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Conference Paper Teilflächenspezifische Aussaat von Körnermais: Potenziale und Limitationen(Gesellschaft für Informatik e.V., 2024) Vinzent, Beat; Maidl, Franz-Xaver; Gandorfer, MarkusAuf Basis mehrjähriger Feldversuchsdaten wurden in Parzellenversuchen unter süddeutschen Anbaubedingungen auf Standorten unterschiedlicher Ertragsfähigkeit die Auswirkungen einer Saatstärkenvariation bei Körnermais auf Kornerträge und saatgutkostenfreie Leistung analysiert. Die Variation der Saatstärke auf den Kornertrag war insgesamt nicht sehr ausgeprägt, die Saatgutkosten hingegen unterschieden sich deutlich. In zwei von drei Einzeljahren ergaben sich trotz des breiten ökonomischen Optimums in der ex-post-Betrachtung moderate Vorteile für eine teilflächenspezifische Saat, erstaunlicherweise lag das ökonomische Optimum der Saatstärke auf den getesteten Standort sehr hoch.Conference Paper Analyse ausgewählter digitaler Lösungen zur N-Düngung(Gesellschaft für Informatik e.V., 2023) Vinzent, Beat; Maidl, Franz-Xaver; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; Stein, Anthony; Ruckelshausen, Arno; Müller, Henning; Steckel, Thilo; Floto, HelgaAuf Basis dreijähriger Feldversuchsdaten wurden in Parzellenversuchen an einem niederbayerischen Hochertragsstandort verschiedene digitale Düngesysteme analysiert. Die Variation der einzelnen N-Düngegaben der getesteten Systeme war insgesamt nicht sehr ausgeprägt. In der Gesamtschau konnten durch die zusätzlichen Informationen zur N-Bemessung mit den digitalen Düngesystemen keine signifikant höheren N-kostenfreien Leistungen im Vergleich zu Referenzsystemen erzielt werden. Hinsichtlich der Kosten aber auch Serviceaspekte unterschieden sich die Lösungen deutlicher voneinander.Conference Paper Route-planning in output-material-flow operations using side-headlands(Gesellschaft für Informatik e.V., 2023) Focke Martinez, Santiago; Hertzberg, Joachim; Hoffmann, Christa; Stein, Anthony; Ruckelshausen, Arno; Müller, Henning; Steckel, Thilo; Floto, HelgaThis paper presents an extension to a previously presented planning tool which was developed to generate routes for the machines participating in output-material-flow operations. The extension refers to the support of a headland region consisting of a set of partial side-headlands, comprised by main headlands, located in the sides of the field where inner-field tracks end; and connecting headlands, which border the field boundary and connect the main headlands. Eleven fields were used to test the corresponding tool updates in the planning process, including the geometric representation of the field with the new headland type, and the route planning for a harvesting test-scenario with one non-capacitated harvester and two transport vehicles.Conference Paper The pitfalls of transfer learning in computer vision for agriculture(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Autz, Julius; Mishra, Saurabh Kumar; Herrmann, Lena; Hertzberg, Joachim; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaComputer vision applications based on modern AI methods are becoming increasingly important in agriculture, supporting and automating common processes. These applications are usually based on well-established architectures and pre-trained models. However, our prior experience has shown that applying the concept of transfer learning to AI tasks in agriculture repeatedly resulted in systematic issues. The structure of agricultural images, containing objects similar in shape, color and texture, makes the reuse of well-established applications more challenging. To give a more detailed insight into the expected challenges, we trained two different networks, which are well-established in the literature: Mask R-CNN and YOLOv5 [He18; Jo21] and investigated them in two different learning setups. First, we applied the concept of transfer learning to these models by pre-training each on the COCO dataset and subsequently continued expanding the available target set with classes of the sugar beets dataset [Ch17]. In the second setup, we skipped pre-training and only trained the models on the given agriculture dataset. Furthermore, we describe the reasons for the results in more detail and highlight possible causes for the identified differences. Finally, the different performances of the networks allowed us to improve on best practices for the agricultural domain and give some advice for future computer vision tasks in this area.Conference Paper Wissenstransfer durch integrative Lernkonzepte(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Wilmes, Rolf; Bauer, Bernhard; Braun, Kevin; Breunig, Peter; Fleischmann, Andreas; Meyer, Tobias; Noack, Patrick; Saeed, Muhammad Asif; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaDer vorliegende Aufsatz soll das Potenzial von integrativen Lernkonzepten für den Wissenstransfer von digitalen Technologien in die landwirtschaftliche Praxis veranschaulichen. Im Rahmen des Experimentierfeldes Diabek wurde ein online-basiertes, integratives Lernkonzept entwickelt. Dies besteht aus einer Kombination von Online-Diskussionsveranstaltungen und frei zugänglichen Lern-Videos. Die bisherigen Erfahrungen und Möglichkeiten zur Skalierung werden im Folgenden geschildert.Conference Paper Innovation Farm – Innovative Technologien für die Landwirtschaft erlebbar machen(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Gansberger, Markus; Fasching, Christian; Berndl, Christoph; Hirt, Martin; Muellner, Peter; Handler, Franz; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaDas Projekt „Innovation Farm“ wurde gestartet, um bereits vorhandene, marktreife, digitale Agrartechnologien für die landwirtschaftliche Praxis in Österreich anschaulich zu machen. Im Zentrum stehen dabei unabhängige Tests auf unterschiedlichen Standorten, die Analyse der Ergebnisse sowie der anschließende Wissenstransfer hin zu praktizierenden Landwirten. Die einzelnen Maschinen, Geräte und Anwendungen werden von einer Vielzahl unterschiedlicher Unternehmen bereitgestellt. Im Bereich „Ressourceneffizienz und Precision Farming“ sind dies Lenksysteme, Teilbreitenschaltung, Systeme zur Beikrautregulierung, teilflächenspezifische Bewirtschaftung oder die automatische Anpassung der Arbeitstiefe. Im Bereich „Tiergesundheit und Tierwohl“ werden tierindividuelle Sensoren zur Überwachung und Kontrolle sowie Fütterungs- und Entmistungstechniken erprobt. Bei „Assistenzsystemen und Robotik“ stehen Themen im Vordergrund, welche die physische und psychische Entlastung der Bewirtschaftenden zum Ziel haben.Conference Paper Spot Farming – ein digitaler Lösungsansatz für eine kleins-kalige und nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Schroeder, Johanna; von Hoersten, Dieter; Herrmann, Daniel; Wegener, Jens Karl; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaDie Folgen des Klimawandels auf die Landwirtschaft sind bereits spürbar. Gleichzeitig trägt der Agrarsektor als Emittent von Treibhausgasen zum Klimawandel bei. Um eine steigende Weltbevölkerung sicher ernähren zu können und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen zu verringern und die Belastbarkeit der Landwirtschaft gegenüber den Klimawandelfolgen zu steigern, bedarf es einer nachhaltigen Effizienzsteigerung der Produktionssysteme: Als Lösungsansatz führt das Precision Farming bereits zu einer Steigerung der Produktivität bei gleichzeitiger Reduzierung des Ressourceneinsatzes. Der Spot-Farming-Ansatz geht einen Schritt weiter und stellt die einzelne Pflanze in den Mittelpunkt. Dabei wird der heterogene Acker auf Grundlage der Standorteigenschaften in homogene Teilbereiche eingeteilt, in denen diverse Fruchtfolgen angebaut werden. In dieser Arbeit werden die Voraussetzungen zur Umsetzung des Spot-Farming-Ansatzes beschrieben. Mit Hilfe einer umfassenden Daten- und Literaturrecherche konnten die Grundlagen zur Einteilung der homogenen Teilbereiche geschaffen und erste Spotkarten für Beispielflächen erstellt werdenConference Paper Zur Wirtschaftlichkeit von Investitionen in Section Control bei teilflächenspezifischer Düngung im Getreide unter den Anforderungen der neuen Düngeverordnung(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Recke, Guido; Rempe, Henning; Jorissen, Tobias; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaInsbesondere durch die neue Düngeverordnung bekommt der effiziente Einsatz von mineralischem Stickstoffdünger eine stetig wachsende Bedeutung. Wirtschaftlichkeitsanalysen zeigen, dass durch den Einsatz von Techniken wie Section Control Düngemittel eingespart werden können und auch der Kornertrag durch die Verringerung von Lagergetreide erhöht werden kann. Aufgrund dieser positiven Effekte ergibt sich für den Beispielbetrieb ein durchschnittlicher jährlicher Vorteil von 427 Euro. Section Control kann außerdem bei bestimmten Schlagstrukturen und Anbaubedingungen zusätzlich die Wirtschaftlichkeit steigern und trägt durch die Verringerung des Stickstoffeinsatzes zu einer gesellschaftlich gewünschten umweltgerechteren Landwirtschaft bei.Conference Paper Einfluss sozialer und psychologischer Faktoren auf die Adaption digitaler Technologien in der Landwirtschaft durch Betriebsleiter und Betriebsleiterinnen in der Schweiz(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Reissig, Linda; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; El Benni, Nadja; Cockburn, Marianne; Anken, Thomas; Floto, HelgaDie fortschreitende Digitalisierung in der Landwirtschaft, der sozio-technische Prozess der Anwendung digitaler Innovationen, eröffnet den Landwirten[1] wichtige neue Möglichkeiten, wie Erfassungstechnologien wie Controlled Traffic Farming, aber auch verschiedene Verarbeitungslösungen wie Buchhaltungssoftware. Digitale Landwirtschaftstechnologien haben enorme Potenziale, um die Landwirtschaft effizienter, sauberer und weniger arbeitsintensiv zu machen. Das Potenzial kann nur genutzt werden, wenn wir mit bestehenden Lösungen intelligent umgehen und die verschiedenen Technologien entsprechend ihrer Stärken und Schwächen einsetzen. Das Ziel dieser Studie ist es, Einblicke in den Technologieadoptionsprozess zu geben, der einen komplexen und systemischen Charakter hat, und die Treiber und Hindernisse für die Einführung von digitalen Technologien bei Schweizer Familienbetrieben zu untersuchen. Die Ergebnisse verweisen auf die Tendenz, dass der Einfluss der Struktur dem Einfluss der Einstellung gegenüber den digitalen Technologien unterliegt.Conference Paper Digitales Experimentierfeld Diabek(Gesellschaft für Informatik e.V., 2021) Bauer, Bernhard; Braun, Kevin; Breunig, Peter; Fleischmann, Andreas; Meyer, Tobias; Noack, Patrick; Saeed, Muhammad Asif; Wilmes, Rolf; Meyer-Aurich, Andreas; Gandorfer, Markus; Hoffmann, Christa; Weltzien, Cornelia; Bellingrath-Kimura, Sonoko; Floto, HelgaDigitale Methoden bieten vielfältige Möglichkeiten, die Wirtschaftlichkeit von landwirtschaftlichen Betrieben zu steigern, Arbeitsspitzen zu brechen und die negativen Auswirkungen der Landbewirtschaftung auf die Umwelt zu reduzieren. Die Umsetzung erfolgt vor allem auf Betrieben mit im Bundesvergleich geringer landwirtschaftlicher Nutzfläche eher schleppend. Im Projekt Diabek sollen die Ursachen für die zurückhaltende Nutzung untersucht und landwirtschaftliche Betriebe bei der Umsetzung unterstützt und beraten werden. Aus den gesammelten Erfahrungen werden Konzepte für die Fort- und Weiterbildung entwickelt. Daneben spielen die Untersuchung der Auswirkung von digitalen Methoden auf die Umwelt und der Aufbau eines Kommunikationskonzepts eine zentrale Rolle.