1. März 2021

BMWi fördert Innovationsprojekt NaLamKI zu Projektstart mit knapp zehn Millionen Euro

Das Anfang dieses Jahres gestartete Forschungsprojekt NaLamKI „Nachhaltige Landwirtschaft mittels KI“ konnte im zweiten Förderaufruf des „Innovationswettbewerb Künstliche Intelligenz“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Bereich Landwirtschaft überzeugen. Mit dem Innovationswettbewerb fördert das BMWi herausragende Ansätze für neue Formen KI-basierter Plattformökonomie in wichtigen Sektoren der deutschen Wirtschaft. NaLamKI wird über seine Laufzeit von drei Jahren bis Dezember 2023 eine Förderung von rund 10 Mio. Euro erhalten. Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) ist am Verbundprojekt mit seinen Abteilungen „Drahtlose Kommunikation und Netze“ und „Vision and Imaging Technologies“ beteiligt. Es erhält dafür etwa 3,3 Mio. Euro der Fördersumme.

Mit der zunehmenden Digitalisierung des landwirtschaftlichen Sektors steigen die Anforderungen an die Menge und Verfügbarkeit zuverlässiger (Echtzeit-)Daten für alle Akteure entlang der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat sich das NaLamKI-Projekt zum Ziel gesetzt, eine cloudbasierte SaaS-Plattform (Software-as-a-Service) mit offenen Schnittstellen für Anbieter aus dem vor- und nachgelagerten Bereich der Landwirtschaft, der Industrie, sowie für Serviceanbieter von Spezialanwendungen im Pflanzenbau zu entwickeln. Hierdurch soll das Potenzial einer digitalisierten Agrikultur optimal ausgeschöpft werden.

Durch Aggregierung von Sensor- und Maschinendaten, die mittels Fernerkundung (Satelliten, Drohnen), Bodensensorik, Robotik, manueller Datenerhebung und Bestandsdaten gewonnen werden, entsteht ein wertvoller Datenpool. Moderne KI-Methoden und (teil-)autonome Fahrzeug- und Agentenverbünde können diesen Datenpool nutzen, um landwirtschaftliche Prozesse wie Bewässerung, Düngung und Schädlingsbekämpfung nachhaltiger, effizienter und transparenter zu gestalten. NaLamKI schafft zu diesem Zweck die Möglichkeit einer hochdimensionalen Auswertung und Fusion aller aggregierten Daten. Durch den Aufbau eines International Data Space for Agriculture (IDSA) und GAIA-X-konformer Dienste, wird die Plattform interoperabel zwischen verschiedenen zentralen und dezentralen Cloud-Anbietern und Anwendern agieren. Hierbei bleibt die Datensouveränität stets gewährleistet. NaLamKI unterstützt somit eine optimale Ressourcenallokation, verbessert das Nährstoff- und Pflanzenschutzmanagement, begegnet den Einflüssen des Klimawandels und dem Fachkräftemangel und trägt nicht zuletzt zur Ernährungssicherung bei.

Die Abteilung „Vision and Imaging Technologies“ am Fraunhofer HHI wird neue Methoden zur KI-gestützten und modalitätsweisen Analyse von Satelliten-, Drohnen-, Boden-, und Bestandssensordaten sowie deren Fusion entwickeln. Insbesondere soll hier A-Priori- und Expertenwissen interaktiv integriert werden. Weiterhin werden Konzepte zur Erklärbarkeit und Plausibilisierung der generierten KI-Modelle für das landwirtschaftliche Fachpersonal entwickelt. Ein anderer Schwerpunkt des Projekts ist die Vernetzung und Signalübertragung zwischen Aktoren, Sensoren, Cloudknoten und weiteren Rechnern. Hier entwickelt die Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ Konzepte zur (drahtlosen) Kommunikationsinfrastruktur, um die Anbindung von Sensor- und Maschinendaten an die Cloud zu realisieren sowie die Kommunikation der dezentralen KI untereinander zu gewährleisten.

Neben dem Fraunhofer HHI sind das Forschungszentrum für landwirtschaftliche Fernerkundung des JKI, das DFKI, die NT Neue Technologien AG, John Deere GmbH & Co. KG, Optoprecision GmbH, Planet Labs Germany GmbH, Robot Makers GmbH, die TU Kaiserslautern sowie die Universität Hohenheim am Projekt NaLamKI beteiligt.