EINLEITUNG Allgemeines Schon immer war die Landwirtschaft - insbesondere in Deutschland - Innovationstreiber neuer Technologien und Entwicklungen. So beschreibt Johnson, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Technisierung der Landwirtschaft und dem Wohlstand eines Landes bestehe1. Dies zeigt sich besonders an der Anzahl von Personen, die in der Landwirtschaft tätig sind. In Deutschland fiel die Anzahl der Erwerbstätigen in der Landwirtschaft von 22,5 % im Jahre 1950 bis heute auf 1,5 %. Trotz allem werden aktuell in Deutschland mehr Lebensmittel produziert als jemals zuvor2. Der durchschnittliche Hektarertrag eines Weizenfeldes hat sich seit 1900 um das 4-Fache von 1.85 Tonnen auf 7.64 Tonnen im Jahr 2017 erhöht3. Einen besonderen Einfluss auf den Fortschritt in der Landwirtschaft hatte die Mechanisierung und die Automatisierung von Produktionsprozessen4 [4]. Laut Statistischem Bundesamt wurden im Jahr 2017 6.4 Milliarden Euro für neue und hochautomatisierte Landmaschinen ausgegeben [2]. Diese hohe Summe unterstreicht den Willen der Landwirtschaftsbranche in Deutschland, in neue innovative Technik zu investieren. Die Anforderungen an Landmaschinen haben sich im Laufe der Zeit verändert. So sind einige Merkmale früherer Landmaschinen heute nicht mehr gefragt, während neue Fähigkeiten gefordert sind. Typische Veränderungen über die Jahre waren beispielsweise die absolute Maschinengröße, die Motorleistung, der Komfort, die Sicherheit sowie moderne automatische Lenk- und Fahrer-Assistenzsysteme5. Die Digitalisierung macht auch vor der Landtechnik nicht Halt und wird in Zukunft weiter voranschreiten. „Deep Learning“ und „Internet of Things“ (IoT) sind in der landwirtschaftlichen Forschung schon seit längerem präsent und werden heute in ersten kommerziellen Produkten eingesetzt. Beispiele für die praktische Anwendung sind Smartphone-Apps zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten und Unkräutern6. Auch automatisierte Robotik-Lösungen können inzwischen käuflich erworben werden und bieten einen Mehrwert für den Nutzer (z.B. Unkrauthacken in Reihenkulturen). Roboter auf dem Feld bieten die Möglichkeit, Digitalisierung bis auf einzelne Pflanzen zu erweitern. So kann auf der Ebene eines „Digitalen Zwillings“ die Entwicklung der Pflanzen noch genauer überprüft werden7. 1 D. G. Johnson, “Agriculture and the Wealth of Nations” in Papers and Proceedings of the Hundred and Fourth Annal Meeting of the American Economic Association, 1997, vol. 87, no. 2, pp. 1–12. 2 Statista, “Landwirtschaft in Deutschland”, 2019. [Online]. Available: https://de.statista.com/statistik/studie/id/6455/ dokument/landwirtschaft-statista-dossier/. [Accessed: 04-Sep-2019] 3 P. Pascher, U. Hemmerling and S. Naß, Situationsbericht 2018/19 „Trends und Fakten zur Landwirtschaft“. Deutscher Bauernverband e.V., 2018 4 M. Kassler, “Agricultural Automation in the new Millennium” Comput. Electron. Agric., vol. 30, no. 1–3, pp. 237–240, Feb. 2001 5 J. N. Wilson, “Guidance of agricultural vehicles - a historical perspective” Comput. Electron. Agric., vol. 25, no. 1–2, pp. 3–9, Jan. 2000. 6 A. Kamilaris and F. X. Prenafeta-boldú, “Deep learning in agriculture: A survey” Comput. Electron. Agric., vol. 147, no. February, pp. 70–90, 2018. 7 A. Linz, J. Hertzberg and J. Roters, “„ Digitale Zwillinge “ als Werkzeug für die Entwicklung von Feldrobotern in landwirtschaftlichen Prozessen Material und Methoden” in Lecture Notes in Informatics (LNI), Gesellschaft für Informatik, Bonn, 2019, pp. 125–130. 4
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