Projektstart: Aufbau regionaler Ernährungssysteme durch Künstliche Intelligenz

Am 1.6. startete das Verbundprojekt „Stadt-Land-Fluss“ (SLF), welches vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert wird. Die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) erforscht dabei zusammen mit 19 weiteren Partnerorganisationen die Stärkung des regionalen Ernährungssystems durch den Aufbau digitaler Datenplattformen für Wirtschafts- und Ernährungsdaten mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI).

Hintergrund und Ziele des Projektes
Verbraucher*innen wünschen sich mehr regionale Produkte und mehr Transparenz beim Einkauf. Regionale Erzeuger wiederum benötigen hinreichende Informationen zu Bedarfen und Kaufverhalten ihrer Kund*innen. Um die Versorgung mit regionalen Lebensmitteln zu verbessern und die regionale Wirtschaft zu stärken, soll im Projekt Transparenz entlang von Lebensmittel-Wertschöpfungsketten geschaffen werden. Ziel ist es, mithilfe digitaler Innovation, wie der daten- und KI-gestützte Aufbau und Stärkung von Wertschöpfungsketten, das aktuelle Ernährungssystems nachhaltiger und effizienter zu gestalten. Für diese Transformation ist eine belastbare Datenbasis mit qualitativ hochwertigen räumlichen und zeitlichen Daten notwendig, die im Projekt auf lokaler Ebene erhoben werden. Der regionale Aspekt ist dabei zentral: Die Region, Kommunen sowie Verbraucher*innen werden miteinbezogen. Dafür werden die Akteure über eine prototypische, digitale, interoperable, übertragbare und skalierbare Plattform für Ernährungsdaten in der Region Berlin-Brandenburg vernetzt und damit Angebot und Nachfrage abgeglichen. Als Ergebnis sollen Methoden und Daten zur Verfügung stehen, auf deren Basis neue Dienstleistungen entwickelt werden können.

Durchführung
Die Durchführung des Vorhabens ist entlang von Arbeitspaketen geplant, in denen jeder Partner seine Kompetenzen einbringt. Insgesamt arbeiten zwanzig Partnerorganisationen unter der Koordination von Fraunhofer FOKUS zusammen. Die HNEE ist in folgenden Aufgabenbereichen federführend beteiligt:
Zu Beginn soll eine Bedarfs- und Anforderungsanalyse durchgeführt werden, welche Anforderungen an die Stadt-Land-Fluss Systemarchitektur unter Berücksichtigung von Stakeholdern, Anwendungsfällen, Datenlage und Markt sowie von Systemsicherheit und Datenschutz erfasst. Dies bildet die Basis für die zu entwickelnden Techniken und Werkzeuge. 

"Das DFKI beteiligt sich mit dem Berliner Team des  Forschungsbereichs Kognitive Assistenzsysteme vorranging  im Bereich der KI-gestützten Benutzerschnittstellen für alle Anwender. Ein weiterer Bereich sind KI-basierte Methoden im Daten- und Dienste-Ökosystem, z.B. zur Entscheidungsunterstützung." erklärt Norbert Reithinger die Rolle des DFKI.
Für das Erfassen von Prozess- und Ernährungsdaten werden verschiedene Daten-Ressourcen von Akteuren definiert und eine Nutzerschnittstelle etabliert. Das Ergebnis soll eine fundierte Daten-Sammlung sowie eine Definition zugehöriger Datenmanagement- und Datengewinnungsprozesse sein.
Einen großen zeitlichen Anteil der Projektlaufzeit nimmt die Pilotierung und Evaluierung eines Berlin-Brandenburg-Demonstrators ein. Der Aufbau der Datenbasis erfolgt auf Grundlage von zwei Referenzunternehmen der Ernährungswirtschaft. Durch das zusätzliche Einbeziehen von Endabnehmer*innen aus einem Anwendungsfall wie z.B. einer Schulverpflegung oder Kantinenversorgung wird der Datenabruf aus der Plattform per KI-Anwendung getestet. Die entwickelten digitalen Pilotanwendungen werden unter Einbeziehung von Stakeholdern wiederholt getestet, mit dem Ziel, diese hinsichtlich z.B. der Bedienungsfreundlichkeit und der Akzeptanz zu verbessern. 
Parallel dazu wird eine Wirkungsanalyse durchgeführt, bei der potenzielle Auswirkungen des Stadt-Land-Fluss Systems auf das Nutzerverhalten, das Angebots- und Nachfrageverhalten hinsichtlich Nachhaltigkeitsaspekten bewertet werden. Mit Hilfe von Stakeholdern werden relevante Faktoren und Indikatoren für die mehrdimensionale Nachhaltigkeitsbewertung regionalisierter und nachhaltiger Ernährungssystemen identifiziert. Der Ausgangspunkt für die Erforschung und prototypische Umsetzung eines Sustainable Food Chain Impact Assessments (SIA) bilden Indikatorensets aus etablierten Bewertungssystemen, wie Sustainability Assessment of Food and Agriculture Systems (SAFA), Global Reporting Initiative (GRI) oder Kriteriensystem Nachhaltige Landwirtschaft (KSNL).

Das Konsortium
Das Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme in Berlin (FOKUS) leitet als Verbundkoordinator das Projekt. Weiter gehören neun direkt geförderte Kooperationspartner dem Projekt an: das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), die PIELERS GmbH, die Technische Universität Berlin, die GHS GRUBER & HUFNAGEL Softwareentwicklung GmbH, Verband der Digitalwirtschaft Berlin-Brandenburg SIBB e.V., der pro agro-Verband zur Förderung des ländlichen Raumes in der Region Brandenburg-Berlin e.V., die Lienig Wildfruchtverarbeitung GmbH und die Terra Naturkost Handels KG.
Weiterhin sind assoziierte oder im Unterauftrag agierende Partner das Leibniz-Institut für Agrartechnik und der Bioökonomie e.V. (ATB) in Potsdam, der Ernährungsrat Berlin e.V., die grad9 Unternehmergesellschaft in Berlin, das inter 3 Institut für Ressourcenmanagement in Berlin, die Lobetaler Bio Molkerei in Biesenthal, die Märkisches Landbrot GmbH in Berlin, die Senatsverwaltung für Justiz, Verbraucherschutz und Antidiskriminierung Berlin, die StoneOne AG in Berlin, das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. in Müncheberg sowie die BELANU Beratung in Werdershausen.

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Kontakt:

Dr. Norbert Reithinger

Senior Researcher, DFKI Berlin

Pressekontakt:

Andreas Schepers, M.A.

Unternehmenskommunikation, DFKI Berlin

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
German Research Center for Artificial Intelligence