Der Arbeitsschwerpunkt liefert informationstechnische Ansätze zu Wissenstransfer, Informationsmanagement, Daten- und Prozessmodellierung sowie Datengewinnung und -analyse mittels Informationstechnologien und neuen Medien.
Er befasst sich mit der informationstechnischen Darstellung von Daten und Informationen und der Erarbeitung von Abstraktionen, die helfen, konkrete Probleme und Fragen der Zielgruppen effizient zu lösen. Hierzu gehören z. B. Techniken und Methoden der Prozessmodellierung und der Beschreibung von Daten mithilfe von Standardvokabularien. Zudem erfasst und bewertet der Arbeitsschwerpunkt vorhandene und künftige Datenquellen zur Gewinnung und Verifikation von KTBL-Planungsdaten.
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: B. Harmsen, D. Martini
Laufende Projekte des Arbeitsschwerpunktes
Gaia-X und KI-Projekte: Transfer & Vernetzung
HortiSem Aggregierung und Informationen für Pflanzenschutzmaßnahmen im Gartenbau
FAIRagro
SimLearn
AGROVOC
GrundDB UI-Anwendungen auf APEX Universal Theme migrieren
ID-Dokumente mit DBtoInDesign umsetzen
Interaktive Kalkulations- und Informationsplattform zu Tierwohl, Umweltwirkung und Ökonomie von zukunftsfähigen Tierhaltungsverfahren
Standardisierung der GeoBox-Infrastruktur
PAM-M
Die Digitalisierung bietet für die Ernährungs- und Landwirtschaft und für den ländlichen Raum großes Potenzial. Gesamtziel des Vorhabens "X-KIT" ist es, Insellösungen und unkoordinierten Parallelentwicklungen in den vom BMEL geförderten KI-Projekten entgegenzuwirken und von Anfang an Vernetzung und Interoperabilität von Systemen untereinander, aber beispielsweise auch mit GAIA-X Infrastrukturen und weiteren Entwicklungen, in angrenzenden Projekten zu erreichen.
Das Projektkonsortium unterstützt hierfür in fachlichen und technischen Fra- gestellungen und führt unterschiedliche Vernetzungs- und Wissenstransferak- tivitäten sowie Fachkommunikation durch. X-KIT ist in zwei Schwerpunkte und miteinander interagierende Teilprojekte unterteilt: die Vernetzung der vom BMEL geförderten KI-Projekte (Teilprojekt 1) und die Weiterentwicklung der Domäne Agrar innerhalb von Gaia-X (Teilprojekt 2).
Im ersten Schwerpunkt ist es das Ziel, die laufenden KI-Projekte des BMEL nach einer klar definierten Vorgehensweise miteinander zu vernetzen und übergreifende Kooperationen im Hinblick auf technische und fachliche As- pekte zu initiieren und zu begleiten.
Ziel des zweiten Schwerpunktes ist es, die Weiterentwicklung der Domäne Agrar in GAIA-X voranzutreiben, indem Anforderungen des Agrarbereichs sowie gegebenenfalls deren spezifische Umsetzungen in GAIA-X-Entwicklun- gen eingebracht werden und die Einbindung von bereits verfügbaren Infrastrukturkomponenten in laufende Projekte gefördert und unterstützt wird.
Projektende: 30.01.2025
Projektbetreuung in der Geschäftsste: D. Martini
Die Anforderungen an die gartenbauliche Beratung und Praxis hinsichtlich des Pflanzenschutzes sind in den Jahren immer komplexer geworden. Die heterogenen Strukturen des Gartenbaus stellen für die Akteure hinsichtlich der Datenbeschaffung und Verarbeitung eine besonders große Herausforderung dar. Für die Umsetzung der an den Pflanzenschutz geknüpften rechtlichen Vorgaben benötigen die Akteure einen einfachen und schnellen Weg, um an die entscheidenden Informationen zu gelangen. Dieser sollte sowohl in menschen- als auch maschinenlesbaren Daten zur Verfügung stehen.
Die zugrundeliegenden Datenbanken sollten sowohl regional, bundesweit als auch europaweit zuverlässig und rechtssicher miteinander interagieren. Das gut eingeführte und breit genutzte System PS Info, welches in der aktuellen Form die Zulassungsdaten des BVL darstellt, soll gartenbauliche Fragestellungen besser bedienen können und als Anwendungsbeispiel für die Nutzung von Linked-Data-Prinzipien dienen. Das System soll bei Projektende dadurch entstehende Möglichkeiten demonstrieren.
Geplant ist eine maschinenlesbare Schnittstelle, über die die bereits vorhandenen BVL-Daten sowie die PS Info-internen Daten um weitere Informationen aus anderen Quellen angereichert und ergänzt werden. Besonders interessant sind hierbei die Zusammenführung und Integration der sogenannten Warndienstmeldungen der Länder, die wertvolle Informationen zum Pflanzenschutz enthalten und bislang meist regionenspezifisch über unterschiedlichste Kanäle (SMS, Email, Webportale der Länder) gestreut werden. Website: hortisem.de
Ein Ziel des Projekts ist es daher, die Warndienstmeldungen über semantische Tags sowie Geo-Tags zu strukturieren, zu verknüpfen und in PS Info einzubinden.
Projektende: 31.05.2023
Mitglieder der Arbeitsgruppe
S. Auhl, Arbeitsgemeinschaft Integrierter Obstanbau Rheinland-Pfalz e.V. (AGIO), Oppenheim
Dr. S. Fabich, Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau (MWVLW) Rheinland-Pfalz, Mainz
C. Federle, Informationssysteme Integrierte Pflanzenproduktion e.V., Bad Kreuznach
Dr. S. Fröhling, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
Dr. B.d Golla, Julius Kühn-Institut, Kleinmachnow Xia He Julius Kühn-Institut, Kleinmachnow
Dr. H. Koehler, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinhessen-Nahe-Hunsrück, Bad Kreuznach
F. Korting, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
J. Kreiselmaier, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
I. Lampe, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
Dr. A. Landes, Ges. für Bodenberatung, Laboruntersuchungen und Qualitätsprüfung mbH (BOLAP), Speyer
B. Lindner, Ges. für Bodenberatung, Laboruntersuchungen und Qualitätsprüfung mbH (BOLAP), Speyer
E. Markula, Zentralverband Gartenbau e.V., Berlin
E. Paladey, Ges. für Bodenberatung, Laboruntersuchungen und Qualitätsprüfung mbH (BOLAP), Speyer
Dr. F. Gunnar Polzin, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
S. Reiners, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
Dr. M. Röhrig, Informationssysteme Integrierte Pflanzenproduktion e.V., Bad Kreuznach
Dr. R. Sander, Informationssysteme Integrierte Pflanzenproduktion e.V., Bad Kreuznach
Dr. N. Laun, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße
C. Sinn, Julius Kühn-Institut, Kleinmachnow Gabi Winter Zentralverband Gartenbau e.V., Berlin
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini, J. Jung
Das FAIRagro-Konsortium ist Teil der Initiative zum Aufbau einer Nationalen Forschungsdaten-Infrastruktur (NFDI) der DFG (https://www.dfg.de/foerderung/programme/nfdi/). Es ist hervorgegangen aus der NFDI4Agri-Initiative und hat mit einem geschärften Konzept in der dritten Förderrunde der NFDI im Herbst 2021 erneut einen Förderantrag eingereicht, der im November von der "Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz" genehmigt wurde.
Der fachliche Kern ist dabei die Agrosystemforschung. Dem Systemgedanken folgend müssen in diesem Kontext sowohl in Bezug auf betrachtete Skalenebenen als auch inhaltlich heterogene Datenbestände aus einer Reihe von Fachdisziplinen wie beispielsweise der Bodenkunde, der Meteorologie oder der Züchtungsforschung verknüpft werden. Dabei geht es zunächst darum, Forschungsdaten der Agrosystemforschung FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) zu machen. Bestehende Repositorien werden miteinander verknüpft. Auf diese Weise werden übergreifende, systemische Analysen vereinfacht. Es wird eine Data Steward Service Center eingerichtet, an das sich Nutzer in allen Fragen zum Forschungsdatenmanagement (FDM) wenden können.
Das Konsortium entwickelt Leitlinien und Informationsmaterial und stellt dieses auf einer zentralen Plattform für alle Forschenden der betrachteten Disziplinen bereit. Die FAIRagro-Initiative geht über die FAIR-Prinzipien hinaus, indem auch Aspekte wie Rechtssicherheit bei der Verwendung und Bereitstellung der Daten sowie Qualität veröffentlichter Daten betrachtet werden. Website: www.fairagro.net.
Projektende: 31.12.2027
Mitglieder der Arbeitsgruppe
Prof. Dr. F. Ewert, ZALF - Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research
Prof. Dr. S. Asseng, Technical University Munich
Dr. T. Feike, Federal Research Centre for Cultivated Plants
Prof. Dr. J. C. Reif, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research
B. Lindstädt, Information Centre for Life Sciences (ZB MED)
Dr. U. Stahl, Federal Research Centre for Cultivated Plants
Prof. Dr. F. Boehm, Leibniz Institute for Information Infrastructure
Prof. Dr. J.-H. Haunert, University of Bonn
Dr. C. Weiland, Senckenberg - Leibniz Institution for Biodiversity and Earth System Research
Prof. Dr. J. Fluck, Information Centre for Life Sciences (ZB MED)
F. Hoedt, Thünen Institute
Dr. M. Lange, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research
Prof. Dr. B. Usadel, Forschungszentrum Jülich
Dr. X. Specka, Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini
Maschinelle Lernverfahren auf Basis vorhandener Trainingsdaten zeigen selbst in komplexen Situationen mit vielen Parametern große Leistungsfähigkeit bei Mustererkennung und Entscheidungshilfe. In der Praxis sind jedoch die für solche Ansätze notwendigen großen Mengen an korrekt gelabelten Trainingsdaten oft nicht verfügbar. SIMLEARN betrachtet exemplarisch die betrieblichen Entscheidungen im Getreideanbau auf operativer und taktischer Ebene in Bezug auf Einkommens- und Umwelteffekte. SIMLEARN untersucht die Tauglichkeit eines neuen Vorgehensmodells, in dem vorhandenes, in Simulationsmodellen kodifiziertes und operatives Wissen mit den Erkenntnissen erlernter Modelle iterativ kombiniert wird. Durch diese Kombination werden Lücken der vorhandenen Datenbasis gefüllt und so ein verbessertes Training ermöglicht. Im Ergebnis entsteht so ein erlerntes, leistungsfähigeres Modell der betrachteten Realität mit entsprechend besseren Nutzungspotentialen.
Das bioökonomische Modellsystem der Universität Hohenheim erlaubt initiale Simulationen der Auswirkungen von Dünge- und Anbauentscheidungen sowohl in biologischer (Pflanzenwachstum) als auch ökonomischer (realisierbarer Gewinn) Sicht. Diese Informationen werden mit den Ergebnissen kooperierender Versuchsbetriebe und mit Standard- und Durchschnittswerten aus den Zahlenwerken des KTBL kombiniert und abgeglichen.
DFKI trainiert mit der so erzeugten umfangreichen, bewerteten Datensammlung iterativ ein geeignetes lernendes System, das im Ergebnis eine verbesserte Prognose und Bewertung von Handlungsalternativen ermöglicht.
Das KTBL entwickelt im Projekt Schnittstellen, über die Planungs- und Standarddaten in Simulationen sowie Systeme des maschinellen Lernens integriert werden können. Es befasst sich zudem mit der Entwicklung von Verfahren zur Erzeugung realitätsnaher Variationen in Datensätzen und bringt das am KTBL vorhandene landwirtschaftliche Prozesswissen in Plausibilitätsprüfung und Evaluierung der Ergebnisse ein.
Projektende: 31.06.2023
Mitglieder der Arbeitsgruppe
Dr. A. Bernardi, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH
Prof. Dr. T. Berger, Leitung Lehrstuhl für Ökonomik der Landnutzung am Hans-Ruthenberg-Institut, Universität Hohenheim
Prof. Dr. T. Streck, Leitung Fachgebiet für Biogeophysik, Universität Hohenheim
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini, N. Reinosch
Der AGROVOC ist ein multilingualer Agrarthesaurus der FAO und enthält derzeit 42.024 relevante Fachkonzepte mit 877.394 übersetzten Begriffen in über 40 Sprachen. Die Pflege erfolgt durch ein internationales Team. KTBL ist Herausgeber der deutschen Fassung. 2018 wurde erstmals ein internationales Herausgebertreffer initiiert, das Ende Juni in Utrecht organisiert durch die LandPortal Foundation stattfand. Für das zweite Treffen 2019 übernahm das KTBL im Auftrag der FAO die Organisation dieses Treffens.
Die Arbeiten hierzu in diesem Projekt beinhalten:
1. Abstimmung von Terminen und Programm für zwei Tage mit dem AGROVOC-Team der FAO
2. Organisatorische Abwicklung mit Verpflegung der Teilnehmer
3. Unterstützung bei den Reisemodalitäten, Zimmerbuchungen
4. Erstellung eines zusammenfassenden Berichts gemeinsam mit dem AGROVOC-Team der FAO
Es wird erwartet, dass sich Synergien mit Projekten mit AGROVOC-Bezug wie dem Vorhaben GeoBox-I und Aktivitäten zum hausinternen Glossar ausnutzen lassen.
Projektende: 31.12.2022
Mitglieder der Arbeitsgruppe
I. Subirats, Food and Agriculture Organisation of the United Nations (FAO)
K. Kohlshus, Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)
A. Turbati, University of Rome
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: E. Mietzsch, D. Martini
Für die Eingabe, Pflege der KTBL Grunddaten sowie der Durchführung von Kalkulationen und anderen technischen Diensten stehen den Fachredakteuren des KTBL UI-Anwendungen zur Verfügung. Diese Datenbank UI-Anwendungen sollen in Layout und Bedienung vereinheitlicht werden. Als Plattform wird das WEB-App Entwicklungs-Framework APEX von Oracle eingesetzt. Um zukünftigen Entwicklungen von APEX zu genügen wird das Universal Theme von APEX eingesetzt.
Projektaufgaben sind:
1. Oracle Forms -Anwendungen auf APEX migrieren
2. Oracle APEX -Anwendungen auf Universal Theme migrieren (in Bearbei-tung: BW-Online (HBS), Haltungsverfahren und NBR2020, Anlagen-Biogas)
3. APEX Styleguide erstellen
Projektende: 31.12.2024
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: M. Stößer
Weitere Indesign Tabellen und Dokumente sollen direkt mit der DBtoIndesign Schnittstelle aus der KTBL Grunddatenbank befüllt werden.
Vorteile:
1. Einheitliche Datenquelle innerhalb der Print-Produkte sowie bei Print- und Onlineprodukten.
2. Verminderung der Arbeitsschritte bei Qualititätssicherung Printprodukte bei Fachredaktion, Lektorat und Herstellung
Folgende Arbeiten sind notwendig:
Abstimmen der Inhalte mit Fachredakteuren und PL Datensammlung, gegebensfalls Aufbereitung und Einarbeiten der Daten in die KTBL Grunddatenbank, Einrichten der Indesign Tabellen und Dokumente in der DBtoIndesign Schnittstelle sowie Erstelllen von DB-Prozeduren zum Auslesen und aggregieren der Daten.
In Planung: Baukost4: - Ställe, WD-Lager und bauliche Anlagen,Tierhaltung - Arbeitsverfahren.
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: M. Stößer
Das Kalkulations- und Informationssystem ist ein im Rahmen des Bundesprogramms Nutztierhaltung gefördertes Projekt. Im Projekt wird ein interaktives Kalkulations- und Informationssystem für landwirtschaftliche Tierhaltungsverfahren als Webanwendung entwickelt. Es beschreibt die zukunftsfähigen Haltungsverfahren der Rinder-, Schweine- und Geflügelhaltung und bewertet sie primär hinsichtlich ihres Potenzials für das Tierwohl und die Umweltwirkung und informiert über ökonomische und arbeitswirtschaftliche Kenngrößen der Verfahren und ihrer technischen Bestandteile.
Die bereits in anderen Anwendungen dargestellten Haltungsverfahren werden aktualisiert und um auch noch nicht realisierte innovative Verfahren ergänzt. Alle Verfahren werden in der Anwendung auf Basis einer neu entwickelten Datenstruktur hinsichtlich der genannten Kriterien bewertet. Die Verfahren und die Bewertungsmethodik werden in Zusammenarbeit mit weiteren Projekten des Bundesprogramms sowie mit projektbegleitenden Gremien abgestimmt. Die Bewertung des Aspektes Tiergerechtheit wird vom Kooperationspartner im Projekt dem Friedrich-Loeffler-Institut in Celle wesentlich unterstützt.
Als beratendes Gremium ist die Arbeitsgruppe "Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen" im Arbeitsschwerpunkt Emissionen und Klimaschutz beteiligt.
Die Ergebnisse der Anwendung zeigen Bewertungen zum Tierwohl einschließlich Tiergesundheit und Tierverhalten, Emissionen, Arbeitswirtschaft und Investitionsbedarf. Die Bewertungsaspekte und vor allem die Einbeziehung von Variablen sind zunächst begrenzt, können in der Datenstruktur aber sukzessive erweitert werden. In einer Infothek wird die Anwendung auch Texte beispielsweise zu Managementanforderungen und detaillierte techni-sche Darstellungen auch unter Einbeziehung von Grafiken anbieten.
Projektende: 14.12.2023
Mitglieder der Arbeitsgruppe: Friedrich-Löffler-Institut
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: B. Harmsen
Ziel des Vorhabens GeoBox-I ist die experimentelle Entwicklung, Erprobung und Verbreitung eines praxistauglichen Prototypen einer standardisierten und resilienten GeoBox-Infrastruktur zur dezentralen Datenhaltung und regionalen Vernetzung.
Dies umfasst die Vorgabe von Datenstrukturen und Vokabularien für austauschrelevante Informationen in einfach verständlicher Form in einem geeigneten Webportal als öffentliche Dienstleistung für die Branche; die Spezifikation der GeoBox als betriebliche Datendrehscheibe mit Zwischenspeicher für vielfältige relevante Informationen, unter der alleinigen Kontrolle des jeweiligen landwirtschaftlichen Betriebes; die Bereitstellung von wichtigen Geobasis- und Fachdaten für die landwirtschaftlichen Betriebe mit dezentraler Speicherung in den Betrieben; die Realisierung von Kommunikationsprotokollen und Formularassistenten für den standardisierten Datenaustausch mit Dritten; die Konzeption exemplarischer Dienste, die aus den standardisiert vorliegenden Daten extrahierte, unmittelbar nützliche Beratungsleistungen für Landwirte bereitstellen und die Implementierung aller essentiellen Funktionen in Form offengelegter Referenz-Implementierungen exemplarischer Anwendungen.
Diese werden auf hoheitliche Informations- und Beratungsinhalte im Bereich des Pflanzenschutzes fokussiert und im Rahmen der Aus- und Weiterbildung zum Thema Resilientes Smart Farming in die Praxis transferiert.
Der Arbeitsplan umfasst: Entwurf und Spezifikation des Systemkonzepts und der Gesamtarchitektur; die Realisierung der Infrastruktur-Ebene mit GeoBox-Server mit dynamischen Vokabulardiensten (einschließlich Bereitstellung von Vokabularen und entsprechendem Änderungsmanagement); die Referenzimplementierung einer "HofBox" als dezentralen Wissensspeicher und Knoten für inner- und überbetriebliche Datenkommunikation (betriebliche Ebene der resilienten Kommunikationsfähigkeit); die Realisierung exemplarischer Apps für Kommunikation, Dienstleistungs- und Beratungs-Assistenz zu landwirtschaftlichen Anwendungen im Feld (Beispiele der Dienstleistungsebene); die Unterstützung von Roll-out und Praxiseinführung durch Aus- und Weiterbildung, Schulungen, Kooperationen mit Musterbetrieben, Abgleich mit weiteren Bundesländern und Etablierung eines projektbegleitenden Beirats aus Verbänden, Industrie und Anwendern.
Das KTBL befasst sich mit der Bereitstellung der notwendigen Vokabularien über Vokabulardienste. Dies beinhaltet eine Analyse von und Vernetzung mit vorhandenen Vokabularien und die Füllung inhaltlicher Lücken sowie die Entwicklung von Verfahren und Werkzeugen zur Pflege und Verfügbarmachung. Website: geobox-infrastruktur.de.
Projektende: 31.12.2022
Mitglieder der Arbeitsgruppe
Daniel Eberz-Eder, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsrück (DLR RNH)
Benno Kleinhenz, Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programme im Pflanzenschutz (ZEPP)
Ansgar Bernardi, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)
Franz Kuntke, Technische Universität Darmstadt
Gerwin Brill, expeer GmbH
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini
Das Projekt PAM-M umfasst die Weiterentwicklung und die bundesweite Markteinführung eines Entscheidungshilfesystems (EHS), das den Landwirt durch die automatisierte Berechnung von Randstreifen und maschinenlesbarer Applikationskarten bei der Einhaltung von Abstands- und Hangauflagen unterstützt. Dieses EHS wurde im Rahmen der voran- gegangen Projekte PAM, PAMrobust und PAM3D1 im Sinne des Pflanzenschutzgesetzes konzipiert und soll nun zusätzlich um die Abstands- und Hangauflagen der Dün-geverordnung und des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG §38) erweitert wer-den. Somit wird aus dem Pflanzenschutz-Anwendungsmanager der Produktionsmittel-Anwendungsmanager. Die zügige Markteinführung wird durch die Integration des PAM-M-Services in das bundesweit verfügbare Farmmanagementsystem 365FarmNet und durch gezielte Marketingmaßnahmen gewährleistet. Der Einsatz von Web-Viewern und vorhandener Online-Tools, wie z. B. den HOTSPOTMANAGER NRW oder die GEOBOX, kann die Anwendung des Services zusätzlich erhöhen und so neuen Nutzergruppen wie Prüf- und Pflanzenschutzdiensten zugänglich gemacht werden. Parallel werden neue technische Entwicklungen wie die laser- und satellitenbasierte Identifikation von Böschungsoberkanten und terrestrischer Landschaftsstrukturen eingebunden, um die Präzision des Service weiter zu erhöhen. Im Ergebnis wird einem erweiterten Nutzerkreis ein praxistaugliches und deutschlandweit verfügbares EHS für den Einsatz von Pflanzenschutz- und Düngemittel zur Verfügung stehen, welches die Bereiche Beratung, Planung, Kontrolle, Applikation und Dokumentation umfasst. Nicht zuletzt wird der großflächige Einsatz von PAM-M zu Einsparungen von Produktionsmitteln führen und damit einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten.
Projektende: 31.03.2023
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini, K. Albrecht