Weniger Herbizide und reichere Ernten durch Geodaten und KI

Seit der Gründung von Orbica im Februar 2017 hat sich das Startup international einen hervorragenden Ruf als Anbieter innovativer und wertsteigernder Lösungen erarbeitet.

Bereits Anfang des Jahres sprachen wir mit Matthias Frye, Marketing- und Vertriebsleiter für den europäischen Markt bei Orbica, über die Lösung des Startups und wie Unternehmen damit nicht nur Risiken für ihre Lieferkette, sondern für ihre ganze Wertschöpfungskette verringern können. Keine 12 Monate später berichtet uns Frye von zwei weiteren spannenden Use-Cases und ihrer Implementierung im Markt: „Wir sind stolz auf unsere erfolgreiche Zusammenarbeit mit Bayer Environmental Science, die es ermöglicht, den Einsatz von Herbiziden um 50 Prozent zu reduzieren!“

Wie genau das funktioniert und wie genau Orbica die Digitalisierung der Landwirtschaft vorantreibt, erklärt er im Interview mit 5-HT Digital Hub Chemistry & Health.

Matthias Frye, Marketing- und Vertriebsleiter für den europäischen Markt bei Orbica

Orbica ist Innovationstreiber bei Geo-AI, also der Anwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz auf Geodaten. Wichtiger Bestandteil ihrer einzigartigen Lösungen sind interaktive Datenvisualisierungen, die es Anwendern ermöglichen, die Ergebnisse der KI zu verstehen und zu nutzen.

Datastorytelling - Die Visualisierung von Daten als Grafik

„Orbica ist spezialisiert auf die Verarbeitung von Geo-Daten und das eigentlich immer in Kombination mit einer besonders intuitiven Visualisierung dieser Daten oder eben in Kombination mit Data-Science und Machine Learning.

Das heißt, dass wir Geo-Daten zur Vorhersage mithife statistischer Modelle mithilfe neuronaler Netze nutzen,“ erklärt Matthias Frye. „Beispielsweise zur Vorhersage von Hochwasser oder Verkehrsunfällen.“ Darunter fällt auch die Quantifizierung von Supply Chain Risiken mit einem Data Science Ansatz.

Doch die Anwender müssen die Modellergebnisse auch einfach verstehen und nutzen können. Daher beschäftigen wir uns zusätzlich mit der Visualisierung von Geo-Daten in einer besonders nutzerfreundlichen Art. Das kann dahin gehen, dass wir aus den Daten Stories erstellen, die anhand von Karten Geschichten erzählen und somit digitales Storytelling ermöglichen.”

 „Eine Visualisierung von Daten als Grafik ist immer aussagekräftiger als eine reine Zahlenkolonne,“ erklärt Frye. So spricht die Darstellung der Daten mit einer Landkarte Menschen oft auch emotional an. Denn in der Regel verspüren Menschen emotionale Verbundenheit zur eigenen Stadt oder zum eigenen Land.

„Wir extrahieren die Essenz aus Daten, machen sie durch innovative Visualisierung in Echtzeit intuitiv erlebbar und generieren damit einen wirtschaftlichen Mehrwert,“ erklärt Matthias Frye.

„Zudem beschäftigen wir uns auch mit besonders einfacher und intuitiver Visualisierung technischer Daten. Das war jetzt beispielsweise auch bei dem Bayer-Projekt der Fall.“

Smarter Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln

Unkontrollierte Vegetation verursacht Schäden, Verspätungen und Sicherheitsprobleme beim Schienenverkehr. Das Smart Weeding System von Bayer Environmental Science nutzt Technologie zur Unkrauterkennung, um Herbizide präzise nur dort zu sprühen, wo Unkraut vorhanden ist. Orbica hat Bayer dabei unterstützt, eine digitale Plattform zur Überwachung der Wartungsaktivitäten und -ergebnisse zu entwickeln und somit den Einsatz von Herbiziden um 50% zu reduzieren.

"Orbica lebt Agilität und Kundenorientierung. Das Team hat die Datenkomplexität gemeistert und eine äußerst benutzerfreundliche und leistungsstarke Anwendung erstellt", kommentiert Tobias Thaler, Digital and Data Science Lead, Bayer Environmental Science.

Die Entwickler des Smart Weeding Systems Will Jones und Anna Kiss

Wetterbedingungen als entscheidender Faktor zur Herbizidausbringung

„Bayer ist durch unsere Anwendung wettbewerbsfähiger geworden,“ so Frye. „Denn die Kunden erhalten sehr umfangreiche Daten über die Wartungsarbeiten:

• Wo wurden Herbizide gesprüht?

• In welcher Geschwindigkeit ist die Arbeit von statten gegangen?

• Wie viel Mittel wurden eingesetzt?

• Welche Wetterbedingungen herrschten?

Das ist ganz entscheidend, wenn man Herbizide ausbringt, da äußere Umstände den Einsatz beeinträchtigen können. Bei zu hohem Niederschlag werden die Herbizide weggewaschen und entfalten zum einen gar nicht ihre Wirkung und zum anderen kann es dann auch im schlimmsten Fall in die Umwelt einsickern. Eine ähnliche Beeinträchtigung entsteht bei zu hohem Wind, denn dann werden die Herbizide schnell in der Umgebung verteilt, möglicherweise auch an ungünstigen Orten. Deshalb sind die Wetterbedingungen ein entscheidender Faktor.

Um die Strecke möglichst zügig wieder für eine reguläre Benutzung freizugeben, ist es von Vorteil, die Geschwindigkeit der Arbeiten zu kennen. So gibt es eben viele andere Parameter und Daten, die für unsere Kunden von hoher Bedeutung sind.

Die Anwendung bietet den Anwendern eine intuitive Benutzeroberfläche, um die Daten zielführend herunter zu laden. In den Daten zu navigieren und schnell verschiedene Arbeitsschichten vergleichen zu können, steigert die Effektivität enorm.

Dashboard Smart Weeding Systems

Komplexität der Daten stellt die größte Herausforderung dar

„Bei unserem Projekt mit Bayer war die größte Herausforderung die Komplexität der Daten,“ berichtet Frye. „Es bedarf sehr vieler Transformationen, um den Datenfluss an der Schnittstelle zwischen dem technischen Zug und unserer Lösung optimal zu gestalten,“ so Frye weiter.

Dieser Zug, der über die Gleise fährt und Herbizide sprüht, liefert im Betrieb eine sehr große Menge an Rohdaten, die aufbereitet werden müssen,.

„Letztendlich muss man sich vorstellen, wir bekommen von diesem Zug verschiedenste Sensordaten zu jeder einzelnen Düse und zu jeder einzelnen Kamera. In dem Zug befindet sich ein GPS-Gerät, diverse Sensoren sowie eine kleine Wetterstation.“

Orbica ist es vor allem wichtig, die Antwortzeiten des Systems zum Benutzer möglichst kurz zu halten, denn nichts ist schlimmer als eine zäh reagierend Anwendung, bei der der Benutzer lange Wartezeiten hat.

Weitere Einsatzmöglichkeiten zur Steigerung der Nachhaltigkeit

„Von dieser speziellen Lösung des Smart Weedings profitiert in erster Linie natürlich die Natur. Unter anderem das Grundwasser, denn letztendlich landen diese Herbizide, wenn sie nicht abgebaut werden, im Grundwasser und das ist ein wichtiger Punkt.

Die gleiche Technik kann auch in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Auch dort werden Unkrautvernichtungsmittel eingesetzt, weshalb es durchaus sinnvoll ist, das Smart Weeding System beim Ausbringen von Herbiziden auf Feldern einzusetzen.“

Orbica treibt Digitalisierung der Landwirtschaft voran

Heutzutage sind Landwirte auch zur Hälfte IT-Experten und arbeiten sehr umfangreich mit Digital Farming Lösungen. Das reicht von der Verbesserung der Bodenqualität, Aussaat, Ausbringung von Dünger und Herbiziden bis zur Ernte. Insgesamt werden viele digitale Lösungen zusammengebracht, um den Ernteertrag unter Kosten- und Nutzenaspekten zu maximieren.

In einem Gemeinschaftsprojekt mit FarmChamps hat Orbica eine digitale Lösung zur Ernteprognose für die Futtermittelproduktion sowie Biokraftstoffproduktion entwickelt.

„Es macht uns sehr stolz, wenn unsere Kunden mit den Ergebnissen unserer Arbeit am Markt erfolgreich sind,“ so Frye. FarmChamps nutzt ein satellitengestütztes Modell für die Vitalität von Feldern, um Ernteerträge von Landwirten und Biokraftstoffherstellern zu prognostizieren. Orbica hat FarmChamps bei der Entwicklung einer Weblösung unterstützt, die es ermöglicht, fundierte Entscheidungen bei der Nahrungsmittelproduktion zu treffen. Dazu gehört das Verständnis des aktuellen Erntestatus, die Planung effizienterer Ernten sowie die Prognose der erwarteten Erträge.

Dashboard FarmChamps Lösung

Zugang zu relevanten Playern durch 5-HT Digital Hub

„Wir waren dieses Jahr sehr erfolgreich und konnten eine ganze Reihe von neuen Kunden gewinnen, wie beispielsweise Bayer oder FarmChamps,“ berichtet Frye. „Dennoch sind wir offen für weitere Unternehmen, die mit uns Visualisierungsprojekte umsetzen wollen. Derzeit suchen wir vorrangig Kunden für unsere Data Science und KI-Anwendungen.

Wir sind stolz darauf, ein Teil des Ökosystems von 5-HT Digital Hub zu sein, und somit neue Zugänge zu Unternehmen und anderen Akteuren des Netzwerkes zu erhalten.

Denn es ist wichtig, von Beginn an auf den Vertrieb zu achten. Die Lösungen verkaufen sich alle nicht von selbst,“ lacht Frye. „Daher sollte man sich von Anfang an Gedanken machen, welche Zielgruppe man ansprechen möchte und wie man sie am besten erreicht. Zudem lohnt es sich immer an Startup Challenges teilzunehmen und sich mit relevanten Playern zu vernetzen. Ob Supply Chain Risk Management, digitales Storytelling oder Standortauswahl- und Optimierung: Orbica's vielfältige Anwendungen rund um Geodaten sind hochrelevant für die Chemie- und Gesundheitsbranche.

Noch nicht genug von Orbica? Hier geht es zur Startup Story von Orbica über Risikomanagement: Von der Supply Chain zur Value Chain.