Projekte in den Förderprogrammen des BMLEH, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Digitalisierung der landgestützten Garnelenzucht in Deutschland mittels KI basierter Auswertung bildgebender & akustischer Systeme (MonitorShrimp) - Teilprojekt A |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: Digitalization of land-based shrimp farming in Germany using AI-based evaluation of imaging and acoustic systems (MonitorShrimp) - subproject A |
| Akronym: | MonitorShrimp |
| Beschreibung (dt.): | Die Zielsetzung von MonitorShrimp ist es, das Verhalten von Garnelen (Litopenaeus vannamei) digital zu erfassen und auszuwerten um Tierwohl, Tiergesundheit und die Betriebssicherheit in der landbasierten Zucht deutlich zu steigern. So wird MonitorShrimp Ressourcen schonen, die Effizienz der Garnelen Produktion substantiell erhöhen und die Wirtschaftlichkeit verbessern. Die angestrebte Innovation von MonitorShrimp ist eine digitale Technik, die mittels künstlicher Intelligenz (KI) in Echtzeit die Daten von dafür eigens angebrachten Kameras und Hydrophonen sowie standardmäßig verbauten Sensoren für Wasserqualität in landbasierten Zuchtsystemen für Garnelen (Litopenaeus vannamei) analysiert und dem Landwirt zu jedem Zeitpunkt Auskunft über die tatsächlichen Biomasse seines Systems sowie deren Zustands liefert. Über Erkennungsalgorithmen für Bild und Ton, einen Analysealgorithmus der die Metadaten mit einer Datenbank über Garnelenverhalten und Biologie abgleicht, wird die Technologie eine qualitative und quantitative Bewertungen des Zustands der gesamten Nutztierpopulation ermöglichen und über eine Schnittstelle dem Züchter aufs Smartphone/Tablet bzw. dem Computer zur Interpretation zur Verfügung stellen. Durch diese durchgehende Überwachung wird der Landwirt entscheidend entlastet und kann erstmal basierend auf tatsächlichen Biomasse- und Zustandsdaten seine Anlage betreiben, füttern und sonstige notwendige Maßnahmen ergreifen. Dies wird das Tierwohl erhöhen, die Tiergesundheit verbessern, die Futter- und Proteineffizienz um 25-30% steigern, die Abwasserbelastung mit Nährstoffen und anfallende Feststoffabfallmenge um mindestens 20% und so den ökologischen Fußabdruck verringern und Ressourcen schonen. Gleichzeitig wird die Effizienz der Produktion deutlich erhöht, da bei gleichbleibendem bzw. geringerem Mitteleinsatz ein höherer Ertrag erzielt wird. Die Entwicklung von MonitorShrimp führt so zu einem Paradigmenwechsel in der landbasierten Zucht von Garnelen. |
| Beschreibung (engl.): | The goal of MonitorShrimp is to digitally record and evaluate the behavior of shrimps (Litopenaeus vannamei) in order to significantly increase animal welfare, animal health and operational safety in land-based breeding. MonitorShrimp will conserve resources, substantially increase the efficiency of shrimp production and improve its profitability. The targeted innovation from MonitorShrimp is a digital technology that uses artificial intelligence (AI) to analyze in real time the data from specially installed cameras and hydrophones as well as standard sensors for water quality in land-based breeding systems for shrimp. It is able to inform the farmer at any time about the actual biomass of its system and its condition. The technology will enable qualitative and quantitative assessments of the condition of the entire livestock population via detection algorithms for image and sound, an analysis algorithm that compares the metadata with a database on shrimp behavior and biology, and via an interface provide the data for interpretation to the breeder on a smartphone / tablet or computer. This continuous monitoring, allows the farmer for the first time to operate, feed and take other necessary measures based on the actual biomass and its condition. This will increase animal welfare, improve animal health, increase feed and protein efficiency by 25-30%, reduce wastewater pollution with nutrients and the amount of solid waste generated by at least 20%, thus reducing the ecological footprint and conserving resources. At the same time, the efficiency of production is significantly increased, since a higher yield is achieved with the same or less use of funds. The development of MonitorShrimp thus leads to a paradigm shift in land-based shrimp breeding. |
| Ergebnis (dt.): | Unter der Leitung des AWI hat ein Team zusammen mit dem Pionier der Garnelenzucht Oceanloop in den vergangenen zwei Jahren ein Computer-Vision-basiertes System entwickelt, das eine Zählung und Längenmessung von Garnelen mit einer Genauigkeit von bis zu 95 Prozent unter Echtzeit-Farmbedingungen (bei hoher Besatzdichte und unter beeinträchtigten Lichtverhältnissen) erzielt. Zudem konnten gestresste von nicht gestressten Tieren visuell unterschieden werden. Der erste Prototyp wurde bei Oceanloop in Kiel, Deutschland, in 2022 installiert. Ein modernes Smartphone nimmt minütlich Bilder der Garnelen auf und leitet diese Live-Daten an einen lokalen Server. Die auf Computer-Vision basierenden Algorithmen zählen die Garnelen und messen die Länge einzelner Tiere. Die entwickelte Software bietet Garnelenzüchtern zukünftig ein besseres Verständnis über die Leistung ihrer Nutztiere, aber auch über deren artgerechte Haltung. Die neue Technologie wurde ausschließlich für die Bedürfnisse europäischer Garnelenfarmen an Land entwickelt, die sich zunehmend auf mehr Nachhaltigkeit und Tierschutz konzentrieren. |
| Ergebnis (engl.): | Over the past two years, a team led by the AWI, together with shrimp farming pioneer Oceanloop, has developed a computer vision-based system that can count and measure the length of shrimp with an accuracy of up to 95 per cent under real-time farming conditions (at high stocking densities and under impaired lighting conditions). It was also possible to visually distinguish stressed from non-stressed animals. The first prototype was installed at Oceanloop in Kiel, Germany, in 2022. A modern smartphone captures images of the shrimp every minute and forwards this live data to a local server. The computer vision-based algorithms count the shrimp and measure the length of individual animals. The software developed will provide shrimp farmers with a better understanding of the performance and wellbeing of their farm animals in the future. The new technology was developed exclusively for the needs of European land-based shrimp farms, which are increasingly focussing on greater sustainability and animal welfare. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.01.2021 / Ende: 30.06.2023 |
| Ausf. Einrichtung: | Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven |
| Themenfelder: | Tierhaltung, animal husbandry |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Tierschutz, Tierwohl, animal welfare, Tiergesundheit, animal health, Haltungsverfahren/Haltungstechnik, husbandry techniques, Aquakultur, aquaculture, Digitalisierung, Digitale Welt, digital world, andere aquatische Lebewesen, other aquatic organisms, Datenmanagement, data management, Künstliche Intelligenz, AI Artificial Intelligence |
| Förderkennzeichen: | 281C213A19 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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