Smarte Software senkt Wasserverbrauch

Mit einer Software und Feuchtigkeitssensoren reduzieren Forscher der Cornell University den Wasserverbrauch der Landwirtschaft um 40 Prozent - ohne dass Farmer Ernteeinbußen in Kauf nehmen müssen. [...]

Mit Hilfe neuer Software können amerikanische Forscher den Wasserverbrauch um 40 Prozent senken. (c) Pixabay / manfredrichter

In Zeiten von Dürre und Klimakrise ist Wassersparen immens wichtig. Hier lassen Forscher der Cornell University mit einer Software aufhorchen, die hilft, den Wasserverbrauch in der Landwirtschaft zu reduzieren. Dafür kombiniert Forschungsleiter Fengqi You örtliche Wetterprognosen, Daten über die Physiologie der jeweils angebauten Pflanzen und den tatsächlichen Feuchtigkeitsgehalt des Ackerbodens miteinander. Dazu kommt maschinelles Lernen, das einmal gemachte Erfahrungen berücksichtigt und in den Prozess einbringt.

Bodenfeuchtigkeit erfassen

Aus den erhobenen Daten errechnet das Programm, wann Pflanzen bewässert werden müssen und wie viel Wasser sie benötigen. „So kommen wir zu einer smarten Landwirtschaft“, sagt You. Seine Erfahrungen brachte auch Forscher Abraham Stroock mit ein, Professor für Chemie- und Biomolecular-Engineering. Er hat bereits Strategien für Apfelfarmen in New York sowie den Mandelanbau in trockenen Regionen an der Westküste entwickelt, als es das Programm noch gar nicht gab.

„Es gibt jetzt eine reelle Chance, das Wassermanagement zu verbessern“, so Stroock. Wenn man die Bodenfeuchtigkeit detailliert erfasse, könne man auch den Anbau von Reben verbessern, meint er. Stroocks Gruppe hat bereits Sensoren entwickeln, die an eine Zentrale melden, wenn Pflanzen unter Wassermangel leiden. Deren Daten allein sind allerdings nicht genug. Wenn wenig später Regen einsetze, sei eine künstliche Bewässerung überflüssig. Es sei also zusätzlich wichtig, dass Wetterdaten in die Planung einfließen.

Erste Tests auf Acker in Iowa

Andererseits, fügt You hinzu, sind die Prognosen nicht zuverlässig genug. Hier kommt das maschinelle Lernen ins Spiel. Das Programm wird mit historischen Wetterdaten gefüttert und den jeweiligen Prognosen. Daraus lernt die Software, die Güte der Wettervorhersagen zu beurteilen. Damit wird der errechnete Bedarf an Wasser noch genauer.

Die Forscher haben ihr Programm bereits an einem mit Gras bewachsenen Acker in Iowa getestet. Dabei habe sich herausgestellt, dass sich Wasser in nennenswertem Umfang einsparen lässt. Derzeit wird das System im Obstgarten der Universität installiert, um es erneut zu testen. Auch wenn die Regenmengen im Bundesstaat New York eigentlich ausreichend seien, gebe es zunehmen längere Trockenzeiten, die schlecht sind für die Obstbäume. 2016 beispielsweise lagen die Ernteverluste für die hier angesiedelten Obstbauern wegen fehlender Niederschläge um 50 Prozent unter der normalen Menge. Nächstes Ziel der Forscher ist die Entwicklung einer automatischen Bewässerung – natürlich gesteuert von der neuen Software.


Mehr Artikel

Gregor Schmid, Projektcenterleiter bei Kumavision, über die Digitalisierung im Mittelstand und die Chancen durch Künstliche Intelligenz. (c) timeline/Rudi Handl
Interview

„Die Zukunft ist modular, flexibel und KI-gestützt“

Im Gespräch mit der ITWELT.at verdeutlicht Gregor Schmid, Projektcenterleiter bei Kumavision, wie sehr sich die Anforderungen an ERP-Systeme und die digitale Transformation in den letzten Jahren verändert haben und verweist dabei auf den Trend zu modularen Lösungen, die Bedeutung der Cloud und die Rolle von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Unternehmenspraxis. […]

News

Richtlinien für sichere KI-Entwicklung

Die „Guidelines for Secure Development and Deployment of AI Systems“ von Kaspersky behandeln zentrale Aspekte der Entwicklung, Bereitstellung und des Betriebs von KI-Systemen, einschließlich Design, bewährter Sicherheitspraktiken und Integration, ohne sich auf die Entwicklung grundlegender Modelle zu fokussieren. […]

News

Datensilos blockieren Abwehrkräfte von generativer KI

Damit KI eine Rolle in der Cyberabwehr spielen kann, ist sie auf leicht zugängliche Echtzeitdaten angewiesen. Das heißt, die zunehmende Leistungsfähigkeit von GenAI kann nur dann wirksam werden, wenn die KI Zugriff auf einwandfreie, validierte, standardisierte und vor allem hochverfügbare Daten in allen Anwendungen und Systemen sowie für alle Nutzer hat. Dies setzt allerdings voraus, dass Unternehmen in der Lage sind, ihre Datensilos aufzulösen. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*