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Die Elektro- und Elektronikingenieurin Fatma Aktaş berichtete, dass das von ihnen entwickelte KI-gestützte Bewässerungssystem den Prozess von der Wasserquelle auf dem Feld bis zur Pflanze durchgängig verwaltet und durch Bewässerung in der richtigen Menge zur richtigen Zeit eine Ertragssteigerung, Energieeinsparungen und eine Senkung der Arbeitskosten ermöglicht.
Intelligente Bewässerung, eine der Methoden zur Wassereinsparung in der Landwirtschaft – dem Sektor mit dem höchsten Wasserverbrauch –, umfasst Systeme, die entwickelt wurden, um durch die Abgabe von genau so viel Wasser, wie die Pflanze benötigt, maximale Effizienz bei Wasser und Produktion zu erzielen.
Fatma Aktaş, Mitbegründerin der Firma E-Sular, die an diesen Systemen arbeitet, und Elektro- und Elektronikingenieurin, sagte dem AA-Reporter, dass sie seit 5 Jahren aktiv im Feld an fortschrittlichen technologischen Lösungen für nachhaltige Landwirtschaft, Wasser- und Düngemanagement arbeiten, viele Landwirte in der Türkei und Aserbaidschan bedienen und dass das Zusammentreffen mit dem İTÜ Çekirdek Inkubationszentrum im Jahr 2021 sie weit vorangebracht habe.
Aktaş stellte fest, dass Software- und KI-Lösungen, die in Bereichen wie Bewässerung, Wassermanagement und Düngung eingesetzt werden können, dazu beitragen werden, die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten, und erklärte, dass die Wassernutzungsdaten in der Türkei die Notwendigkeit der Verbreitung der digitalen Landwirtschaft aufzeigen.
Aktaş erinnerte daran, dass laut DSİ-Daten das gesamte Wasservolumen der Türkei 112 Milliarden Kubikmeter beträgt und der jährliche Wasserverbrauch pro Kopf bei 1300 Kubikmetern liegt. Sie wies darauf hin, dass die Grenze zur Wasserarmut bei 1000 Kubikmetern liegt und die Türkei auf dem Weg zur Wasserarmut ist, wobei Faktoren wie die globale Erwärmung und der Klimawandel diesen Druck erhöhen.
“Wir verschwenden in der Landwirtschaft in nur einem Jahr so viel Wasser, wie wir in Industrie und Haushalten in 1,5 Jahren verbrauchen”
Aktaş betonte, dass von den 55 Milliarden Kubikmetern Wasser, die jährlich in der Türkei verbraucht werden, 45 Milliarden Kubikmeter in der Landwirtschaft verwendet werden, und sagte: “Aufgrund falscher Bewässerung verschwenden wir davon 25 Milliarden Kubikmeter in einem Jahr. Um dies zu veranschaulichen: Wir verschwenden in der Landwirtschaft in nur einem Jahr das Wasser, das wir in Industrie und Haushalten in 1,5 Jahren verbrauchen.”
Aktaş äußerte sich zu den bedeutenden Vorteilen von KI-gestützten intelligenten Bewässerungssystemen in der Landwirtschaft wie folgt: “Der Landwirt kann mithilfe der von diesen Technologien bereitgestellten Daten analysieren, wie viel Wasser er verbrauchen kann und wie viel Wasser die Pflanze benötigt. Es ist für Menschen sehr schwierig, verschiedene Verluste, Lecks oder Störungen im System manuell zu erkennen, da es sich um sehr große Flächen handelt und die manuelle Verwaltung dieser großen Flächen mit Personal schwierig ist. Es wird immer schwieriger. Daher können sie durch die Integration von Technologien in diese Bereiche durch Systeme, die vorhersehbarer sind, Risiken reduzieren und am Ende des Tages datenbasierte Entscheidungen treffen oder sogar Maßnahmen ergreifen, erhebliche Einsparungen sowohl im Wasser- als auch im Energiebereich erzielen.”
“Es bietet eine Ertragssteigerung im Bereich von 30 bis 60 Prozent”
Aktaş erklärte, dass sie den Prozess von der Wasserquelle bis zur Pflanze für die Wasser- und Energieoptimierung in landwirtschaftlichen Flächen und Gewächshäusern durchgängig digitalisieren, diese Daten mit KI-Technologien auswerten und den Landwirten so eine effizientere Produktion ermöglichen. Sie berichtete, dass sie bei der Arbeit vor Ort zunächst mit der Verwaltung der Wasserquelle beginnen.
Aktaş sagte: “Wenn wir anschließend auf das Feld gehen, gibt es auf einigen Flächen 20, 30, auf anderen hunderte oder tausende Ventile. Diese Ventile müssen verwaltet werden. Hier haben wir zum Beispiel unsere Ventilsteuerungseinheiten. Das Becken muss automatisch und effizient gefüllt werden. Dafür haben wir Beckenstandssensoren. Wir haben verschiedene Bodenfeuchtesensoren, Sensoren wie Wetterstationen. Je nach Bedarf der Fläche und des Landwirts gibt es verschiedene Produkte. ”
Aktaş erklärte, dass sie versuchen, mit der Unterstützung von Daten und KI nach der Philosophie “Beobachten, Lernen, Verwalten” maximalen Ertrag bei minimalem Ressourcenmanagement zu erzielen, und sagte über die Auswirkungen des Systems auf Ertrag und Einsparungen: “Wir haben zum Beispiel einen Betrieb mit 7 bis 10 Brunnen. Wir verwalten den Brunnen und das Becken. Allein in diesem Projektergebnis einer Saison haben wir im Energiebereich Einsparungen von bis zu 30 Prozent beobachtet. Im Bewässerungsbereich wird eine Ertragssteigerung von 30 bis 60 Prozent erzielt, da zur richtigen Zeit in ausreichender Menge bewässert wird. Die Landwirtschaft hat nicht nur ein Wasser- und Energieproblem, sondern auch ein Problem mit der Arbeit; aber ferngesteuerte digitale Technologien reduzieren diese Kosten, da sie den Weg zum Feld minimieren.”
Wie werden intelligente Bewässerungssensoren über eine mobile App ferngesteuert?
Aktaş erwähnte, dass mit den von ihnen entwickelten Sensoren Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Druck, Durchfluss, Salzgehalt und pH-Werte in Echtzeit verfolgt werden können. Gleichzeitig können Bewässerungsprozesse durch die Analyse des Wasserbedarfs der Pflanzen und der Bodenqualität mit diesen Daten automatisch verwaltet werden. Sie teilte folgende Informationen mit: “Wenn der Benutzer die Oberfläche der mobilen App aufruft, sieht er zunächst, welche Geräte sich auf seinem Feld befinden, wie viele Ventile, Sensoren und Pumpen er hat. In den Details gibt es sowohl aktuelle als auch historische Daten für Wochen, Monate und Jahre sowie zahlreiche Grafiken. Er kann Berichte erstellen und die Karte des Feldes einsehen. Er kann alle Geräte hinzufügen und in Echtzeit verfolgen. Wir haben auch Benachrichtigungssysteme im Hintergrund, etwa wenn ein Ventil geöffnet wurde, die Bewässerung begonnen hat und beendet wurde oder die Pumpe lief. Der Landwirt kann dies auch in der App sehen. Gleichzeitig senden wir ständig Benachrichtigungen über Telegram. Da die Systeme ohnehin intelligent sind und selbstständig arbeiten und Maßnahmen ergreifen, können wir den Prozess rund um die Uhr verfolgen, ohne die App überhaupt öffnen zu müssen.”
“Ich gebe (der Pflanze) das, was sie braucht, und kürze den Wasserbedarf für das nächste Jahr nicht”
Der Agraringenieur Gürcan Balcı, der das KI-gestützte Bewässerungssystem in dem 1300 Dekar großen Landwirtschaftsbetrieb namens Cevizli Bahçe einsetzt, sagte, dass die Installation und Nutzung des Systems, bei dem sie auch von der mobilen App profitieren, sehr praktisch sei.
Balcı gab an, dass sich auf der Fläche mit Chandler-Walnussbäumen 72 Wasserventile befinden, die autonom arbeiten: “Das Wichtigste liegt im Verbrauch. Mit unserer Bewässerungskontrolle versuchen wir, unseren Wasserverbrauch zu minimieren, indem wir diese Feuchtigkeitswerte mit Tensiometern messen. Was auch immer benötigt wird, wenn es 5 Liter sind, gebe ich 5 Liter und kürze den Wasserbedarf für das nächste Jahr nicht. Ich ermittle unseren Bedarf und handle entsprechend diesem Bedarf. Die mobile App ist sehr einfach, schlicht und komplett auf Türkisch. Es gibt Abschnitte für Ventile, Pumpen, Brunnen und Bodenanalyse. Wir haben zum Beispiel zwei Becken, und in der mobilen App kann ich mit nur einem Knopfdruck die Motoren in den Brunnen selbstständig laufen lassen und unser Becken füllen. Wenn das Wasser den gewünschten Stand erreicht hat, meldet der Sensor dies und ich schalte meine Pumpen aus.”
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