{"id":34080,"date":"2026-06-25T09:23:58","date_gmt":"2026-06-25T07:23:58","guid":{"rendered":"https:\/\/fmd-insight.de\/?p=34080"},"modified":"2026-06-29T12:51:20","modified_gmt":"2026-06-29T10:51:20","slug":"chip-happens-podcast-staffel-4-folge-2-der-digitale-acker","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/news\/360-mikroelektronik\/chip-happens-podcast\/chip-happens-podcast-staffel-4-folge-2-der-digitale-acker\/","title":{"rendered":"#Chip Happens-Podcast: Staffel 4, Folge 2<\/strong> | Der digitale Acker"},"content":{"rendered":"\n

Der Podcast \u00bbChip Happens \u2013 Kleine Dinge, die alles ver\u00e4ndern\u00ab von Chipdesign Germany beleuchtet die Bedeutung der Mikroelektronik f\u00fcr die Bew\u00e4ltigung gesellschaftlicher, wirtschaftlicher und technologischer Herausforderungen. In der vierten Staffel mit dem Titel \u00bbFarm to Fork\u00ab steht die gesamte Wertsch\u00f6pfungskette der Ern\u00e4hrung im Fokus. Die Staffel untersucht fundiert, wie technologische Innovationen von der landwirtschaftlichen Erzeugung bis zur Verarbeitung und  zum Endverbrauchdazu beitragen k\u00f6nnen, Lebensmittelproduktion und Versorgung langfristig zu sichern. <\/p>\n\n\n\n

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Staffel 4, Folge 2 | Der digitale Acker<\/h2>

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Die zweite Episode befasst sich unter dem Titel \u00bbDer digitale Acker\u00ab\u00a0 intensiv mit der fortschreitenden Technologisierung der landwirtschaftlichen Prim\u00e4rproduktion, die angesichts eines massiven R\u00fcckgangs der Erwerbst\u00e4tigenzahlen bei gleichbleibenden Bewirtschaftungsfl\u00e4chen sowie versch\u00e4rfter \u00f6kologischer Auflagen eine existenzielle Relevanz besitzt. Als G\u00e4ste ordnen Marie Saudhof, eine zukunftsorientierte Junglandwirtin und Betriebsleiterin eines 400 Hektar gro\u00dfen landwirtschaftlichen Betriebs, sowie Benedikt Loepp, Leiter der Produktgruppe AI for Agrifood am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS<\/a>, die aktuellen Anwendungsbereiche und zuk\u00fcnftigen Entwicklungen mikroelektronischer Systeme ein. Die Diskussion spannt den Bogen von bereits etablierten satellitengest\u00fctzten Steuerungssystemen und autonom agierenden Feldrobotern im \u00d6kolandbau \u00fcber den aktuellen Testeinsatz k\u00fcnstlicher Intelligenz bei der Satellitenbildanalyse bis hin zur zukunftsweisenden Erforschung biologisch abbaubarer Bodensensoren zur l\u00fcckenlosen \u00dcberwachung von Umweltparametern.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n

Worum geht es in der Folge?<\/h2>\n\n\n\n
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Marie Saudhof \u00fcber Digitalisierung in der landwirtschaftlichen Betriebspraxis und den Einsatz von Feldrobotik<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Nutzfl\u00e4chen in Deutschland erfolgt heute mit einem Bruchteil des historischen Personaleinsatzes, was eine hochgradige Mechanisierung erfordert. Im modernen Betrieb wird die Betriebsf\u00fchrung \u00fcber digitale Agrarsoftware f\u00fcr die Anbau- und Fruchtfolgeplanung koordiniert, w\u00e4hrend Arbeitsauftr\u00e4ge digital an die Besch\u00e4ftigten \u00fcbermittelt werden. Die eigentliche Feldarbeit wird durch G.P.S.- und R.T.K.-gest\u00fctzte Traktoren sowie Anbauger\u00e4te mit Sektionskontrolle (Section Control) und ISO-Bus-Steuerung durchgef\u00fchrt, um \u00dcberlappungen beim Saatguteinsatz zu vermeiden. Bei der anschlie\u00dfenden Ernte erfolgt eine automatisierte Parametererfassung bez\u00fcglich Feuchtigkeit und Erntemenge \u00fcber den M\u00e4hdrescher.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die pr\u00e4zise Steuerung moderner landwirtschaftlicher Maschinen \u00fcber lange Arbeitszeiten hinweg erfordert eine extreme Konzentration des Bedienpersonals, was bei konventionellen Systemen zu schneller Erm\u00fcdung f\u00fchrt. Zudem belasten zeitaufwendige physische Feldkontrollen zur Risiko- und Zustandserkennung die Arbeitszeitkapazit\u00e4ten erheblich. Der Einsatz autonomer Feldroboter wird derzeit durch gesetzliche Rahmenbedingungen stark limitiert, welche strenge Obergrenzen f\u00fcr das Gesamtgewicht und die Arbeitsgeschwindigkeit vorschreiben. Dar\u00fcber hinaus sind vollautonome Systeme im Praxiseinsatz hochgradig st\u00f6rungsanf\u00e4llig, erfordern eine kontinuierliche menschliche \u00dcberwachung in mehreren Schichten und leiden unter Signalunterbrechungen des satellitengest\u00fctzten Steuerungssystems.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze \/ Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die Entlastung des Personals wird durch automatisierte Spurf\u00fchrungssysteme und digitales Vorgewendemanagement realisiert, bei dem die Maschine am Feldende selbstst\u00e4ndig aushebt, wendet und die Spur neu ansetzt. Zur Optimierung der Feldkontrolle wird eine k\u00fcnstliche Intelligenz erprobt, welche t\u00e4glich Satellitenbilder und Bodenfeuchtekarten analysiert, eine Risikobewertung bez\u00fcglich Krankheiten wie Gelbrost oder Mehltau erstellt und ma\u00dfgeschneiderte Audio-Briefings f\u00fcr die Betriebsleitung generiert. Im \u00d6kolandbau ersetzen mechanische Feldroboter, die sich die exakte R.T.K.-Position jedes einzelnen abgelegten Saatkorns im System abspeichern und dieses blind mechanisch umhacken, den extrem kostenintensiven Einsatz manueller Handarbeitskr\u00e4fte zur Beikrautregulierung.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Es besteht ein erheblicher Optimierungsbedarf hinsichtlich der Zuverl\u00e4ssigkeit und Validit\u00e4t der KI-basierten Handlungsempfehlungen, da die Technologie in der aktuellen Testphase noch eine parallele physische Kontrolle erfordert. Optische Satellitendaten sto\u00dfen im \u00d6kolandbau an Grenzen, da das Samenpotenzial im Boden oder auflaufendes Unkraut vor dem Durchsto\u00dfen der Oberfl\u00e4che technologisch nicht erfasst werden kann. F\u00fcr eine fl\u00e4chendeckende Automatisierung m\u00fcssen zudem die Stabilit\u00e4t des G.P.S.- beziehungsweise R.T.K.-Signals verbessert sowie KI-gest\u00fctzte Systeme entwickelt werden, die rechtliche und administrative EU-Richtlinien f\u00fcr den Landwirt automatisiert in verst\u00e4ndliche Handlungsschritte \u00fcbersetzen und so die mentale Belastung senken.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

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Benedikt Loepp \u00fcber das Forschungsprojekt Farmscan und biologisch abbaubare Sensornetzwerke<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die pr\u00e4zise Erfassung von Bodenparametern basiert im digitalen Ackerbau derzeit entweder auf gro\u00dffl\u00e4chigen Satellitenbildern, die stark wetterabh\u00e4ngig und r\u00e4umlich limitiert sind, oder auf station\u00e4ren Bodensensoren, die aufgrund ihrer Anschaffungskosten nur punktuell eingesetzt werden k\u00f6nnen. Im Forschungsprojekt Farmscan am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS wird an einer Alternative gearbeitet, die ein r\u00e4umlich hochaufgel\u00f6stes, echtzeitnahes und wetterunabh\u00e4ngiges Bild des Bodenzustands direkt von der Ackerfl\u00e4che liefert.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Die Ausbringung einer Vielzahl konventioneller Sensoren auf landwirtschaftlichen Fl\u00e4chen f\u00fchrt zu logistischen und \u00f6kologischen Problemen, da die Ger\u00e4te nach dem Ende der Erntesaison aufwendig wieder eingesammelt werden m\u00fcssten, um eine Verunreinigung des Bodens mit Elektronikschrott und Schadstoffen zu vermeiden. Die technologische Herausforderung besteht darin, Leiterplatten, Geh\u00e4use und sensorische Komponenten so zu konstruieren, dass sie robust genug f\u00fcr die Messperiode sind, sich danach jedoch r\u00fcckstandslos zersetzen. Zudem schr\u00e4nken die begrenzte Reichweite und die Energieversorgung der drahtlosen Daten\u00fcbertragung den praktischen Einsatz in der Fl\u00e4che ein.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze \/ Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Das Projekt realisiert ein System aus extrem kosteng\u00fcnstigen Sensoren, die zu Beginn der Saison auf den Feldern ausgebracht werden und \u00fcber ein kapazitives Messprinzip kontinuierlich den Bodenwassergehalt beziehungsweise die Bodenfeuchte \u00fcberwachen. Der technologische Clou liegt in der vollst\u00e4ndigen biologischen Abbaubarkeit des Tr\u00e4germaterials und des Sensordesigns. Durch die Verwendung minimal dimensionierter, herk\u00f6mmlicher Transponder-ICs von wenigen Millimetern Gr\u00f6\u00dfe sind die verbleibenden metallischen Bestandteile nach der Zersetzung der restlichen Komponenten so geringf\u00fcgig, dass sie keinerlei sch\u00e4dliche Auswirkungen auf das \u00d6kosystem des Bodens haben. Die Energieversorgung erfolgt batterielos \u00fcber die RFID-Technologie, wobei die notwendige Energie direkt vom Leseger\u00e4t eingekoppelt wird.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Ein zentraler offener Forschungspunkt betrifft den Logistikprozess der optimalen Sensorausbringung, wobei Verteilungssysteme \u00fcber herk\u00f6mmliche S\u00e4maschinen oder der gezielte Abwurf mittels Drohnentechnologie evaluiert werden. Da station\u00e4re Lesemasten f\u00fcr die Praxis zu teuer sind, konzentriert sich die Entwicklung auf mobile Ausleseverfahren via Drohnen\u00fcberflug oder die Integration von RFID-Empf\u00e4ngern in landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge und Smartphones. Zur \u00dcberwindung der aktuellen Reichweitenbegrenzung von rund 50 Metern wird an modifizierten \u00dcbertragungsmethoden geforscht. Perspektivisch soll die Sensorik zudem \u00fcber die Bodenfeuchte hinaus f\u00fcr komplexere chemische Parameter wie den Nitratgehalt, den pH-Wert und allgemeine N\u00e4hrstofflevel erweitert werden.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

Die Digitalisierung des Ackers verdeutlicht, dass die Transformation der Landwirtschaft untrennbar mit den Innovationen der Mikroelektronik verkn\u00fcpft ist. Die intelligente Verkn\u00fcpfung von autonomer Robotik als ausf\u00fchrender Kraft und k\u00fcnstlicher Intelligenz als analytischer Instanz bietet das Potenzial, die Effizienz im konventionellen Anbau wie auch im \u00d6kolandbau signifikant zu steigern. Gleichzeitig zeigen zukunftsweisende Ans\u00e4tze wie das Projekt Farmscan, dass Elektronikkomponenten durch biologisch abbaubare Materialien \u00f6kologisch nachhaltig in nat\u00fcrliche Kreisl\u00e4ufe integriert werden k\u00f6nnen, um den Anforderungen des Klimawandels und des Ressourcenschutzes zu begegnen.<\/p>\n\n\n\n

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Hier geht es zur zweiten Folge der vierten Staffel<\/h2>\n\n\n\n