IRRIGATION4.0

Sowohl in Südostasien als auch in Europa birgt der Übergang zu einer biobasierten Wirtschaft ein großes Potenzial für Wirtschaftswachstum, ländliche Entwicklung und abnehmende Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen,  es erfordert aber die Bewältigung großer Herausforderungen. Eines davon ist die kontinuierliche, zuverlässige und erschwingliche Versorgung mit nachhaltig erzeugter Biomasse im Agrarsektor. Eine zuverlässige Versorgung mit Biomasse (für Lebens-, Futter- und Brennstoffe) in Bezug auf Quantität, Qualität und Kontinuität hängt stark von den agronomischen Bewirtschaftungsmethoden ab. Ein intelligentes Bewässerungssystem, das darauf abzielt, die Wassernutzung kosten- und aufwandswirksam zu optimieren, befasst sich mit den bioökonomischen Strategien der EU und des EWR für den Agrarsektor, einschließlich der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen, der Ressourceneffizienz und der ländlichen Entwicklung. Darüber hinaus werden sowohl die Bewässerungsabhängigkeit der pflanzlichen Biomasseproduktion als auch der Ressourcenmangel durch den Klimawandel weiter zunehmen. Ein intelligentes Bewässerungssystem passt genau zu den Zielen der Eindämmung  und der Anpassung an den Klimawandel. Schließlich steht die Förderung von Innovationen im Agrarsektor auf der strategischen Agenda der EU und Südostasiens ganz oben. Dieses Verbundprojekt zielt darauf ab, Innovationen zu schaffen, indem es die Konzepte der Landwirtschaft 4.0 vollständig berücksichtigt, einschließlich verbesserter drahtloser Konnektivität, Sensornetzwerk, Minimierung des Stromverbrauchs, Cloud-Speicher und großer Datenverarbeitung.

IRRIGATION4.0 konzentriert sich auf eine pflanzenbasierte Bewässerungsplattform, die zur Förderung nachhaltiger Pflanzenproduktionssysteme in Thailand, Deutschland und Myanmar beiträgt. Es beinhaltet die Entwicklung eines neuen Bewässerungsplanungssystems, das den Wasserverbrauch im Agrarsektor reduzieren kann, indem es den tatsächlichen Wasserverbrauch der Pflanze und agronomische Praktiken zur Ertragsmaximierung abgestimmt ist. Daher wird die weitere Verbesserung und Modifikation der derzeit auf dem Markt erhältlichen Bewässerungsplattformen auf Basis von Bodenfeuchte und Evapotranspiration vorgeschlagen.

IRRIGATION4.0 betrifft zwei verschiedene Pflanzenarten und Produktionssysteme, die eine angemessene Bewässerung benötigen, um hohe Erträge zu erzielen: hochwertige Obstplantagen und eine Ackerkultur, die durch Durian (Durio zibethinus L.) bzw. Mais (Zea mays L.) repräsentiert werden. Diese wurden ausgewählt, um die potenziellen Anwendungsbereiche des Projekts zu maximieren, seinen wissenschaftlichen Wert in Bezug auf die Nutzung von Wasser für eine Baumart und eine jährliche C4-Monokotylkulturen zu erhöhen, und die Technologie unter verschiedenen Szenarien herauszufordern. Sowohl Durian als auch Mais sind an sich schon wichtige Bestandteile der biobasierten Wirtschaft Thailands und Myanmars und Mais ist eine wichtige Futtermittelpflanze in Europa.

IRRIGATION4.0 trägt in erster Linie zur Konsolidierung und/oder Einführung der Forschung im Bereich Landwirtschaft 4.0 am National Electronics and Computer Technology Center, National Science and Technology Development Agency, Thailand (NECTEC/NSTDA), am Forschungszentrum Jülich, IBG-2 Plant Sciences, Deutschland (FZJ) und an der Fakultät für Computersysteme und -technologien der University of Computer Studies, Yangon (UCSY) Myanmar, sowie zur Entwicklung von Humanressourcen in und zwischen diesen Instituten bei, einschließlich der Ausbildung und Mobilität von Forschern. IRRIGATION4.0 umfasst die Bereiche eingebettete Systeme, drahtloses Sensornetz, Wolkenspeicher, Bildverarbeitung, maschinelles Lernen, Pflanzenphänotypisierung, Pflanzenphysiologie, Agronomie und Wirtschaft.

Die Ziele des Projektes sind:

• Verbesserung sowohl der Quantität der angewandten Bewässerung als auch ihres Zeitpunkts durch ein pflanzenbasiertes Bewässerungsplanungssystem
• Validierung von Psychrometern (Stammwasserpotenzial) und thermischer Infrarot-Bildgebung (Baumkronentemperatur) als pflanzenbasierte Sensoren
• Entwicklung des Algorithmus für die Bewässerungsentscheidung, einschließlich einer pflanzlichen Variable über den Zustand des Pflanzenwassers
• Modifizierung einer Bewässerungsplattform vom Typ Landwirtschaft 4.0, um zusätzliche Sensorknoten und den neuen Bewässerungsentscheidungsalgorithmus aufzunehmen
• Validierung des Ziels pflanzenbasiertes Bewässerungsplanungssystem in einem Durian Obstbaumplantage und einem Maisfeld
• Entwicklung einer Strategie zur Nutzung der Projektergebnisse