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KI-Forschung für die Agrarwirtschaft: Knapp 2,8 Millionen Euro fließen an die Hochschule Osnabrück

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Die Hochschule Osnabrück ist Teil eines namhaften Verbundes aus Industrie und Forschung im Forschungsprojekt „Agri-Gaia – ein agrarwirtschaftliches KI-Ökosystem“. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert die Allianz mit insgesamt zwölf Millionen Euro, von denen knapp 2,8 Millionen an die Hochschule Osnabrück fließen.

Die digitale Transformation der Land- und Ernährungswirtschaft ist in vollem Gange. Eine zunehmend zentrale Rolle nehmen dabei Netzwerke ein, in denen verschiedene Partner Daten teilen, gemeinsame Schnittstellen errichten und vernetzt arbeiten. Diese sogenannten KI-Ökosysteme stehen im Zentrum des Forschungsprojektes „Agri-Gaia – ein agrarwirtschaftliches KI-Ökosystem“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit insgesamt zwölf Millionen Euro gefördert wird. Auf Initiative des Vereins Agrotech Valley Forum arbeitet ein namhaftes Konsortium aus Industrie und Forschung an der Realisierung eines Ökosystems leicht zugänglicher, offener KI-Bausteine für die Agrar- und Ernährungswirtschaft auf Basis der europäischen Cloud-Initiative GAIA-X. Das Verbundprojekt wird vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) geleitet. Knapp 2,8 Millionen Euro der Förderung fließen an die Hochschule Osnabrück.

Ermöglichung des Datenaustauschs

Zur vereinfachten Veranschaulichung ein Beispiel: Bei der Düngung von Feldern sind viele Einflussgrößen zu beachten, etwa Vorgaben der Düngeverordnung, Informationen zum Boden, zum Wetter oder zu eingesetzten Fahrzeugen. Diese und weitere Informationen werden im Projekt zusammengeführt, um darauf aufbauend praxistaugliche KI-Bausteine für eine optimale, teilflächenspezifische Nährstoffausbringung und den ressourcenschonenden Transport zum Feld zu ermöglichen. Das kleine Beispiel verdeutlicht die Idee des Großprojektes GAIA-X. In dieser Cloud-Initiative erarbeiten Politik, Wirtschaft und Wissenschaft die Grundlage einer modernen, domänenübergreifenden Dateninfrastruktur. Sie soll die digitale Souveränität Europas sicherstellen und einen Datenaustausch im Rahmen der europäischen Datenschutz–Grundverordnung ermöglichen. Das Agri-Gaia-Konsortium hat in GAIA-X den neuen Anwendungsfall Agrar etabliert.

Wichtig für die Weiterentwicklung

„Eine offene, dezentrale Plattform für die Entwicklung und den Austausch von KI-Algorithmen in Form praxistauglicher, wiederverwendbarer Bausteine ist für die Weiterentwicklung der mittelstandsgeprägten Land- und Ernährungswirtschaft von enormer Bedeutung“, betont Prof. Dr. Heiko Tapken, Projektsprecher an der Hochschule Osnabrück. „Dementsprechend freut es mich sehr, dass unsere Hochschule fachübergreifend ihre vielfältigen Kompetenzen einbringen kann, um KI-gestützte, kooperative Arbeitsprozesse mitzugestalten, die ökologisch und ökonomisch ressourcenschonend umgesetzt werden“, so der Professor für Datenbanken und Software-Entwicklung.

Hochschule Osnabrück aktiv an Umsetzung beteiligt

Den Kern des Agri-Gaia-Ökosystems bildet die technische Agri-Gaia-Plattform, an deren Konzeption und Umsetzung die Hochschule aktiv beteiligt ist. Dabei geht es unter anderem um die Vernetzung von Funktionsbausteinen zu einer funktionsfähigen Containerhierarchie. Stark vereinfacht dargestellt werden Container in der IT dazu genutzt, Applikationen mitsamt Zubehör in praktische Pakete zu packen und diese dann in der Cloud für Anwender zugänglich und reibungslos nutzbar zu machen. Zudem geht es um die Erzeugung und Validierung von Simulationsmodellen. Basis-Container werden zukünftigen KI-Entwicklern einen einfachen Zugang zur Nutzung der Plattform aufzeigen und somit den Zugang zur Plattform für weitere Interessierte erleichtern.

Feldroboter im Blickfeld

In einem weiteren anwendungsorientierten Projektbereich widmet sich das Hochschulteam der semantischen Umfeldkartierung. Hier wird die Navigationsfähigkeit autonomer Feldroboter in den Blick genommen. Der Hochschule obliegt ferner die Gesamtkoordination des Bereichs „Ressourcenschonung auf Grundlage von Data-Pooling und Prozessoptimierung“. Data-Pooling umschreibt das Zusammenführen von Daten aus verschiedenen Quellen. Vonseiten der Hochschule sind neben Heiko Tapken Prof. Dr. Arno Ruckelshausen, Prof. Dr. Dieter Trautz und Prof. Dr. Clemens Westerkamp beteiligt.

Gute Infrastruktur

Das DFKI schreibt in der offiziellen Pressemitteilung zum Projektstart: „Ziel des Projekts ist es, den Kreis von der Sensordatenaufnahme auf der Landmaschine über das Trainieren der Algorithmen auf entsprechenden Servern bis zur kontinuierlichen Aktualisierung und Optimierung dieser Algorithmen zu schließen. Hierfür werden in Agri-Gaia entsprechende Schnittstellen und Standards entwickelt, die eine herstellerübergreifende Infrastruktur entstehen lassen.“

Hochschule wichtiger Impulsgeber

„Die Hochschule Osnabrück ist bei der digitalen Transformation der Landwirtschaft seit vielen Jahren ein wichtiger Impulsgeber in Deutschland“, sagt Prof. Dr. Bernd Lehmann, Vizepräsident für Forschung, Transfer und Nachwuchsförderung der Hochschule. „Wir sind sehr froh, dass wir auch im richtungweisenden Projekt Agri-Gaia im etablierten Zusammenspiel mit unseren Partnern in Wirtschaft und Wissenschaft unsere Expertise einbringen können.“

Auf Basis innovativer Agrartechnologie erforscht das Projekt Agri-Gaia den Einsatz von KI in der Landwirtschaft. / Foto: Hochschule Osnabrück.

PM
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