Spezial-Landwirtschaft: KI, die neue Mitarbeiterin im Qualitätslabor von VIP

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Wann können die Vinschger Äpfel geerntet werden? Diese Frage wird anhand von
Reifetests im Labor von VIP beantwortet. Eine wichtige Helferin dabei ist die Künstliche Intelligenz (KI), die den idealen Erntetermin mitbestimmt.

In den Apfelanlagen im Vinschgau herrscht derzeit Hochbetrieb. Von Ende August bis Anfang November ernten die Bäuerinnen und Bauern ihre Äpfel jeweils zum idealen Reifezeitpunkt, der sich je nach Sorte und Standort der Apfelanlagen unterscheidet.

 

Der richtige Reifegrad ist entscheidend
Die ideale Reife ist für die Qualität und Haltbarkeit der Äpfel ausschlaggebend: „Sind die Äpfel bei der Ernte nicht ausgereift, ist ihr Geschmack noch nicht voll ausgebildet. Überreife Äpfel sind VIPhingegen weniger haltbar und lassen sich nicht optimal lagern. Wir können unsere Kunden dann nicht das ganze Jahr über mit hochwertigen Äpfeln beliefern“, erläutert Wolfgang Graiss, Leiter der Qualitätsabteilung bei VIP. Die Bauern und Bäuerinnen sowie die Vinschger Genossenschaften müssen also wissen, in welchem Zeitraum die Äpfel die perfekte Reife erlangt haben und die Ernte starten kann.

 

Vier Reifetests im Labor
Der Erntebeginn wird zirka fünf Wochen früher bestimmt und zwar im Qualitätslabor von VIP. Hunderte Äpfel verschiedener Sorten und aus den unterschiedlichen Anbaulagen im Vinschgau werden angeliefert, in dünne Scheiben geschnitten, etikettiert und in Kisten nebeneinander gelegt. Mit vier Testverfahren ermitteln die Mitarbeiter des Labors dann die inneren Werte der Äpfel: die Festigkeit des Fruchtfleischs, den Zuckergehalt, die Säure und den Stärkegehalt. Die Testergebnisse geben Aufschluss darüber, wann die Äpfel ihren optimalen Reifegrad erreicht haben und geerntet werden können.

KI analysiert mit
Seit vorigem Jahr unterstützt eine neue Kollegin die Mitarbeiter im Labor: die Künstliche Intelligenz, kurz KI. Die Tests zur Bestimmung der Festigkeit sowie des Zucker- und Säuregehalts waren bereits größtenteils standardisiert, doch der Stärkewert der Äpfel wurde noch mit bloßem Auge und per Hand ermittelt. „Um auch diesen Prozess zu standardisieren und zu optimieren, wollten wir ihn mit einer KI-Software digitalisieren“, erläutert Andreas Oberhofer, Leiter der EDV-Abteilung bei VIP. Weltweit suchte VIP nach einem geeigneten Unternehmen, das die Software entwickeln könnte. Die Entscheidung fiel schlussendlich auf Fuxware, ein junges Software-Unternehmen in Naturns. Ende Oktober 2023, nach nur acht Monaten Entwicklungszeit, war die erste Version der neuen KI-Software bereits im Einsatz.

1.100 Apfelscheiben täglich
Die ersten Arbeitsschritte beim Analysieren des Stärkewerts sind nach wie vor dieselben: „Die Äpfel werden in Scheiben geschnitten und mit einer Jod-Kalium-Lösung besprüht. Die Äpfel reagieren auf die Jod-Kalium-Lösung. Je heller die Scheiben sind, desto reifer sind sie“, erklärt André Trafoier, der die Labortests durchführt. Die Werte der einzelnen Apfelscheiben schrieb er bis vor einem Jahr noch auf einen Zettel und berechnete den Durchschnittswert jeder Apfelgruppe mit dem Taschenrechner. Eine Kollegin tippte die Werte ab und ordnete sie zu. Mehr als 1.100 Apfelscheiben täglich werden in den Sommer- und Herbstmonaten im VIP-Labor analysiert, da gab es natürlich mehrere potenzielle Fehlerquellen.

Künstliche Intelligenz statt Taschenrechner
Statt Kugelschreiber, Taschenrechner und Papier wird nun die neue KI-Software aktiv. Sie erkennt dank einer Kamera die besprühten Apfelscheiben. Mit einem QR-Code werden die Äpfel automatisch dem jeweiligen Produzenten und dem Standort der Apfelanlage zugeordnet. In Sekundenschnelle können die Mitarbeitenden in der Qualitätsabteilung nun den Stärkegehalt direkt s42 vip2neben den einzelnen Äpfeln eintippen, die Software ermittelt den Durchschnittswert und leitet ihn weiter.
Nebenbei werden von jeder Kiste Fotos aufgenommen und gespeichert. Außerdem wird jede Kiste fotografiert und die Fotos gespeichert. Damit sind die Ergebnisse nachvollziehbar und der gesamte Prozess wird dokumentiert: „Möchte ein Bauer die Werte der eigenen Äpfel wissen, können wir ihm die Fotos mit den ermittelten Daten zeigen“, so André Trafoier.

 

Wann beginnt die Ernte, KI?
Mehr als 27.000 Äpfel verschiedener Sorten und Reifegrade hat VIP im vorigen Jahr fotografiert. Schon bald könnte die KI die Berechnung des Stärkegehalts vollständig übernehmen. Dafür muss sie weiterhin mit möglichst vielen Daten gefüttert werden. Denn die Menge und Qualität der gesammelten Daten bestimmt, wie genau die KI die Durchschnittswerte errechnen kann. Die Ergebnisse zu jeder Sorte fallen derzeit noch unterschiedlich aus: Wo bereits viele Daten vorliegen, kann die KI sehr gezielte Werte zum Stärkegehalt errechnen. Bei anderen Sorten müssen noch mehr Daten gesammelt und die KI damit trainiert werden. Läuft alles nach Plan, könnte die Künstliche Intelligenz diese Arbeit eines Tages alleine verrichten: „KI, wann kann die Ernte beginnen?“, wird es dann im VIP-Labor heißen.

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