Digitale Tweelingen in de agrarische sector

Digitale tweeling is een term die de laatste tijd vaak valt, maar wat is een digitale tweeling nu eigenlijk? Simpel gezegd is een digitale tweeling een digitale representatie van de werkelijkheid, in dit geval een boerderij, gevuld met echte, real-time data. Zo is direct zichtbaar wat de huidige situatie is. Met behulp van de digitale tweeling kunnen vervolgens managementkeuzes worden aangepast en kan worden ingeschat wat het effect van deze keuzes is.

Het bijzondere aan deze digitale tweeling, de Digital Future Farm, is dat meerdere afzonderlijke modellen informatie met elkaar uitwisselen. Denk hierbij aan een aardappel-, mais-, gras-, koe- en bodemmodel. Dit zijn interne WUR-modellen die op de achtergrond draaien. Voor de gebruiker voelt dit als één digitaal bedrijf en niet als meerdere losse modellen. De digitale tweeling wordt gevoed met real-time bedrijfs- en perceel-specifieke data.

De stikstofproblematiek staat al jaren op de politieke agenda. Nederland moet voldoen aan Europese doelen voor natuurbehoud, waarbij de akkerbouw en melkveehouderij een belangrijke rol spelen. Agrariërs staan steeds vaker voor keuzes rond stikstof, water en bemesting, terwijl de gevolgen van deze keuzes niet altijd direct zichtbaar zijn. Dat maakt sturen in de praktijk lastig.

Agro-innovatiecentrum De Marke is onderdeel van de Digital Future Farm en wordt gebruikt om te onderzoeken of inzichten uit deze digitale tweeling ook in de dagelijkse bedrijfsvoering toepasbaar zijn en daadwerkelijk helpen bij het maken van keuzes. Het doel is om deze kennis te vertalen naar hulpmiddelen die ook op andere melkveebedrijven inzetbaar zijn. Zo wordt de Digital Future Farm een belangrijk hulpmiddel voor het verkennen en onderbouwen van toekomstbestendige maatregelen.

De Digital Future Farm kan in drie stappen worden gebruikt. Eerst het monitoren: de boer ziet per perceel of er een tekort is aan bijvoorbeeld water en/of stikstof. Dit monitoren gebeurt met metingen van sensoren en andere actuele gegevens uit het veld. Dankzij de digitale tweeling kunnen metingen aan één onderdeel ook informatie geven over andere onderdelen van het bedrijf. Een satellietwaarneming laat in eerste instantie de toestand van het bovengrondse deel van het gewas zien. In het model zijn deze gewasdelen echter gekoppeld aan de hoeveelheid water en stikstof in de bodem. Indirect geeft een satellietwaarneming dus ook inzicht in de bodemsituatie.

Na het monitoren volgt de stap van het voorspellen. De digitale tweeling rekent door of er in de komende periode voldoende water en stikstof beschikbaar is voor de planten, bijvoorbeeld op basis van de weersverwachting en de verwachte gewasgroei. Tot slot kan de boer scenario’s bedenken en met elkaar vergelijken, zoals wel of niet beregenen en meer of minder bemesten. De boer ziet direct wat het verwachte effect is op het gewas en op de stikstofsituatie van het bedrijf.

Zo vormt de Digital Future Farm een brug tussen modellen, metingen en managementbeslissingen. Het helpt boeren en onderzoekers om beter onderbouwde keuzes te maken in een steeds complexer wordende landbouwpraktijk.