Livestock

Livestock – Digitale Systeme für tierische Produktionsformen der Bioökonomie

Der Bereich Livestock bündelt digitale Lösungen für tierbezogene Produktions- und Haltungssysteme in der Bioökonomie. Er adressiert konventionelle landwirtschaftliche Tierhaltung, Insektenproduktion und Aquakultur gleichermaßen. Diese Anwendungsfelder unterscheiden sich deutlich in ihren biologischen Grundlagen, technischen Rahmenbedingungen und Skalierungslogiken, stehen jedoch vor vergleichbaren strukturellen Herausforderungen: steigende Anforderungen an Tierwohl und Biosicherheit, zunehmende regulatorische Vorgaben, wachsender Kostendruck sowie hohe Erwartungen an Transparenz, Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit.

Digitale Technologien ermöglichen die automatisierte, kontinuierliche und objektiv messbare Erfassung tierbezogener Zustände und biologischer Prozesse. Dadurch werden Produktions- und Haltungssysteme systematisch quantifizierbar. Auf dieser Grundlage lassen sich Prozesse datenbasiert analysieren, bewerten und gezielt weiterentwickeln, um sie belastbar und nachvollziehbar in zukünftige bioökonomische Wertschöpfungsketten zu integrieren.

Tierische Produktionssysteme befinden sich in einem grundlegenden Wandel. Regulatorische Vorgaben verlangen zunehmend eine nachvollziehbare Dokumentation von Tierwohl, Haltungsbedingungen und Produktionsprozessen. Gleichzeitig steigt der wirtschaftliche Druck auf Betriebe und Unternehmen, während qualifiziertes Personal knapper wird. Neue Produktionsformen wie die Insekten- und Aquakultur sind zusätzlich durch hohe Skalierungsanforderungen und eine bislang geringe Standardisierung geprägt.

In der Praxis werden relevante Zustände häufig nur punktuell oder mit erheblichem manuellem Aufwand erfasst. Dies erschwert eine kontinuierliche Prozesssteuerung ebenso wie eine objektive Bewertung durch Behörden, Marktakteure und Öffentlichkeit.

Die Arbeiten im Livestock-Bereich entstehen aus konkreten Bedarfen der Praxis und werden gemeinsam mit landwirtschaftlichen Betrieben, Industriepartnern und Forschungseinrichtungen entwickelt. Ausgangspunkt sind reale Fragestellungen aus unterschiedlichen Produktionskontexten, die unter Praxisbedingungen analysiert und in enger Abstimmung mit den beteiligten Akteuren adressiert werden.

Im Mittelpunkt steht die Überführung komplexer biologischer Vorgänge in belastbare, nutzbare Informationen. Hierzu kommen bildgebende Sensorik, optische Messverfahren und KI-gestützte Analyseansätze zum Einsatz. Die entwickelten Lösungen sind nicht-invasiv, kontinuierlich einsetzbar und so ausgelegt, dass sie den laufenden Betrieb nicht beeinträchtigen.

Über alle Produktions- und Haltungssysteme hinweg liegt der Schwerpunkt auf der kontinuierlichen Beobachtung und belastbaren Bewertung tierbezogener Zustände. Digitale Verfahren erfassen physiologische, verhaltensbezogene und aktivitätsbasierte Merkmale automatisiert und ermöglichen es, Veränderungen frühzeitig zu erkennen und im biologischen Kontext zu interpretieren.

Diese Zustandsbewertungen bilden eine zentrale Grundlage für das Haltungs- und Bestandsmanagement. Sie unterstützen die laufende Anpassung von Haltungsbedingungen, Fütterung, Besatzdichten und Managementroutinen und tragen dazu bei, Abweichungen frühzeitig zu identifizieren und gezielt zu adressieren. Damit verschiebt sich das Management von reaktiven Eingriffen hin zu einer kontinuierlichen, zustandsbasierten Steuerung.

Ein zentrales Gestaltungsprinzip ist der modulare Aufbau der Systeme. Einzelne Verfahren werden so entwickelt, dass sie sowohl als eigenständige Anwendungen als auch als Bausteine integrierter Monitoring- und Managementlösungen genutzt werden können. Die Erprobung erfolgt unter realen Bedingungen in unterschiedlichen Produktionsumgebungen, mit dem Ziel, Robustheit, Übertragbarkeit und Skalierbarkeit frühzeitig zu berücksichtigen.

Gleichzeitig werden tierbezogene Zustände so erfasst und bewertet, dass sie über Zeiträume, Bestände und Produktionsformen hinweg vergleichbar bleiben. Diese Vergleichbarkeit ermöglicht es, biologische Variabilität von systemischen Effekten zu trennen, Entwicklungen einzuordnen und digitale Lösungen über einzelne Standorte hinaus zu übertragen und zu skalieren. Die daraus abgeleiteten Informationen sind nicht nur für das betriebliche Management relevant, sondern auch überbetrieblich nutzbar, etwa zur Unterstützung von Audits und Zertifizierungen, zur Begleitung von Genehmigungs- und Berichtspflichten oder zur transparenten Kommunikation entlang von Liefer- und Vermarktungsketten.

Die Projektarbeiten im Livestock-Bereich sind dabei stets exemplarisch angelegt: Sie adressieren konkrete Anwendungsfälle, sind aber methodisch so konzipiert, dass die zugrunde liegenden Ansätze auf weitere Tierarten, Haltungssysteme und Produktionsformen übertragbar sind.

In der klassischen landwirtschaftlichen Tierhaltung liegt der Fokus auf der objektiven Erfassung von Tierwohlindikatoren, Gesundheitszuständen und Verhaltensmustern in Stall- und Haltungssystemen. Digitale Verfahren unterstützen die frühzeitige Erkennung von Abweichungen und fundierte Entscheidungen im Gesundheits-, Fütterungs- und Bestandsmanagement.

In der Insektenproduktion stehen Prozessstabilität, Qualitätssicherung und Skalierbarkeit im Vordergrund. Bild- und datenbasierte Systeme leisten hier einen Beitrag zur Standardisierung industrieller Produktionsprozesse sowie zur Vergleichbarkeit von Produktionsbedingungen und -ergebnissen.

In der Aquakultur werden digitale Methoden eingesetzt, um Verhalten, Aktivität und Biomasse von Organismen in wasserbasierten Systemen zu analysieren. Unterwasserbildgebung und KI-basierte Auswertung unterstützen das Management ebenso wie Umwelt- und Tierwohlaspekte.

Die folgenden Projekte stehen exemplarisch für die Arbeiten im Livestock-Bereich und verdeutlichen die Übertragbarkeit der entwickelten Ansätze auf unterschiedliche Produktionssysteme:

Livestock im Kontext der Bioökonomie

Tierbezogene Produktions- und Haltungssysteme sind ein zentraler Bestandteil der Bioökonomie. Sie sichern die Versorgung mit Lebensmitteln und biogenen Rohstoffen und stehen zugleich im Fokus gesellschaftlicher und politischer Anforderungen an Tierwohl, Umweltverträglichkeit, Ressourceneffizienz und Transparenz.

Der Livestock-Bereich adressiert diese Anforderungen, indem er digitale Grundlagen für die objektive Beobachtung und Bewertung von Tierzuständen, Tierwohlaspekten, Haltungsbedingungen und Systemleistungen schafft. Durch die kontinuierliche Erfassung tierbezogener Zustände werden Unterschiede zwischen Produktionssystemen nachvollziehbar, Entwicklungen messbar und Zielkonflikte zwischen Tierwohl, Effizienz und Ressourceneinsatz sichtbar.

Damit leistet der Livestock-Bereich einen Beitrag dazu, tierbezogene Produktionssysteme in der Bioökonomie wissensbasiert, transparent und dialogfähig weiterzuentwickeln und den Austausch zwischen Praxis, Wirtschaft, Wissenschaft und Politik auf eine empirisch fundierte Grundlage zu stellen.

Förderung: