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Zukunftsforschung

Digitalisierung - wenn Äcker denken lernen

Prof. Dr. Michael Clasen, Hochschule Hannover
am
28.03.2018

Fütterungs- und Melkroboter nehmen den Landwirten schon heute viel Arbeit ab. Wird künstliche Intelligenz bald auch Einkauf, Planung und Arbeitsorganisation selbstständig übernehmen?

Feldroboter

Automatisierung findet in der Landwirtschaft seit vielen Jahrzehnten statt. Während bisher vor allem kraftaufwändige Tätigkeiten Maschinen übertragen worden sind, werden künftig auch Planungen, Entscheidungen und Steuerungsprozesse von künstlichen Intelligenzen übernommen und somit automatisiert.

Es stellt sich also die Frage, welche Rolle der Landwirt in einer hochgradig digitalisierten Landwirtschaft noch spielen wird und welche Chancen und Risiken ein solches Zukunftsszenario aufweist. Der technische Fortschritt der nächsten Jahre könnte die Landwirtschaft stärker verändern als die Erfindung des Schleppers.

Landwirtschaft 2030 – ein Zukunftsszenario

Wir schreiben den Februar 2030: Landwirt Thomas M. sitzt bei der Anbauplanung in seinem Büro und legt fest, welche Früchte auf welchen Schlägen angebaut und welche Mengen an Milch oder Fleisch produziert werden sollen. Hierfür erhält er Vorschläge von einer Planungssoftware, die ökonomisch sinnvolle Varianten auf Basis aller im Internet verfügbaren Prognosedaten errechnet hat. Der Landwirt ändert einen aus seiner Sicht sinnvollen Anbauplan ein wenig ab und gibt ihn zur Produktion frei.

Die Umsetzung dieses Produktionsplanes liegt nun in der Verantwortung der jeweiligen Produktionssysteme. Produktionssysteme sind Schläge oder Ställe, die um eine Art „Geist“ oder „Bewusstsein“ erweitert wurden. Dieser „Geist eines Schlages“ ist in Wirklichkeit eine im Internet ausgeführte Instanz sogenannter Agenten-Softwaresysteme, die sich um die bestmögliche Erreichung der gesteckten Ziele kümmern. Hierfür stehen den Feld- und Stall-Agenten alle Informationen des Internets, sowie ein physischer Fuhrpark aus automatisierten Drohnen, Schleppern, Bodenbearbeitungs- und Erntemaschinen bzw. Fütterungsautomaten, Melkrobotern und weiteren Geräten zur Verfügung.

Felder und Ställe mit „Bewusstsein“

Ein Feld könnte beispielsweise im Herbst feststellen, dass es Zeit sei, eingesät zu werden. Für die genaue Terminplanung bezieht es Wetterprognosen aus dem Internet, schickt aber sicherheitshalber zusätzlich eine Drohne zum Feld, um die tatsächliche Feuchtigkeit auf dem Acker zu messen.

Ist der ideale Zeitpunkt ermittelt, bucht das Feld (bzw. sein Softwareagent) über digitale Marktplätze im Internet eine Drillmaschine, die mit der Einsaat beauftragt wird. Die Drillmaschine (bzw. ihr Softwareagent) ist nun dafür zuständig, genügend Saatgut der richtigen Sorte und Qualität einzukaufen, sowie eine Zugmaschine zu buchen, was ebenfalls über digitale Marktplätze erfolgt.

Auf diese Art und Weise würden Produktionsziele immer weiter in spezifische Teilziele heruntergebrochen und einer speziellen Entität (Feld, Stall, Drillmaschine, Schlepper etc.) zur Erledigung übertragen. Teilziele, die von einer Entität nicht selbst erledigt werden können, werden, quasi als Unterauftrag, an eine andere Entität übergeben.

Visionen einer sich selbst steuernden Landwirtschaft wie diese werden derzeit unter dem Begriff Farming 4.0 oder Landwirtschaft 4.0 diskutiert. Ist ein solches Szenario realistisch und wann könnte es Realität werden?

Sich selbst steuernde Arbeitseinheiten

Ein Szenario wie dieses klingt nach Science-Fiction, und vermutlich fallen jedem praktizierenden Landwirt sofort mehr als 20 Argumente ein, warum dies niemals Realität werden kann. Und in der Tat können ein großer Stein im Boden, ein festgefahrener Maishäcksler oder Verständnisschwierigkeiten zweier Maschinen aufgrund mangelnder Kompatibilität, Produktionssysteme wie diese abrupt zum Stehen bringen.

Dennoch spricht einiges dafür, dass diese Probleme nach und nach gelöst werden. So sind die meisten notwendigen Technologien prinzipiell bereits heute vorhanden und die Gründe für die derzeit noch allzu häufig auftretenden Kommunikationsprobleme zwischen Maschinen unterschiedlicher Hersteller sind eher in politischen oder ökonomischen Überlegungen einiger Akteure als in fehlenden Standards zu suchen.

Ein bedeutender Treiber in Richtung sich selbststeuernder Systeme wird der rasante Fortschritt im Bereich der künstlichen Intelligenz sein. Maschinen werden künftig viel schnellere, aber auch viel  bessere Entscheidungen als ein Mensch treffen, sodass dieser hier nicht mehr wettbewerbsfähig sein wird. Wer hätte es beispielsweise vor 15 Jahren für möglich gehalten, dass ein fahrerloser PKW unfallfrei durch die USA fährt und dabei auch Innenstädte durchquert.

In weiteren 15 Jahren werden wir vermutlich eine gesellschaftliche Diskussion führen, ob es aus Sicherheitsüberlegungen überhaupt noch akzeptabel ist, Menschen das Führen von Fahrzeugen zu erlauben, da diese zu viele Fehler machen und somit Menschenleben gefährden. Diese Entwicklung wird auch die Landwirtschaft grundlegend verändern.

Maschinen mit künstlicher Intelligenz

Ab wann mit solchen Systemen zu rechnen ist, ist schwer vorherzusagen. Typisch für Entwicklungsprozesse mit starkem IT-Bezug ist jedoch ihr exponentieller Verlauf. Dies bedeutet, dass sich Fortschritte anfangs nur sehr langsam einstellen, sich dann aber ab einem kritischen Punkt nahezu explosionsartig entwickeln. Dies hat den fatalen Nebeneffekt, dass Kritiker anfangs lange Recht behalten und sich viele in einer trügerischen Sicherheit wähnen, dass wohl doch alles beim Alten bleiben würde.

Wenn sich dann aber die neue Technologie schlagartig durchsetzt, ist es für eine ökomische Reaktion meist zu spät. Der Fotofilmhersteller Agfa kann als prominentes Negativbeispiel dienen, was es bedeutet, einen Trend (hier zur Digitalfotografie) verpasst zu haben. Für Agfa war die Folge die Insolvenz.

Folgen für Berufsbild und Agrarstruktur

Prognosen über die Zukunft sind kaum möglich. Wer es dennoch versucht, sieht sich im Nachhinein  häufig dem Spott derer ausgeliefert, die es immer schon besser wussten. Dennoch sollte man auf die Zukunft vorbereitet sein. Zukunftsszenarien wie dieses können dazu dienen, über mögliche Auswirkungen nachzudenken, diese zu diskutieren und ggf. notwendige gesellschafts-politische Maßnahmen vorzudenken.

Sollte sich das oben geschilderte Szenario als in Ansätzen richtig erweisen, wären die Auswirkungen auf das Berufsbild des Landwirts, den ländlichen Raum und die Gesellschaft gravierend. Ein Landwirt wird in einem solchen Szenario kaum noch ausführend tätig sein, sondern sich überwiegend mit strategischen Entscheidungen und Zielvorgaben auseinander setzten.

Dokumentationen werden vollständig automatisch erfolgen. Die Produktionsprozesse werden für jedermann vollständig transparent sein und politische Zielvorgaben werden vollständig umgesetzt. Tricksereien werden unmöglich. In einer Zwischenphase wird der Landwirt vermutlich auch als mobiler Problemlöser tätig sein, der immer dann einspringt, wenn das hochautomatisierte Produktionssystem in einer Ausnahmesituation alleine nicht weiterkommt.

Eine Chance auch für kleine Betriebe?

Ob die technologische Entwicklung weiterhin dazu führen wird, dass Betriebe immer größer werden und kleine aufgeben müssen, ist fraglich. Aufgrund des Wegfalls operativer Tätigkeiten sind Betriebsleiter zwar künftig in der Lage, immer größere Betriebe zu leiten. Auf der anderen Seite haben digitale Geschäftsmodelle die Eigenschaft, nahezu keine variablen Kosten zu verursachen. Ein Unternehmen, das eine Software mit einer künstlichen Intelligenz zum autonomen Management von landwirtschaftlichen Betrieben entwickelt hat, könnte diese nahezu kostenlos über das Internet jedermann zur Verfügung stellen; ein Trend, den wir bei Google seit Jahren beobachten und auch einige Online-Farmmanagementportale bieten diverse Leistungen kostenlos an.

Die Nutzbarkeit dieser „Digitalen Betriebsleiter“ über das Internet, könnte es Eigentümern von kleineren bisher verpachteten Flächen ermöglichen, ihre Schläge wieder selbst zu bewirtschaften. Dies kann gelingen, da operativ kaum noch etwas zu tun ist, nur noch wenig eigenes Know-how benötigt wird und auch ein eigener Maschinenpark entbehrlich ist, da dieser bei Bedarf vom autonomen Produktionssystem hinzugemietet wird. Ein Einkommen wird in diesem Szenario wohl überwiegend aus der Bereitstellung des Bodens bezogen und nicht mehr aus der eigenen Arbeitsleistung.

Denkbar wäre in einem solchen Szenario auch, dass sich die Landwirtschaft zweiteilen wird:

  • Erstens in einen hochautomatisierten und somit hochproduktiven Bereich, der Nahrungsmittel einer gesellschaftlich definierten Qualität zu sehr niedrigen Kosten nahezu automatisch erzeugt. Die Preise für diese Produkte werden vermutlich weiter sinken.
  • Daneben könnte sich ein vordergründig irrationaler, nostalgischer Nischenmarkt halten, auf dem Menschen bewusst höhere Preise für Waren bezahlen, denen sie aufgrund ihrer weniger perfekten Produktionsweise einen höheren Wert beimessen. Ähnliche Entwicklungen sehen wir heute bereits bei teuren mechanischen Uhren oder Oldtimern, die gemessen am technischen Optimum viel zu teuer sind.

Wollen wir vollständige Automatisierung?

Diese Frage ist wahrscheinlich irrelevant. Auf globalen Absatzmärkten wird ein Anbieter seine Wettbewerbsfähigkeit verlieren, wenn er auf Kostensenkungspotenziale durch weitere Automatisierung verzichtet, zumal dies aus Verbrauchersicht durchaus wünschenswert ist. Der technologische Fortschritt findet derzeit vor allem in den großen IT-Unternehmen in den USA statt. Nicht deutsche Universitäten oder die Europäische Kommission geben den Takt vor, sondern Google, IBM und Co. Die Einflussmöglichkeiten nationaler Verbände und Politik werden somit beschränkt sein.

Dennoch sollten wir jetzt eine gesellschaftliche Diskussion zu diesem Thema führen, um die gravierendsten Auswirkungen dieser Entwicklungen abzumildern. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich die Landwirtschaft in den nächsten Jahren stärker verändern wird, als jemals zuvor.

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