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Smart Farming : Big Data auf dem Bauernhof

Der Traktor fährt fern gesteuert über das Feld von Gut Derenburg. Der Mann im Cockpit kontrolliert die Daten. Bild: Klein, Nora

Der Traktor fährt allein, die Kühe lassen sich vom Roboter melken. So funktioniert Landwirtschaft heute. Genauen Daten sei Dank.

          7 Min.

          Hier könnte eine Heimatschnulze spielen: ein alter Gutshof, Pferde auf einer Koppel, mildes Vorabendlicht. Der Blick geht weit über die Felder, die bis zum Harz mit seinen bewaldeten Hängen reichen. In der Scheune stehen noch die Bänke und Tische vom Erntedankfest.

          Sebastian Balzter

          Redakteur in der Wirtschaft der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Oder ist es Science-Fiction? Der Gutsherr sitzt vor einem Computerbildschirm. Aus dem Labor laufen die Ergebnisse der jüngsten Bodenproben ein. Durch die Luft schwirren Drohnen, die das Gelände mit ihren Kameras aufnehmen. Und der Traktor fährt ferngesteuert über den Acker.

          Landwirtschaft anno 2015

          Es ist Landwirtschaft anno 2015, also von beidem etwas. Wovon manche Autofahrer träumen, das ist auf Gut Derenburg in Sachsen-Anhalt jedenfalls schon längst möglich. Die Hände vom Lenkrad nehmen, die Konzentration auf die Kontrollbildschirme im Cockpit richten, das Lenken dem Computer überlassen. Schnurgerade zieht der Traktor die vier Meter breite Drillmaschine hinter sich her über das Rapsfeld am Rand der Magdeburger Börde, Reihe für Reihe exakt parallel, mit geringstmöglicher Überschneidung.

          Drei verschiedene Displays zeigen an, mit welcher Leistung der Traktor unterwegs ist, wie viel Saatgut je Hektar das Gebläse gerade ausbringt, wie groß die noch zu bearbeitende Ackerfläche ist. Nur der Steckplatz für den USB-Stick, von dem früher die Kartendaten eingelesen wurden, wird nicht mehr genutzt. Das Datenpaket hat Klaus Münchhoff, der Seniorchef auf Gut Derenburg, dem Traktor früh am Morgen aus dem Büro per E-Mail geschickt.

          Auf rund 1000 Hektar baut Münchhoff Raps, Gerste und Weizen an. Sein Hof ist damit einer der großen in der Republik. Und einer der modernsten. Denn Klaus Münchhoff sammelt Daten. Die wenigsten Landwirte wissen so genau über ihr Land Bescheid wie er. Münchhoff hat mit Drohnen Luftbilder von den vierzig Ackerflächen seines Betriebs machen lassen, Spezialisten haben die elektrische Leitfähigkeit des Bodens gemessen. Er hat jedes seiner Felder, die rund um das Städtchen Derenburg liegen, in bis zu hundert kleinere Flächen unterteilt, weil die Unterschiede in der Bodenbeschaffenheit auch auf ein und demselben Ackerschlag so groß sind. Schließlich hat Münchhoff für jede dieser Teilflächen Hunderte von Messwerten zu digitalen Karten zusammengesetzt: Infrarotaufnahmen, Biomasseverteilung, Düngezyklen.

          „Autos finden die Straße, Traktoren die Parklücke“

          Rund 9000 verschiedene Datensätze liegen nun auf der Festplatte, zusammen sind sie rund drei Gigabyte groß. Der Aufwand dafür war groß, billig war es nicht. Aber Klaus Münchhoff ist sicher, dass es sich lohnt. Denn nur mit diesen Karten, sagt er, kann er die Präzision der modernen Maschinen voll nutzen, für die er auch schon viel Geld ausgegeben hat. Nur so wird, anders ausgedrückt, aus Gut Derenburg der Bauernhof 4.0.

          Denn die selbstfahrenden Traktoren, die sind heute in jedem Großbetrieb Standard, Modelle ab 200 PS werden ohne Fahrsystem kaum mehr ausgeliefert. Damit sie genauer als mit dem herkömmlichen GPS-Signal in der Spur bleiben, sind in den vergangenen zwanzig Jahren über das ganze Land verteilt Spezialsender aufgestellt worden.

          Sie sind – neben der im Vergleich zur Autobahn geringeren Durchschnittsgeschwindigkeit und Verkehrsdichte auf dem Acker – der entscheidende Vorteil, den Traktoren gegenüber Autos beim Selbstfahren haben. Zwei Zentimeter Abweichung gelten unter Landmaschinenfreunden gerade noch als hinnehmbar. Beim gewöhnlichen GPS sind es im besten Fall fünf Meter, meistens deutlich mehr. Sensortechnik, Elektronik und Software machen bei Landmaschinen nach Angaben des Vereins Deutscher Ingenieure heute rund 30 Prozent der Wertschöpfung aus. Zum Vergleich: In der Autobranche, die so sehr vom angeblich bevorstehenden Durchbruch zum automatischen Fahren schwärmt, liegt diese Quote erst bei 10 Prozent. „Autos finden die Straße, Traktoren die Parklücke“, bringen Fachleute den Unterschied auf den Punkt.

          Stichwort Präzisionslandwirtschaft

          Münchhoff hält große Stücke auf Tradition, sonst würde er nicht jedes Jahr alle Mitarbeiter, Nachbarn und Freunde zum Erntedank in die rustikale Festscheune einladen. Aber er klebt nicht am Althergebrachten. Außer dem Selbstfahrsystem für seine vier Traktoren und den Mähdrescher hat er deshalb auch einen Düngestreuer mit Kamera gekauft. Der Sensor erfasst beim Düngen in Echtzeit die Menge der Pflanzen auf dem Feld und justiert laufend die jeweils benötigte Menge an Stickstoffdünger. Hinzu kommen die Daten aus den Bodenkarten: In der Senke bringt das Düngen nichts, weil der sandige Boden dort ohnehin nicht viele Pflanzen tragen kann. Entsprechend stellt sich die Maschine ein. 40.000 Euro habe der Sensor für den Düngestreuer gekostet, sagt Münchhoff. Lohnt sich das? „Wir brauchen jetzt sechs Kilo weniger Stickstoff je Hektar. Die Bestände wachsen gleichmäßig, das ist ein Vorteil beim Dreschen. Und der Ertrag hat zugelegt, um einen Doppelzentner je Hektar.“ Macht in Summe ein Plus von rund 25.000 Euro – in einem einzigen Jahr.

          Viele bunte Daten: Displays in Klaus Münchhoffs Traktor.

          Präzisionslandwirtschaft ist das Stichwort für die Entwicklung der vergangenen Jahre, „Precision Farming“, und dafür sind genaue Daten nötig. Die Düngemittelrechnung von Gut Derenburg zeigt die Logik dahinter. Städter denken gern, auf dem Land sei so viel Platz, dass es nicht auf einen Zentimeter mehr oder weniger ankomme. Das Gegenteil ist der Fall: Gerade weil die Flächen so groß sind, lohnt sich die Genauigkeit. Ein Beispiel: Das Rapsfeld, auf dem der Traktor seine Bahnen zieht, ist 800 mal 200 Meter groß. Bei vier Metern Arbeitsbreite fährt er beim Aussäen 200-mal hin und her, jeweils 200 Meter weit. Da machen schon zehn Zentimeter Überschneidung je Reihe 4000 doppelt bearbeitete Quadratmeter aus. Ein halbes Fußballfeld. Eine große Verschwendung. Und Diesel, Zeit und Saatgut sind teuer.

          Viermal so viel Weizen wie 1950

          Der digitale Landwirt, überschlägt die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, kommt mit zehn Prozent weniger Herbiziden und zwanzig Prozent weniger Treibstoff aus als seine Kollegen ohne Sensoren und Selbstfahrsysteme. An diesem Punkt dürften nicht einmal Bauernhofromantiker die moderne Technik doof finden. Sonst gibt es für sie allerdings genug am Fortschritt zu kritisieren. Die Gefahr, dass die Daten der Landwirte in die falschen Hände geraten könnten – etwa in die von Spekulanten, die sich damit Vorteile für ihre Börsengeschäfte verschaffen könnten, weil sie aus den Daten ableiten können, wie die Ernte ausfallen wird –, steht dabei nicht einmal an erster Stelle. Eine eingängigere Kritik: Wird weniger doppelt gearbeitet, gibt es auch weniger Arbeitsplätze. Und wird viel Kapital in neue Maschinen gesteckt, sind größere Betriebe im Vorteil. Das gefällt nicht jedem.

          Dieselbe Entwicklung lässt sich aber auch anders ausdrücken: In keiner anderen Branche der deutschen Wirtschaft ist die Arbeitsproduktivität in den vergangenen fünf Jahren so stark gestiegen wie in der Landwirtschaft. Und in keiner anderen Branche ist heute der Kapitaleinsatz je Arbeitsplatz höher. Rund 465.000 Euro stehen dem Deutschen Bauernverband zufolge hinter jeder Stelle auf den Höfen, doppelt so viel wie im produzierenden Gewerbe. Das Ergebnis: Je Hektar ernten die Landwirte heute viermal so viel Weizen wie ihre Vorfahren im Jahr 1950. Bei den Kartoffeln hat sich der Ertrag seither verdoppelt. Und Kühe geben dreimal so viel Milch wie damals.

          Kühe checken ein, wie mit einem Skipass am Lift

          Denn der technische Fortschritt hat nicht nur den Ackerbau verändert. Auch in den Kuh- und Schweineställen sind Computer und Big Data angekommen. Die 75 Kühe auf dem Bauernhof von Torsten Ebeling im niedersächsischen Wolperode tragen um den Hals einen Sensor, mit dem sie am Melkroboter am Ende des Stalls einchecken können wie Skifahrer mit ihrem Liftpass an der Talstation. Die Maschine weiß dann, ob die Kuh heute schon ihr Soll erfüllt hat und nur wegen des leckeren Kraftfutters in den Melkstand gekommen ist, das es zur Belohnung gibt; Schummler bekommen nichts mehr. Hat die Kuh hingegen noch einen Durchgang gut, darf sie es sich schmecken lassen. Währenddessen erkennen Laser die Position von Euter und Zitzen und bringen den Melkarm des Roboters in Position. Melkdauer und Milchmenge je Zitze werden in Echtzeit erfasst und abgespeichert. Und nach dem Melken wird das Euter automatisch mit einem Pflegemittel eingesprüht.

          Die Kühe gewöhnen sich an diese Behandlung offensichtlich, die Roboterdienste in Torsten Ebelings Stall werden jedenfalls rege nachgefragt. Auch der kleine Reinigungsroboter, der den Mist zusammenschiebt und durch die Spalten im Stallboden in ein unterirdisches Lager fallen lässt, stört keine von ihnen. Gerade lässt sich Antonia melken, das Display zeigt nach viereinhalb Minuten Melken einen Ertrag von 7,6 Kilogramm an, ordentlicher Durchschnitt.

          Komfortgewinn ist ein schöner Nebeneffekt

          Der Landwirt aus dem kleinen Dorf in der Nähe von Bad Gandersheim will nicht darauf verzichten, seinen Tieren Namen zu geben, auch wenn der Computer jeder Kuh zur Identifizierung eine Nummer zuweist, für Antonia ist es die 3860630. Erkennt das Melksystem Unregelmäßigkeiten, bekommt Ebeling eine Nachricht auf sein Handy. Dann macht er sich aus dem Bauernhaus im Dorf auf den Weg zum Stall draußen auf der grünen Wiese, um nachzuschauen. Ohne Personal funktioniert die moderne Viehhaltung also nicht. „Aber ich muss nicht mehr jeden Morgen um fünf raus und dann stundenlang im Stall sein, sondern kann meistens mit der Familie frühstücken, bevor die Kinder in die Schule müssen“, sagt Ebeling. „Das ist ein großer Unterschied.“ Sogar eine Woche Herbstferien sind jetzt für den Landwirt drin.

          Der Komfortgewinn ist ein schöner Nebeneffekt, den Hersteller wie der niederländische Stallausrüster Lely auf ihren Verkaufsveranstaltungen auch nicht verschweigen. Im Kern aber geht es, wie bei den Mähdreschern mit E-Mail-Adresse, um betriebswirtschaftliche Effizienz. Rund 100.000 Euro kostet ein Melkroboter, ohne Extras. Das muss sich auszahlen. Alle Daten sind sofort digital verfügbar, das erleichtert die Kalkulation. Außerdem lässt sich der Melkrhythmus auf möglichst große Mengen bei möglichst niedrigen Kosten trimmen. Und die aufgezeichneten Bewegungsprofile erleichtern Entscheidungen: Bewegt sich eine Kuh im Stall mehr als gewöhnlich, ist sie vermutlich brünftig; kommt sie dagegen kaum vom Fleck, sollte sie der Tierarzt untersuchen. Die neueste Entwicklung ist ein Algorithmus, der aus verschiedenen Datensätzen errechnet, wann genau das nächste Kälbchen geboren wird.

          Die ersten Melkroboter kamen, wie die ersten Traktoren mit Selbstfahrsystem, vor etwa zwanzig Jahren in Mode. „Aber seit fünf Jahren gibt es einen richtigen Boom“, sagt Daniel Herd aus der deutschen Lely-Niederlassung. Der Grund dafür liege in den Möglichkeiten, die exakte Daten inzwischen für die Nutzung der Technik bieten. Ein Gigabyte je hundert Kühe, das ist die übliche Größenordnung. So lassen sich, verspricht Lely, die Produktionskosten von typischerweise rund 30 Cent für einen Liter Milch im Durchschnitt um zwei Cent senken. Das klingt nicht nach viel. Aber es ist wie auf dem Rapsfeld: Die Menge macht’s. Und wen weder Komfort noch BWL überzeugen, der hat vielleicht einfach nur Spaß an der neuesten Technik: Den nächsten Schritt, die Datenübertragung aus dem Stall auf das Display von Apple-Armbanduhren und Google-Brillen, hat Lely vor kurzem schon mal als Konzept vorgestellt. Das Interesse der meisten Landwirte war größer als an Heimatschnulzen.

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