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Expertenbeitrag

 Wael Elrifai

Wael Elrifai

VP Digital Insights Solution Engineering bei Hitachi Vantara

Kommentar

Mit IoT & Co. gegen Armut und Hunger

| Autor/ Redakteur: Wael Elrifai / Sebastian Human

“Software is eating the world”, erläuterte der ehemalige Netscape-Entwickler und heutige Risikokapitalgeber Marc Andreesen einst das Potential der IT. Aber kann Software auch helfen, dass mehr Menschen genug zu Essen haben?

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Um auch zukünftig die Nahrungsversorgung aller Menschen sicherstellen zu können, erweisen sich IoT-Technologien als vielversprechender technologischer Ansatz.
Um auch zukünftig die Nahrungsversorgung aller Menschen sicherstellen zu können, erweisen sich IoT-Technologien als vielversprechender technologischer Ansatz.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Mit der wachsenden Weltbevölkerung steigt jedes Jahr auch der weltweite Bedarf an Nahrungsmitteln. Den Vereinten Nationen (UN) zufolge muss die globale Agrarproduktion bis 2050 um 70 Prozent steigen, um dann alle Menschen ernähren zu können. Diese Herausforderung wird noch schwieriger, wenn man sich vor Augen hält, dass das zur Verfügung stehende Ackerland permanent weniger wird. Zwar gab es in den vergangenen Jahrzehnten große Erfolge im Kampf gegen den Nahrungsmangel, aber der Hunger ist nicht besiegt und erstmals seit Jahren steigt die Zahl der hungernden Menschen laut UN-Angaben wieder.

Die eigentliche Tragödie daran: Weltweit werden ausreichend Nahrungsmittel produziert, um alle Menschen zu ernähren. Auch in Ländern, in denen viele Menschen unterernährt sind, gibt es meist genügend Nahrungsmittel. Warum haben dann aber so viele Menschen Hunger? Die Gründe dafür sind vielfältig, zu den wichtigsten gehören mangelnde und schlechte Anbauflächen, ineffiziente Logistikketten, Kriege, Klimawandel und zu wenig Informationen vom Acker.

Es kann eigentlich nicht sein, dass all die Technologie, die in den letzten 20 Jahren auf den Markt gekommen ist, nicht auch in der Lage ist, das Hungerproblem zumindest einzudämmen. Das Internet, Mobile Computing, künstliche Intelligenz, Machine Learning und das Internet der Dinge transformieren alle Bereiche des Lebens, da muss doch auch im Bereich der Nahrungsmittelproduktion und -distribution etwas machbar sein.

Knackpunkt Logistik

Optimistisch stimmt vor allem, dass bereits kleinste Veränderungen in Prozessen enorme Folgen nach sich ziehen können. Deutlich wird dies am Beispiel der Logistik für einen Liter Milch.

In der durchtechnisierten Welt von heute verlieren die Menschen schnell aus den Augen, welche Anstrengungen notwendig sind, um ein Produkt von A nach B zu transportieren. Das liegt ganz einfach daran, weil es in den Industrieländern fast immer klappt und so günstig geworden ist, Produkte zu bewegen. Selbst wenn in der Logistikkette etwas schief geht, hat es nur geringe Auswirkungen, da es genug Supermärkte und Anbieter von Milch gibt. Im schlimmsten Fall steigt der Milchpreis kurzfristig um fünf Prozent, aber Großstadtbewohner werden diesen Preisanstieg in der Regel nicht einmal bemerken.

In armen Ländern sieht das anders aus und ich spreche hier aus eigener Erfahrung: Ursprünglich komme ich aus Tripolis im Nordlibanon, das von der Welthandelsorganisation WTO als ärmste Stadt im Mittelmeerraum angesehen wird. Als ich aufwuchs, gab es dort einen Bürgerkrieg. Wenn die Kosten für Milch um fünf Prozent an einem Ort steigen, der sich im Krieg befindet und von Armut heimgesucht wird, was tun die Menschen dann? Sie essen mindestens fünf Prozent weniger. Gleiches gilt für Medikamente, Lehrbücher und Baustoffe. Bei diesen Produkten haben kleine Preisänderungen nichtlineare Auswirkungen, was bedeutet, dass es keine geringfügigen Änderungen mehr sind. Es ist eine kleine Veränderung, wenn Sie in Berlin oder London wohnen. Wenn Sie in Somalia leben, sieht das anders aus.

Aber wenn sich negative Veränderungen bei der Logistik dort so dramatisch auswirken können, sollte dies auch umgekehrt gelten. Verbesserungen in der Logistik im Bereich von fünf bis zehn Prozent können zu sinkenden Preisen führen. Etwa zehn bis zwölf Prozent des weltweiten BIP werden für Logistik ausgegeben - Autos, Menschen, Kühlschränke, Medikamente, Lebensmittel von hier nach dort. Das verdeutlicht das Potential in diesem Sektor.

Mit dem Internet der Dinge gegen den Hunger

Das Internet of Things (IoT) und das Industrial Internet of Things (IIoT) ermöglichen im Zusammenspiel eine vernetzte Welt, in der Sensoren in Maschinen - von Küchengeräten bis zu Industrieausrüstung - Daten übermitteln, um Prozesse intelligenter zu machen. Heute bereits optimieren diese Technologien den Energiesektor, die Luftfahrt und die Transportindustrie. Aber auch im privaten und kommunalen Umfeld bewirken sie Positives. Smart-Home-Anwendungen helfen Menschen, ihren Energieverbrauch besser zu steuern. Smart-City-Initiativen ermöglichen es Kommunen, Herausforderungen bei der Stadtentwicklung zu optimieren. Und genauso lassen sich mit IoT & Co. auch die Nahrungsmittelproduktion und -distribution positiv verändern.

Je mehr Daten zur Verfügung stehen, umso fundierter können Entscheidungen getroffen werden. Sensoren liefern solche Daten und sie lassen sich nahezu überall anbringen. Auf Traktoren und LKW, in Kühltruhen und Gewächshäusern, sogar aus Pflanzen lassen sich mit dem IoT Daten gewinnen. Hier einige Beispiele, die aufzeigen, wie das Internet der Dinge dem Thema Hunger den Kampf ansagen kann.

  • Verbesserung des Ertrags bei der Ernte und Lagerung: 30 bis 40 Prozent der Produktion können verloren gehen, bevor Lebensmittel überhaupt auf den Markt kommen. Dies ist vor allem in den Entwicklungsländern ein Problem. Das IoT kann eine kosteneffektive Überwachung ermöglichen, um “just in time” zu ernten und Lagerhallen zu überwachen.
  • Optimierung des bestehenden Vertriebsnetzes: Selbst in entwickelten Ländern kann das IoT Vertriebsnetze effizienter und produktiver machen. Es kann die Überwachung und den Zugang zu Echtzeitdaten für Entscheidungen verbessern. So lassen sich beispielsweise LKW auf der Straße verfolgen, Staus erkennen und alternative Routen erstellen sowie den Zustand in Containern überwachen.
  • Anbau in geschlossen Räumen: Die traditionelle Freilandwirtschaft wird durch Wetter, Dürre und Krankheiten herausgefordert, während Indoor-Farmen durch den Einsatz der IoT-Technologie zur Temperaturkontrolle, Befeuchtung, Schädlingsbekämpfung usw. hohe Erträge erzielen können.
  • Verlängerung der Haltbarkeit von Produkten: Das IoT kann es Geschäften ermöglichen, Lebensmittel, die noch haltbar sind, durch eine verbesserte Erkennung durch Sensoren zu verkaufen. In Dänemark haben bereits alle Supermarktketten eine Strategie zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen.
  • Food Sharing: Das Internet der Dinge kann Geschäfte, Hotels, Restaurants und andere typische Hotspots für weggeworfene Nahrungsmittel befähigen, Waren an lokale Wohltätigkeitsorganisationen und andere Verteilungsprogramme abzugeben verteilen, anstatt sie zu entsorgen. Informationen lassen sich in Echtzeit an alle Beteiligten weitergeben, was den Austausch der Lebensmittel effizienter macht.
  • Veränderung der Kaufgewohnheiten: In wohlhabenden Ländern kann das IoT helfen, Lebensmittelverschwendung zu minimieren. Intelligente Kühlschränke können die Menge und Qualität der Lebensmittel verfolgen. Sie können Warnmeldungen oder empfohlene Bestellungen senden und sogar die Qualität der zu kaufenden Lebensmittel anhand des ermittelten Verbrauchsmusters vorschlagen.

Das alles sind interessante Ansätze - aber lassen sich diese auch in der Praxis umsetzen?

Social Innovation – mit IT Gutes bewirken

Das Thema Social Innovation spielt in meinem professionellen Alltag eine wichtige Rolle. Social Innovation bedeutet die Nutzung von Technologie und neuen Geschäftsmodellen, um das Leben Einzelner und der Gesellschaft als Ganzes positiv zu verändern. Durch Nutzung moderner Technologien wie IoT, Machine Learning und Big Data kann man helfen, soziale und ökologische Herausforderungen zu bewältigen. All das natürlich nicht alleine sondern unter Einbeziehung gesellschaftlicher Akteure wie Unternehmen, NGOs und Regierungen

In immer mehr Projekten spielen Sensoren und das IoT eine wichtige Rolle, die unter anderem für Lösungen im Bereich der nachhaltigen Energieversorgung, intelligente Transportsysteme sowie Landwirtschaft 4.0 (Stichwort ‘Precision Farming’) eingesetzt werden. Beispielsweise durch fahrerlose Traktoren, Satellitentechnologien für die Pflanzenbildgebung, Gewächshäuser mit Smartphone-Betrieb und Feldkontrolle mit Drohnen lassen sich landwirtschaftliche Prozesse auf der ganzen Welt verbessern. Viele dieser Technologien sparen Arbeit, aber ihr größter Nutzen liegt darin, dass sie autonom Daten sammeln und auswerten. Eine solche Lösung kann beispielsweise digitale mobile, IoT-, Big-Data-, Sensoreingaben und Technologiekonvergenz nutzen, um jede Phase des landwirtschaftlichen Prozesses zu bewerten und Einblicke in den jeweiligen Betrieb zu bieten. Auf diese Weise können Landwirte ihre Leistung auch an Erfahrungswerten aus der Branche messen.

Zu Social Innovation mit intelligenter Technologie wird es mittel- bis langfristig keine Alternative geben. In etwa 30 Jahren soll die Weltbevölkerung die Marke von 9,8 Milliarden erreichen. Um diese Zahl an Menschen satt zu bekommen, müssen Unmengen an Lebensmitteln produziert und von A nach B transportiert werden. Es ist höchste Zeit, diese Herausforderungen anzugehen und Technologie wird dabei die entscheidende Rolle spielen.

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