Wenn es um die ständig steigenden Kosten in der Landwirtschaft geht, zählt jeder Dollar. Ähnlich verhält es sich mit der Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft: Alles, was Landwirte tun können, um die Nachhaltigkeit zu verbessern, kann enorme Auswirkungen haben - für den Landwirt, für den Verbraucher und für den Planeten. Eine wichtige Initiative von IoT : die Unterstützung von Kohlenstoffkrediten für Landwirte.
IoT Technologie kann in vielerlei Hinsicht einen wichtigen Beitrag zum Kampf gegen den Klimawandel leisten, unter anderem bei der Quantifizierung von Kohlenstoffgutschriften. Die Landwirte von heute nutzen zunehmend IoT , um die CO2-Effizienz zu steigern und Emissionsgutschriften zur Unterstützung einer nachhaltigen Landwirtschaft zu erhalten. Aber wie helfen vernetzte Geräte den Landwirten dabei, Kohlenstoffgutschriften zu verfolgen und ihre Kohlenstoffziele zu erreichen?
In diesem Blog erklären wir, was Kohlenstoffgutschriften sind, wie sie funktionieren und geben einige Beispiele dafür, wie IoT die Überwachung und Messung in der Landwirtschaft unterstützt.
Kohlenstoffkredite erklärt: Was ist ein Emissionsgutschein?
Ihre ersten Fragen könnten lauten: Was sind Emissionsgutschriften und wie funktionieren sie?
Emissionsgutschriften sind finanzielle Anreize, die Organisationen wie landwirtschaftlichen Betrieben angeboten werden, die umweltfreundliche Praktiken zur Reduzierung oder Erfassung von Treibhausgasemissionen anwenden.
Jede Kohlenstoffgutschrift entspricht einer Tonne CO2, die aus der Atmosphäre entfernt oder am Eintritt in die Atmosphäre gehindert wird. Diese Kompensationsgutschriften - aus einer Reihe von Quellen wie ökologisch ausgerichteten Projekten, Industriebetrieben, Land- und Forstwirtschaft - können insgesamt einen enorm positiven Einfluss auf die Umwelt haben.
Und wie erhält ein Landwirt Kohlenstoffgutschriften? Dazu müssen Methoden zur Verringerung des Kohlenstoffs bzw. zur Verhinderung des Eindringens von Kohlenstoff in die Atmosphäre ermittelt und die Wirksamkeit dieser Projekte verfolgt werden.
Berechnung des Kohlenstoff-Fußabdrucks des Bauernhofs
Im Folgenden finden Sie fünf wertvolle Instrumente, die Landwirte nutzen können, um ihre Treibhausgasemissionen und die Kohlenstoffbindung zu quantifizieren:
- COMET-Farm Werkzeug: COMET-Farm wurde von der Colorado State University und dem US-Landwirtschaftsministerium (USDA) entwickelt und hilft Landwirten und Viehzüchtern bei der Abschätzung der Kohlenstoffbindung und der Treibhausgasemissionen aus ihren Betrieben, einschließlich der Pflanzenproduktion, der Viehzucht und des Energieverbrauchs im Betrieb. Dieses Tool hilft auch bei der Bewertung der Vorteile verschiedener Naturschutzmaßnahmen.
- FAST-GHG Werkzeug: Das von der Cornell University entwickelte FAST-GHG-Tool ermöglicht es Landwirten, die Treibhausgasemissionen speziell für die Pflanzenproduktion zu quantifizieren. Es wird in Zusammenarbeit mit dem Projekt Gigaton von Walmart zur Berechnung und Reduzierung von Emissionen in Lieferketten eingesetzt. Das Tool konzentriert sich auf Praktiken wie Bodenbearbeitung und Deckfruchtanbau, die die Gesundheit des Bodens und die Kohlenstoffbindung erheblich beeinflussen können.
- DayCent Modell: Dieses Modell, das Teil des USDA Conservation Reserve Program (CRP) ist, simuliert die Bewegung von Kohlenstoff und Stickstoff durch landwirtschaftliche Systeme. Es hilft bei der Bewertung des ökologischen Nutzens verschiedener landwirtschaftlicher Praktiken und des Potenzials für die Kohlenstoffbindung.
- GHG-Protokoll Landwirtschaftlicher Leitfaden: Dieser vom Greenhouse Gas Protocol bereitgestellte Leitfaden hilft landwirtschaftlichen Betrieben bei der Berechnung ihrer Treibhausgasemissionen. Er bietet einen strukturierten Ansatz zur Erstellung umfassender und zuverlässiger Emissionsinventare, die für fundierte Management- und Reduktionsstrategien entscheidend sind.
- Cooles Bauernhof-Werkzeug: Dieser Online-Rechner ermöglicht es Landwirten, den Kohlenstoff-Fußabdruck ihrer landwirtschaftlichen Aktivitäten zu messen und bietet Optionen zur Reduzierung ihrer Emissionen. Das Tool ist vielseitig und deckt eine Vielzahl von Kulturen und Tierbeständen ab. Es wird international eingesetzt, um Verbesserungen in der landwirtschaftlichen Praxis voranzutreiben.
Die Vorteile eines Programms für Emissionsgutschriften
Das Paradigma der Kohlenstoffgutschriften schafft Anreize für diese Initiativen, indem jeder Kohlenstoffausgleich identifiziert und dokumentiert wird, was zu zusätzlichen Einnahmen führt.
Beginnen Sie mit einer Basislinie Ihrer typischen oder durchschnittlichen Emissionen. Messen Sie dann die spätere Reduzierung (durch Agroforstwirtschaft, Deckfruchtanbau, Direktsaat, Rotationsweide oder ähnliche Praktiken) und wandeln Sie diese in Kohlenstoffgutschriften um.
Landwirte können sich an einen Markt für Emissionsgutschriften wenden, um diese Gutschriften an Unternehmen zu verkaufen, die ihre eigenen Kohlenstoffemissionen ausgleichen wollen. Dies hilft den Landwirten, ihre nachhaltigen landwirtschaftlichen Praktiken über einen Markt für Emissionsgutschriften zu monetarisieren. Mit anderen Worten: Kohlenstoffgutschriften für Landwirte können einen umweltfreundlichen Agrarsektor fördern und den Landwirten gleichzeitig mehrere Vorteile bieten:
- Zusätzliches Einkommen: Kohlenstoffgutschriften stellen eine zusätzliche Einkommensquelle für Landwirte dar und helfen ihnen, ihren Lebensunterhalt zu sichern und gleichzeitig nachhaltigere Praktiken einzuführen.
- Anreize für nachhaltige Praktiken: Kohlenstoffgutschriften sind ein finanzieller Anreiz für Landwirte, umweltfreundliche Praktiken einzuführen, wie z. B. Agroforstwirtschaft, Wiederherstellung von Torfgebieten und Nährstoffmanagement, die allesamt gut für den Planeten sind. Landwirte, die an einem Markt für Emissionsgutschriften teilnehmen, erhalten bessere finanzielle Anreize von Banken oder Investoren, die ihnen helfen, weiter in nachhaltigere Anbaumethoden zu investieren.
- Verbesserte Bodengesundheit: Praktiken wie Direktsaat und Deckfruchtanbau können die Bodengesundheit verbessern und den Klimawandel abschwächen, indem sie Kohlenstoff im Boden speichern. Eine verbesserte Bodengesundheit verbessert auch die landwirtschaftlichen Ergebnisse.
Die Landwirtschaft trägt erheblich zu den Treibhausgasemissionen bei. Durch die Einführung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken und die Generierung von Emissionsausgleichsgutschriften können Landwirte eine entscheidende Rolle bei der Abschwächung des Klimawandels spielen.
Wie funktioniert der Markt für Emissionsgutschriften in der Landwirtschaft?
Der Growing Climate Solutions Act der US-Regierung aus dem Jahr 2021 ermächtigt das US-Landwirtschaftsministerium (USDA), Landwirte bei der Teilnahme an den Märkten für Emissionsgutschriften zu unterstützen.
Ziel ist die Entwicklung eines freiwilligen Marktes für Kohlenstoffgutschriften für Landwirte. Diese Kohlenstoffgutschriften stammen aus der Reduzierung von Treibhausgasemissionen oder der Bindung von Kohlenstoff in landwirtschaftlichen Betrieben und Waldgebieten.
Wie groß ist das Potenzial für Kohlenstoffabscheidungsgutschriften? Forstwirte könnten zum Beispiel herausfinden wollen, wie viele Kohlenstoffgutschriften sie pro Hektar Baumbestand erzeugen können. Einer Analyse von IHS Markit zufolge beläuft sich die potenzielle jährliche Nachfrage nach Kohlenstoffgutschriften für die Landwirtschaft in den USA auf 190 Millionen Tonnen - das entspricht einem Markt von 5,2 Milliarden Dollar. Unternehmen wie General Mills und McDonald's unterstützen Kohlenstoffgutschriften und sind bestrebt, regenerative Anbaumethoden - und die entsprechenden Märkte für Kohlenstoffgutschriften - in ganz Nordamerika zu fördern.
In Europa liegt der Schwerpunkt auf einer regenerativen Landwirtschaft, um die Treibhausgasemissionen zu senken. Boden und Landwirtschaft sind ein wesentlicher Bestandteil der EU-Initiative "Fit for 55". Die EU will bis 2030 42 Millionen Tonnen CO2 durch Kohlenstoffgutschriften für Landwirte einsparen, aber die Richtlinien und Rahmenbedingungen sind noch in der Entwicklung.
Dennoch sind freiwillige Märkte für Kohlenstoffgutschriften entstanden, wie das niederländische Start-up-Unternehmen Agreena, das Landwirte in der EU bei der regenerativen Landwirtschaft und dem Anbau von Kohlenstoffgutschriften unterstützt.
IoT Geräte zur Überwachung der Anstrengungen der Landwirte und zur Erfassung von Kohlenstoffgutschriften
Obwohl es für Landwirte viele Möglichkeiten gibt, Emissionsgutschriften zu erhalten, kann der Mangel an klaren und einfachen Nachweisen eine Herausforderung darstellen. Wie können Landwirte nachweisen, dass sie grüne Praktiken anwenden?
Hier schließt IoT die Lücke zwischen der Skepsis gegenüber Emissionsgutschriften für Landwirte und dem tatsächlichen Wert und der Wirksamkeit von Emissionsgutschriften. IoT bietet Landwirten Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit bei der Erfassung der Daten, die sie zur Überprüfung und Dokumentation ihrer Ansprüche auf Emissionsgutschriften benötigen.
Heute können mit IoT ausgestattete Sensoren und Geräte die Reduzierung des Wasserverbrauchs dokumentieren, den Kohlenstoffausstoß bei der Viehzucht und dem Anbau überwachen und vieles mehr. Die Website IoT spielt auch eine Rolle bei nachhaltigen Praktiken. So können Geräte, die auf dem Feld eingesetzt werden, Prozesse automatisieren und Daten wie Tankfüllstände und Bodenbedingungen übermitteln. Das bedeutet, dass weniger kraftstoffverbrennende Fahrzeuge Hektar (oder Quadratmeilen) Land überqueren müssen, um Daten zu sammeln. Die moderne Landwirtschaft nutzt auch die Konnektivität von IoT für selbstfahrende Traktoren, Ernteroboter und die Überwachung von Wetterdaten und -vorhersagen, die sich auf die Planung von Pflanzung, Düngung und Bewässerung auswirken können.
Digi Connectivity Solutions - ein entscheidendes Bindeglied für landwirtschaftliche Kohlenstoffgutschriften
Aber wie werden die Schlüsseldaten für die Kohlenstoffgutschrift für Landwirte erfasst, wenn die Geräte über viele Quadratkilometer verteilt sind? Am Anfang steht ein Portfolio von IoT Geräten, das von einfachen Sensoren zur Überwachung des Viehbestands bis zu komplexen Systemen wie Umweltmanagement-Tools reicht. Das entscheidende Bindeglied für die Kohlenstoffgutschriften in der Landwirtschaft ist die Konnektivität mit den Mobilfunk Geräten, RF-Funkgeräten, Cloud-Übertragungen und mehr.
Diese Konnektivität ist wichtig, damit die Geräte von IoT miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Einige der wichtigsten Konnektivitätsgeräte sind:
- Drahtlose System-on-Module (SOMs) und Funkmodule: Digi bietet drahtlose System-on-Module und Funkmodule an, die in IoT Geräte integriert werden können und die drahtlose Kommunikation und Datenübertragung ermöglichen.
- IoT Gateways: Digi's IoT Gateways wie Digi XBee® Industrial Gateway und Digi Connect® Sensor XRT-M verbinden Sensoren im gesamten Betrieb mit entfernten Cloud-Datenzentren für eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung.
- Industrielle Mobilfunk Router: Digi bietet robuste Mobilfunk Router für anspruchsvolle IoT landwirtschaftliche Anwendungen, die eine zuverlässige und sichere Kommunikation in rauen Umgebungen gewährleisten.
Fernüberwachung und -verwaltung mit Digi Remote Manager®
Unsere Remote-Geräteverwaltungsplattform ermöglicht Benutzern die Überwachung und Verwaltung von Gerätenetzwerken beliebiger Größe und bietet Benachrichtigungen über Ereignisse und Bedingungen, die außerhalb der Parameter liegen, sowie Sicherheitsüberwachung, Warnmeldungen und Remote-Firmware-Updates. Als Kommandozentrale für verteilte Netzwerke bietet Digi Remote Manager die detaillierten Einblicke und Fernverwaltungsfunktionen, die Unternehmen für die Einhaltung von Vorschriften, die Erstellung von Berichten und einen einheitlichen Überblick über ihre Netzwerke benötigen.
Landwirte können diese fortschrittlichen Systeme IoT nutzen, um ein robustes und zuverlässiges Gerätenetzwerk aufzubauen, das nahtlose Kommunikation, Datenaustausch in Echtzeit und Fernverwaltung ermöglicht. Auf diese Weise können sie die Ernteerträge steigern, die Kosten senken, die Präzision und Effizienz verbessern und die Daten erhalten, die zur Begründung von Ansprüchen auf Emissionsgutschriften erforderlich sind.
IoT Verbessert die Bewirtschaftung
Dank der intelligenten Konnektivität sind die Geräte von IoT auch in vielen anderen landwirtschaftlichen Anwendungen von großem Nutzen. Zusätzlich zu den Kohlenstoffgutschriften für Landwirte verbessert IoT die Abläufe im gesamten Betrieb:
- Intelligente Gewächshäuser: IoT Geräte können Gewächshäuser auf intelligente Weise überwachen und steuern, so dass manuelle Eingriffe wie das Einschalten der Beleuchtung, die Anpassung der Temperatur oder das Öffnen von Fenstern entfallen.
- Überwachung von Viehbeständen: Die Anwendungen vonIoT helfen dabei, den Standort, die Gesundheit und das Wohlbefinden von Rindern zu verfolgen und kranke Tiere zu identifizieren, um die Ausbreitung von Krankheiten zu verhindern und Arbeitskosten zu senken.
- Überwachung des Klimas: IoT Sensoren können die Wetterbedingungen in Echtzeit liefern, Informationen, die für die Optimierung der Pflanzenproduktion und die Minimierung der Kosten für Bewässerung und Düngung entscheidend sind.
- Sensor-Kameras: Diese vernetzten Geräte erzeugen Bilder, die einer digitalen Bildverarbeitung unterzogen werden, um automatisierte Entscheidungen zur Qualitätskontrolle, Sortierung und Klassifizierung zu treffen.
Digi's leistungsstarke Konnektivität für die Landwirtschaft in Aktion
Die folgenden Fallstudien zeigen, wie die Technologie von IoT die Präzisionslandwirtschaft sowie die Messung und Überwachung von Prozessen aus der Ferne zur Gewinnung von Dateneinblicken unterstützt. Darüber hinaus zeigen diese und andere Digi-Fallstudien in der Landwirtschaft, wie Präzisionslandwirtschaftspraktiken dazu beitragen, Kohlenstoffemissionen zu reduzieren.
Jain Irrigation Inc. ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Präzisionslandwirtschaft und Bewässerungstechnologie. Das Unternehmen hilft bei der Bekämpfung der weltweiten Nahrungsmittel- und Wasserknappheit und bedient mehr als 8 Millionen Landwirte in 120 Ländern. Jain nutzt IoT Geräte, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in Kombination mit Satellitenbildern, Wettervorhersagen und Bodendaten, um präzise Bewässerungsentscheidungen zu treffen, die eine nachhaltige Landwirtschaft unterstützen. Sensoren erfassen Umweltdaten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchte und Windgeschwindigkeiten. Die Lösungen von Jain basieren auf Digi XBee® 3 Mobilfunk Modems, um Daten an die Cloud zu übertragen. Durch die Zusammenführung und Analyse dieser Daten können die Kunden von Jain Wasser sparen, die Erträge maximieren und die Arbeits- und Energiekosten senken. Jain Irrigation wurde 2022 mit dem Digi Green Tech Award in der Kategorie Smart Agriculture ausgezeichnet.
Dynamax, ein weltweit führender Anbieter von Pflanzenüberwachungsinstrumenten, unterstützt landwirtschaftliche Betriebe bei der Ermittlung der genauen Wassermenge, die die Pflanzen benötigen, und ermöglicht den Landwirten so einen sorgfältigen Umgang mit den Wasserressourcen. Durch die sorgfältige Überwachung des Saftflusses und der Bewegung des Wassers durch die Pflanze, vom Boden über die Wurzeln bis zu den Blättern, kann das Unternehmen die genaue Wassermenge bestimmen, die für eine optimale Pflanzengesundheit und einen optimalen Ertrag benötigt wird. Die Messgeräte verwenden ein Digi XBee® SX 900 MHz RF-Modul, das Daten mit 900 MHz an ein Digi XBee Gateway überträgt. Alle eingesetzten Geräte und Netzwerke werden zentral mit dem Digi Remote Manager® überwacht, einer Cloud-basierten Plattform, die eine einfache Einrichtung, Massenkonfiguration, Wartung und Unterstützung für Hunderte oder sogar Tausende von Digi-Geräten ermöglicht. Dynamax hat den Digi Green Tech Award 2023 im Bereich Smart Agriculture gewonnen.
Valmont Industries, Inc. bietet eine breite Palette von Dienstleistungen und Lösungen zur Unterstützung der Landwirtschaft bei der Verbesserung der Produktivität. Als weltweit führender Anbieter von Lösungen für die Landwirtschaft und Bewässerung hat Valmont sein Engagement für die Erhaltung von Ressourcen unter Beweis gestellt und gleichzeitig Innovationen durch Technologie vorangetrieben. Das Unternehmen integriert Digi-Technologie, einschließlich industrieller Mobilfunk Router, Digi XBee Mobilfunk Modems und Digi XBee RF-Module, in eine Reihe von Lösungen, einschließlich intelligenter Bewässerungssysteme, um modernen Landwirtschaftsbetrieben zu helfen, Fernsensoren, Kameras und drahtlose Netzwerke für mehr Effizienz auf den Feldern einzusetzen. Valmont wurde 2022 mit dem Digi Green Tech Award für intelligente Infrastruktur und 2024 mit dem Digi Green Tech Award für intelligente Bewässerung ausgezeichnet.
Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen, wie Digi-Lösungen die Landwirte bei der Messung und Überwachung ihrer Ernten, ihres Viehbestands, ihrer Ausrüstung und ihrer Prozesse unterstützen, um Ressourcen zu schonen und ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern.
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IoT Erhöht die Verlässlichkeit von Emissionsgutschriften
Das Wachstum des Marktes für Emissionsgutschriften und die Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Emissionsgutschriften hängen vom Vertrauen ab. Ohne Beweise ist es schwer festzustellen, ob die Ansprüche auf Kohlenstoffgutschriften gültig sind. Die vernetzten Geräte von IoT helfen dabei, den Nachweis für die Unterdrückung und Bindung von Kohlenstoff zu erbringen, so dass die Landwirte den Unternehmen, die Kohlenstoffgutschriften ausstellen, konkrete Gewinne vorweisen können.
Aber die IoT spielt noch eine andere entscheidende Rolle: Sie ermöglicht eine präzise Landwirtschaft. Durch diesen präzisen Ansatz werden Abfälle minimiert, Ressourcen geschont und schädliche Umwelteinflüsse reduziert. Durch die Automatisierung von Abläufen, die Rationalisierung von Prozessen und datengestützte Entscheidungen reduziert IoT den gesamten Kohlenstoff-Fußabdruck der Landwirtschaft und trägt zu einer nachhaltigeren Zukunft bei.
Landwirte, die den Einsatz von vernetzten Geräten in ihrer Landwirtschaft maximieren, können davon profitieren, indem sie wertvolle Kohlenstoffgutschriften erhalten - und einen gesünderen Planeten unterstützen.
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