OFFEN: Einführung von Precision Farming in Kenia

Kontext

• Wer: One Planet Education Network (OPEN) ist eine Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Bildung weltweit durch die Integration neuer Technologien und praxisnaher Lerninhalte zu verbessern. OPEN wurde 1998 gegründet und konzentrierte sich zunächst auf den Bildungssektor, hat sein Tätigkeitsfeld aber inzwischen auf den Wirtschaftssektor, Nichtregierungsorganisationen und Regierungsbehörden ausgeweitet. Das globale Netzwerk umfasst 17 Länder und schließt Lernende, Kunden und Partner ein.
• Was: Mit einem besonderen Fokus auf IoT und KI-Technologien entwickelt OPEN nachhaltige Gemeinschaftsprojekte, die Lernende und Kunden mit dem Wissen und den Werkzeugen ausstatten, edge globale Herausforderungen wie Ernährungssicherheit, Klimaschutz, Ökosystemwiederherstellung und landwirtschaftliche Sicherheit effektiv anzugehen.
• Wie: Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von Plattformen wie Ubidots und anderen wichtigen Hardware- und Dienstleistungsanbietern setzt OPEN weltweit Bildungsprogramme um, die Kinder und Gemeinschaften in innovative Studien einbeziehen sollen, wie beispielsweise die regenerativen Forschungsexperimente, die sie mit dem Landwirtschaftsministerium von Bungoma (Kenia) durchführen.
• Für wen: OPEN möchte bei den Auszubildenden jedes Projekts den Samen der Innovation säen, wie beispielsweise bei denjenigen, die an dem Experiment in Bungoma, Kenia, beteiligt sind. Ziel ist es, dass die lokalen Landwirte ihre Anbaumethoden verbessern und durch Präzisionslandwirtschaft mit regenerativer Landwirtschaft bessere Ergebnisse erzielen.

Problem

Die Umstellung von traditioneller Landwirtschaft auf technologiegestützte Präzisionslandwirtschaft in Gebieten mit unzuverlässigem und unflächendeckendem Internetzugang stellt Landwirte vor besondere Herausforderungen. Dies gilt insbesondere für viele Landwirte in Bungoma, Kenia. Die Region bietet dank ihrer privilegierten Lage inmitten der fruchtbarsten Böden des Landes . Dennoch ist der Internetzugang – wie in Kenia mit einer Internetdurchdringung von nur etwa 42 % – . Ohne zuverlässige Internetverbindung ist der Zugriff auf Echtzeitdaten, die für die Präzisionslandwirtschaft unerlässlich sind, schwierig und erschwert den Landwirten fundierte und zeitnahe Entscheidungen zum Anbau und zur Bodenbearbeitung.

Um diesem Problem zu begegnen, wird in Bungoma ein transformatives Experiment unter der Leitung des One Planet Education Network (OPEN) und des Mabanga Agriculture Training Center (ATC) durchgeführt. Dabei wird IoT Technologie eingesetzt, um die Ernteerträge zu steigern, die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern, Dürre zu bekämpfen und eine umweltfreundliche Landwirtschaft zu fördern. Dadurch soll ein Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft in der Region geleistet werden.

Im Kontext der globalen Erwärmung und mit Blick auf die Bekämpfung von Problemen wie Bodenerosion konzentriert sich das Bungoma-Experiment auch auf die Einführung von pflugloser Bodenbearbeitung und regenerativen Anbaumethoden. Die Bodenbearbeitung, eine traditionelle Methode, bei der der Boden gestört wird, setzt große Mengen CO₂ in die Atmosphäre frei und trägt so zum Klimawandel bei. Gestörter Oberboden wird anfällig für Wind- und Wassererosion, was zu einem Verlust an organischer Substanz führt.

Lösung

Mit Unterstützung von OPEN haben lokale Landwirte und Studenten an verschiedenen Teststandorten in Bungoma erfolgreich Sensoren und gateway des Hardwareherstellers Seeed Studio Helium mit der Cloud kommunizieren und ihre Daten schließlich an Ubidots , die Plattform, auf der Informationen über Pflanzen und Boden leicht visualisiert und Überwachungsalarme eingerichtet werden können.

Im Gegensatz zu WLAN oder Mobilfunknetzen bietet LoRaWAN deutliche Vorteile für die Präzisionslandwirtschaft in ländlichen Gebieten wie Bungoma. Die energieeffiziente Weitverkehrsnetztechnologie ermöglicht die Kommunikation über große Entfernungen und eignet sich daher ideal für die Abdeckung weitläufiger Gebiete. Anders als WLAN, das eine Infrastruktur wie Router und Zugangspunkte benötigt, arbeitet LoRaWAN in einem dezentralen Netzwerk und minimiert so den Bedarf an kostspieligen Infrastrukturinvestitionen. Darüber hinaus verlängert der geringe Stromverbrauch die Lebensdauer batteriebetriebener Sensoren und Geräte und reduziert Wartungsaufwand und -kosten. Aufgrund des geringeren Bandbreitenbedarfs stellt LoRaWAN zudem eine kostengünstige Alternative zu Mobilfunknetzen in landwirtschaftlichen Anwendungsfällen wie diesem dar.

Die eingesetzten Geräte ermöglichen es den Teilnehmern, wichtige Daten zu Pflanzen und Boden wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, elektrische Leitfähigkeit und CO₂-Gehalt zu erfassen. Da diese Informationen in Ubidots jederzeit verfügbar sind, können sie grundlegende Entscheidungen zu Bewässerung und Düngung treffen und darüber hinaus Bodenerosion mindern und sogar die CO₂-Speicherung erhöhen.

Warum Ubidots?

Ob für einen großen landwirtschaftlichen Betrieb oder ein Experiment wie das von OPEN – der Einsatz von Ubidots für Präzisionslandwirtschaft in ländlichen Gebieten wie Bungoma, Kenia, bietet erhebliche Vorteile. Mit seinen umfassenden Visualisierungswerkzeugen und intuitiven Ubidots -and-Drop dashboards Ubidots die Überwachung zu einer einfachen Aufgabe, die zu fundierteren und präziseren Entscheidungen führt. Die Plattform ermöglicht es den Teilnehmern, die von den eingesetzten Sensoren generierten Daten von jedem Ort und von jedem Projektmitglied aus zu visualisieren und so jederzeit wichtige Kennzahlen im Blick zu behalten.

Die Erfassung und Visualisierung von Daten sind jedoch nur ein Teil eines erfolgreichen Monitorings. Deshalb Ubidots viele weitere Tools, wie beispielsweise das Ereignismodul . Dieses ermöglicht es Nutzern, Benachrichtigungen detailliert zu konfigurieren – per SMS, E-Mail, Anruf oder Messenger-App –, die generiert werden, sobald die definierten Bedingungen erfüllt sind. So wird sichergestellt, dass alle Teilnehmer des Bungoma-Experiments über wichtige Ereignisse informiert sind, auch wenn sie sich nicht an einem Computer oder direkt an den Teststandorten befinden.

Ergebnisse

Dank der Präzisionslandwirtschaftsmethoden von OPEN in Bungoma haben Testflächen über vier Anbausaisons hinweg außergewöhnliche Ergebnisse erzielt, die die Bodengesundheit wiederhergestellt und eine nachhaltige, umweltfreundliche Landwirtschaft gefördert haben.

Die auf regenerativer Landwirtschaft basierenden Experimente in Bungoma haben im Vergleich zu traditionellen Anbaumethoden vielversprechende Ergebnisse erzielt. Gestützt auf Daten und den Einsatz von Zwischenfrüchten, Direktsaat und Fruchtfolge konnte die CO₂-Speicherung im Boden im Vergleich zu traditionellen Methoden erhöht werden.

Mehr von OPEN und seinen Partnern

einer gemeinsamen Anstrengung von OPEN und seinen Partnern RAKwireless , Helium und Ubidots wurde eine Reihe von Lernsets entwickelt, die Schülern helfen sollen, eine breite Palette von Sensortypen zu erlernen und herzustellen, um Sensoren zur Wetterüberwachung, Sensoren zur Überwachung des Klimawandels oder sogar Feinstaubsensoren für Gartenbau, Landwirtschaft und andere Anwendungen zu fertigen.

Dank dieser Lehrmaterialien und Erfolgen wie denen in Bungoma wurden ähnliche Initiativen in anderen Teilen Kenias und weltweit gestartet, um die Landwirtschaft und die Ernteerträge zu verbessern. Kenia ist führend im Bereich der nachhaltigen Agrarbildung von OPEN und wird dabei von zahlreichen Studierenden, Universitäten und professionellen Experten weltweit unterstützt.