6 Milliarden Dollar jährliche Ersparnis dank Sensoren für Landwirte

Es ist eine Innovation, die den Stickstoffverlust von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen reduzieren wird: Die Entwicklung von Nitratsensoren trägt zur Steigerung der Ernteerträge bei. Die Innovation wird eine Messung des Stickstoffgehalts der Pflanzen in nur drei Sekunden ermöglichen. Laut dem für die Sensoren verantwortlichen Unternehmen EnGeniousAg, geben Landwirte weltweit bisher jährlich Milliarden von Dollar für Stickstoffdünger aus – was sich schon bald ändern könnte.

„Die Sensoren von EnGeniousAg schätzen die optimale Düngermenge anhand von Nitratuntersuchungen. Chemische Schwankungen im Boden, die Genetik der Pflanzen und andere Faktoren machen es bisher schwierig zu bestimmen, wie viel Nitrat die Pflanzen tatsächlich nutzen können“, erklärt James Schnable, Mitbegründer von EnGeniousAg und Professor für Agronomie an der Universität von Nebraska. Dem Geschäftsführer zufolge könnten die korrekt identifizierten Nitratwerte dazu beitragen, Landwirten jährlich bis zu 6 Milliarden Dollar zu sparen – ohne einen Verlust der Ernteerträge.

Stickstoffdünger gehören zu den teuersten Aufwendungen in der Landwirtschaft. Zudem ist ein übermäßiger oder unnötiger Einsatz ist nicht nur eine Ressourcen-Verschwendung, sondern auch schädlich für die Umwelt, sowie die Luft- und Wasserqualität.

EnGeniousAg erhielt kürzlich eine Zuwendung von der National Science Foundation (NSF) in Höhe von 1 Million Dollar zur Förderung der Entwicklung dieser Sensoren. Dieser finanzielle Unterbau ermöglicht großflächige Feldversuche mit unterschiedlichen Düngermengen. Damit lässt sich das entwickelte Vorhersagemodell des Unternehmens validieren und verbessern. Zudem können die gemessenen Nitratmengen in Maisfeldern bei den Empfehlungen der Düngermengen helfen. Die NSF-Finanzierung wird es EnGeniousAg außerdem ermöglichen, eine Partnerschaft mit Premier Crop Systems und Soil View einzugehen. Die beiden Präzisionslandwirtschaftsunternehmen aus Iowa in den USA sollen die Feldversuche an mehreren Standorten mit unterschiedlichen Stickstoffdüngemittelanwendungsraten durchführen.

Das geistige Eigentum von EnGeniousAg umfasst bereits mehrere Patentanmeldungen zu verschiedenen Aspekten der Sensortechnologie.

Präzisionslandwirtschaft

Das US-Unternehmen SkyQuest erwartet, dass der Markt für Präzisionslandwirtschaft bis 2028 mehr als 16 Milliarden US-Dollar betragen wird. Der Prognose zufolge soll die jährliche Wachstumsrate zwischen 2022 und 2028 bei etwa 12,8 % liegen. Die Haupttreiber dieses Wachstums sind die zunehmende Verbreitung von Internet-of-Things (IoT)-Geräten und anderen arbeitsbasierten Technologien. Auch der Agrarsektor steht an der vordersten Front des technologischen Wandels, insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Drohnen, Satellitenbildern, Datenanalytik und Künstlicher Intelligenz (KI).

So hilft KI beispielsweise bei der Qualitätssicherung der Ernte und der Verkürzung der Transportzeiten in den Handel. Laut P&S Intelligence wird der Markt für Künstliche Intelligenz in der Landwirtschaft bis 2030 voraussichtlich 8,3 Millionen US-Dollar wert sein.

Auch im Bereich der Präzisionslandwirtschaft arbeitet Künstliche Intelligenz Hand in Hand mit IoT-Geräten, zum Beispiel für die Bewässerungskontrolle, Feldkartierung und mehr. IoT wird aufgrund seiner vielen Vorteile, wie der Sammlung und Verwaltung großer Datenmengen, immer beliebter im Agrarsektor. Darüber hinaus liefern die IoT-Sensoren den Landwirten genaue Informationen über den Nährstoffgehalt des Bodens, Ertragsproduktivität, Insektenbefall und andere Indikatoren, die zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Verfahren und zur Steigerung der Erzeugnisqualität beitragen.

Ein weiterer Trend in der Präzisionslandwirtschaft ist der Einsatz von Robotern. Dies ist ein Markt, der laut Data Bridge Market Research bis 2030 voraussichtlich 83,6 Millionen US-Dollar erreichen wird. Bereits im Jahr 2022 wurde er auf 8,2 Millionen US-Dollar geschätzt, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 33,7 % im Prognosezeitraum 2023 bis 2030 entspricht. Dieses Wachstum wird hauptsächlich durch das gestiegene Bewusstsein der Landwirte für die Vorteile von Smart Farming, wie dem Einsatz von Robotern, Sensoren und standortbasierten Systemen in landwirtschaftlichen Betrieben, vorangetrieben.

Auch das Melken ist ein Bereich, der die Zunahme von Agrarrobotern vorantreiben wird. Schon seit längerer Zeit sind Roboter in der Milchproduktion im Einsatz. Dies hat dazu beigetragen, die Arbeitskosten zu senken und den Ertrag zu steigern. Etwa 7 Minuten dauert das technische Melkverfahren: Zeit, die die Landwirte für die allgemeine Gesundheit der Herde und die Arbeit mit und am Tier aufwenden können. Es ist also nicht verwunderlich, dass auch der globale Melkrobotermarkt wächst, der 2021 auf 1,7 Millionen US-Dollar geschätzt wurde und bis 2031 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,3 % auf einen Umsatz von 6,9 Millionen US-Dollar steigen soll. Europa hatte im Jahr 2021 den größten Anteil an diesem Markt. Dies ist auf die Präsenz großer Unternehmen in der Region, der Nachfrage nach besseren Arbeits- und Tierhaltungsbedingungen und den Bedarf einer gesteigerten Milchproduktion, zurückzuführen.

Der allgemeine Markt für Agrarroboter setzt ebenfalls auf Technology-as-a-Service. Verdant Robotics hat das Robots-as-a-Service (RaaS)-Modell eingeführt, um Landwirten den Zugang zu Roboterlösungen zu erleichtern. Diese können bei einer profitableren und nachhaltigeren Arbeit unterstützen.