Satelliten für die Landwirtschaft

Dr. Kemal Moetz ist Referent des in diesem Jahr gegründeten Zentralen Kompetenzzentrum Flächenmonitoring (ZKF). Foto: Staatliche Führungsakademie für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten

Herr Dr. Moetz, welche Aufgabe hat das ZKF?

Die Einführung des neuen Systems für das Flächenmonitoring bietet die Chance, diese hochtechnisierten Entwicklungen gemeinsam und damit letztendlich effizienter zu gestalten. Das Ziel, das kommende Flächenmonitoring für alle Bundesländer beziehungsweise Zahlstellen effizient und sicher umzusetzen, soll mit einem gemeinsamen Vorgehen in Form des ZKF erreicht werden. Die rechtliche Basis ist eine Bund-Länder Vereinbarung. Die Bündelung von Kompetenzen mit transparenten Strukturen erhöht den gemeinsamen Nutzen und verringert die Aufwendungen.

Welche Aufgaben stecken konkret dahinter?

Das ZKF hat insbesondere die Aufgaben, den Aufbau der Kompetenz zur Umsetzung des Flächenmonitorings zu bündeln, voranzutreiben und das von der Kommission geforderte Qualitätsmanagement zu realisieren.

Wesentliche Zielsetzungen sind die Unterstützung eines einheitlichen Vorgehens der Bundesländer für das Flächenmonitoring im engeren Sinne, der Aufbau von fachlicher Expertise und Methodenkompetenz und einem zentralen und einheitlichen Qualitätsmanagement. Des Weiteren sollen Beschaffung, Entwicklung und Nutzung gemeinschaftlich organisiert werden. Auch der fachliche Austausch auf EU- und nationaler Ebene oder die Leistungsberichterstattung wird unterstützt. Die Kapazitäten des ZKF werden auch für die Datenlieferung, -verarbeitung und -analyse für zum Beispiel die Umwelt- und Klimaberichterstattung durch das BMEL genutzt.

Wo liegen technische Herausforderungen?

Zum Beispiel die Kontrolle von kleinen, schmalen Parzellen unter 0,1 Hektar. Da die Sentineldaten eine räumliche Auflösung von bis zu zehn Metern pro Pixel aufweisen, kommt es bei der Auswertung von kleinen Parzellen sehr auf die Form der zu untersuchenden Geometrie an. Bei länglichen, sehr schmalen Parzellen, die in manchen Bereichen eine Breite von zehn Metern oder weniger ausweisen, sind Mischpixel vorhanden, die Information von Features außerhalb der eigentlich zu untersuchenden Fläche beinhalten und somit problematisch in der Auswertung sind.

Können Sie generelle Risiken in dem neuen Kontrollkonzept beschreiben?

Das AMS beinhaltet einschneidende Veränderungen im gesamten Kontrollsystem. Die neuen technischen Komponenten und das Monitoringkonzept müssen allen Beteiligten möglichst transparent dargestellt werden, um hierfür die größtmögliche Akzeptanz zu kreieren. Große Veränderungen und technische Neuerungen werden oft als Bürde wahrgenommen, da bis zum reibungslosen produktiven Ablauf eines neuen Systems von den Mitwirkenden sehr viel Einsatz und Veränderungswillen gefordert wird. Hierbei gilt es alle mitzunehmen, das System und die Prozesse zu erklären und gemeinsam Bedenken auszuräumen.

Wie sieht es mit den Aspekten Überwachung und Sanktionierung aus?

Die Satelliten der Sentinel-Reihe werden ab 2023 eine große Rolle für die Agrarwirtschaft spielen. Foto: ESA – P. Carril

Besonders im Hinblick auf das Satellitenmonitoring muss transparent aufgezeigt werden, wo die Möglichkeiten und Grenzen des neuen Systems liegen. Es muss stets betont werden, dass hier keine totale Überwachung des Landwirts nach dem Roman 1984 von George Orwell stattfindet, sondern dass hier die Zustände auf den Flächen mit den Fördervoraussetzungen abgeglichen werden, um dem Landwirt seine ihm zustehenden Fördergelder auszuzahlen. Das neue System ist dabei auch von der aktiven Partizipation des Landwirts abhängig. Wichtig ist hierbei zu betonen, dass es primär nicht um das Aufdecken von Fehlern und der Sanktionierung von Landwirten geht, sondern um das frühzeitige Erkennen von Abweichungen zu den beantragten Maßnahmen und Interventionen, sodass Abhilfe geschaffen werden und der Landwirt am Ende seine volle Förderung bekommen kann.

Ist die Leistungsfähigkeit der KI-basierten Auswertung der Satellitendaten bereits ausreichend erprobt?

Die Methode des maschinellen Lernens ist seit mehreren Dekaden bekannt und wird erfolgreich in vielen Disziplinen angewandt. Im letzten Jahrzehnt haben zudem durch die Weiterentwicklung von Rechenkapazitäten künstliche neuronale Netze enorm an Bedeutung gewonnen. Seit 2017 und der Veröffentlichung der Rahmenbedingungen für Kontrollen durch Monitoring seitens der EU-Kommission gab es viele Pilotprojekte und anschließend auch produktive Systeme, die innerhalb von InVeKoS Auswertungen von Satellitendaten hinsichtlich der Beurteilung von Förderkriterien auf landwirtschaftlichen Flächen durchgeführt haben. Diese Systeme werden auch seit Jahren eingehend qualitätsgesichert und verbessert. Somit ist die KI-basierte Auswertung von Satellitendaten in mehreren Bundesländern bereits produktiv im Einsatz und nicht wirklich eine Neuheit für das Jahr 2023. Aber auch in Zukunft werden die Systeme weiter verbessert und an neue Satellitendaten angepasst werden müssen.

Welche IT-Infrastruktur wird dafür genutzt?

Es gibt eine Vielzahl an unterschiedlichen Systemen, die in den verschiedenen Bundesländern genutzt werden. Hier sind zum einen die DIAS Plattformen und die nationale Lösung CODE-DE zu nennen, auf deren Infrastruktur Satelliten-Monitoringsysteme aufgesetzt wurden. Es gibt aber auch verschiedene Dienstleister, die ihre eigenen IT-Infrastrukturen teilweise in Zusammenarbeit mit kommerziellen Cloudanbietern zur Verfügung stellen. Hier werden je nach Bundesland unterschiedliche Strategien verfolgt. (sg)

 

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