Landwirtschaft 4.0 und das Internet der Dinge

Kennen Sie Daisy? Bestimmt assoziieren Sie mit dem Namen Daisy the one and only Daisy Duck, die ewige Verlobte von Donald Duck. Beide sind Stars aus der Feder von Walt Disney.

Doch in diesem Fall trägt eine Kuh diesen Namen, eine Kuh aus Holz, in der Ausstellung des Fujitsu Forums 2015. Diese Kuh wurde dort stellvertretend für eine echte, vernetze Kuh »Connected Cow« (GYUHO SaaS) präsentiert. Aber was ist an dieser Vernetzung so innovativ? Die Kuh ist über ein Sensorband (Wearable) mit der Cloud verbunden. Dank Analyse der erfassten Kuh-Bewegungsdaten lässt sich ermitteln, wann sich diese Kuh in der Brunst befindet und dementsprechend der beste Zeitpunkt für eine Schwangerschaft ist. Denn dank Big Data und Analytics hat man erkannt, dass eines der Schwangerschaftsanzeichen zum Beispiel das veränderte Schrittmuster der brünstigen Kühe ist. Sie sind in dieser kurzen Zeitspanne aktiver und bewegen sich mehr.

Aber »Connected Cow« hilft Viehzüchtern auch dabei, ihre Herden permanent zu überwachen und Zuchtmöglichkeiten effizienter zu nutzen. Das Modell »Daisy« wird somit als echte Innovation verkauft, denn auch Landwirte kämpfen in einem schwierigen Marktumfeld.

Ernten mit IoT

Die Landwirte kämpfen in einem schwierigen Marktumfeld. Das hat, für das Umfeld der Getreideernte, der Landmaschinenfabrikant Claas erkannt. Wenn Sie in den letzten Jahren eine der großen deutschen Messen, die CeBIT oder die HMI, besucht haben, sind Ihnen sicher auch die riesigen High-Tech-Erntegeräte der Firma Claas aufgefallen. Landwirtschaftliche Erntemaschinen im Format eines Dinosauriers. Aber was hat ClaaS mit dem Internet of Things (IoT) zu tun? Claas verbaut in seinen Mähdrescher »Lexion« eine Vielzahl von Sensoren und implementiert Software, beides mit der Zielsetzung, dem Thema Farming 4.0 einen großen Schritt näher zu kommen. Dieser Use Case, der in Kooperation mit IoT-Spezialisten, unter anderem der Deutschen Telekom, umgesetzt wurde, geht so weit, dass die Position des Mähdreschers in Realtime über das LTE-Netz der Telekom erfasst wird. Diese Information wird, sobald von Sensoren ein bestimmter Kornspeicher-Füllgrad im Mähdrescher erkannt wird, an die Traktoren mit den Überladewagen gesendet. Diese Traktoren kennen das Gelände, alle Maschinenstandorte und suchen sich den besten Weg zum Mähdrescher, um die Ladung abzuholen. Getreidemenge und Qualitätsdaten werden vom Claas »Lexion« an das Silo-Management gesendet, sobald ein mit Ernte beladener Traktor den Acker Richtung Weiterverarbeitung verlässt. Aber auch aktuelle und prognostizierte Wetterdaten werden von den am Ernteprozess beteiligten Fahrzeugen verwertet, so dass z.B. der Erntevorgang mit höchster Geschwindigkeit und entsprechendem Spritverbrauch erfolgt, anstatt langsamer und im Energiesparmodus. Der nächste Schritt, das autonome Ernten, also ohne Menschen im Cockpit der Erntefahrzeuge ist technisch die nächste und nicht mehr allzu weit entfernte Entwicklung.

foto (c) claas mähdrescher gps

foto (c) claas mähdrescher per gps

Dieses Farming-Thema hat Claas weiter mit IoT-Potenzial angereichert. So kooperiert man dementsprechend mit anderen Unternehmen und offeriert unter dem Namen 365FarmNet Angebote über ein Portal, um darüber die komplette Farming-4.0-Wertschöpfungskette abzubilden. Der »virtuelle Marktplatz« bietet über die bereits erfassten Farming-Daten den Abgleich mit Angeboten, zum Beispiel die Möglichkeit zum Erwerb des optimalen Düngers, bis zu Schädlingsbekämpfungsmitteln, dem idealen Saatgut, bis zur betriebswirtschaftlichen Software. Der Anbieter garantiert dabei die Kompatibilität zwischen den Software-Programmen der diversen Anbieter, sodass letztlich auch IT-technisch eine lückenlose Supply Chain gewährleistet wird. Aus Experton-Sicht ist dies ein gutes Beispiel dafür, wohin die IoT-Reise gehen wird. Über Plattform-Portale werden schon heute, zukünftig wesentlich verstärkt, innovative IoT-Dienstleistungen und Geschäftsmodelle angeboten. Das wird die Sourcing-Diskussion einerseits, aber auch das Thema »Make or Buy« massiv beleben.

Aber wie sieht das wirtschaftliche Potenzial bei Farming 4.0 aus?

Wirft man einen Blick auf die Experton Abschätzung der Branchenpotenziale, auf Basis der Abschätzung des Bitkom und der Fraunhofer IAO zum deutschen Industrie-4.0-Markt »Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland« (2014), so sieht auf den ersten Blick die Brutto-Wertschöpfung für die in der Primären Industrie 4.0 bewertete Landwirtschaft mit 2,5 Milliarden Euro in den Jahren 2013 bis 2020 eher schwach aus.

Wenn man aber die bereits umgesetzten Farming-4.0-Use-Cases in Bezug auf deren Branchenanteile bewertet, muss man feststellen, dass diese Use Cases ihr volles Potenzial erst durch die Umsetzung der horizontalen Wertschöpfung, also von der bodenqualitätsorientierten und den klimatischen Verhältnissen abhängigen Düngung, über die Bestellung und Ausbringung des geeigneten Saatguts, bis zur wegstreckenoptimierten Ernte, entfalten. So sind auf einmal die Branchen Chemie/Pharma (Dünger/Saatgut), Automotive (Erntemaschinen) und Transport/Logistic (für die optimierte Aufnahme des Saatgutes und dessen Transport zur Weiterverarbeitung) entlang einer ganzen IoT-basierenden Wertschöpfungskette involviert und generieren ein insgesamt höheres Wertschöpfungspotenzial. Die Komponenten dieser gesamten Wertschöpfungskette und darüber hinaus lassen sich sehr flexibel über das schon beschriebene Portal, 365FarmNet, auswählen.

Summary und Bewertung

An den aufgezeigten Beispielen erkennt man, dass IoT den Markt zunehmend bewegt und den Innovativen sowie Kreativen völlig neue Geschäftsmodelle ermöglicht. Was außerdem auffällt, ist, dass neue Geschäftsfelder von Unternehmen auf den Markt gebracht werden, die in diesen Märkten nicht vertreten waren (Start-up), aber mit einer »smarten« Geschäftsidee die Anwender überzeugen. Auf der anderen Seite erweitern Unternehmen mit klassischer Business-Ausrichtung, z.B. Claas als traditioneller Landmaschinen-Produzent, über den Weg der IoT-Anreicherung der Produkte, ihr Offering in Richtung völlig neuer Business-Modelle. Rund um das Produkt wird ein Aftersales-Service gebaut, der das Alleinstellungsmerkmal des Produkts stärkt, aber auch die Kundenbeziehung erhöht. Der Aufbau eines Farming-4.0-Marktplatzes kann als weiterer wegweisender Schritt in die Zukunft der Landwirtschaft betrachtet werden. Interessant an diesem Use Case von Claas ist, dass die Idee für eine derartige Umsetzung von einem Landmaschinenhersteller umgesetzt wurde und nicht von den eigentlichen agrartechnologischen Keyplayern, wie etwa der Saatgut-, Chemie- oder Pharma-Industrie.

Somit ist Landwirtschaft 4.0 ein Beispiel für das mit dem Internet der Dinge verbundene große Potenzial einerseits, aber auch für das große Risiko, das vor allem die traditionellen, behäbigen Unternehmen in Deutschland betrifft, sofern sie sich nicht schleunigst auf den Weg der Digitalisierung und darauf aufbauend der Ableitung kundenorientierter neuer Geschäftsmodelle machen.

Dr. Michael Weiß, Experton Group

Weitere Artikel zu