur Artenvielfalt auf dem Feld: Solche Informationen könne Künstliche Intelligenz erfassen und automatisiert auswerten, um Lösungen für neue, nachhaltige Agrarsysteme zu finden, so die Ministerin in Berlin.

Das Potenzial von KI in der Landwirtschaft ist enorm – es könnte uns helfen, eine der großen Herausforderung der Agrarwirtschaft zu lösen: Landwirte müssen durch den Anstieg der Population in Zukunft mehr und mehr Menschen auf der ganzen Welt mit Lebensmitteln versorgen, ohne dabei unserer Natur zu schaden. Vergrößern wir unsere Felder, nehmen wir Tieren und anderen Pflanzen zunehmend ihren Lebensraum weg. Setzen wir nur auf Monokulturen, leidet die Vielfalt des Lebens auf dem Feld und das betrifft wiederum die Menschheit und die Lebensqualität unserer Nachfahren. Steigern wir den Einsatz von Pestiziden, schaden wir allen Lebewesen auf unserem Planeten. Künstliche Intelligenz ist die Lösung, um solche Herausforderungen meistern zu können: Sie kann helfen, Artenschutz und Landnutzung besser in Einklang zu bringen.

Wie das umgesetzt wird erforschen Wissenschaftler in dutzenden Projekten, welche das Bundesforschungsministerium mit finanziellen Mitteln fördert – unter anderem im Rahmen der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie. Für dieses Projekt stehen 40 Millionen Euro für die Forschung zu „Agrarsystemen der Zukunft“ bereit. Ziel des Forschungsprojektes sind unter anderem neue, systemische Lösungen für eine Agrarproduktion der Zukunft, die über konventionelle Ansätze hinausgehen.

Ein Forscher, der die Landwirtschaft in die Zukunft bringen möchte, ist Enno Bahrs. Er ist der Direktor des „Instituts für Landwirtschaftliche Betriebslehre“ an der Universität Hohenheim stellte in der Diskussionsrunde das Verbundprojekt „Landwirtschaft 4.0: Ohne chemisch‐synthetischen Pflanzenschutz“ vor. Ziel dieses Projektes ist es, ein Umdenken in der landwirtschaftlichen Produktion anzustoßen: Weg von chemischen Pflanzenschutzmitteln aber mit dem Einsatz von Mineraldüngern. Die Beteiligten in diesem Projekt wollen eine neue Ackerbaustrategie untersuchen und weiterentwickeln.

„Wir setzen auf modernste automatisierte und digitalisiert vernetzte Technologien“, erklärt Bahrs in Berlin. Ein Beispiel dafür sind intelligente Hacksysteme. Während aktuelle Systeme nur zwischen den Reihen der Kulturpflanzen undifferenziert Unkräuter hacken, haben ihre intelligenten Nachfolger einen entscheidenden Vorteil: „Mit blitzschnellen Präzisionsschlägen können sie auch direkt in der Reihe der Kulturpflanzen Unkräuter beseitigen“, erklärt Bahrs weiter. „Wer diese Technik einsetzt, braucht also weniger chemische Pflanzenschutzmittel beziehungsweise weniger Arbeitskräfte“, so der Experte.

In Zukunft kann diese Technologie dank Künstliche Intelligenz weiterentwickelt werden. Daher erproben Forscher auch Robotertechnologie, welche mittels KI „gute“ von „schlechter“ Begleitflora mit dazugehöriger Fauna unterscheiden können. Nützliche Begleitflora bleibt dann bei Bedarf stehen – und bietet einen besseren Lebensraum für Insekten und Co. „Dank Digitalisierung und KI können Landwirtschaft und Naturschutz weniger Gegensätze aufweisen“, meint Bahrs. Die Chancen der Technologie sieht er dabei für alle Landbauarten, egal ob sie konventionell oder ökologischer wirtschaften. „Unabhängig davon kann ein Ackerbausystem wie NOcsPS den ökologischen Landbau bezüglich alternativer Düngungsstrategien und veränderten Fruchtfolgen inspirieren. Im konventionellen Landbau kann ein Ackerbausystem wie NOcsPS dazu beitragen, weniger chemische Pflanzenschutzmittel einzusetzen“, so der Wissenschaftler.