Wie künstliche Intelligenz die Lebensmittelproduktion smart macht

Voller Durchblick bei Rohstoffen, Lieferketten, Preisen und mehr: Mit smarten Daten können Hersteller klug planen und ihre Lebensmittel besser, günstiger, in richtiger Menge und klimafreundlicher produzieren. Wie sie obendrein mit ihren Daten zusätzliche Einnahmen erzielen, zeigt auf der digitalen Hannover Messe ein von Wirtschaftsinformatiker Wolfgang Maaß an der Universität des Saarlandes und am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) geleitetes Forschungskonsortium. In ihrem Projekt „Evarest“ machen die Forscherinnen und Forscher Daten zum sicheren Handelsgut – ohne, dass Know-how oder Geschäftsgeheimnisse verraten werden.

Wie wird im nächsten Jahr die Ernte von Kakaobohnen oder Erdbeeren ausfallen und wann sollte man wieviel davon bestellen? Wie viel Wurst wird voraussichtlich im November gekauft? Wie werden sich die Preise für Getreide, Olivenöl oder Fleisch entwickeln und welche Mengen werden wann verfügbar sein? Ein Lebensmittelhersteller, der auf solche Fragen zuverlässige Antworten weiß, kann seine Produktion passgenau und weitsichtig planen. Er kann, wenn nötig, Gegenmaßnahmen ergreifen und auch etwa vermeiden, zur falschen Zeit zu viel zu produzieren. Genau hierfür liefert ein Forschungskonsortium um den Wirtschaftsinformatiker Wolfgang Maaß jetzt mit smarten Daten den nötigen Durchblick.

„Bei der Produktion von Lebensmitteln fallen unzählige Daten an, die bislang ungenutzt bleiben. Das ist totes Kapital. Wir bringen auf unserer Datenplattform diese Daten in Zusammenhang: Sie werden verknüpft, analysiert und ausgewertet und dienen so als Grundlage konkreter Handlungsempfehlungen für anstehende Entscheidungen“, erklärt der Wirtschaftsinformatiker. Für sich allein betrachtet wenig aussagekräftige Zahlenkolonnen werden dabei im großen Zusammenhang höchst aufschlussreich. „Es geht dabei nicht darum, zurecht gehütete Betriebsgeheimnisse oder Know-how preiszugeben, die ein Produkt einzigartig machen. Es geht vielmehr um anonymisierte Daten, die bei Betrieb nebenher anfallen, wie Sensordaten, Statistiken oder Mengenangaben“, erläutert Maaß.

Er sieht hierin große Chancen nicht zuletzt auch mit Blick auf Überproduktion und Klimaziele: „Die Lebensmittelproduktion erzeugt fast ein Drittel der weltweiten Treibhausgas-Emissionen. Zugleich werden Millionen Tonnen an Lebensmitteln Jahr für Jahr vernichtet. Das schadet dem Klima und führt zu hohen Kosten. Hier gezielt und vorausschauend zu produzieren, bietet also nicht nur die Chance für Hersteller, in ihr Image zu investieren, Kosten zu sparen und an den Datenprodukten zu verdienen, sondern auch, das Klima zu schonen“, sagt der Wirtschaftsinformatiker.

Der besondere Vorteil des Datenmarktplatzes: Mit der neuen Daten-Transparenz ihrer Plattform wollen Maaß und sein Forschungsteam für Erzeuger und Hersteller auch zusätzliche Einnahmequellen schaffen. „Sie behalten die Hoheit über sämtliche ihrer Daten, können sich aber entscheiden, bestimmte Daten über die globale Plattform Dritten zum Kauf anzubieten. Auf den internationalen Waren- und Rohstoffmärkten geht es täglich um Milliarden. Entsprechend hoch ist der Wert solcher Datenprodukte“, erklärt Wolfgang Maaß. Elektronische Verträge sichern hierbei rechtssicher ab, welche Daten wie genau verwendet werden dürfen, so dass die Daten jedes Herstellers sicher geschützt und nicht missbraucht, ungewollt verwendet oder weitergegeben werden können.

„Wir wollen den Lebensmitteldaten zu einem eigenständigen Wert verhelfen, sie zu einem handelbaren Wirtschaftsgut machen“, sagt Maaß. Auf der Evarest-Plattform werden die Daten zu einer zusätzlichen Erlösquelle für die, die ihre Daten zur Verfügung stellen – und hierdurch kommen sie allen zugute: „Je mehr Daten zur Verfügung stehen, umso effektiver können wir Produktion oder Transport machen, wir können Marktpotenziale genauer ergründen und auch Markthemmnisse und -barrieren früh sichtbar machen“, erklärt der Wirtschaftsinformatiker.

Über die Datenplattform, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelt haben, kann ein Lebensmittelproduzent fundiertes Insider-Wissen abrufen. Die Zusammenschau und die Empfehlungen des Systems geben ihm viele Stellschrauben an die Hand, mit denen er seine Produktion optimieren kann. Hierzu zieht die Plattform alle möglichen Daten aus den unterschiedlichsten Quellen heran, die ihr vorliegen und für die konkrete Anfrage von Bedeutung sind: von Sensordaten des Herstellers selbst, die bei Produktion und Transport anfallen, allgemeinen Daten wie Wetterprognosen oder Preisindizes, bis hin zu Maschinendaten anderer Unternehmen. Mit künstlicher Intelligenz, Methoden maschinellen Lernens und digitalen Technologien werden all diese Daten automatisiert verarbeitet und vernetzt. Dabei werden Produktionsdaten eines bestimmten Betriebes analysiert, mit Daten aus anderen Unternehmen verglichen und mit weiteren Analysen kombiniert.

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Das Forschungskonsortium des Projektes „Evarest“

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Evarest-Projekt über das Technologieprogramm „Smarte Datenwirtschaft“ mit 2,3 Millionen Euro. Im Rahmen des Projekts arbeiten das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI und die Universität des Saarlandes zusammen mit der Software AG, dem Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen, der Agrarmarkt Informations-Gesellschaft AMI sowie dem Schokoladenhersteller Lindt & Sprüngli AG und den assoziierten Partnern Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) und der Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie e.V. (BVE).

Hannover Messe Digital Edition: vom 12. bis 16. April 2021 https://www.hannovermesse.de/produkt/evarest/263579/N1281070

Weitere Information zum Projekt EVAREST: https://www.evarest.de/

Lehrstuhl von Professor Wolfgang Maaß: http://iss.uni-saarland.de/de

Fragen beantwortet:

Prof. Dr. Wolfgang Maaß: T.: 0681 302 64736; wolfgang.maass@iss.uni-saarland.de

Dr. Sabine Janzen: T: 0681- 8 57 75 - 269, E-Mail: sabine.janzen@dfki.de

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