So Geht Der Kauf
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          AI&Precision Agriculture

          Wird die Konvergenz zwischen künstlicher Intelligenz und Präzisionslandwirtschaft die Kosten für die Landwirtschaft senken?

          Sustainable Future of Food

          Verfasst von: Daniel Maguire

          Veröffentlicht: 5 January 2024

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          Wichtigste Erkenntnisse

          Die Integration von KI und Präzisionslandwirtschaft könnte die Kosten der Landwirtschaft weltweit um 22 Prozent senken und Probleme wie steigende Betriebskosten und Arbeitskräftemangel lösen.

          Rund 80 Prozent aller landwirtschaftlichen Betriebe weltweit könnten diese Technologien anwenden, was einem weltweit adressierbaren Markt in der Höhe von 67 Milliarden US-Dollar entspricht.

          Die Integration von KI mit Gen-Editierung und präzisem Einsatz von Betriebsmitteln könnte auch die Ernteerträge fast verdreifachen und damit die Lebensmittelpreise senken.

          Steigende Kosten und sinkende Umsätze der Landwirtschaft sorgen für Beunruhigung

          Die Ernteproduktion in den Vereinigten Staaten ist mit einem erheblichen Kostendruck konfrontiert. Nachdem die Inputkosten während der Schocks der Versorgungskette durch Coronavirus-Krise und Ukraine-Krieg,1 um 80-250 Prozent gestiegen sind, haben auch die Kosten für die gesamte Anbauproduktion im Jahr 2022 ein Rekordniveau erreicht.2 Zusammen mit dem Arbeitskräftemangel,3 wird das Nettoeinkommen der Landwirte in den USA im Jahr 2013 voraussichtlich um 18 % sinken, so die Prognosen des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA).4 Da die Ernteerträge in den USA in den letzten fünf bis sechs Jahren nicht gestiegen sind (siehe Grafik), suchen die Landwirte nach innovativen Wegen, um die Kosten zu senken und die Rentabilität zu verbessern.

           

          US Average Crop Yield ARK Invest

          Quelle: ARK Investment Management LLC, 2023, basierend auf Daten der USDA vom 12. Juli 2023.

          Prognosen sind von Natur aus begrenzt und können nicht als verlässlich angesehen werden. Sie dienen nur zu Informationszwecken und sollten nicht als Anlageberatung oder als Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Halten eines bestimmten Wertpapiers betrachtet werden.

           

          KI und Präzisionslandwirtschaft revolutionieren die Branche 

          Forschungsergebnisse von ARK Invest haben ergeben, dass Künstliche Intelligenz (KI) und Präzisionslandwirtschaft das Potenzial haben, die jährlichen Betriebskosten in der Landwirtschaft weltweit um mehr als 22 Prozent zu senken. Unternehmen wie die AGCO Corporation, CNH Industrial, Deere & Company und Komatsu entwickeln bereits heute innovative Lösungen zur Steigerung der Produktivität in der Landwirtschaft. Letztes Jahr kündigte beispielsweise Deere an, bis 2030 ein vollständig autonomes System für die Mais- und Sojaproduktion auf den Markt zu bringen5 – den Anfang macht das autonome Traktormodell 8R. Der Forschung von ARK Invest zufolge werden die Präzisionswerkzeuge des Unternehmens – insbesondere der Präzisionsdünger-Pflanzer ExactShot Planter und der Präzisions-Sprüher See and Spray Ultimate Sprayer – eine wichtige Rolle bei der Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität spielen.

          Die Verbindung beider Produkte und die Nutzung von autonomer Technologie können zu einer erheblichen Senkung landwirtschaftlicher Kosten führen. Erstens könnte so die Menge an Saatgut, Dünger und Chemikalien in der Landwirtschaft um etwa 27 Prozent gesenkt werden. Dieser erwartete Rückgang ist auf das reduzierte Erfordernis bestimmter Komponenten zurückzuführen, zum Beispiel dem Rückgang von 60 Prozent6 beim Starterdünger, der etwa 3 Prozent der gesamten Betriebskosten ausmacht, und dem Rückgang von 67-80 Prozent7 bei den Herbizidkosten, die etwa 12 Prozent der Betriebskosten ausmachen. Zweitens schätzt ARK Invest, dass die Arbeitskosten, die etwa 8 Prozent der Betriebskosten ausmachen, um etwa 85 Prozent sinken könnten, wenn autonome Technologie die Arbeit auf dem Feld von Menschen übernimmt. Und schließlich deuten die Untersuchungen von ARK darauf hin, dass durch vorausschauende Wartung und effizientere Feldbegehungen die Kosten für Kraftstoff, Schmiermittel, Strom und Reparaturen um etwa 20 Prozent reduziert werden könnten.

          Kostensenkungen durch technologische Innovationen

          Die gemeinsame Nutzung von KI und Präzisionslandwirtschaft könnte die Betriebskosten für den Anbau von Mais, Sojabohnen und Weizen in den USA um jeweils 26 Prozent, 31 Prozent und 31 Prozent pro Hektar reduzieren.8

           

          Cost reductions through technological innovations The combination of AI and Precision Ag could reduce the operating costs of farming corn, soybean, and wheat in the US by 26%, 31%, and 31%, respectively, on a per-acre basis, as shown below.<sup>8</sup>

          Quelle: ARK Investment Management LLC, 2023, basierend auf Daten der USDA vom 12. Juli 2023.

          Prognosen sind von Natur aus begrenzt und können nicht als verlässlich angesehen werden. Sie dienen nur zu Informationszwecken und sollten nicht als Anlageberatung oder als Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Halten eines bestimmten Wertpapiers betrachtet werden.

           

          Weltweite Adoption und Auswirkungen auf Landwirtschaftsmärkte 

          ARK schätzt außerdem, dass die genannten technologischen Lösungen breite Anwendung finden werden, und letztendlich von 75 bis 80 Prozent aller landwirtschaftlichen Betriebe weltweit übernommen werden, wobei Faktoren wie Betriebsgröße, Konnektivität und kulturelle Unterschiede wesentliche Rollen dabei spielen, wie schnell sie übernommen werden.9 Sobald landwirtschaftliche Unternehmen die verschiedenen Technologien in der Praxis nutzen und diese dadurch zu nutzungsbasierten Geschäftsmodellen werden – wodurch die Anfangsinvestitionskosten reduziert und gebührenbasierte Abrechnungen pro Hektar ermöglicht werden –, könnte eine weltweite Senkung der landwirtschaftlichen Betriebskosten um 22 Prozent erfolgen, wenn 75 Prozent der Betriebe die Technologien übernehmen. Einstweilen tragen Unternehmen wie Starlink zur Verbesserung der ländlichen Konnektivität bei und beschleunigen wohl die Adoption der Technologie, indem sie Lösungen mit Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn anbieten.10

          Die Forschungsergebnisse von ARK deuten darauf hin, dass KI- und Präzisionslandwirtschaftstechnologie, in großem Maßstab eingesetzt, die Betriebskosten als Prozentsatz des Umsatzes von 42 Prozent auf 33 Prozent senken könnten, wodurch ein globaler Dienstleistungsmarkt von rund 67 Milliarden US-Dollar entstehen könnte (siehe unten). Sollte sich der Einsatz autonomer Technologien weiterverbreiten, könnten Landwirtschaftsunternehmen potenziell wiederkehrende Umsatzströme mit Software-as-a-Service-ähnlichen Margen generieren.11

           

          Global annual agriculture operating costs

          Quelle: ARK Investment Management LLC, 2023, basierend auf Daten der USDA vom 12. Juli 2023.

          Prognosen sind von Natur aus begrenzt und können nicht als verlässlich angesehen werden. Sie dienen nur zu Informationszwecken und sollten nicht als Anlageberatung oder als Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Halten eines bestimmten Wertpapiers betrachtet werden.

           

          Diese Analyse konzentrierte sich auf die Möglichkeiten der Reduktion landwirtschaftlicher Betriebskosten. Einstweilen könnten autonome Lösungen auch die Ernteerträge maximieren, indem sie die Abhängigkeit von menschlicher Arbeitskraft während der Nachtstunden oder kritischer agronomischer Perioden verringern.12

          Normalerweise sind Landwirte laufend auf arbeitskräfteabhängige Maschinen angewiesen, um die Felder zu befahren und zu bestellen, was sich aufgrund des Arbeitskräftemangels oft als schwierig erweist. Autonome Technologien könnten auch dieses Problem für die Landwirte lösen und das Potenzial für verbesserte Ernteerträge erheblich steigern.

          Maximierung der Ernteerträge durch autonome Lösungen

          Im Jahr 2022 lag der durchschnittliche Maisertrag in den USA bei etwa 180 Bushels (ca. 35 kg) pro Hektar,13 was etwa 40 Prozent unter dem 10-Jahres-Durchschnitt des National Corn Growers Association (NCGA) Competition Winning Yield von etwa 510 Bushels pro Hektar liegt, wie unten gezeigt. Nach Ansicht von ARK Invest könnte die Integration autonomer Lösungen mit der Gentechnik von Saatgut und der präzisen Anwendung von Dünger bzw. Herbiziden die durchschnittlichen Ernteerträge nahezu verdreifachen und sie in Richtung der Siegererträge dieses Wettbewerbs bringen.

           

          US annual corn yield

          Quelle: ARK Investment Management LLC, 2023, basierend auf Daten der USDA vom 12. Juli 2023.14

          Prognosen sind von Natur aus begrenzt und können nicht als verlässlich angesehen werden. Sie dienen nur zu Informationszwecken und sollten nicht als Anlageberatung oder als Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Halten eines bestimmten Wertpapiers betrachtet werden.

           

          Fazit

          ARK Invest ist der Ansicht, dass KI und Präzisionslandwirtschaft die bedeutendsten Innovationen in der Landwirtschaft seit dem Traktor vor 100 Jahren einführen könnten.15 Nach Ansicht von ARK Invest dürften sie die Rentabilität der Landwirtschaft verbessern, die Lebensmittelpreise senken und die weltweit steigende Nachfrage nach Nutzpflanzen befriedigen, wodurch die Effizienz und Nachhaltigkeit der Landwirtschaft in den nächsten fünf bis zehn Jahren weltweit gesteigert wird.

          References

          1

          McKinsey & Company, “Agtech: Breaking down the farmer adoption dilemma”, 2023. Available at: https://www.mckinsey.com/industries/agriculture/our-insights/agtech-breaking-down-the-farmer-adoption-dilemma

          2

          U.S. Senate Committee on Agriculture, Nutrition, and Forestry, “Revisiting Farm Production Expenses”, 2023. Available at: https://www.agriculture.senate.gov/newsroom/minority-blog/revisiting-farm-production-expenses

          3

          USDA, “Farm Labor”, 2023. Available at: https://www.ers.usda.gov/topics/farm-economy/farm-labor/

          4
          5

          Precision Farming Dealer, “Deere: Fully Autonomous Corn, Soybean Production System Planned by 2030”, 2023. Available at: https://www.precisionfarmingdealer.com/articles/5099-deere-fully-autonomous-corn-soybean-production-system-planned-by-2030

          6

          John Deere, “John Deere Debuts New Planting Technology & Electric Excavator During CES 2023 Keynote”, 2023. Available at: https://www.deere.com/en/news/all-news/deere-debuts-new-planting-technology-and-electric-excavator-ces-2023/

          7

          John Deere, “Deere launches See & Spray™ Ultimate: in-season targeted spray technology combined with a dual product solution system for corn, soybeans, and cotton”, 2022. available at: https://www.deere.com/en/news/all-news/see-spray-ultimate/

          8

          USDA, “Commodity Costs and Returns”, 2023. Available at: https://www.ers.usda.gov/data-products/commodity-costs-and-returns/

          9

          ABD, “Transforming Agriculture in Asia”, 2021. Available at: https://www.adb.org/what-we-do/economic-forecasts/september-2021/theme-chapter

          10

          Starlink, “Starlink is ideal for rural locations, and farmers in Australia are putting it to good use”, 2023. Available at: https://twitter.com/Starlink/status/1661464076307038213?s=20

          11

          McKinsey, “The math of ACOs”, 2020. Available at: https://www.mckinsey.com/industries/healthcare/our-insights/the-math-of-acos

          12

          A “critical agronomic period” refers to a specific and limited timeframe during which certain agricultural activities must be conducted for optimal crop growth and yields.

          13

          USDA, “Commodity Costs and Returns”, Available at: https://www.ers.usda.gov/data-products/commodity-costs-and-returns/

          14

          NCGA, “National Corn Yield Contest”, Available at: https://www.ncga.com/get-involved/national-corn-yield-contest

          15

          ARK Investment Management LLC, “What We Can Learn from Automation in the Agriculture Industry”, 2020. Available at: https://ark-invest.com/articles/analyst-research/automation-in-agriculture/

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