Autonome Hacktechnik

Autonome Hacktechnik

Robotik in der Landwirtschaft ist keine Zukunftsvision mehr. Autonome Maschinen, die völlig selbstständig auf dem Acker arbeiten und Unkraut hacken, haben inzwischen praxisreife erlangt. Oekolandbau.de sprach darüber mit dem Experten Volker Graß von der Landwirtschaftskammer Niedersachen.

Autonome Landtechnik ist auf dem Vormarsch. Immer mehr Hersteller bieten heute Modelle, die entweder schon Praxisreife erlangt haben, oder kurz davorstehen. Besonders Technik für die autonome Unkrautregulierung stößt bei Landwirtinnen und Landwirten zunehmend auf Interesse, wie eine Erhebung der Bayrischen Landesanstalt für Landwirtschaft ergab. Ökologische Landwirtschaftsbetriebe, welche keine chemisch-synthetischen Herbizide einsetzen dürfen, stehen dieser Technik sehr offen gegenüber.

Doch wie arbeiten solche Systeme? Wie teuer sind sie in der Anschaffung und für welche Betriebstypen und -größen lohnen sie sich? Oekolandbau.de befragte dazu Volker Graß vom Fachbereich Ökolandbau der Landwirtschaftskammer Niedersachen. Der Experte für Landtechnik beschäftigt sich seit einigen Jahren, unter anderem im Rahmen eines Feldversuchs, mit autonomer Hacktechnik.

Oekolandbau.de: Herr Graß, wie viele praxisreife autonom arbeitende Hacksysteme bietet der Markt heute?

Volker Graß: Momentan befinden sich schätzungsweise vier autonome Geräte unterschiedlicher Hersteller auf dem Markt, die käuflich zu erwerben sind. Zusätzlich befinden sich noch viele Entwicklungen in der Praxiserprobung, von daher wird gerade in den nächsten Jahren ein enormer Zuwachs an Geräten auch von etablierten Landtechnikherstellern erwartet.

Oekolandbau.de: Wie werden diese Geräte gesteuert?

Volker Graß: Serienreife, auf dem Markt erhältliche, autonome Hacktechnik wird Stand heute über Satellitentechnik gesteuert. Die Spurführung erfolgt dabei über die sogenannte Real Time Kinematic – kurz RTK. Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur präzisen Bestimmung von Positionskoordinaten mit Methoden der Satellitennavigation. Die autonomen Hackgeräte sind mit einem RTK-Empfänger ausgestattet und fahren die beim Säen aufgezeichnete Spur nach. Nicht selten werden die Kulturen zuvor schon mit dem selben Gerät ausgesät.

Derzeit befinden sich auch vielversprechende Systeme in der Testphase "on field", welche mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz in der Lage sind, über kamerabasierte Systeme die Beikräuter von Kulturpflanzen zu unterscheiden und das System entlang der Pflanzreihen zu steuern.

Oekolandbau.de: Arbeiten alle autonomen Hackgeräte sowohl innerhalb der Pflanzreihen als auch dazwischen?

Volker Graß: Es gibt Geräte, die in der Lage sind durch spezielle Technik, wie schwenkbare Hackarme, das Beikraut zwischen den Einzelpflanzen in der Reihe zu regulieren. Andere Geräte fungieren hingegen als reine autonome Geräteträger und hacken nur zwischen den Reihen. Aber auch eine reihenunabhängige Beikrautregulierung mit dem Striegel ist mit solchen Geräten möglich.

Oekolandbau.de: Mit welcher Technik wird das Unkraut reguliert?

Volker Graß: Momentan werden die Beikräuter mechanisch reguliert. Hierzu werden entweder Hackmesser etablierter Hersteller verwendet oder es wird mit Eigenkonstruktionen gearbeitet. Erste Ansätze befinden sich in der Erprobung, mithilfe eines gelenkten Laserstrahls Beikräuter zu regulieren. Für diese Technik ist gerade der Nahbereich um die Kulturpflanze interessant. Denn das ist der Bereich, bei dem die herkömmliche mechanische Technik an seine Grenzen kommt.

Oekolandbau.de: Wie nah an der Kulturpflanze arbeiten die Geräte denn heute?

Volker Graß: Satellitengestützte Systeme, welche ähnlich aufgebaut sind wie die momentan verfügbaren schlepperbasierten Systeme, erlauben ein Arbeiten bis maximal 20 Millimeter um die Kulturpflanze herum. Kamerabasierte Systeme versprechen dagegen einen Bereich von bis zu zehn Millimeter um die Kulturpflanze. Jeder Millimeter näher an die Kulturpflanze heran spart Zeit und Geld, weil aufwändige Handjätearbeit entfällt. Daher arbeiten die Hersteller hier kontinuierlich an einer Verbesserung der Systeme.

Oekolandbau.de: Wie hoch ist die Flächenleistung heutiger Systeme?

Volker Graß: Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. Sehr entscheidend für die Flächenleistung ist, ob die Geräte nur zwischen den Reihen oder auch innerhalb der Reihen arbeiten. Grundsätzlich verlangsamt das Arbeiten innerhalb der Reihe die Flächenleistung erheblich, da die Hackmesser ja immer um jede Pflanze herumschwenken müssen, ohne diese zu berühren. Erste Tests in Bio-Zuckerrüben mit dem "Farmdroid" haben Flächenleistungen von vier bis sechs Hektar pro 24 Stunden ergeben. Wird mit dem Gerät nur zwischen den Reihen gearbeitet, können höhere Flächenleistungen erzielt werden.

Zusätzlich haben aber auch Faktoren wie die Kulturart, die Pflanzengröße und die Bodenbeschaffenheit einen Einfluss darauf, wie schnell und effizient das Unkraut reguliert werden kann.

Oekolandbau.de: Wie werden die Geräte mit Strom versorgt?

Volker Graß: Es gibt unterschiedliche Ansätze der Stromversorgung. Einige Hersteller versuchen bei der Stromversorgung komplett autonom zu bleiben und haben Solarmodule auf dem Gerät installiert. Diese sollen nach Möglichkeit in Kombination mit einem Akku einen 24-Stunden-Betrieb ermöglichen. Andere Hersteller verzichten dagegen auf eine eigene Stromversorgung aus Platz- und Leistungsgründen. Der Akku dieser Geräts wird über eine externe Stromversorgung geladen.

Oekolandbau.de: Wie sieht es mit den Akkukapazitäten aus?

Volker Graß: Wie schon gesagt: Es gibt Systeme, die über mitgeführte Solarmodule einen 24 Stunden-Betrieb ermöglichen. Dies setzt aber optimale Tageslichtbedingungen voraus. Sollten diese zum Beispiel im Frühjahr und Herbst noch nicht ausreichend gegeben sein, gibt es optional die Möglichkeit, eine Powerbank mitzuführen.

Systeme, die ausschließlich akkubetrieben arbeiten, verfolgen entweder den Ansatz, dass die Akkukapazität mindestens für einen vollen Arbeitstag – also etwa acht Stunden – ausreicht. Oder ein auf dem Gerät mitgeführter benzinbetriebener Generator versorgt die Akkus im Feld mit Strom.

Oekolandbau.de: Mit welchen Kosten bei der Anschaffung müssen landwirtschaftliche Betriebe etwa rechnen?

Volker Graß: Die Preise variieren derzeit von circa 35.000 Euro für Kleinstgeräte bis hin zu 120.000 Euro für mehrreihig arbeitende Geräte.

Oekolandbau.de: Für welche Betriebe lohnt sich die Anschaffung autonomer Hacktechnik?

Volker Graß: Ein Kauf beziehungsweise Einsatz wird gerade wegen des zunehmenden Mangels an Saisonarbeitskräften immer interessanter. Denn über die Robotik kann Arbeitszeit eingespart werden, weil zum Beispiel die Handjäte deutlich reduziert wird. Diesen Aspekt konnte der Fachbereich Ökolandbau der Landwirtschaftskammer Niedersachsen in Zusammenarbeit mit dem Zuckerrüben-Anbauverband in einem Versuch gut belegen. Die Anschaffung kann sich somit für den kleinen Gartenbaubetrieb ebenso lohnen, wie für den großen Betrieb mit Feldgemüseanbau. Auch im Bio-Zuckerrübenanbau laufen schon zahlreiche Hackroboter.

Grundsätzlich erfordern aber auch die autonomen Techniken einen gewissen Betreuungs-aufwand durch die Landwirtinnen und Landwirte. Ein Problem zum Beispiel ist, dass größere Gegenstände auf dem Acker wie Steine oder angehäufte Organik den teilweise filigranen Hackwerkzeugen der Geräte schnell zusetzen können. Bislang sind die Geräte noch nicht in der Lage dieses Problem eigenständig zu lösen. Insofern ist es von Vorteil, wenn der Landwirt oder die Landwirtin in Reichweite ist, um eingreifen zu können.


Letzte Aktualisierung 22.09.2022

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