Herausforderung
Frostschäden stellen eine Bedrohung für die landwirtschaftliche Produktion dar, besonders in Regionen wie der Steiermark, wo die Apfel- und Birnenernten 2023 um 18% bzw. 45% zurückgingen. Der Klimawandel führt zu häufigeren späten Frostereignissen, die zu erheblichen Ernteverlusten führen. Aktive Frostschutzmethoden wie Heizungen, Sprinkler und Windmaschinen sind kostspielig, betrieblich komplex und umweltschädlich. Die Herausforderung bestand darin, die Frostschutzmaßnahmen gezielter einzusetzen und dabei Kosten, Emissionen und Ressourcenkonsum zu reduzieren.
Lösung
Das Know Center entwickelte KnowFROSTs – ein System, das IoT, prädiktive Wettervorhersagemodelle und Data Spaces kombiniert. Die Schlüsselkomponenten sind:
- IoT-Geräte: Sensortürme und Wetterstationen, die in Weinbergen und Obstplantagen installiert wurden, messen in Echtzeit Temperatur, Luftfeuchtigkeit und thermische Inversion.
- Betriebliche Effizienz: Deutliche Verbesserungen im Management von Gütern und Ressourcen führten zu Kosteneinsparungen und erhöhter betrieblichen Zuverlässigkeit. Die Automatisierung reduzierte manuelle Fehler und verbesserte die Reaktionszeiten.
- Umweltvorteile: Reduzierung von Abfall und Ressourcenneutzung, was zur ökologischen Nachhaltigkeit der Landwirtschaft beiträgt. Das Projekt entspricht globalen Nachhaltigkeitszielen, indem der CO2-Fußabdruck von Schutzmaßnahmen minimiert wird.
- Verbesserte Servicequalität: Optimiertes Management der Ressourcen sorgt dafür, dass Landwirte eine effektive und präzise Schutzstrategie anwenden, was zu höheren Erträgen und gesteigerter Zufriedenheit führt.
- Branchenführerschaft: KnowFROST positioniert die Steiermark als Vorreiter im Bereich nachhaltiger Landwirtschaftspraktiken.
Implementation
Know Center implementierte KnowFROST in Zusammenarbeit mit Universitäten, der Nexyo GmbH als Technologieanbieter und lokalen Landwirten. Wichtige Schritte umfassten:
- Prototypentwicklung: Erstellung eines Datenraums, der den europäischen Standards entspricht.
- Feldtests: Validierung des Systems in Weinbergen und Obstplantagen in der Steiermark.
- Stakeholder-Zusammenarbeit: Abstimmung mit Forschungspartnern, Technologieanbietern und Landwirten, um die Bedürfnisse der Nutzer zu erfüllen.
Ergebnisse
- Genauere Frostvorhersagen: Regionale Wettermodelle kombiniert mit maschinellem Lernen verringern Fehlalarme und liefern verlässlichere Vorhersagen.
- Effizienter Einsatz von Frostschutzmaßnahmen: Landwirte setzen Schutzmaßnahmen präziser ein, was Betriebskosten senkt und den ökologischen Fußabdruck reduziert.
- Erhöhter Datenaustausch: Der Datenraum fördert den sicheren Austausch von Daten, stärkt das Vertrauen der Stakeholder und ermöglicht die kontinuierliche Verbesserung der Vorhersagemodelle.
Auswirkungen und Vorteile
- Wirtschaftliche Vorteile: Reduzierte Betriebskosten (Brennstoff, Wasser) und weniger Ernteverluste.
- Nachhaltigkeit: Ressourcenschonung (z. B. Wasser und Energie) und reduzierte CO2-Emissionen durch optimierte Schutzmaßnahmen.
- Innovative Landwirtschaft: Datenbasierte Entscheidungen verbessern die Erträge und schaffen präzisere Risikomodelle für Versicherer und Forscher.
- Regionale Wettbewerbsfähigkeit: Durch KnowFROST wird die Steiermark zu einem Zentrum für landwirtschaftliche Innovation, was neue Investitionen anzieht.
Diese Erfolgsgeschichte wurde vom Zentrum für Forschung und den genannten Projektpartnern zur Veröffentlichung auf der FFG-Website bereitgestellt. Die Know Center Research GmbH ist ein COMET Zentrum im Rahmen des COMET – Competence Centers for Excellent Technologies Programms und wird vom BMK, BMDW sowie den Bundesländern Steiermark, Wien und Tirol gefördert. Das COMET-Programm wird von der FFG verwaltet. Weitere Informationen zum COMET: www.ffg.at/comet