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Die Digitalisierung des Ackerbaus schreitet rasant voran. Neue Sensorik, neue Datenformate und Auswertungsverfahren erscheinen im Jahresrhythmus und verändern die Anforderungen, die Betriebsleiterinnen und Betriebsleiter morgen beherrschen müssen. Vermeintliche Trends können jedoch auch wieder schneller unbedeutend werden als gedacht. Die Anpassung von Lehrplänen und Schulbüchern kann damit unmöglich Schritt halten.
Großer Anpassungsbedarf
Wie groß der Anpassungsbedarf konkret ist, zeigt eine Fragebogenerhebung unter den am Vorgängerprojekt DiWenkLa (Digitale Wertschöpfungsketten für eine nachhaltige kleinstrukturierte Landwirtschaft; s. B&B Agrar 2-2022) befragten Fachschullehrkräften und Studierenden. Mehr als die Hälfte der Befragten gab an, dass das Thema Digitalisierung im aktuellen Lehrplan ihrer Einschätzung nach noch stärker verankert werden sollte. 69 Prozent wünschten sich zusätzliche, praxisnahe Lehrmaterialien. Aufseiten der Studierenden bestätigten 86 Prozent, dass der Grad der Digitalisierung im Unterricht weiter steigen müsse, um sie gut auf die Anforderungen ihrer späteren Betriebe vorzubereiten.
Diese Rückmeldungen waren der Ausgangspunkt und zugleich der Auftrag für das Projekt TechKnowNet (s. Infokasten). Ziel ist, gemeinsam mit den Fachschulen Konzepte und Materialien zu entwickeln, die Lehrkräfte unmittelbar unterstützen und sich flexibel an unterschiedliche Klassen, Ausstattungsniveaus und Themenfelder anpassen lassen. Der methodische Ansatz, der genutzt wird, heißt: Microlearning.
Das Projekt TechKnowNet
„Digitale Experimentierfelder zur Vernetzung in Technik und Wissen für eine digitale Landwirtschaft auf Zukunftsbetrieben in Baden-Württemberg", kurz TechKnowNet, ist ein Verbundprojekt des Landwirtschaftlichen Technologiezentrums Augustenberg (LTZ), der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) und der Landesanstalt für Landwirtschaft, Ernährung und Ländlichen Raum (LEL) Schwäbisch Gmünd. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE).
Das VR-Modul „Düngung digital" wurde 2025 mit dem Immersive Learning AWARD ausgezeichnet, der auf der LEARNTEC in Karlsruhe verliehen wurde. Ein weiteres Modul zum Pflanzenschutz ist derzeit in der Erarbeitung. Weitere Informationen und Materialien stehen unter https://www.techknownet.de zur Verfügung.
Vorteile von Microlearning
Microlearning bezeichnet eine Lernmethode, bei der konkrete Inhalte in kurzen, klar umrissenen Einheiten vermittelt werden. Jede Einheit bearbeitet ein abgegrenztes Thema und nutzt unterschiedliche Formate wie Videos, Quizfragen, Infografiken oder interaktive Übungen. Studien zeigen, dass diese fokussierten Einheiten die kognitive Belastung des Arbeitsgedächtnisses reduzieren, selbstgesteuertes Lernen fördern und die Übertragung in die Praxis erleichtern. Voraussetzung ist allerdings, dass die Lernenden das nötige fachliche Grundwissen mitbringen, hier also etwa die Grundlagen der Düngung und der Bestandsführung kennen, um die kompakten Inhalte einordnen zu können.
Im Projekt TechKnowNet sind diese Einheiten als sogenannte Learning Nuggets aufbereitet, also als kurze, digital aufbereitete Lerneinheiten. Sie umfassen interaktive Aufgaben wie Drag-and-Drop, Lückentexte, Zuordnungsübungen oder interaktive Videos und werden unter anderem über die an den Fachschulen implementierte Lernplattform Moodle in den Unterricht integriert. Lehrkräfte können sie flexibel kombinieren und an Klasse, Thema und Vorwissen anpassen.
Das VR-Modul „Düngung digital" ist die immersive Variante dieses Ansatzes. Immersiv bedeutet, dass die Lernenden mit einer VR-Brille visuell und akustisch in eine virtuelle Umgebung eintauchen und diese als real erleben. Es ist ein in sich geschlossenes Lernerlebnis von rund 20 Minuten, das ein klar umrissenes Thema in verschiedenen Formaten erschließt.
Im virtuellen Raum bewegen sich die Studierenden in 360-Grad-Umgebungen und wechseln Perspektiven: vom Überblick über den Schlag bis in die Düngerstreuer-Innenansicht. Sie treffen Entscheidungen in einer sicheren, kontrollierten Umgebung. Informationen erscheinen genau dort, wo sie gebraucht werden: am Stickstoff-Sensor, an der Drohne, am Satellitenbild oder am Display der Schlepperkabine. Daraus ergeben sich mehrere didaktische Vorteile, die in der Abbildung zusammengefasst sind.
Abbildung: Sechs didaktische Vorteile des VR-Moduls
Plattform „Düngung digital"
Entwickelt wurde das Modul vom TechKnowNet-Konsortium gemeinsam mit dem Startup 4DimBlick. Idee, Fachtexte, Bildmaterial und Lernpfad stammen aus dem Projektteam, die technische Umsetzung erfolgte durch den externen Partner. Bereitgestellt wird das Modul als Open Educational Resource über die App „Virtual Farm Education". Die Anschaffung der App ist mit einmaligen Kosten verbunden. Sämtliche bereits enthaltenen und künftig hinzukommenden Inhalte sind anschließend ohne zusätzliche oder laufende Kosten nutzbar. Beispielsweise kann auf eine Lerneinheit zur Kälberenthornung zugegriffen werden, die vom Haus Düsse der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen erstellt wurde. Für Schulen ist das ein entscheidender Punkt: Die Investition in VR-Hardware und App rechnet sich über die Jahre, ohne Lizenzfallen.
Abwechslungsreicher Lernpfad
Die Lernreise startet auf dem Acker mit der Frage, warum ein heterogen wachsender Bestand für den Ertrag und damit auch für die wirtschaftliche und ökologische Bilanz ein Problem darstellt. Anschließend werden die wichtigsten Verfahren zur Datenerfassung erkundet: N-Sensor, Drohne und Satellit. Im virtuellen Büro entsteht aus den Daten eine Applikationskarte, die im nächsten Schritt mit dem Schlepper aufs Feld geht. Studierende betreten die Fahrerkabine, betrachten die Hydraulik, prüfen die Einstellungen am Dreipunkt und nehmen Innen- sowie Heckansicht des Düngerstreuers in Augenschein. Den Abschluss bildet eine Lernzielüberprüfung, in der eine Methodenkombination für den eigenen Betrieb begründet auszuwählen ist.
Eingebettet in das Modul sind insgesamt zwölf unterschiedliche Ansichten, sogenannte Panoramen, 20 Fachinformationen jeweils als Text und Audio, sieben Single-Choice- und zwei Multiple-Choice-Fragen, zwei Auswahl- und Sortieraufgaben, fünf Detailaufnahmen, drei Lernvideos sowie ein Easter Egg (versteckte Funktion, die in digitalen Produkten eingebaut ist), das den explorativen Charakter unterstreicht.
Flexibler Einsatz im Unterricht
Das Begleit-Handout für Lehrkräfte schlägt einen klar strukturierten Ablauf vor, der als Vorschlag zur Gestaltung einer Doppelstunde dienen soll: Als Einstieg ins Thema eignet sich eine Diskussion, bei der individuelle Kenntnisse und Einschätzungen der Studierenden gegenübergestellt werden. Anschließend sollte ein fachlicher Input erfolgen.
Der Einsatz des VR-Moduls kann einen gelungenen Abschluss der Lerneinheit bilden, indem es zur Lernzielüberprüfung eingesetzt wird. Letzteres erfolgt idealerweise in kleinen Gruppen mit parallelen Aufgaben wie das Ausfüllen eines Arbeitsblattes oder Übungen am Farm-Management-Informationssystem. Eine Reflexionsrunde mit Bezug zum eigenen Betrieb verbindet das Neugelernte mit den individuellen Voraussetzungen der Studierenden und fördert den Wissenserwerb nachhaltig.
Wie beim Microlearning üblich lässt sich das VR-Modul aber auch losgelöst von dieser Abfolge einsetzen, etwa als kompakter thematischer Einstieg oder zur gezielten Vertiefung eines einzelnen Aspekts. Ergänzend zum Lehrkräfte-Handout erhalten die Studierenden ein eigenes Begleit-Handout. Es enthält Zusatzinformationen und Erklärungen zum fachlichen Inhalt des Moduls und unterstützt damit die Sicherung des Lernerfolgs über die Sitzung hinaus.
Erprobung an drei Fachschulen
Anfang 2025 wurde die Anwendung an drei landwirtschaftlichen Fachschulen erprobt: an der Akademie für Landbau Nürtingen, an der Fachschule für Landwirtschaft Herrenberg sowie an der Akademie für Landbau und Hauswirtschaft Kupferzell. Die drei beteiligten Klassen und ihre Lehrkräfte haben mit ihren Rückmeldungen maßgeblich zur Weiterentwicklung beigetragen – von der Verständlichkeit einzelner Fachinformationen über die Steuerung im virtuellen Raum bis zu Detailfragen am Düngerstreuer. Für die Studierenden und die Lehrkräfte lieferte die digitale Lernzielüberprüfung innerhalb der App zusätzliche Hinweise, welche Inhalte gut sitzen und wo noch Entwicklungsbedarf besteht.
Seit Mai 2025 steht die überarbeitete Version weiteren Fachschulen in Baden-Württemberg sowie bundesweit allen Nutzerinnen und Nutzern der App offen. Auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin haben rund 250 Besucherinnen und Besucher zwischen 13 und 77 Jahren eine Teaser-Variante durchlaufen, ein Hinweis darauf, dass das Format auch über die Fachschulen hinaus auf Interesse stößt.
Umweltschutz im Blick
Auch wenn das Lernformat im Vordergrund steht, behandelt das VR-Modul „Düngung digital" inhaltlich einen der zentralen Hebel für nachhaltigen Umweltschutz. Die teilflächenspezifische Düngung erlaubt es, Nährstoffe genau dort und in der Menge auszubringen, wo die Pflanzen sie tatsächlich benötigen. So lassen sich Überschüsse vermeiden, die andernfalls ins Grundwasser gelangen können.
Im virtuellen Raum erleben die Studierenden, wie aus Drohnen-, Satelliten- und Sensordaten eine konkrete Applikationskarte entsteht und wie diese die Düngegabe steuert. In der abschließenden Lernzielüberprüfung wählen sie eine Methodenkombination für ihren eigenen Betrieb und wägen dabei Wirtschaftlichkeit, Ressourceneffizienz und Umweltwirkungen gegeneinander ab. Damit verbindet das Modul ein klassisches Ackerbauthema mit dem Kompetenzprofil, das die nächste Betriebsleitergeneration benötigt.
