Digitisation of agriculture: societal preconditions, frameworks and effects. TAB-Fokus

In agriculture, digitisation opens up new opportunities for data-based control of production processes. This is linked to the vision of systemically interlinking and integrating agricultural machinery and processes – not only at farm level, but across the entire upstream and downstream value-added chain. The digital transformation has an impact on business models and business relations in the agricultural sector. In view of the ongoing agri-structural change in Germany, it is considered to be important to remove obstacles especially for small and medium-sized farms, so that they can sufficiently participate in digitisation

Digitisation of agriculture: technological developments and perspectives. TAB-Fokus

Several innovative agricultural technologies that are based essentially on digital data processing are already ready for practical application or at an advanced stage of development. These technologies include satellite-controlled agricultural machinery, sensor technologies and application techniques with variable dosing of fertilisers and plant protection products, or robots for milking, feeding and manure removal processes. Digital stand-alone applications of this kind collect large amounts of process data, thus forming the basis for a far-reaching digitisation of agricultural production. Further progress made in digital agricultural technologies might involve fundamental changes in agricultural processes, as can be expected, for example, in the field of arable farming with certain robotic concepts. By means of digitisation, the complex agricultural business processes, which are influenced by many imponderable factors, are to be made both more efficient and more sustainable. As a consequence, environmental impacts are to be mitigated. At the same time, digital agricultural technologies alone appear to be not sufficient, or in some cases not suitable, to address some major environmental and animal welfare issues in agricultural production

Opportunities and risks of the digitisation of critical municipal infrastructures using water and waste management as examples. TAB-Fokus

A new TAB report examines the use of digital solutions in water and waste management and identifies ways in which the potential of digitalisation can be exploited in a sustainable way, while at the same time ensuring security of supply and disposal. The corresponding Policy brief TAB-Fokus gives a compact overview of the contents and results of the full report, available in German (see Relationships in KITopen)

Artificial intelligence and distributed ledger and blockchain technologies in public administration

The digitisation of public administration is associated with high expectations. This also applies to the innovation and technology fields of artificial intelligence (AI) and distributed ledger technology (DLT). The task areas for AI applications in public administration are manifold. So far, however, only little use has been made of the opportunities involved. In the context of public administrative action, DLT applications are particularly appropriate for the management of transaction and process data, such as those occurring in register administration. International practical examples show that AI and DLT projects have become a regular service of public administrations. These projects include both individual applications, such as automatic traffic control, and the introduction of complex digital infrastructures as a basis for administrative services. The introduction and use of AI and DLT in public administration is not merely a technical issue. Established processes as well as the organisational and service culture of public administration must be adapted. Moreover, specific knowledge must be built up and networked. The interdepartmental digital challenges require a clarification and simplification with regard to the responsibility for the targeted expansion of technology strategies focusing on AI and DLT

Observation technologies in the field of civil security – opportunities and challenges

Observation technologies are becoming increasingly important in the field of civil security. The range of applications is wide and varies from video surveillance in crime-prone areas and searches on the Internet in the run-up to and during major events to the covert collection of data from smartphones to investigate serious crimes. Besides the intended security gains, technologised observation practices always have societal impacts as well. The focus of public and political debates is on possible psychological effects on the people observed. However, the state of knowledge regarding this issue is still limited. So far, only little attention has been paid to possible effects of using these technologies on security actors. However, undesirable effects on the technology users can also even reduce the gain in security. In police observation practices, it is often difficult to strike a balance between the security needs of society as a whole and individual freedoms. In this context, it seems to be necessary to enhance the proportionality assessment. For actors in research and development, for the legislature and for actors in civil security, there are many options for shaping a target-oriented and societally viable approach to observation technologies

Digitalisierung der Landwirtschaft: technologischer Stand und Perspektiven. TAB-Fokus

Etliche innovative Agrartechnologien, die wesentlich auf digitaler Datenverarbeitung beruhen, sind bereits praxisreif oder in fortgeschrittener Entwicklung, darunter satellitengesteuerte Landmaschinen, Sensor- und Applikationstechniken mit variabler Dosierung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln oder Roboter für Melk-, Fütterungs- und Entmistungsvorgänge. Digitale Einzelanwendungen dieser Art erfassen große Mengen an Prozessdaten und bilden so die Grundlage für eine weitreichende Digitalisierung der landwirtschaftlichen Produktion. Der weitere Fortschritt bei den digitalen Agrartechnologien könnte zu grundlegenden Veränderungen der landwirtschaftlichen Prozesse führen, wie es beispielsweise im Bereich des Ackerbaus mit bestimmten Robotikkonzepten zu erwarten ist. Mithilfe der Digitalisierung sollen die komplexen, von vielen unwägbaren Faktoren beeinflussten landwirtschaftlichen Betriebsabläufe effizienter und gleichzeitig nachhaltiger ausgerichtet werden und in der Folge Umweltentlastungen bewirken. Zugleich erscheinen die digitalen Agrartechnologien allein nicht ausreichend bzw. teilweise nicht geeignet, um einige wichtige Umwelt- und Tierwohlprobleme der landwirtschaftlichen Produktion zu beheben

Digitalisierung der Landwirtschaft: gesellschaftliche Voraussetzungen, Rahmenbedingungen und Effekte. Teil II des Endberichts zum TA-Projekt

Innovative Agrartechnologien und die digitale Datenverarbeitung gewinnen in der landwirtschaftlichen Praxis immer mehr an Bedeutung, und es ist davon auszugehen, dass die Automatisierung spezifischer landwirtschaftlicher Produktionsschritte mithilfe digitaler Anwendungen weiter voranschreiten wird. Verbunden damit ist die Vision, landwirtschaftliche Maschinen und Prozesse miteinander zu vernetzen, und zwar nicht nur auf Betriebsebene, sondern weit darüber hinaus – von Futtermittel- und Saatgutherstellung über den Anbau der landwirtschaftlichen Erzeugnisse bis hin zu Lebensmittelverarbeitung und Einzelhandel. Ziel ist letztendlich, nicht nur einzelne Prozessabschnitte, sondern gesamte Wertschöpfungsketten zu optimieren, im Sinne einer möglichst effizienten, aber auch ressourcenschonenden Agrar- und Lebensmittelproduktion. Schon jetzt ist abzusehen, dass sich Strukturen, Abläufe und Verantwortlichkeiten in der Landwirtschaft damit grundlegend ändern werden, wenngleich die möglichen Auswirkungen einer umfassenden Digitalisierung der Landwirtschaft derzeit noch weitgehend unklar sind. Klar ist hingegen, dass es sich um ein Thema mit hohem politischem Gestaltungsbedarf handelt, damit sich die angesprochenen Potenziale – insbesondere die Chance auf eine bessere Vereinbarkeit ökonomischer und ökologischer Ziele – umsetzen lassen. Nachdem im ersten Teil der TA-Analyse Entwicklungstrends digitaler Einzelanwendungen beleuchtet wurden (TAB-Arbeitsbericht Nr. 193), widmet sich der vorliegende Bericht den Voraussetzungen und den potenziellen Wirkungen einer umfassend vernetzten Landwirtschaft

Chancen und Risiken der Digitalisierung kritischer kommunaler Infrastrukturen an den Beispielen der Wasser- und Abfallwirtschaft. Endbericht zum TA-Projekt

Im Mittelpunkt des TAB-Arbeitsberichts Nr. 205 steht der Einsatz digitaler Lösungen für zentrale Aufgaben der kommunalen Abfall- und Wasserwirtschaft. Der Bericht informiert für beide Bereiche über den aktuellen Stand der Technik und die Perspektiven der Digitalisierung. Für die Wasserwirtschaft wird der mögliche Nutzen digitaler Lösungen zur Bewältigung von Ausnahmesituationen untersucht. Darüber hinaus werden die Anfälligkeiten der Versorgungsinfrastrukturen der Wasserwirtschaft gegenüber Cyberangriffen und anderen IT-bedingten Störungen diskutiert sowie der aktuelle Stand der Informationssicherheit und der diesbezügliche Handlungsbedarf identifiziert. Abschließend werden Gestaltungsoptionen skizziert und ein möglicher Orientierungsrahmen speziell für politisches Handeln aufgezeigt, um den digitalen Fortschritt nachhaltig zu gestalten. Dem Bericht ist eine 20-seitige Zusammenfassung vorangestellt. Zentrale Ergebnisse sind auf vier Seiten im zugehörigen TAB-Fokus (s.u. Relation in KITopen) zusammengestellt

Digitalisierung der Landwirtschaft: gesellschaftliche Voraussetzungen, Rahmenbedingungen und Effekte. TAB-Fokus

Die Digitalisierung eröffnet in der Landwirtschaft neue Möglichkeiten, Produktionsprozesse datenbasiert zu steuern. Verbunden damit ist die Vision, landwirtschaftliche Maschinen und Prozesse umfassend miteinander zu vernetzen und zwar nicht nur auf Betriebsebene, sondern über die gesamte vor- und nachgelagerte Wertschöpfungskette hinweg. Die digitale Transformation hat Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle und - beziehungen in der Agrarbranche. Angesichts des fortschreitenden Strukturwandels in der Landwirtschaft gilt es als wichtig, Hürden speziell für kleine und mittlere Betriebe abzubauen, damit diese an der Digitalisierung ausreichend partizipieren können