Donnerstag, 20.04.2023

Forschung

KI soll für gutes Klima im Kälberstall sorgen

Forschungsprojekt "AI4CALF" gestartet

Wie kann die Belüftung von Kaltställen durch Künstliche Intelligenz (KI) verbessert werden? Mit dieser Frage beschäftigen sich Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und der Universität zu Lübeck gemeinsam mit dem Fachbereich Rinderhaltung bei der Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein, unterstützt durch das Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH. Minister Dirk Schrödter übergab im Lehr- und Versuchszentrum Futterkamp einen Förderbescheid in Höhe von 249.505 Euro. 

Kälber sind besonders in den ersten Wochen nach der Geburt sehr empfänglich für Atemwegsinfekte. In dieser Zeit sind die Lungen noch nicht vollständig entwickelt und die Abwehrkräfte noch begrenzt. Ungünstige Temperaturen, rasche Temperaturwechsel, hohe Luftfeuchtigkeit, Zugluft, Schadgase (vor allem Ammoniak), der Keimgehalt in der Luft sowie zu feuchte Liegeflächen beeinträchtigen die Gesundheit von Kälbern stark.

Automatische Steuerung

Mit Sensoren im Stall und in der Umgebung werden bald im Lehr- und Versuchszentrum (LVZ) Futterkamp, einer Einrichtung der Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein, Stallklima- und Wetterdaten sowie die Einstellungen der Lüftung und die Aktivität der Kälber erfasst. Außerdem wird der Gesundheits- und der Tierwohlstatus von jedem Kalb mehrmals pro Woche von Experten erhoben. Die gewonnenen Informationen werden in ein KI-System gespeist und dieses wird dann systematisch angelernt, möglichst optimale Lüftungseinstellungen vorzuschlagen. In der zweiten Phase des Projekts soll eine automatische Steuerung der Lüftung durch das KI-System erprobt werden.

In dem Projekt „AI4CALF - Steuerung von Stall-Belüftungen mittels Künstlicher Intelligenz zur Verbesserung der Nachhaltigkeit am Beispiel eines Kälberstalls“ wird im Detail untersucht, ob durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Lüftungssteuerung von Kaltställen mit Blick auf Tierwohl, Tiergesundheit, Energiebedarf und Wirtschaftlichkeit gegenüber den jetzigen Systemen optimiert werden können. Das Stallklima in Kaltställen wird stark durch die Witterung und die Umgebungsbedingungen beeinflusst und es gibt bisher keine befriedigenden, automatisch funktionierenden Lösungen. Die Beteiligten gehen davon aus, dass dieser Ansatz zu einer wesentlichen Verbesserung der Tierhaltung in Kaltställen führt.

Das Projekt mit einer geplanten Laufzeit von zwei Jahren wird von der Staatskanzlei des Landes Schleswig-Holstein mit 249.505 Euro gefördert. Das Forschungs- und Entwicklungszentrum (FuE-Zentrum) Fachhochschule Kiel GmbH, das Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, das Lehr- und Versuchszentrum Futterkamp der Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein sowie das Institut für Telematik an der Universität zu Lübeck führen das Vorhaben gemeinsam durch.

Zitate:

Digitalisierungsminister Dirk Schrödter:

„Die Landwirtschaft ist bereits heute extrem digital aufgestellt. Egal ob im Stall oder auf dem Feld: die digitale Transformation der Landwirtschaft schreitet mit großen Schritten voran und unsere Landwirte nutzen die digitalen Mittel. Das sind sehr gute Voraussetzungen, um auch beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz voran zu kommen. KI kann einen wichtigen Beitrag leisten, auch das Tierwohl weiter zu verbessern. Die Landesregierung unterstützt die Landwirtschaft auf diesem Weg. Ich freue mich deshalb sehr, dass wir für dieses Projekt 250.000 Euro zur Verfügung stellen.“

Ute Volquardsen, Präsidentin der Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein:

„Wir als Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein freuen uns, unsere weitreichende Expertise in der Kälberhaltung und unseren Kälberstall in dieses Projekt einzubringen. Künstliche Intelligenz ist von zunehmender Relevanz in unserem Alltag und kann ein wertvolles Werkzeug in der landwirtschaftlichen Tierhaltung sein, benötigt aber ausreichend Training an reellen Daten aus dem Stall. Mit der Bereitstellung unseres Kälberstalls können wir einen wichtigen Beitrag zur Erfassung essentieller Daten leisten und so das Training der KI gesteuerten Lüftung gewährleisten.“

Prof. Dr. Stefan Fischer, Universität zu Lübeck:

„Es ist faszinierend zu sehen, in welchen Bereichen vernetzte KI-Technologien sinnvoll eingesetzt werden können. Wir freuen uns, dass wir unsere Kompetenzen in vernetzter Sensorik mit der automatischen Auswertung von Daten und der Steuerung von Aktorik kombinieren können und dabei in Zusammenarbeit mit unseren Partnern von der CAU und der landwirtschaftlichen Versuchsanstalt hoffentlich nachhaltig zum Tierwohl beitragen können.“

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Die Staatskanzlei des Landes Schleswig-Holstein fördert im Rahmen der KI-Strategie des Landes ausgewählte Projekte, die die weltweite Sichtbarkeit schleswig-holsteinischer Hochschulen in ausgewählten Forschungsgebieten der Künstlichen Intelligenz und die Umsetzung von Künstlicher Intelligenz in Wertschöpfung erhöhen, das Wissen und die Bildung über Künstliche Intelligenz fördern sowie die Akzeptanz von deren Einsatz steigern.

Kontakt: Regierungssprecherin Vivien Albers, Tel.: 0431 988 1804, E-Mail: vivien.albers@stk.landsh.de

Das Institut für Telematik (ITM) an der Universität zu Lübeck ist eines von 16 Informatik-/Technikinstituten der Universität zu Lübeck. Es beschäftigt sich grundsätzlich mit Fragestellungen zu Computernetzwerken und verteilten Systemen und insbesondere mit Algorithmen, Protokollen und Anwendungen. Seit etwa 20 Jahren stehen Arbeiten zu drahtlosen Sensornetzen, Cyber-Physical-Systems und heute dem Internet der Dinge im Zentrum der Arbeit.

Kontakt: Prof. Dr. Stefan Fischer, Tel.: 0451 3101 6400, E-Mail: stefan.fischer@uni-luebeck.de

Das FuE-Zentrum FH Kiel GmbH ist ein eigenständiges und selbständiges Unternehmen. Ziel des Unternehmens ist der Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Die FuE-Zentrum FH Kiel GmbH führt Projekte von der Projektanbahnung über die Beantragung bis hin zur erfolgreichen Projektdurchführung und deren Abschluss für verschiedene Auftraggeber durch und kooperiert dabei mit Hochschulen und wissenschaftlichen Instituten. Die inhaltlich fachliche Arbeit liegt beim Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik (ILV) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.

Kontakt: Björn Lehmann-Matthaei, Tel.: 0431 218-4444, E-Mail: lehmann.matthaei@fh-kiel-gmbh.de

Das Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik (ILV) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat neben Lehre und Ausbildung die wissenschaftliche Entwicklung, den Aufbau und die Validierung innovativer und problemorientierter verfahrenstechnischer Lösungen in der landwirtschaftlichen und regenerativen Produktion zum Ziel. Es besitzt langjährige und umfangreiche Erfahrungen und Kompetenzen in der Durchführung von F&E-Projekten im Bereich der Nutztierhaltung.

Kontakt: Prof. Dr. Eberhard Hartung, Tel.: 0431 880-2107, E-Mail: ehartung@ilv.uni-kiel.de

Das Lehr- und Versuchszentrum Futterkamp (LVZ) ist die Abteilung für Tierhaltung und landwirtschaftliches Bauen innerhalb der Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein. Durch die Ausstattung mit einer umfangreichen, zukunftsorientierten Rinder- und Schweinehaltung sowie der Unterhaltung einer Bau- und Energieausstellung, können die zahlreichen Aufgaben in der landwirtschaftlichen Bildung, im Versuchswesen, in der Beratung und in der Öffentlichkeitsarbeit erfüllt werden.

Kontakt: Daniela Rixen, Tel.: 04331 9453-110, E-Mail: drixen@lksh.de