Ein von GMV geführtes Konsortium fördert die Erforschung des Einsatzes von KI in der Produktionskette in der Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie

Das von GMV angeführte Konsortium aus insgesamt 24 öffentlichen und privaten Organisationen hat im Rahmen der Spanischen Digitalen Agenda 2025 und der Nationalen Strategie für Künstliche Intelligenz das Projekt AgrarIA ins Leben gerufen, welches das ehrgeizige Ziel verfolgt, die Anwendbarkeit und Umsetzbarkeit von künstlicher Intelligenz (KI) zu erforschen. Gemeinsam mit anderen Technologien im Zusammenhang mit der Industrie 4.0, die in realen Anwendungen zum Einsatz kommen, hat es sich zum Ziel gesetzt, neue Methoden der Agrarproduktion zu definieren, die den spanischen Landwirtschafts- und Lebensmittelsektor in Zukunft technologischer, innovativer, nachhaltiger, energieeffizienter und emissionsärmer machen sollen.

Das Projekt wird über das F+E-Missionsprogramm für künstliche Intelligenz des Staatssekretariats für Digitalisierung und künstliche Intelligenz (SEDIA) des Ministeriums für Wirtschaft und digitale Transformation (Aktenzeichen MIA.2021.M01.0004) aus dem Etat des Plans für Aufschwung, Transformation und Resilienz finanziert. Die Reichweite des Projektes konzentriert sich auf zwei strategische Linien für die zukünftige Entwicklung des Sektors: zum einen auf die Erforschung der gesamten Wertschöpfungskette der Agrarproduktion mit künstlicher Intelligenz-gestützten Systemen, die eine drastische Reduzierung des Kohlendioxids (CO2), Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und die Verbesserung der Produktivität und Konkurrenzfähigkeit zum Ziel haben. Zum anderen auf die Erforschung der effizienten und CO2-neutralen Anwendung verschiedener Technologien und von künstlicher Intelligenz.

Das Projekt zielt auf die Entwicklung der Plattform AgrarIA ab, mit der sich auf einer unabhängigen Standard-Computerplattform alle Modelle und notwendigen Bestandteile der Wertschöpfungskette des Agrarsektors - Produktion, Verarbeitung und Vertrieb - integrieren lassen werden. Auf diese Weise können mit ihr Prozessflüsse, die mit den notwendigen KI-Technologien für ihre Entwicklung integriert sind, sowie andere digitale Grundlagentechnologien definiert werden, um einzelne Initiativen und konkrete Anwendungsfälle zu implementieren, die mittelfristig eine schnelle, effiziente, produktive und nachhaltige Transformation des Sektors erleichtern. Diese Lösungen reichen von der Entwicklung neuer natürlicher Produkte zur Schädlingsbekämpfung mit der gleichen Wirksamkeit wie vergleichbare Chemikalien für eine realistische Lösung der Produktionsbegrenzungen, die Farm to Fork und der Green Deal für die Landwirte bedeuten, bis hin zum Einsatz von kollaborativer Robotik zur Optimierung der Verarbeitungsphase der Erzeugnisse. Weitere Beispiele sind die Forschung mittels Quanten-Computertechnik für die Auswertung von Satellitenbildern zur Optimierung der Agrarproduktion oder der Einsatz von digitalen Zwillingen für die Energieeffizienz von Kühlanlagen.

So liegt der Forschungsschwerpunkt auf der potentiellen Nutzung der unterschiedlichen IA-Anwendungen auf reale und repräsentative Anwendungsfälle des Agrar- und Lebensmittelsektors, basierend auf verschiedenen Mechanismen der Interoperabilität, Daten-Governance, Cyber-Sicherheit, Speicherung, Computertechnik und des intelligenten Datenverbrauchs, die auf externen Plattformen oder zugänglichen Diensten liegen können. Mit Blick auf dieses Ziel wird AgrarIA eine Modularchitektur mit bereits entwickelten und bewährten Anwendungen mit eigener Roadmap erhalten, um sich von da aus auf den einzelnen Märkten weiterzuentwickeln und zu behaupten. Dank des Plattformkonzepts der Anwendung können außerdem die konkreten Bedürfnisse der Produktionsprozesse effizienter und sicherer integriert werden, so dass eventuelle Synergien genutzt und mit externen Produktionselementen interagiert wird, um unterschiedlich komplexe und heterogene Initiativen mit verschiedenen Partnern und Endnutzern auszugestalten.

Bestandsaufnahme des spanischen Agrar- und Lebensmittelsektor

Der spanische Agrar- und Lebensmittelsektor umfasst rund 900.000 Agrarbetriebe und über 31.000 Lebensmittelunternehmen, von denen mehr als del 95 % kleine und mittelständische Betriebe sind und 80 % der Unternehmen weniger als 10 Mitarbeiter haben. Sein Exportpotenzial beläuft sich auf über 50.000 Mio. Euro, er schafft rund 2,6 Mio. direkte Arbeitsplätze und ist aufgrund seiner direkten Beziehung zum Erfolg anderer Branchen wie dem Tourismus- oder Dienstleistungssektor als strategisch für die spanische Wirtschaft anzusehen. Dennoch weist dieser Sektor im Vergleich zu anderen Ländern ein sehr niedriges Digitalisierungsniveau auf und benötigt daher eine Änderung seines Produktionsmodells. Künstliche Intelligenz gehört zu den digitalen Technologien mit der größten exponentiellen Transformationskapazität. Obwohl sie bereits seit über 60 Jahren existiert, war erst in den letzten zehn Jahren im Zuge des Cloud Computings und von Parallelrechnern sowie der Entwicklung von Frameworks  zur Modellierung und Entwicklung von KI-Systemen durch internationale Großkonzerne ein Anstieg ihrer Anwendung festzustellen.

Vor diesem Hintergrund kann das AgrarIA-Projekt einen wichtigen Beitrag zu maßgeblichen Veränderungen der sozio-ökonomischen Struktur Spaniens durch die verstärkte Nutzung von KI beitragen und die Konkurrenzfähigkeit mithilfe von F+E-Aktivitäten im Laufe des Projektes verbessern, die nicht nur mit KI, sondern mit praktisch allen digitalen Grundlagentechnologien zusammenhängen. Auf diese Weise wird nicht nur die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, sondern der Wandel des Sektors zu einer produktiveren, effizienteren und nachhaltigeren Landwirtschaft ermöglicht.

Teilnehmende Firmen des Konsortiums in alphabetischer Reihenfolge:

• 1A INGENIEROS, S.L.P.
• AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
• AGERPIX
• CASA AMETLLER S.L. (GRUPO AMETLLER ORIGEN)
• Celtiberian Solutions S.L.
• CODESIAN SOFTWARE TECH S.L.
• DRONETOOLS, S.L.
• Emergya Grupo
• FAMILIA TORRES
• FLORETTE IBÉRICA, S.L.
• GMV
• HelixNorth (Lanzadera Digital S.L.)
• HISPATEC
• INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CASTILLA Y LEÓN (ITCL)
• Inteligencia Solagua, S.L.
• KIMITEC
• KIVNON LOGISTICA S.L.
• LB-BAGGING, S.L.
• PRIMAFRIO S.L.
• Secmotic Innovation S.L.
• Sylentis S.A.
• TEPRO Consultores Agrícolas S.L.
• Universität Salamanca
• Universität Sevilla - Fachbereich Physikalische Geographie und Regionale Geographische Analyse