AgriRegio

Infrastruktur zur Förderung von digitaler Resilienz und Klimaresilienz im ländlichen Raum am Beispiel der Pilotregion Nahe-Donnersberg

Laufzeit: 01/2022 – 06/2024

Zielstellung

Ziel des Projekts „AgriRegio“ ist es, bei der Digitalisierung in der Landwirtschaft neue und innovative Konzepte eines dezentralen und resilienten Edge Computings (REC) zur Praxisreife zu entwickeln und in der rheinland-pfälzischen Pilotregion Nahe-Donnersberg im Rahmen einer überbetrieblichen Vernetzung in öffentlich-privater Partnerschaft unter Einbeziehung von regionalen Erzeugerorganisationen und Gebietskörperschaften zu testen.

Hintergrund

Im Ernährungssektor in Deutschland gilt ein Landwirt als Betreiber kritischer Infrastruktur, sobald ein Schwellenwert der Produktion von 434.500 t Speisen oder 350 Mio. Liter Getränke pro Jahr überschritten wird. Angriffe auf in der Landwirtschaft verbreitete IT-Systeme könnten jedoch viel mehr Betriebe treffen, als in der Verordnung zur Bestimmung kritischer Infrastrukturen durch den Schwellenwert definitorisch erfasst werden und so noch viel massivere Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit haben. Offline First ist deshalb eine wichtige Ausrichtung zur Stärkung der technologischen Resilienz, und soll durch das Edge Computing ermöglicht werden.

Dieses resiliente Edge Computing dient auch der Weiterentwicklung der GeoBox-Infrastruktur zur dezentralen Datenhaltung und regionalen Vernetzung, die das BMEL (Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft) mit Zustimmung der Agrarministerkonferenz seit 2018 über den Projektträger BLE (Bundesamt für Landwirtschaft und Ernährung) und die Landwirtschaftliche Rentenbank fördert. Zum bisherigen Förderbezug, der sich primär auf die Sicherung der betrieblichen Datenhoheit und Wertschöpfung durch die Etablierung von offline-fähigen HofBoxen richtete, bringt AgriRegio mit der Anbindung von IoT-Sensornetzwerken (Internet of things) mit innovativer Analyse von Echtzeitdaten nahe am Punkt ihrer Erzeugung, sprich am Netzwerkrand oder der „Edge“, zusätzliche Optionen eines überbetrieblich verankerten Umwelt- und Klimaschutzes auf regionaler Ebene.

AgriRegio soll demonstrieren, dass sich IoT-Sensoren auf Basis aktueller und standardisierter Open Source-Technologien des Edge Computings an die HofBoxen der GeoBox-Infrastruktur andocken lassen und Landwirte damit eigene IoT-Sensornetze im überbetrieblichen Verbund betreiben können. Die Koordination entsprechender Erzeugernetzwerke mit sensorgestützten HofBoxen erfolgt in AgriRegio exemplarisch durch eine Allianz des Informationsdienstleisters RLP AgroScience mit dem regional zuständigen Maschinenring Alzey, der die gewonnenen Sensordaten in Form von Services nutzen kann. Beispielsweise bieten Sensordaten zur Ableitung der Bodenfeuchte und Blattnässe den Landwirten nicht nur betriebsinterne Vorteile, sondern liefern auch beim überbetrieblichen Logistik- und Bewirtschaftungsmanagement des Maschinenrings per Dashboard eine neue Dimension an regionalen Handlungsoptionen zum Boden-, Pflanzen- und Klimaschutz sowie zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit eines überbetrieblichen Smart Farmings.

Abb. 1: HofBox mit Gateway und LoRa-WAN- fähigen IoT- Sensoren

Konsortium

Name	Adresse	Rolle	Ansprechpartner
Technische Universität Darmstadt (TUDa) Wissenschaft und Technik für Frieden und Sicherheit (PEASEC)	Pankratiusstr. 2 64289 Darmstadt	Forschungspartner Koordinator	Prof. Dr. Christian Reuter reuter@peasec.tu-darmstadt.de 06151/16-20941
IBM Deutschland GmbH	IBM-Allee 1 71139 Ehningen	Entwicklungspartner	Christian Wied christian.wied@de.ibm.com 0151/20302731
expeer GmbH	Wachsbleiche 10-12 53111 Bonn	Entwicklungspartner	Gerwin Brill brill@expeer.de 0228/909013-22
Maschinen- und Betriebshilfsring Rheinhessen-Nahe-Donnersberg e.V.	Otto-Lilienthal-Straße 4 55232 Alzey	Anwendungspartner	Georg Müller georg.mueller@mbr-alzey.de 06731/95107611
RLP AgroScience	Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße	Forschungspartner	Dr. Matthias Trapp matthias.trapp @agroscience.rlp.de 06321/671-426
Kreisverwaltung Donnersbergkreis	Uhlandstraße 2 67292 Kirchheimbolanden	Assoziierter Partner
Kreisverwaltung Bad Kreuznach	Salinenstraße 47 55543 Bad Kreuznach	USA

Ausgewählte Aufgaben RLP AgroScience

Landschaftsbezogene Simulation von „Was wäre wenn“- Szenarien zur Ausweisung besonders klimaresilienter und vulnerabler Standorte und Regionen
Ableitung von konkreten standortspezifischen Handlungsanweisungen zur umweltsensitiven Ausrichtung des Logistik- und Bewirtschaftungsmanagements unter besonderer Berücksichtigung des Klimaschutzes in raumzeitlichen Dashboards

Abb. 2: Projektpartner des Resilient Smart Farming - Netzwerkes
im Digitalen Agrarportal RLP

Ergebnisse

Das Projekt läuft aktuell noch.

AgriRegio wird mit der GeoBox-Infrastruktur auf Basis des resilienten Edge Computings gewichtige Alleinstellungsmerkmale für eine regional ausgerichtete Digitalisierung in der Landwirtschaft liefern, sowohl für das Tagesgeschäft als auch für Krisenfälle: Softwarecontainer für die betriebliche HofBox zur Offline-Datenhaltung sowie für angeschlossene IoT-Sensornetzwerke lassen sich automatisiert ausliefern und aktualisieren; Sensornetze können in der Landwirtschaft für klimarelevante High-Level-Services flächendeckend aufgebaut werden und bieten mit LoRa-WAN den Einstieg in eine internetunabhängige und resiliente Kommunikation.

Stand Mai 2023 ist die Entwicklung prototypischer HofBoxen abgeschlossen, ein Ausrollen der HofBoxen auf die Betriebe erfolgt in Kürze, parallel dazu werden die LoRa-WAN- fähigen IoT- Sensoren ausgerollt.

Was-wäre-wenn- Szenarien wurden berechnet und stehen zur Verfügung, insbesondere für das Alsenztal. Zusammen mit dem Projektpartner MBR wurden ausgewählte landwirtschaftliche Betriebe im Untersuchungsgebiet lokalisiert, um die Sensornetzwerke aufzubauen.