Wie bauen wir in Zukunft unsere Lebensmittel an? Welchen Beitrag können heutige Technologien leisten, um einen nachhaltigen Anbau zu gewährleisten?
Das OpenFarmingAI-Projekt lädt euch ein am aktuellen Wandel mitzuwirken und sich aktiv in den Wandel spannender Technologien einzubringen.
Das Forschungsprojekt OpenFarmingAI zielt auf die Entwicklung neuer technischer Lösungen für den urbanen Pflanzenanbau ab. Gemeinsam mit der Öffentlichkeit und der Makerszene sollen neue Werkzeuge und Lösungen mit dem Ziel entwickelt werden, zukünftig Nahrung ressourcenschonend im städtischen Raum zu produzieren.
Der Begriff „Urban Farming“ vereint verschiedene Formen des Anbaus von Pflanzen im städtischen Raum. Von Balkon- und Gemeinschaftsgärten bis zum professionellen Gartenanbau ergeben sich verschiedene Zielsetzungen und Projektschwerpunkte. Gemein ist ihnen ihre Integration ins städtische Bild und ihre Nähe zu Konsumentinnen und Konsumenten. Bei „OpenFarmingAI“ fokussieren wir uns auf den Anbau von Pflanzen mittels hydroponischer Systeme.
Hierfür umfasst das Projekt eine Vielzahl an Themenschwerpunkte, Technologien sowie Anknüpfungspunkte für interessierte Bürger*innen.
URBAN FARMING AI
Im Projekt beschäftigen wir uns mit Hydroponiksystemen für unterschiedliche Anwendungen. Neben dem „PlantControlSystem“ (PCS) im Labormaaßstab, entwickeln wir Konstruktionssysteme für den Indooranbau von Hopfen sowie den Outdooranbau in Gewächshäusern. Die notwendigen Überwachungs- und Steuerungstechnik erfolgen mittels Open-Source-Technologie.
Hydroponik bezeichnet ein erdloses, wasserbasiertes Kultivieren. Die Pflanzenwurzeln liegen z.B. offen im Wasser, in welchem alle notwendigen Nährstoffe gelöst sind. Hierdurch können wichtige Umweltparameter besser kontrolliert werden und das Wachstum der Pflanze signifikant gefördert werden. Durch die große Vielfalt an verschiedenen Konstruktions- und Bewässerungssysteme können Hydroponiksyteme zudem elegant in ihre Umgebung integriert werden.
Um den Anbau der Pflanzen zu begleiten, beschäftigen wir uns im Forschungsprojekt „OpenFarmingAI“ mit der Entwicklung eigener Überwachungs- und Steuerungssysteme. Dabei setzen wir auf in der Makerszene bekannte Mikrocontroller, wie den Arduino, ESP oder Raspberry Pi. Mittels Sensoren können Umwelt- und Systemparameter gemessen und in einem umfassenden Datenmanagementsystem zusammengeführt werden. Schließlich gilt es, die erhobenen Daten auszuwerten und einen Nutzen für die Anbausysteme von Pflanzen zu generieren. Neben der klassischen Datenanalyse können wir hierfür auf moderne Visualisierungsmethoden aus der Mixed Reality zurückgreifen.
Im Forschungsprojekt „OpenFarmingAI“ möchten wir die Anwendung von AI-Algorithmen zur Erkennung von Pflanzen und ihres Gesundheitszustandes erforschen:
All diese Fragen wollen wir mit einer selbstentwickelten, bildbasierten künstlichen Intelligenz beantworten: eine Gesichtserkennung für Pflanzen!
Im Forschungsprojekt werden wir die Potentiale, die sich durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz bieten, nutzen. Dabei folgen wir dem Open-Source- Gedanken und machen unsere Daten, Trainingsprozesse und Ergebnisse für die Öffentlichkeit transparent. In Workshops möchten wir unsere Erkenntnisse mit euch teilen und uns zu dem Thema mit euch austauschen! Die Erhebung, Verarbeitung und Visualisierung von Daten ist wesentlicher Bestandteil moderner Produktionssysteme. Durch die fortschreitende Vernetzung lassen sich Umwelt- und Produktionsparameter in Echtzeit erheben und Regelungen dementsprechend anpassen. Durch neue Visualisierungstechniken werden Daten für den Menschen intuitiv nutzbar und ermöglichen neue Interaktionsszenarien mit künstlichen Systemen.
Was gibt es noch zu forschen? Eine ganze Menge: von der Biologie und dem Verhalten der Pflanzen in Hydroponiksystemen, über elektronische Sensor- und Regelungssysteme oder architektonische Umsetzungen von Dachgewächshäusern, bis zum Datenmanagement und der Auswertung stehen euch viele Themen für mögliche Abschlussarbeiten offen. Schaut hierzu einmal auf der Seite des IWFs vorbei oder meldet euch bei Interesse per Mail info@protohaus.org.
Darüber hinaus freuen wir uns über Unterstützung. Ihr habt Spaß am Entwickeln von neuen Konzepten oder technischen Systemen zum Thema Urban Farming? Das Protohaus bietet euch hierfür eine Menge Werkzeuge, Maschinen und Raum. Schaut einfach rein oder meldet euch unter info@protohaus.org.
