ISF Institut für Intelligente Systeme und Smart Farming
Wie sieht eine zukunftsorientierte und nachhaltige Landwirtschaft aus? Gemeinsam mit Unternehmen und Betrieben forschen wir an neuen Technologien und entwickeln innovative Systeme, um die Landwirtschaft von morgen mitzugestalten.
Im Auftrag des Kantons Thurgau baut die OST – Ostschweizer Fachhochschule in Tänikon das neue ISF Institut für Intelligente Systeme und Smart Farming auf. Die Land- und Ernährungswirtschaft befindet sich in einem tiefgreifenden Transformationsprozess. In unserem Living Lab forschen wir mit Partnern und Partnerunternehmen an der Zukunft der Landwirtschaft. Der schnelle Technologiewandel bietet viele Chancen für eine effizientere und umweltfreundlichere Bewirtschaftung, erhöht jedoch den Innovationsdruck auf die Betriebe: Sie müssen unterschiedlichen Interessen und Vorgaben wie Konsumentenmitbestimmung, Umweltschutz, Klimapolitik, Wettbewerbsfähigkeit, Subventionspolitik und Nahrungsversorgungssicherheit gerecht werden.
Um dem Tempo der Veränderungen gerecht zu werden, ist ein beschleunigter Wissenstransfer von der Grundlagen- und angewandten Forschung in die Praxis unter Berücksichtigung der regionalen Besonderheiten notwendig. Das ISF als Teil der Systemtechnik der OST wird in Kooperation mit Agroscope und Swiss Future Farm in Tänikon zum optimalen Partner in allen Belangen der Farm-to-Food-Kette. Mit einem stark interdisziplinären Ansatz, der Technik, Wirtschaft und Umwelt verbindet, können praxisrelevante Fragestellungen unter realen Bedingungen vor Ort untersucht werden.
Offizielle Eröffnung im November
Das ISF Institut für Intelligente Systeme und Smart Farming wird am 28. November 2024 während des jährlich stattfindenden Innovationsforums Ernährungswirtschaft in Tänikon offiziell eröffnet.
Kontakt
Dejan Šeatović, Leiter ISF
+41 58 257 47 04
dejan.seatovic@ost.ch
Luis Meier
+41 58 257 42 14
luis.meier@ost.ch
Ziele
Sicherheit der Lebensmittelversorgung
Es sollen unter anderem Lösungen entwickelt werden, um die Importquote und Abhängigkeiten zu reduzieren und damit die Lebensmittelversorgung resilienter zu gestalten. Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Lebensmittel per se und in diesem Zusammenhang zum Beispiel die Einführung der Rückverfolgbarkeit in der Versorgungskette.
Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Ressourcenschonung
Im Rahmen dieses Handlungsfeldes sollte unter anderem auch der Aspekt der Kreislaufwirtschaft und die Optimierung der Wertschöpfungskette, zum Beispiel durch die Reduktion von Lebensmittelabfällen, behandelt werden.
Wirtschaftlichkeit der Betriebe
Das Ziel dieses Handlungsfeldes ist es, die Betriebe wirtschaftlich zu entwickeln. Dazu gehören die Entwicklung und Umsetzung neuer Geschäftsmodelle, die effiziente Gestaltung der Prozesse sowie die Automatisierung und technische Unterstützung der administrativen Abläufe. Dieses Thema betrifft insbesondere die Landwirtschaftsbetriebe.
Die Fokusthemen des Instituts sind nachhaltige Kooperations- und Prozessmodelle, intelligente Anlagen und Assistenzsysteme sowie Informations- und Datenanalysen.
Kompetenzen
Intelligente Systeme:
- Entwurf, Realisierung sowie Inbetriebnahme und Tests intelligenter, cyberphysischer Systeme für die Optimierung und Verbesserung der Produktions- und Transportprozesse, im Aussen und Innenbereich, wie zum Beispiel in der gesamten Farm-To-Food Kette
- Umsetzung aktueller Grundlagenforschungsergebnisse in Anwendungen zur personellen Entlastung bei den Aufgaben wie Navigation, Produktionsüberwachung und Entscheidungsfindung
- Integration und Weiterentwicklung bestehender Maschinen in intelligente Assistenzsysteme (mit Teil- und Vollständigkeitsautarkie)
Smart Farming:
- Präzisionsfarming: Lokalisierung und Erkennung von Unkraut und Schädlingen
- Überwachung von Wachstum und Zustand der Äcker und Wiesen
- Einführung und Einsatz der prototypischen Systeme zur Verbesserung der Produktions- und Transportprozesse
- Einsatz neuartiger Technologien für beispielsweise Systemsteuerung, Datenanalyse oder Methodenwahl
Am ISF sind ausgeprägte Kenntnisse in den Bereichen der Systemtechnik, Indoor- und Outdoornavigation, Software Engineering und Datenverarbeitung verankert. Damit sind die Voraussetzungen für effiziente und kompetente Lösungen in den Bereichen Sensor- und Datenfusion, hochgenaue Lokalisierung und Steuerung für Boden- und Luftsysteme an einem Ort vorhanden.
Das ISF bearbeitet ein breites Spektrum an Aufgaben in enger Zusammenarbeit mit anderen Instituten der OST in den Bereichen Technik, Wirtschaft und Sozialwissenschaften. Zudem arbeitet das Institut mit externen Partnern, um zeitnahe, kosteneffiziente und nutzerorientierte Lösungen zu realisieren. Zentral am Standort Tänikon ist die Verbindung zu Agroscope und zur Swiss Future Farm.
Projekte, Dienstleistungen und Angebote
Nachhaltiger Pflanzenschutz
Die fenaco Genossenschaft realisiert ein Innosuisse-Projekt zur Bekämpfung von Unkraut mittels Drohnen und Landwirtschaftsrobotern zusammen mit Agroscope, der OST – Ostschweizer Fachhochschule sowie Sunrise UPC und Huawei. Die fünf Partner bringen ihre Kompetenzen zusammen, um smarte Technologien für mehr Nachhaltigkeit in der Schweizer Landwirtschaft zu nutzen.
Die Zukunft der Landwirtschaft
Wie sieht die Landwirtschaft 2050 aus? Übernehmen Drohnen und Landwirtschaftsroboter? Der Agronom Thomas Anken und der Professor für Maschinentechnik Dejan Šeatović wagen einen Ausblick und erläutern, wie sie die Geheimnisse des Bodens lüften wollen.
SQAT
Ziele dieses Projekts sind:
- Verbesserung des Zugangs zu besseren Bodendaten in der Landwirtschaft und optimale Nutzung dieser Daten, um die Landwirtschaft effizienter und rentabler zu gestalten.
- Durch die Kombination fortschrittlicher Technologien werden Genauigkeit, Qualität und Kosteneffizienz hochauflösender Bodendaten sichergestellt (dazu gehören auch die einzigartigen Vorteile der Satellitendaten von Copernicus und Galileo).
- Die Nutzung neuartiger Daten ermöglicht neue Anwendungen in der Präzisionslandwirtschaft.
- Erstellen und Markteinführung von Projektergebnissen
Infrastruktur und Geräte
Für eine angewandte und industrienahe Forschung sind funktionierende und praxisnahe Labore unerlässlich. Das Living Lab des ISF wird als Vorzeigeobjekt eines smarten landwirtschaftlichen Betriebs geführt. Hierbei kommen das Smart Farming Labor sowie 80 Hektar mitgenutzter Versuchsflächen zum Einsatz, auf denen vor Ort angewandte Forschung und Entwicklung betrieben und die Ergebnisse unter realen Bedingungen getestet werden können.
Der Forschungsstandort Tänikon bietet mit den bereits ansässigen Forschungspartnern Agroscope und Swiss Future Farm sowie den gemeinsam genutzten Versuchshallen und Räumlichkeiten ideale Voraussetzungen. Hier werden die Kompetenzen der Industriepartner und der Hochschule an konkreten Beispielen umgesetzt. Die im Living Lab entwickelten Benchmarks und Tests ermöglichen eine objektive Beurteilung neuer Systeme und liefern der Industrie, Politik und Gesellschaft fundierte Entscheidungsgrundlagen.
Quicklinks
Was unser Institut auszeichnet
Innovativ: Dank der Einbettung des neuen Instituts in die OST mit über 1500 Mitarbeitenden an den drei Standorten Buchs, Rapperswil-Jona und St.Gallen steht ein sehr grosses Reservoir an Fachkompetenz in unterschiedlichsten Bereichen zur Verfügung.
Nachhaltig: Energieeffizienz ist auch in der Landwirtschaft das grosse Thema. Zudem bieten Intelligente Systeme und Smart Farming neue Möglichkeiten, um den Einsatz von Bioziden und umweltschädlichen Stoffen auf ein Minimum zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.
Zukunftsorientiert: Als praxisorientierte Fachhochschule nutzt die OST vorhandene Grundlagenforschung und sorgt unter Berücksichtigung der besonderen Schweizer Aspekte für den gewinnbringenden Transfer in die Praxis. Dies sorgt dafür, dass Land- und Ernährungswirtschaft rechtzeitig für kommende Herausforderungen gerüstet ist.
Was ist Smart Farming?
Smart Farming bezeichnet den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (Intelligente Systeme) in der Landwirtschaft.
Dazu gehören:
- Automatisierung von Arbeitsabläufen
- Maschinelles Lernen
- Vernetzte Geräte und Fahrzeuge
- Big Data und smarte Technologien
- Einsatz erneuerbare Energien
Was ist Farm to Food?
In «Farm-to-Food» verlinken wir in den Aktivitäten im Living Lab die gesamte Wertschöpfungskette von der Aussaat bis zum Konsumierenden.
Indem wir alle Anspruchsgruppen berücksichtigen, schaffen wir breit abgestützte Lösungen in der hochkomplexen Land- und Ernährungswirtschaft.
Was ist ein «Living Lab»?
Im Living Lab finden Forschung und Praxis zusammen. Ein experimentelles und praxisnahes Umfeld mit industrietauglicher Infrastruktur (Industrial Scale) fördert das gegenseitige Problemverständnis und das gemeinsame Lernen.
In Projekten der angewandten Forschung und Entwicklung werden auf dieser Basis wissenschaftlich fundierte, sozialverträgliche und gleichzeitig praxistaugliche Lösungen erschaffen und getestet (Transfer).