KI-gestützte Prozessdatenerfassung zur Treibhausgasbilanzierung und Prozessoptimierung im Pflanzenbau (KIPTOP)

Wie klimafreundlich ein Ackerbaubetrieb wirtschaftet, entscheidet sich zu einem erheblichen Teil auf dem Feld: Maschinenbewegungen haben einen hohen Anteil am Treibhausgas-Fußabdruck der gesamten Wertschöpfungskette Ernährungswirtschaft. Wer diese Emissionen senken will, muss sie zunächst kennen – und genau hier liegt das Problem. Zwar erfassen moderne Landmaschinen längst eine Fülle an Daten, doch in der Praxis kommen sie für eine belastbare Treibhausgasbilanz kaum zusammen: Datenlogger unterschiedlicher Hersteller sind untereinander nicht kompatibel, in gemischten Fahrzeugflotten bricht die Datenkette ab. Arbeitsgänge werden häufig noch per Papierliste oder App gebucht und anschließend im Büro manuell nachbearbeitet – aufwändig, fehleranfällig und zeitverzögert.

Hinzu kommt: Die so erhobenen Prozessdaten dienen meist nur der Dokumentation gegenüber Behörden und Zertifizierungsstellen. Eine tiefergehende Auswertung, die den Betrieben konkret zeigt, wo sie Kraftstoff und Emissionen einsparen können, findet in der Regel nicht statt. Verfügbare Systeme liefern retrospektive Analysen auf Basis geschätzter Werte, sind an einzelne Maschinenhersteller gebunden oder rechnen nicht in Echtzeit. Eine Lösung, die Maschinen-, Prozess- und Umfelddaten nahtlos in die Bilanzierung integriert und daraus unmittelbar Handlungsempfehlungen ableitet, existiert bislang nicht.

Das Verbundvorhaben KIPTOP schließt diese Lücke. Ziel ist ein durchgängiges System, das Prozessdaten im Pflanzenbau automatisch erfasst, daraus betriebsindividuelle Treibhausgasbilanzen in Echtzeit berechnet und Landwirtinnen, Landwirte und Berater dabei unterstützt, den Maschineneinsatz emissionsärmer zu gestalten.

Arbeiten am InfAI

Das InfAI verantwortet die KI-Komponenten des Vorhabens: die Modelle für die automatisierte Arbeitsgangverbuchung, die Algorithmen zur Treibhausgasberechnung sowie die KI-gestützte Komponente zur Ableitung emissionsreduzierender Handlungsempfehlungen. Hinzu kommen wesentliche Teile der Nutzerfrontends – von der Echtzeit-Visualisierung der Maschinenbewegungen über die Darstellung der Buchungsvorschläge bis zum Dashboard für die THG-Bilanzierung. Ebenfalls beim InfAI liegen die Einbindung der Umfeldsensorik sowie die Erstellung und Umsetzung des Datenschutzkonzepts.

Fachlich baut das Vorhaben auf der gemeinsam mit der Universität Leipzig betriebenen Arbeitsgruppe Smart Farming auf sowie auf Vorarbeiten aus dem Smart Farming Lab, darunter das Rubin-Bündnis Feldschwarm® ÖkoSystem und das Experimentierfeld EXPRESS. Mit KIPTOP erweitert das InfAI sein Kompetenzportfolio zur Interoperabilität von Landmaschinen und Farm-Management-Informationssystemen.

Projektteam am InfAI

  • Ingolf Römer
Laufzeit
07/2026-12/2028
Antragsnummer:
100783994

Projektbeteiligte

  • IAK Agrar Consulting GmbH (IAK)
  • Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e.V.