KnowFROSTs: Frostschäden verhindern und Ernten smart sichern

Das Know-Center nutzt KI-gestützte Analysen, um die Landwirtschaft vor Klimarisiken zu schützen. Durch präzise Frostvorhersagen hilft die Technologie LandwirtInnen in der Steiermark, Apfel- und Birnenernten zu sichern. Mit datengetriebenen Erkenntnissen ermöglicht das Know-Center proaktives Handeln, minimiert Schäden und sichert Erträge.

Herausforderung

Frostschäden stellen eine Bedrohung für die landwirtschaftliche Produktion dar, besonders in Regionen wie der Steiermark, wo die Apfel- und Birnenernten 2023 um 18 % bzw. 45 % zurückgingen. Der Klimawandel führt zu häufigeren späten Frostereignissen, die zu erheblichen Ernteverlusten führen. Aktive Frostschutzmethoden wie Heizungen, Sprinkler und Windmaschinen sind kostspielig, betrieblich komplex und umweltschädlich. Die Herausforderung bestand darin, die Frostschutzmaßnahmen gezielter einzusetzen und dabei Kosten, Emissionen und Ressourcenkonsum zu reduzieren.

Lösung

Das Know-Center entwickelte KnowFROSTs – ein System, das IoT, prädiktive Wettervorhersagemodelle und Data-Spaces kombiniert. Die Schlüsselkomponenten sind:

• IoT-Geräte
  Sensortürme und Wetterstationen, die in Weinbergen und Obstplantagen installiert werden, messen in Echtzeit Temperatur, Luftfeuchtigkeit und thermische Inversion.
• betriebliche Effizienz
  Deutliche Verbesserungen im Management von Gütern und Ressourcen führen zu Kosteneinsparungen und erhöhter betrieblichen Zuverlässigkeit. Die Automatisierung reduziert manuelle Fehler und verbessert die Reaktionszeiten.
• Umweltvorteile
  Reduzierung von Abfall und Ressourcennutzung, was zur ökologischen Nachhaltigkeit der Landwirtschaft beiträgt. Das Projekt entspricht globalen Nachhaltigkeitszielen, indem der CO2-Fußabdruck von Schutzmaßnahmen minimiert wird.
• verbesserte Servicequalität
  Optimiertes Management der Ressourcen sorgt dafür, dass Landwirte eine effektive und präzise Schutzstrategie anwenden, was zu höheren Erträgen und gesteigerter Zufriedenheit führt.
• Branchenführerschaft
  KnowFROST positioniert die Steiermark als Vorreiter im Bereich nachhaltiger Landwirtschaftspraktiken.

Implementation

Know Center implementierte KnowFROST in Zusammenarbeit mit Universitäten, der Nexyo GmbH als Technologieanbieter und lokalen Landwirten.

Wichtige Schritte umfassten:

• Prototypentwicklung
  Erstellung eines Datenraums, der den europäischen Standards entspricht.
• Feldtests
  Validierung des Systems in Weinbergen und Obstplantagen in der Steiermark.
• Stakeholder-Zusammenarbeit
  Abstimmung mit ForschungspartnerInnen, TechnologieanbieterInnen und LandwirtInnen, um die Bedürfnisse der NutzerInnen zu erfüllen.

Ergebnisse

• genauere Frostvorhersagen
  Regionale Wettermodelle kombiniert mit maschinellem Lernen verringern Fehlalarme und liefern verlässlichere Vorhersagen.
• effizienter Einsatz von Frostschutzmaßnahmen
  LandwirtInnen setzen Schutzmaßnahmen präziser ein, was Betriebskosten senkt und den ökologischen Fußabdruck reduziert.
• erhöhter Datenaustausch
  Der Datenraum fördert den sicheren Austausch von Daten, stärkt das Vertrauen der Stakeholder und ermöglicht die kontinuierliche Verbesserung der Vorhersagemodelle.

Auswirkungen und Vorteile

• wirtschaftliche Vorteile
  reduzierte Betriebskosten (Brennstoff , Wasser) und weniger Ernteverluste
• Nachhaltigkeit
  Ressourcenschonung (z. B. Wasser und Energie) und reduzierte CO2-Emissionen durch optimierte Schutzmaßnahmen
• innovative Landwirtschaft
  Datenbasierte Entscheidungen verbessern die Erträge und schaffen präzisere Risikomodelle für Versicherer und Forscher.
• regionale Wettbewerbsfähigkeit
  Durch KnowFROST wird die Steiermark zu einem Zentrum für landwirtschaftliche Innovation, was neue Investitionen anzieht.