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Aus dem Projekt "Agropole Innovates"

Der Gartenbau geht KI - Daten liefern Wachstumsprognose für Pflanzen

Wie die Daten von Sensoren, Satelliten und Drohnen für die Digitalisierung des Gartenbaues genutzt werden können, das ist das Thema des Projekts Triple Thrive Data, das im Gartenbaubetrieb von Thomas Viehweg in Issum vorgestellt wurde. Die deutsch-niederländische Gärtnergemeinschaft Paletti Growers hatte dieses Projekt initiiert und begleitet, Agrobusiness Niederrhein hatte, zusammen mit Brightlands Campus Greenport Venlo und der Gemeinde Venray im Rahmen des Projekts „Agropole Innovates“, zur Vorstellung der Ergebnisse in die Gärtnerei nach Issum eingeladen.

In dem Projekt Triple Thrive Data geht es darum, über die Zusammenführung von Daten Berechnungsmodelle zu erstellen, die ermöglichen, Vorhersagen, z.B. zum Blühtermin, zum Auftreten von Krankheiten oder Nährstoffmangel, zu treffen. Das System lernt dann aus der Vergangenheit und erstellt Prognosen für die Zukunft. „Wir machen uns die Künstliche Intelligenz zunutze, um den Gartenbau nachhaltiger aufzustellen, denn dadurch vermeiden wir Ausfälle und sparen Ressourcen wie Wasser, Dünger oder Pflanzenschutzmittel und arbeiten effizienter zum Nutzen unserer Umwelt“, erklärt John van Helden, Geschäftsführer von Yookr, dem niederländischen Unternehmen, dass die Entwicklung in diesem Bereich maßgeblich voranbringt.
Während Zukunftsprognosen noch in der Entwicklung sind, ist es heute bereits möglich, durch den intelligenten Einsatz von Sensoren, große Wirkung beim Pflanzenanbau zu erzielen. Was aktuell schon möglich ist, ließen sich die Besucher von Thomas Viehweg zeigen. Seit drei Jahren setzt Thomas Viehweg Sensoren und Auswertungssysteme von Yookr in seiner Gärtnerei in Issum ein. Auf dem Betrieb sind 12 Sensoren verbaut, die Bodenfeuchte, Temperatur, Nährstoffgehalt im Substrat, pH-Wert und z.B. Füllmenge im Düngertank aufzeichnen. Alles wird auf einem Dashboard im Computer angezeigt. Im ersten Jahr wurden die Daten gesammelt. Dabei gibt der Gärtner selber die Grenzwerte an: „Ab welchem Trockenstadium des Substrats muss eine Pflanze bewässert werden? Wieviel Düngerflüssigkeit muss im Tank verbraucht sein, damit die Warnmeldung kommt? „Die Grenzwerte legen wir zunächst anhand unseres Gärtnerwissens fest und geben sie dann im Computer ein. Ab dann erhält der Gärtner eine Mitteilung, sobald gegossen oder der Düngertank nachgefüllt werden muss“, erklärt Viehweg. Seine Gärtner haben sofort den Nutzen erkannt und mussten nicht motiviert werden, das System zu nutzen. „Der Gießprozess geht viel schneller, denn mit diesen Informationen braucht es viel weniger persönliche Kontrolle der Pflanzen“, sagt Patrick Meurisch, Gärtner und Kultivateur in der Gärtnerei Viehweg. „Darüber hinaus hat das noch einen ganz praktischen Nutzen. Am Sonntag schaue ich erst einmal auf meine App und wenn die Pflanzen noch ausreichend feucht sind, kann ich noch eine Stunde länger im Bett bleiben, bevor ich in die Gärtnerei fahre“, berichtet Patrick Meurisch.

Was alles mit Drohnen möglich ist, davon berichtete Wouter Middel von der niederländischen Firma W2R. Auch seine Arbeit ist Teil des Projekts Triple Thrive Data. W2R will die Drohnentechnik weiterentwickeln und dabei z.B. auch das Fliegen im Gewächshaus optimieren. Darüber hinaus bieten sie den Einsatz der Drohne als Dienstleistung an. Eine Drohne kann multispektrale, thermische oder auch bildliche Daten sammeln. So entstehen Bilder von Flächen, mit Informationen, die das menschliche Auge nicht erkennen kann. „Man kann über die Technik erkennen, wie sich die Pflanze fühlt, noch bevor es sichtbar wird, und man kann so eine Aussage über die Pflanzengesundheit treffen“, erklärt Wouter Middel und berichtet von einem Überflug eines Fußballfeldes. In den Bildern waren Anzeichen zu erkennen, die auf einen Krankheitsbefall durch Pilze hindeuteten. „Mit dem bloßen Auge war noch nichts zu sehen“, berichtet Wouter Middel, „die Kunden wollten dem Ergebnis des Drohnenflugs nicht glauben und verzichteten auf frühzeitige Maßnahmen. Dass man dem Ergebnis des Drohnenflugs glauben kann, mussten die Betreiber des Platzes schmerzhaft erfahren, als einige Zeit später große Flächeneinheiten krank wurden“.

Im Rahmen des Projekts Triple Thrive Data werden die Entwicklungen bereits seit drei Jahren auch in einem niederländischen Gartenbaubetrieb getestet. „Wir konnten durch den Einsatz dieser Technik bei Wassermenge, Dünger und Pflanzenschutzmittel Einsparungen von bis zu 21 % erzielen. Das ist schon ein tolles Ergebnis“, sagt John van Helden, „nächstes Ziel ist es, ab zweiter Hälfte 2024 Daten und Indizes zum Wachstum der Pflanzen und Fotos in real-time sowie Karten von Grundstücken im Dashboard, anzeigen zu lassen“, fügt er hinzu.

Für die Realisierung von Zukunftsprognosen ist noch Entwicklungsarbeit notwendig. Die Grundlagen sind gelegt, jetzt heißt es diese auszubauen. „Für Tomaten sind wir schon recht gut in den Ernteprognosen“, berichtet John van Helden, für die weitere Entwicklung im Zierpflanzenbau braucht er die praktische Erfahrung der Gärtner. Er sammelt ihre Fragestellungen und will das System mit den notwendigen Daten füttern. „Dabei bietet die deutsch-niederländische Zusammenarbeit viele Potentiale, die wir als Gärtner in der Grenzregion nutzen sollten.“ Davon sind John van Helden und Thomas Viehweg überzeugt und verwiesen auch auf die erfolgreiche Zusammenarbeit deutscher und niederländischer Gärtner im Netzwerk der Paletti Growers.

„Wir investieren in unsere Zukunft“, darin waren sich die Besucher einig. Dr. Anke Schirocki, Geschäftsführung von Agrobusiness Niederrhein, begrüßt diese Entwicklung. „Als Netzwerk für das Agrobusiness ist es unser Ziel diese Entwicklungen durch Wissenstransfer, Förderung des Austausches und Initiierung von Projekten voranzubringen“, erklärt sie, „wir werden dieses Thema im Fokus behalten und auch in Zukunft neue Angebote für die Branche erstellen“.

KI im Gartenbau - Das war das Thema beim Besuch im Gartenbaubetrieb von Thomas Viehweg, zu dem im Rahmen des Projekts „Agropole Innovates“ eingeladen wurde.
v.l. John van Helden, Yookr, Yvonne van der Velden, Brightlands Campus Greenport Venlo, Marcel Claus, Geemente Venray, Thomas Viehweg, Gartenbau Viehweg, Wouter Middel, W2R Drone Projects, Eric Brouwers, Paletti Growers, Dr. Anke Schirocki, Agrobusiness Niederrhein, Lukas Vieweg, Gartenbau Viehweg Foto: Agrobusiness Niederrhein

Finanzierung des Projekts Agropole Innovates 
Das Projekt Agropole Innovates hat noch eine Laufzeit bis einschließlich August 2026 und wird neben den Eigenanteilen der Projektpartner im Rahmen des Interreg VI-Programms Deutschland-Nederland durchgeführt und mit 2,025 Mio. Euro durch die Europäische Union, das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes NRW (MWIKE NRW), das Niedersächsische Ministerium für Bundes- und Europaangelegenheiten und Regionale Entwicklung (MB Niedersachsen), das niederländische Wirtschaftsministerium (EZK) sowie die Provinz Limburg mitfinanziert. 

AI in de tuinbouw: betere voorspellingen over groei van planten dankzij drones en data

Hoe gegevens van sensoren, satellieten en drones kunnen worden gebruikt voor digitalisering in de tuinbouw wordt onderzocht in het project Triple Thrive Data, dat werd gepresenteerd op het tuinbouwbedrijf van Thomas Viehweg in Issum, niet ver van de Nederlandse grens. De Duits-Nederlandse telerscoöperatie Paletti Growers initieerde en ondersteunde dit project. Vanuit het project Agropole Innovates nodigden Brightlands Campus Greenport Venlo, de gemeente Venray en Agrobusiness Niederrhein de vereniging uit om de resultaten te presenteren op de kwekerij in Issum.

Het doel van Triple Thrive Data is het verzamelen van gegevens en zo een datagestuurd dashboard voor tuinders te ontwikkelen waarmee voorspellingen kunnen worden gedaan over bijvoorbeeld de bloei, het optreden van ziektes of het tekort aan voedingsstoffen. Het systeem leert van het verleden en maakt voorspellingen voor de toekomst. "We gebruiken kunstmatige intelligentie om de tuinbouw duurzamer te maken, omdat het ons helpt mislukkingen te voorkomen, efficiënter te werken en te besparen op water, kunstmest en bestrijdingsmiddelen, wat het milieu ten goede komt", vertelt John van Helden, directeur van het Nederlandse Yookr, dat ontwikkelingen op dit gebied significant vooruithelpt.

Toekomstige voorspellingen zijn nog in ontwikkeling, maar het is nu al mogelijk om geweldige resultaten in de plantenteelt te behalen met het gebruik van slimme sensoren. Aanwezigen kregen te zien wat er nu al mogelijk is. Thomas Viehweg gebruikt al drie jaar sensoren en analysesystemen van Yookr in zijn kwekerij in Issum. In de kwekerij zijn er twaalf sensoren in gebruik die bodemvocht, temperatuur, nutriëntengehalte in het substraat, pH-waarde en bijvoorbeeld de hoeveelheid kunstmest in de mesttank registreren. Alles wordt weergegeven in het dashboard op een laptop. Eerst werden de gegevens verzameld. De tuinier geeft vervolgens zelf de grenswaarden aan: in welk stadium van droogte van het substraat moet een plant water krijgen? Hoeveel mestvloeistof moet er in de tank zitten voordat er een waarschuwing wordt weergegeven? “Op basis van onze teeltkennis bepalen we eerst de grenswaarden en voeren ze vervolgens in de computer in. Vanaf dat moment krijgt de tuinder een melding zodra er water moet worden gegeven of de meststoftank moet worden bijgevuld," legt Thomas Viehweg uit. Zijn medewerkers zagen meteen de voordelen en hoefden niet te worden overtuigd om het systeem te gebruiken. "Het bewateren gaat veel sneller, omdat er met deze informatie veel minder behoefte is aan persoonlijke controle van de planten," zegt Patrick Meurisch, hovenier en cultivator bij kwekerij Viehweg. "Het heeft ook een praktisch voordeel: op zondag check ik eerst mijn app en als de planten nog vochtig genoeg zijn, kan ik een uurtje langer in bed blijven liggen voordat ik naar de kwekerij moet gaan,” laat hij weten.

Wouter Middel van het Nederlandse bedrijf W2R Drone Projects deed verslag van alles wat mogelijk is met drones. Zijn werk maakt ook deel uit van het project Triple Thrive Data. W2R Drone Projects wil de dronetechnologie verder ontwikkelen en het vliegen in onder andere kassen optimaliseren. Ze bieden het gebruik van drones ook als dienst aan. Een drone kan multispectrale gegevens, thermische gegevens of afbeeldingen verzamelen. Hierdoor ontstaan beelden met informatie die het menselijk oog niet kan waarnemen. "Je kunt de technologie gebruiken om te herkennen hoe de plant zich voelt voordat dat voor het oog zichtbaar wordt. Zo kun je vroegtijdig de gezondheid van de plant beoordelen," vertelt Wouter Middel. Hij geeft als voorbeeld een vlucht over een voetbalveld. Op de beelden waren aanwijzingen te zien die wezen op een schimmelinfectie. "Met het blote oog was er echter nog niets te zien. "De klant wilde de resultaten van de dronevlucht niet geloven en besloot geen actie te ondernemen. Dat de resultaten van de dronevlucht wel degelijk betrouwbaar zijn, ondervonden de beheerders van de locatie aan den lijve toen enige tijd later grote oppervlakten van het voetbalveld ziek werden," aldus Wouter Middel.

Als onderdeel van het project Triple Thrive Data worden de ontwikkelingen ook al drie jaar in een Nederlands tuinbouwbedrijf getest. "Door het gebruik van deze technologie konden we besparingen tot 21% realiseren op water, kunstmest en bestrijdingsmiddelen. Dat is al een geweldig resultaat," zegt John van Helden. "Het volgende doel is om vanaf de tweede helft van 2024 gegevens en indicatoren over plantengroei, foto's in real-time en kaarten van percelen in het dashboard te kunnen weergeven," voegt hij eraan toe.

Er zijn nieuwe ontwikkelingen nodig om nog betere voorspellingen te kunnen doen. De basis is gelegd; nu is het tijd om erop voort te bouwen. "We zijn al vrij goed in het voorspellen van oogsten voor tomaten," legt John van Helden uit, maar voor verdere ontwikkeling in bijvoorbeeld de sierteelt heeft hij de praktijkervaring van telers nodig. Hij verzamelt hun vragen om het systeem te voeden met de benodigde gegevens. "Duits-Nederlandse samenwerking biedt veel potentie die wij als telers in de grensstreek moeten benutten." John van Helden en Thomas Viehweg zijn hiervan overtuigd en verwijzen ook naar de succesvolle samenwerking tussen Duitse en Nederlandse telers in het netwerk van Paletti Growers.

"We investeren in onze toekomst", beamen de bezoekers. Yvonne van der Velden, Business Developer bij Brightlands Campus Greenport Venlo ziet het belang van deze ontwikkelingen. “AI heeft de toekomst, ook in de tuinbouw. Als partner in het Interreg-project Agropole Innovates is het ons doel om dergelijke ontwikkelingen in de grensregio te bevorderen door kennisoverdracht, het leggen van verbindingen en het initiëren van projecten. Het thema van deze bijeenkomst zullen we met interesse blijven volgen.” laat zij weten.

AI in de tuinbouw was het onderwerp van het bezoek aan het tuinbouwbedrijf van Thomas Viehweg, dat werd georganiseerd in het kader van het Interreg-project Agropole Innovates.

v.l.n.r. John van Helden - Yookr, Yvonne van der Velden - Brightlands Campus Greenport Venlo, Marcel Claus - Gemeente Venray, Thomas Viehweg - Gartenbau Viehweg, Wouter Middel - W2R Drone Projects, Eric Brouwers - Paletti Growers, Dr. Anke Schirocki - Agrobusiness Niederrhein, Lukas Viehweg - Gartenbau Viehweg

Financiering van het project Agropole Innovates
Het Agropole Innovates-project loopt tot augustus 2026 en wordt, naast de eigen bijdragen van de projectpartners, uitgevoerd als onderdeel van het Interreg VI-programma Duitsland-Nederland en gecofinancierd met 2,025 miljoen euro door de Europese Unie, het ministerie van Economische Zaken, Industrie, Klimaatbescherming en Energie van de deelstaat Noordrijn-Westfalen (MWIKE NRW), het ministerie van Federale en Europese Zaken en Regionale Ontwikkeling van Nedersaksen (MB Niedersachsen), het Nederlandse ministerie van Economische Zaken (EZK) en de provincie Limburg.