Magazin Landtechnik

Agri-Roboter II :

Autonome Maschinen schwärmen auf den Acker

Auf dem „International Forum of Agricultural Robotics“ in Toulouse diskutierten Wissenschaftler über kleine und große Technik, die mit traditionellen Traktoren häufig nicht mehr viel gemein hat. Im zweiten Teil unserer Robotik-Serie zeigen wir, wie sich durch die selbstständigen Roboter ganze Bewirtschaftungsformen ändern könnten. Auch der Landmaschinenhandel kann hier mit vorangehen.

Agri-Roboter II: Autonome Maschinen schwärmen auf den Acker

Der Bakus von Vitibot – hier eine Konzeptstudie – soll Unkraut im Weinberg bekämpfen.

Drei Ingenieure machen Bier aus Gerste, die bis zum Braukessel keine Menschenhand gesehen hat. Beim Projekt „Hands free Hectare“ säten, pflegten und ernteten nur autonome Maschinen das Getreide, Drohnen überwachten den Prozess aus der Luft, ein kleines Roboterfahrzeug analysierte den Boden, was die benötigten Daten lieferte, um Pflanzenschutz und Ernte zum richtigen Zeitpunkt einleiten zu können. Einen Fuß auf den Acker setzten die Forscher nur, um etwa Fehler zu beheben und dann den Traktor neu zu starten. Nach der erfolgreichen Sommergerste ist auf dem „Hands free Hectare“ aktuell Winterweizen im Boden. Beteiligt ist an dem Projekt neben einigen Industriepartnern auch die britische Harper Adams University, deren Robotik-Professor Simon Blackmore in Toulouse auch einen Vortrag gehalten hat: „Das Projekt hat gezeigt, dass es prinzipiell möglich ist, ein Feld ohne menschliche Arbeitskraft komplett zu bewirtschaften. Aus den 4,5 Tonnen Gerste machen wir jetzt Robot-Beer!“

Blackmores Hauptargument für die Feldrobotik ist aber nicht die Einsparung von Arbeitskräften, sondern die Bodenschonung. Denn seiner Ansicht nach sind die Maschinen bisher nur deswegen immer größer geworden, weil damit ein einzelner Arbeiter immer mehr Schlagkraft verliehen bekam. Dieser ist ein nicht unwesentlicher Kostenfaktor und es können nicht einfach beliebig viele beschäftigt werden. Fällt der Mensch aber aus dem System, entstehen auf einmal völlig neue Möglichkeiten: Statt einer großen Maschine können einfach viele kleine Roboter im Feld unterwegs sein und dort etwa säen, düngen oder Unkraut bekämpfen. Da sie nicht viel Gewicht mitbringen, schonen sie den Boden und können auch bei Nässe problemlos arbeiten. Fällt eine Einheit aus, kompensiert der vernetzte Schwarm die Lücke selbstständig, was das Arbeiten in den wettertechnisch oft engen Zeitfenstern stressfreier machen kann. Starke Bodenbearbeitung wäre mit den kleinen Schwarmrobotern zwar nicht drin, das wäre aber auch gar nicht nötig, denn nach Blackmores Ansicht gingen 90 % der in der Landwirtschaft aufgewendeten Energie sowieso nur in die Reparatur von Schäden, die nur da sind, weil mit sehr schweren Maschinen gearbeitet wird: Kommt also kein 300-PS-Schlepper mehr auf den Acker, müsse man auch nicht mehr so tief pflügen.

Bis es zu solchen Szenarien kommt, muss es nicht mehr sehr lange dauern, denn auch große Hersteller haben das Potential erkannt: Fendt etwa forscht mit seinem 50 kg leichten Xaver daran, Mais mit Schwärmen von bis zu zwölf Robotern zu legen. Das Ziel ist zusammen einen Hektar pro Stunde zu schaffen. Der Ablageort und Saatzeitpunkt für jedes Korn wird dabei genau festgehalten. So sollen nachfolgende Pflegearbeiten wie Pflanzenschutz oder Düngen präzise an der Einzelpflanze ausgeführt werden können. Ebenfalls kann so eine präzise gesteuerte Sortenmischung geplant werden, indem jeder Schwarmroboter mit anderem Saatgut befüllt wird. Die Kundschaft ist interessiert: Aktuell hat Fendt bereits Anfragen aus Deutschland, Australien, Großbritannien, Schweiz, Holland und Afrika.

Marktreife bereits erreicht

Bei einigen anderen Robotern wird es schon konkret, etwa bei der Schweizer Firma Ecorobotix: Ihr solarbetriebenes System wiegt 130 kg, zwölf Stunden täglich ist es – auch bei bedecktem Himmel – in Reihenkulturen, auf Grünland oder in der Zwischenfrucht unterwegs und bekämpft Unkraut, indem es das Herbizid nur dort aufbringt, wo es auch hin soll. Das Verfahren benötige laut Business Development Manager Claude Juriens 20-mal weniger Brühe und sei so insgesamt bis zu 30 % günstiger als die konventionelle Spritzung. Die Kamera erkennt 95 % des Unkrauts, zwei Roboterarme führen die Spritzdüsen während der Fahrt exakt zum Blatt. Die Markteinführung ist für Ende 2018 geplant.

Das solarbetriebene System von Ecorobotix sprüht nur eine Minimalmenge direkt auf das Unkraut.

Das solarbetriebene System von Ecorobotix sprüht nur eine Minimalmenge direkt auf das Unkraut.

Bereits verfügbar sind die Roboter von Naïo Technologies, die beiden Gründer Gaëtan Severac und Aymeric Barthes veranstalten auch das Feldrobotik-Forum in Toulouse. Ihr auf Reihenkulturen spezialisierter Oz soll vor allem Gemüsebauern die Arbeit erleichtern: Er ist etwa kniehoch, wiegt 150 kg und kann mit verschiedenen Werkzeugen zur mechanischen Unkrautbekämpfung ausgestattet werden. In vier Stunden säubert er laut Hersteller 48 Reihen, jede 100 m lang. Mit Lithium-Ionen-Batterien sollen bis zu zehn Stunden Einsatzdauer möglich sein. Während der Ernte kann der Roboter als autonomer Transporter im Feld eingesetzt werden, der etwa Erdbeer-Kisten für den Arbeiter trägt und bis zu 90 kg in einer Fuhre auch an den Feldrand liefert. Analog dazu wird er auch beim Setzen von Jungpflanzen verwendet, dabei kann er auch einen bis zu 300 kg schweren Wagen ziehen, auf dem der Pflanzer samt Vorrat sitzt. Mit dem Dino will Naïo Technologies auf größere Felder: Das 800 kg schwere Gefährt jätet mehrere Reihen gleichzeitig oder auch Blöcke von bis zu 1,6 m Breite, in denen kleinere Roboter nicht fahren könnten. Zudem kann er durch verschiebbare Achsen auf unterschiedliche Furchenabstände reagieren. Er übernimmt mit bis zu 4 km/h etwa 5 ha pro Tag, unter idealen Bedingungen natürlich.

Der Dino von Naïo Technologies kann mehrere Reihen oder größere Blöcke im Gemüsebau pflegen.

Der Dino von Naïo Technologies kann mehrere Reihen oder größere Blöcke im Gemüsebau pflegen.

Eine ähnliche Nische wie das Gemüse ist der Weinbau, die dortigen Herausforderungen sind vor allem steiles Gelände und darauf auch noch enge, oft verwundene Fahrgassen. Daher wurde der Pflanzenschutz in Frankreich noch bis 2016 auch vom Hubschrauber aus erledigt. Da das nun aber verboten ist, müssen Arbeiter in der Sommersonne in Schutzanzüge steigen und hinter schweren Raupentransportern zu Fuß über die Hänge steigen. Oder man überlässt das Ganze den Maschinen: Vitibot schickt die Raupe einfach alleine los und beseitigt das Unkraut mechanisch, aber auch eine intelligente Sprüheinheit wird derzeit entwickelt. Außerdem kann auch ein zusätzlicher Mäher angebaut werden, der gleichzeitig die Grünstreifen im Weinberg stutzt. Vorgestellt werden soll das elektrisch angetriebene System mit dem passenden Namen Bakus Anfang 2018, gegen Ende des Jahres will man auf den Markt. Naïo Technologies hat mit dem Ted ein ähnliches Konzept im Programm.

Etwas größer denken die Ingenieure von AgriIntelli aus Dänemark, ihr Robotti ist kein fertiges Produkt für eine Tätigkeit, sondern ein flexibler autonomer Geräteträger. Für längere Feldeinsätze, die auch etwas mehr Kraft brauchen dürfen, haben sie einen Diesel-hydraulischen Antrieb entwickelt, der auch einen regulären Dreipunkt und eine Zapfwelle versorgt. So nimmt der Rahmen normale Anbaugeräte wie etwa Sämaschinen auf, die der Roboter mit 6 bis 8 km/h alleine auf dem Feld bewegt. Die Arbeitsbreite reicht dabei bis 3 m: „Auf größeren Feldern können künftig auch mehrere Einheiten arbeiten, weshalb größere Maschinen nicht nötig sind. Denn das ist wesentlich bodenschonender, unser System wiegt etwa 600 kg und hebt dabei trotzdem bis zu 750 kg“, erklärt Claes Dühring Jæger, Chief Engineer bei AgroIntelli.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das Start-Up Sitia: Ein Dreipunkt erlaubt verschiedene Anbaugeräte, die künftig aber nicht mehr selbst entwickelt werden sollen: „Entsprechende Firmen haben hier mehr Kompetenz, wir setzen lieber auf Partnerschaft als auf Konkurrenz“, sagt Fabien Arignon, CEO von Sitia. Die Sensoren sind auf viele Pflanzen adaptiert und so kann der PumAgri Feldfrüchte, Gemüse, Obstbäume und auch Weinberge pflegen. Neben dem aktuellen Forschungsfeld der mechanischen Unkrautbekämpfung sind aber auch andere Einsatzarten geplant, die mit bis zu 10 km/h auch nachts möglich sind. Bis 2023 will die Firma 500 Einheiten ausliefern.

Sitia will mit dem PumAgri verschiedene Arbeiten in unterschiedlichen Kulturen übernehmen.

Sitia will mit dem PumAgri verschiedene Arbeiten in unterschiedlichen Kulturen übernehmen.

Noch größer wird es beim kanadischen Drillenspezialist Seedmaster, wo man einen eigenen autonomen Geräteträger entwickelt hat, den DOT. Anfangs sollte die Idee nur die Aussaatleistung verbessern. Nachdem man aber realisierte, welches Potential autonome Sämaschinen in sich tragen, wandelte man die Technologie in eine Plattform, die jede landwirtschaftliche Aufgabe erfüllen können soll. Die Transportbreite ist mit 3,61 m für europäische Straßen zwar kritisch, insgesamt zeigt das System aber, wo die Reise neben regulären, autonom gemachten Traktoren hingehen kann: Der 163 PS Diesel von Cummins versorgt die vier hydraulischen Radantriebe sowie das Arbeitsgerät mit Dampf, so können zum Beispiel eine 9 m Sämaschine, eine 18 m Spritze samt 4.500 l Tank, eine 12 m Walze oder ein 17 m3 Überladewagen mit DOT betrieben werden, auch andere Hersteller sollen ihre Geräte für das System anpassen können.

Bei Seedmaster in Kanada denkt man groß: Der autonome Geräteträger DOT kann unter anderem eine 9 m Drille schultern.

Bei Seedmaster in Kanada denkt man groß: Der autonome Geräteträger DOT kann unter anderem eine 9 m Drille schultern.

Früh einsteigen

Viele der Start-Ups sind schon auf der Suche nach Vertriebspartnern. Ähnlich wie für die jungen Unternehmen können die kleineren Roboter auch für Händler ein guter Einstieg sein, um sich mit den autonomen Gefährten vertraut zu machen. Wie bei jeder neuen Technik muss auch hier der Verkäufer immer mehr wissen, als der Kunde – sonst fragt sich dieser, warum er denn die Händlermarge mitzahlen soll. Wenn das Thema in naher Zukunft größer wird, sollte man als Verkäufer bereits Gewehr bei Fuß stehen und nicht dann erst anfangen, sich schnell das Wissen zu beschaffen, das der Kunde sich selbst schon im Internet angelesen hat. Wer also schon heute mit den Start-Ups spricht und vielleicht eine Infoveranstaltung zu deren Technik besucht – oder auch zusammen mit einem Betrieb selbst organisiert – hat morgen schon gleichzeitig neue Kunden und Hersteller in den Büchern.


Bildergalerie zu diesem Artikel

Autonome Maschinen schwärmen auf den Acker

Autonome Maschinen schwärmen auf den Acker Zur Bilder-Galerie

Diesen Artikel bewerten

Diskutieren Sie mit

blog comments powered by Disqus