Permetrix – Permakultur Agrarwende

Ausgangslage und Motivation

Die Landwirtschaft steht heute im Spannungsfeld großer Herausforderungen:
Klimawandel, Ressourcenknappheit, Umweltverschmutzung und gesellschaftliche Konflikte setzen bestehende Systeme zunehmend unter Druck.

Hoher CO₂-Ausstoß, der Einsatz chemischer Pflanzenschutz- und Düngemittel, ausgelaugte Böden und der Verlust der Biodiversität zeigen deutlich, dass die konventionelle Landwirtschaft vielerorts an ihre ökologischen Grenzen stößt.

Das Projekt Permetrix setzt genau hier an. Es untersucht, wie eine zukunftsfähige Landwirtschaft gestaltet werden kann, die ökologisch tragfähig ist und zugleich ökonomische Perspektiven für landwirtschaftliche Betriebe schafft. Gestaltung wird dabei als zentrales Werkzeug verstanden, um diesen Wandel aktiv und praxisnah umzusetzen.

Permakultur: Ein neues Fundament für die Landwirtschaft

Eine Landwirtschaft der Zukunft braucht neue Ansätze, die sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich tragfähig sind.
Ein solcher Ansatz ist die Permakultur.

Sie versteht sich als ökosystembasiertes Anbau- und Gestaltungskonzept, das auf natürlichen Kreisläufen, Vielfalt und positiven Wechselwirkungen beruht. In mehrschichtigen Pflanzengemeinschaften versorgen sich die Kulturen gegenseitig mit Nährstoffen und bieten Schutz vor Schädlingen oder Witterungsextremen.

“Permakultur schafft fruchtbare Böden mit hohem Humus- und Nährstoffgehalt - ganz ohne synthetische Düngemittel” - Julius Reiff, Naturwissenschaftler, Studie RPTU

So entstehen Systeme, die nicht nur widerstandsfähig und nachhaltig sind, sondern sich auch flexibel an unterschiedliche Standorte und betriebliche Ziele anpassen lassen. Praxisbeispiele und wissenschaftliche Studien zeigen, dass Permakultur eine echte Chance sein kann, um Landwirtschaft ökologisch wie ökonomisch zukunftsfähig zu gestalten.

“Permakultur bringt genug ein, um die Erdbevölkerung ernähren zu können” - Mark Shepard, Permakulturexperte, Interview

Lösungsansatz: Permetrix

Permetrix setzt genau hier an. Die konzipierte Software Pex versteht sich dabei als Werkzeug, das landwirtschaftliche Betriebe gezielt bei ihrem Transformationsprozess unterstützt. Das Ziel ist es, die Hürden für einen nachhaltigen Wandel zu senken und eine benutzerfreundliche Brücke zwischen traditioneller Landwirtschaft und den Prinzipien der Permakultur zu schlagen.

Das System verbindet verschiedene Funktionsbereiche in einer integrierten Lösung: Es umfasst Analyse-Module, die Betriebs-, Standort- und Klimadaten erfassen und auswerten, sowie Planungs-Module, die mithilfe künstlicher Intelligenz individuelle und standortangepasste Permakultur-Konzepte entwickeln. Darüber hinaus ermöglicht ein Monitoring-Modul die kontinuierliche Auswertung betrieblicher Daten, sodass Planungen bei Bedarf flexibel angepasst werden können. Ergänzt wird Permetrix durch ein Community-Modul, das den Wissenstransfer fördert, den Erfahrungsaustausch unterstützt und gemeinschaftliche Lösungen für konkrete Herausforderungen in der Praxis bereitstellt.

Analyse

Das Analysemodul bildet die Grundlage von Permetrix. Es erhebt, verarbeitet und visualisiert sowohl Makro- als auch Mikrodaten, die für eine präzise Ausgangsanalyse entscheidend sind. Dazu gehören Informationen über Betriebsstrukturen wie Flächen, Wege und Gebäude, ebenso wie Daten zu Bodenprofilen und Humusgehalt, Klima- und Wetterbedingungen, topografische Gegebenheiten und der Wasserhaushalt sowie Biodiversitäts- und Habitatinformationen. Diese umfassende Datensammlung schafft die Basis für eine standortangepasste und fundierte Planung.

Planung

Im Planungsmodul entwickelt Pex verschiedene Varianten für die Neugestaltung landwirtschaftlicher Flächen. Nutzerinnen und Nutzer können dabei eigene Planungen manuell erstellen, auf KI-gestützte Vorschläge zurückgreifen oder Vorlagen aus der Community nutzen. Ein zentraler Bestandteil dieses Prozesses ist die Zonierung der Flächen nach permakulturellen Prinzipien, bei der jede Zone eine spezifische Funktion übernimmt, wie etwa Intensivkulturen, Agroforstsysteme, Blühstreifen oder Regenerationsflächen. Das System berücksichtigt dabei zahlreiche Faktoren, darunter die Standortansprüche der jeweiligen Pflanzen, vertikale Strukturen durch Schichtungen und Staffelungen, den erforderlichen Pflegeaufwand sowie ökologische Funktionen und Symbiosen zwischen unterschiedlichen Kulturen. Durch intuitive Drag-and-Drop-Interaktionen lassen sich Pflanzen flexibel platzieren, wobei die Software automatisch Pflanzdichte, Anordnung und geeignete Mischkulturpartner berechnet.

Monitoring

Das Monitoring-Modul ermöglicht es, die umgesetzten Maßnahmen kontinuierlich zu beobachten und zu analysieren. Es integriert sowohl Sensordaten von den Feldern als auch manuelle Protokolle, Beobachtungen und georeferenzierte Fotodokumentationen. Mithilfe einer Anomalieerkennung können Abweichungen frühzeitig erkannt werden, sodass Nutzerinnen und Nutzer konkrete Handlungsempfehlungen erhalten, die direkt in zukünftige Planungen einfließen können. Auf diese Weise entsteht eine kontinuierliche Feedbackschleife, die die Resilienz und Anpassungsfähigkeit des Betriebs nachhaltig stärkt.

Community

Ein wesentlicher Bestandteil von Pex ist zudem die Community. Sie bietet eine Plattform für den Austausch in Foren und Gruppen, stellt eine umfangreiche Wissensbibliothek sowie Zugriff auf Planungs-Templates zur Verfügung, ermöglicht den Handel von Ressourcen und Dienstleistungen über einen eigenen Marktplatz und erleichtert die gezielte Suche nach Expertinnen und Experten für spezifische Fragestellungen. Die Community fördert nicht nur den Wissenstransfer, sondern hilft auch dabei, psychologische Barrieren bei der Transformation zu überwinden, indem sie praxisnahe Beispiele liefert und Unterstützung im Betriebsalltag bietet.