Agritechnica 2025 Lösungen für die Landwirtschaft von morgen

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Die Landwirtschaft sieht sich Herausforderungen wie Klimawandel, Ressourcenknappheit und Nachhaltigkeitsanforderungen gegenüber. Betriebe müssen effizient und wettbewerbsfähig bleiben. Was smarte Sensorik, KI-gestützte Analysen und nachhaltige Materialien leisten, zeigt Fraunhofer auf der Agritechnica 2025.

Fraunhofer-Forschungsteams aus unterschiedlichen Fraunhofer-Instituten bringen Expertise aus den Bereichen Robotik und Automatisierung, Sensorik, Analytik und Aktorik, Visual Computing, KI und Big Data sowie Konstruktion, Produktion und Verfahrenstechnik ein. Ihr gemeinsames Ziel ist die Entwicklung neuer Technologien für eine nachhaltige Erzeugung und Weiterverarbeitung landwirtschaftlicher Produkte: vom Saatgut bis zum veredelten Produkt.

Fraunhofer EMFT: Intelligente Sensorik für Pflanzenschutz und Monitoring

• Da die Nachfrage nach pflanzlichen Lebensmitteln wächst, setzen Landwirte verstärkt auf Pflanzenschutz. Doch der Einsatz von Pestiziden gefährdet Insekten wie Wildbienen, die für die Bestäubung und somit auch für die Erträge unverzichtbar sind. Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT entwickelt einen elektrochemischen Schnelltest auf Basis von Insektenzellen, der bienenfeindliche Pestizide quantitativ, markierungsfrei und vollautomatisiert identifiziert. Das Tischgerät führt die komplette Analyse durch: vom Auftauen der Zellen bis zur Ergebnisausgabe.

• Hohe Erträge bei minimalem Ressourceneinsatz gelingen nur, wenn Wasser- und Nährstoffgehalt der Pflanzen genau erfasst werden. Die On-Plant-Sensorik des Fraunhofer EMFT bringt leitfähige Strukturen direkt auf Pflanzenblätter auf und überwacht Vitalität, Wasser- und Nährstoffgehalt drahtlos und effizient. Die Umweltmessstation kombiniert Gas-, Boden- und Spektralsensorik mit künstlicher Intelligenz, um Schädlingsbefall frühzeitig zu erkennen und optimale Wachstumsbedingungen zu schaffen.

Agritechnica 2025

KI-gestützte Technologien für eine nachhaltige Landwirtschaft

Fraunhofer IGD: Visual Computing für Biodiversität und Pflanzengesundheit

• In Deutschland umfasst bewirtschaftetes Grünland etwa 4,7 Mio. ha oder 28 Prozent der landwirtschaftlich genutzten Fläche. Neben der Futterproduktion bietet es wichtige Ökosystemleistungen. Für nachhaltige Bewirtschaftung sind Daten zu Artenvielfalt und Pflanzengesundheit essenziell. Das Fraunhofer IGD nutzt Visual-Computing-Technologien, um diese Daten mit Drohnen und KI-Algorithmen zu erfassen. Ein Dashboard visualisiert die Pflanzenbestimmung für Biodiversität.

• Für Erdbeerkulturen bietet das IGD ein Dashboard zur automatisierten Erkennung biotischer Stressfaktoren wie Mehltau. Georeferenzierte Karten ermöglichen gezielte Behandlungen.

• Moore speichern Kohlenstoff und bieten Lebensräume. Das IGD arbeitet an Dokumentationslösungen, die Moordaten zur Hydrologie und Biodiversität über ein Dashboard zusammenfassen. Eine App ergänzt mit Vegetationskartierung und Echtzeitauswertung des GWP.

• Datenbasierte Analysen helfen Betrieben, nachhaltiger zu wirtschaften. Ein Grubber-Modell demonstriert die bildbasierte Analyse der Bodenbearbeitung. Ein System erkennt Anomalien und visualisiert Ergebnisse auf einem Tablet. Ein Imagefilm zeigt, wie das IGD KI-Lösungen für die Landwirtschaft entwickelt. Ein interaktives 3D-Modell präsentiert die Smart-Farming-Aktivitäten.

Fraunhofer IGP: Nachhaltige Düngung und verschleißfeste Beschichtungen

Landwirtschaftliche Betriebe sind auf Düngemittel und funktionierende Maschinen angewiesen – doch beides verursacht Kosten und Abhängigkeiten. Das Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP entwickelt gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) einen neuen Lösungsansatz, der Ressourcen schont und Betriebe unabhängiger macht. Im Labormaßstab wird derzeit erforscht, wie sich mithilfe von Wasser und Strom Plasma erzeugen lässt, das Stickstoff aus der Umgebungsluft im Wasser bindet – unter anderem in Form von Nitrat. Das so angereicherte Wasser dient als nachhaltiger Düngemittelersatz und könnte künftig direkt auf landwirtschaftlichen Betrieben hergestellt werden.

Landwirtschaftliche Maschinen und Bauteile verschleißen durch ständige mechanische Belastung schnell und Werkzeugwechsel kosten Zeit und Ressourcen. Das thermische Beschichten erhöht die Lebensdauer und Effizienz landwirtschaftlicher Bauteile deutlich. Das Fraunhofer IGP trägt Werkstoffe wie Metalle, Keramiken oder Kunststoffe in festhaftenden Schichten auf Bauteile auf, ohne dass eine Durchmischung mit dem Grundwerkstoff erfolgt. Die Beschichtungen verbessern die Verschleißbeständigkeit und ermöglichen eine genauere Planung von Werkzeugwechselintervallen.

Fraunhofer IIS: Phänotypisierung für klimaangepasste Sorten

Am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS liegt der Forschungsschwerpunkt speziell auf der Entwicklung und Erprobung von Technologien, die für die Phänotypisierung von Pflanzen und somit für die objektive Bewertung besonderer Pflanzenmerkmale und die Qualitätskontrolle eingesetzt werden.

Mit verschiedenen Ausstellungsstücken zeigen wir sowohl Lösungen in Gewächshausumgebung als auch für den Feldbetrieb. Diese umfassen die CT-gestützte Qualitätsbewertung von Saatgut und Keimlingen, eine optische Pflanzenerfassung in 3D zur gezielten Bestimmung von Biomasseproduktion, Pflanzenstruktur, Blattmorphologie und verschiedener Pflanzenvitalitätsindizes bis hin zur robotergestützten Feldplattform. Mithilfe des autonomen Feldroboters DeBiFiX (Determination of Biomass on the Field with X-ray) ist es beispielsweise möglich, detaillierte Biomassebestimmungen von wachsenden Pflanzen auf dem Feld zu treffen. Mit Röntgentechnik werden optisch unzugängliche Früchte wie Kichererbsen, Raps- oder Weizenkörner vollständig erfasst und digital ausgewertet.

Fraunhofer IOSB: Zerstörungsfreie Reife- und Qualitätsprüfung

Landwirtschaftliche Produkte unterliegen großen Qualitätsunterschieden, Ausschuss und ineffiziente Prüfprozesse verursachen Verluste und mindern die Wertschöpfung. Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB präsentiert flexible NIR-Sensorik zur zerstörungsfreien Qualitätsanalyse direkt im Feld. Der mobile Reifesensor für Weintrauben bestimmt Zuckergehalt und Säure in Sekunden und lässt sich flexibel in Farm-Management-Plattformen oder Erntemaschinen integrieren.

Der Fruchtscanner nutzt Hyperspektral-Technologie, um ganze Kisten mit Obst oder Gemüse in Sekunden zu prüfen, ohne ihn aufzuschneiden. KI-gestützte Software erfasst äußere Defekte und innere Qualitätsparameter wie Zuckergehalt in Echtzeit und liefert Ergebnisse für eine objektive Qualitätsbewertung direkt in der Kiste.

Fraunhofer IVV: Innovative Recycling- und Verpackungslösungen

Agrarprodukte und biogene Rohstoffe müssen nachhaltiger produziert und genutzt werden, um den ökologischen und ressourcenschonenden Anforderungen der Landwirtschaft gerecht zu werden. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV präsentiert ein lösemittelbasiertes Recyclingverfahren für Agrar-Stretchfolien. Während Silofolien bereits mit bis zu 95 Prozent Regranulat hergestellt werden, produzieren Hersteller Stretchfolien aufgrund hoher mechanischer Anforderungen bisher nur mit Neuware. Das Fraunhofer-Verfahren ermöglicht es, alle Arten von Agrarfolie, unabhängig von der Verschmutzung, vergleichbar zu Neuware als Rezyklate herzustellen.

Paludibasierte Verpackungslösungen aus wiedervernässten Moorflächen stellt das Fraunhofer IVV ebenfalls vor. Pflanzen wie Schilf, Rohrkolben oder Rohrglanzgras enthalten weniger Lignin als Holz und lassen sich deshalb energieärmer zu Zellstoff verarbeiten. Verpackungsdemonstratoren zeigen, dass sich entsprechende Ganzstoffe sehr gut mittels Faserguss verarbeiten lassen und höhere Festigkeitseigenschaften aufweisen als vergleichbare, marktverfügbare Verpackungen.

Fraunhofer IWU: Sensorierte Werkzeuge für autonome Systeme

Autonome Landwirtschaft erfordert präzise Felddaten und Maschinen, die ihren Zustand selbst erfassen. Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU entwickelt robuste, nicht bildbasierte Sensorik für Bodenbearbeitungswerkzeuge. Sensorierte Scheibeneggen erfassen Belastungen und Verschleißzustände während der Arbeit. Mit Messmanschetten werden die Belastungen während der Bodenbearbeitung in Zug- und Querrichtung separat erfasst und live dargestellt. In Kombination mit Daten von Drehsensoren lassen sich Rückschlüsse über die Bodenbearbeitung und den Verschleißzustand der Eggenscheiben ziehen.

Fraunhofer auf der Agritechnica 2025: Halle 17, Stand B15

Antriebstechnik

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