Digitaler Wandel – Teil 7 - Mustermanns Zukunft liegt im Büro!

Fernwartung am Bildschirm statt live bei der Arbeit auf dem Schlepper?

Digitaler Wandel – Teil 7: Mustermanns Zukunft liegt im Büro!
Digitaler Wandel – Teil 7: Mustermanns Zukunft liegt im Büro!

Mustermann blickt auf die verschiedenen Entwicklungsstufen seiner betrieblichen Digitalisierung der letzten Jahre zurück: Die zunehmende Präzision bei der Arbeit auf dem Feld mit der gezielten Bearbeitung der Teilflächen und die wachsende Selbstständigkeit seiner Maschinen im Einsatz macht den Fahrer – also ihn selbst – während der Arbeit eigentlich immer entbehrlicher. Unser Betriebsleiter stellt sich ernsthaft die Frage, wie oft er beziehungsweise sein Betriebsnachfolger der kommenden Generation künftig überhaupt noch mit dem Schlepper raus muss – oder raus darf? Mustermann würde heute die Arbeit auf dem Feld vermissen, weil er damit aufgewachsen ist. In der Zukunft kann das ganz schon anders aussehen. Die Technik macht heute schon vieles möglich. Sie entwickelt sich ständig weiter und es bieten sich immer neue Möglichkeiten.

Digitaler Wandel – Teil 7: Mustermanns Zukunft liegt im Büro!

Viele Arbeiten können zukünftig gleichzeitig von der „Kommandozentrale“ gesteuert werden.

Farming aus dem Büro

Hubert Mustermann stellt sich vor, dass in einigen Jahren Sensorik, Kameratechnik und künstliche Intelligenz dazu beitragen, dass er allein viele Arbeiten gleichzeitig von seiner „Kommandozentrale“ steuern kann. Notwendige Behandlungen wie zum Beispiel Düngergaben oder Unkrautmaßnahmen können in Verbindung mit Wettervorhersagen noch besser abgestimmt und passend geplant werden. Ertragsschätzungen und aktuelle Preisentwicklungen kann er abfragen und prüfen, um damit zum günstigen Termin seine Ernte verkaufen oder einlagern zu können. Parallel kontrolliert er auf einem der zahlreichen Bildschirme, wie die aktuelle Arbeit auf dem Feld läuft: Im Mais wird gerade Unkraut gehackt, die Drohne befliegt zeitgleich den Weizen und prüft den Ernährungszustand. Gegen Nachmittag erwartet er dann die aktuelle Auswertung, um über weitere Schritte bei der Düngung zu entscheiden. Die gesamte Nährstoffmenge für die Vegetation wird noch enger an den aktuellen Zustand der Kultur und den Bedarf angepasst. Heute werden aktuell drei oder vier Stickstoffgaben zugeteilt. Künftig, wenn die Technik selbstständig arbeiten kann und die Kosten des Fahrers wegfielen, könnte die Zahl wachsen und bei ungünstiger Witterungsentwicklung schon früher vom Nährstoff etwas eingespart werden. Das würde die Wirtschaftlichkeit noch deutlich verbessern und könnte den Nährstoffverlust möglicherweise weiter begrenzen. Einiges davon ist heute schon Realität. Anderes wird erst noch kommen.

Unser Betriebsleiter schätzt die Arbeit auf dem Acker, um sich auch persönlich einen Überblick über den Zustand der Kulturen zu verschaffen und damit bessere, gesicherte Entscheidungen zu treffen. Aber Mustermann weiß genau: Die Technik wird immer besser und kann künftig mehr sehen als er allein. Denn die Verknüpfungen mit anderen Flächen, mit Klimadaten und Erfahrungswerten in der „KI“ („Künstlichen Intelligenz“) schaffen möglicherweise viel breiter abgesicherte Entscheidungen als das erfahrene „Auge des Betriebsleiters“. Noch laufen die Dinge wie gewohnt, aber Mustermann lernt die modernen Entscheidungshilfen heute schon zu schätzen. Er kann sich einen breiteren Einsatz gut vorstellen.

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Die Vorteile einer Cloudnutzung auf einen Blick.

Cloudlösungen auf dem Betrieb

Die digitale Zukunft lässt auch auf unserem landwirtschaftlichen Betrieb den Bedarf an Rechnerleistung – für die rasche Verarbeitung und Auswertung der im Feld erhobenen Daten, an Speicherplatz – wegen der zunehmenden Datenmengen und an leistungsstarken Softwarepaketen wachsen. Hubert Mustermann überlegt, ob er künftig in einen neuen Rechner und die praktischen Anwendungen investieren soll oder ob er den Service eines Dienstleisters in Anspruch nimmt, der all das in einer Cloud anbieten kann. Voraussetzung für die Nutzung ist natürlich ein leistungsfähiges Netz, damit die Arbeit mit den Programmen und der dazugehörige Datenaustausch immer wie gewünscht und möglichst reibungsfrei läuft.

Was ändert sich für den Betriebsleiter durch eine Cloud-Lösung? „Cloud Computing“ bezeichnet die Bereitstellung einer IT-Struktur (Hard- und Software) und einer Dienstleistung für das Unternehmen – in unserem Falle also für den landwirtschaftlichen Betrieb Mustermanns, die nicht vor Ort auf dem lokalen Rechner des Betriebsleiters gespeichert und installiert arbeitet, sondern lediglich als Dienst gemietet und über das Internet zu nutzungsabhängigen Preisen abgerufen wird. Damit können auch umfangreichere Anwendungen der Betriebssteuerung von unterschiedlichen Standorten und nicht nur im Büro genutzt werden. Mustermann würde dadurch unabhängiger vom Betriebs-PC.

Unser Betriebsleiter könnte so Investitionskosten für die gesamte Datenverarbeitung sparen und nur das bezahlen, was er wirklich regelmäßig nutzt. Außerdem würde sich der Dienstleister um Wartung und Verwaltung rund um die Datenverarbeitung kümmern. Mustermann könnte als Kunde immer auf aktuelle Technik und Programme zurückgreifen. Speicherplatz steht bei Bedarf ausreichend zur Verfügung und er muss nicht ständig selbst für die Erweiterung sorgen.

Die Vorteile einer Cloudnutzung liegen für Mustermann auf der Hand. Gleichzeitig hat er schon viele kritische Anmerkungen und Bedenken zu dem Thema gehört. Mustermann will sich selbst ein unabhängiges Bild machen und entscheidet, tiefer in das Thema einzusteigen und professionellen Rat einzuholen.

Genauso wie bei den anderen Technologien, Anwendungen und Verfahren, die Mustermann für das Precision Farming schon erfolgreich auf dem Betrieb eingeführt hat, gilt auch hier, dass eine bestimmte Größe des Betriebes notwendig ist, bevor sich das Arbeiten in der Cloud lohnt. Erst wenn die Kosten des Cloud-Services günstiger sind als die Anschaffung der Programme und Rechnerkapazitäten, ergibt die Dienstleistung wirtschaftlich für ihn Sinn. Es muss also eine bestimmte „Auslastung“ gegeben sein. Die Abbildung 2 zeigt die Resultate einer Befragung aus anderen Wirtschaftsbereichen: Rund 76 Prozent der Unternehmen nutzen bereits Cloud-Computing. Weitere 19 Prozent planen oder diskutieren den Einsatz.

Je größer das Unternehmen, desto sinnvoller erscheint für Mustermann erst die Nutzung einer Cloud. Insgesamt arbeitet schon rund ein Drittel der Unternehmen mit diesem Service. Es ist dabei aber diese klare Abhängigkeit zur Firmengröße erkennbar. Für unseren Betrieb erscheint ein Einstieg somit noch nicht lohnend. Mustermann kann die jetzigen Anforderungen noch gut mit dem eigenen Hof-PC lösen. Später könnte sich das ändern, denn die Anwendungen mit den dazugehörigen Möglichkeiten entwickeln sich rasant. Mustermann entscheidet sich also zunächst dafür, die betriebliche Lösung beizubehalten.

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Autonome Maschinen – Roboterschwärme

Nach der Automatisierung folgt als nächster Schritt der technischen Entwicklung die Autonomisierung. Die Landtechnik bietet heute schon eine Fülle von automatisierten Lösungen, die sich mit der Unterstützung digitaler Systeme in der Praxis etabliert haben. Einige dieser Systeme wurden im Laufe der digitalen Reise des Herrn Mustermann vorge- stellt. Denn viele der Geräte und Anwendungen im Precision Farming sind genau hier, im Bereich der Automatisierung, einzuordnen. So passt zum Beispiel der Düngerstreuer „automatisch“ – also „selbsttätig“ – die Ausbringmenge an, wenn der Sensor einen entsprechenden Bedarf erkennt (Über- oder Unterversorgung).

Mit der zunehmenden Automatisierung im Feld und der begleitenden Digitalisierung ist nun auch eine autonome Arbeitserledigung denkbar. Wie geht das?

Jeder kennt die kleinen Rasenmäher, die von festinstallierten Begrenzungen eingerahmt, ihre Arbeit nach einem hinterlegten Muster erledigen. Der hinterherlaufende Bediener, der den Arbeitsablauf gestaltet und den Mäher auf dem eigenen Grundstück hält, fehlt. Das ist hier ja auch einfach, könnte man sagen. Aber dieser Fortschritt ist genauso auch auf den Acker übertragbar, wenn man die Spurfindung hochpräzise über das Satellitensignal steuert und die Anpassung der Arbeitsqualität (online) über Sensoren oder (offline) über Applikationskarten dem wechselnden Bedarf anpassen kann.

Machen wir es einmal konkret: Seit Jahren wird jetzt schon mit Robotern experimentiert, die im Ackerbau eingesetzt werden könnten, wenn einmal das Prototypenstadium überwunden ist und vor allem die Zulassungen für den Einsatz im Freiland erteilt wären. Hierzu gibt es ganz unterschiedliche Ideen: Konzepte in der Größe einer Schubkarre bis zu autonom fahrenden Schleppern in Standardgröße. Einige Entwicklungen sind dabei schon recht weit fortgeschritten und sind auch zunehmend mit der ihnen zugedachten Arbeit vertraut. Während die Bodenbearbeitung sinnvoll mit dem uns bekannten Standardformat erledigt werden könnte, ist für die mechanische Unkrautbekämpfung auch ein kleineres Format denkbar. Warum beides? Für Bestellung und Aussaat müssen Termine eingehalten werden, damit bei günstiger Witterung mit hoher Schlagkraft zügig gearbeitet und je nach Betriebsgröße die zu bearbeitende Fläche rechtzeitig bewältigt werden kann. Bei der Unkrautbekämpfung im Mais könnte ein deutlich kleiner dimensioniertes Gerät selbsttätig, elektrisch angetrieben durch die Reihen fahren, die Unkrautpflanze durch Sensorunterstützung erkennen, ansteuern und mittels Stempel in den Boden drücken. Dieses Konzept wird schon seit einigen Jahren erprobt und zur Praxisreife entwickelt. Dieser „kleine Kollege“ hätte deutlich mehr Zeit zur Verfügung, als bei zum Beispiel termingebundenen Arbeiten wie Aussaat, Düngung und Pflanzenschutz zur Verfügung steht. Außerdem sind hier noch entsprechende Ausbringmengen (Saatgut, Dünger) über das Feld zu transportieren und über eine Logistik am Vorgewende bereitzustellen. Da sind dann andere Größen gefragt – ob sie so groß sein müssen wie heute, wäre eine andere Frage.

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Der Hackroboter „Dino“ im Einsatz.

Zunächst muss der Wettbewerbsvorteil für den Praktiker klar werden, dann wäre eine Investition vorstellbar. Ob der Betriebsleiter selbst investiert oder den Dienstleister ruft, ist die gleiche Fragestellung, die auch heute schon betriebsspezifisch geklärt wird – also nichts Neues. Was die Sache wieder spannend machen könnte, wäre ein Einsatz mehrerer kleinerer Gespanne, die zum Beispiel mit Arbeitsbreiten von drei Metern oder weniger auch auf Großflächen unterwegs wären. Dann sprechen wir von „Schwärmen“. Warum sollte das lohnend sein?

Die Flexibilität steigt, die Investitionskosten pro Einheit nehmen ab und die Bodenbelastung würde reduziert. Der Betrieb könnte zum Beispiel eine „Grundkapazität“ über eigene Roboter mit Geräten vorhalten und bei Bedarf, um Spitzen zu brechen, den Lohnunternehmer mit mehr Geräten zur Unterstützung rufen. Grundsätzlich gilt: Die Gespanne können theoretisch rund um die Uhr mit gleichbleibender Arbeitsqualität arbeiten. Löhne fallen keine an, denn der Fahrer fehlt. Das könnte die Kosten in allen Arbeitsverfahren deutlich senken und die Notwendigkeit der großen Arbeitsbreiten reduzieren. Dazu laufen mittlerweile einige Forschungsprojekte, die viele dieser Fragen klären sollen.

Mustermann ist am Ende seiner digitalen Reise angelangt. Er blickt gespannt auf die kommenden Messen, um dort mehr Neuheiten zu finden, die seine Arbeit vorerst weiter automatisieren und digital unterstützen. Für ihn haben sich die Anschaffungen insgesamt gelohnt: Er arbeitet jetzt zielorientierter und kann dadurch die Produktionskosten senken und Erträge steigern. Bis die Roboter auf dem Acker fahren, wird wohl noch ein wenig Zeit vergehen. Aber Hubert Mustermann ist sich sicher: Er wird es in seiner aktiven Zeit noch erleben. Der Einsatz in der Praxis ist nicht mehr weit.

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Autonomes Schlepperkonzept bei der Bestellarbeit.

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