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Digitalwelt

Hightech fürs Feld

14.12.2020
 

Drohnen, Roboter und Künstliche Intelligenz – bei Feldarbeiten lassen sich Landwirte immer öfter von Hightech unterstützen. So nutzen in Deutschland, laut einer Bitkom Studie von April 2020, bereits acht von zehn Betrieben digitale Technologien. Das spart Arbeit, ist gut für die Umwelt und steigert den Ertrag.

Wie fleißige Bienchen oder nützliche Ameisen strömen sie im Schwarm aus, fliegen oder fahren von Pflanze zu Pflanze und ruhen nicht eher, bis sie ihre Arbeit erledigt haben. Doch während Bienen und Ameisen seit etwa 100 Millionen Jahren die Erde bevölkern, gibt es sie erst seit kurzer Zeit: Drohnen und Feldroboter. Ausgestattet mit modernster Technik und Software können sie autonom Feldarbeiten erledigen und so ein wichtiger Teil des Smart Farmings, also der intelligenten Landwirtschaft, werden. Zahlreiche Unternehmen treiben die Entwicklung der vielversprechenden „smarten“ Helferlein aktiv voran.

„Seit zirka hundert Jahren werden Landmaschinen immer stärker und größer“, erläutert Benno Pichlmaier, Leiter der Fendt Vorentwicklung. „Was das Gewicht und die Größe betrifft, gelangen wir (aus physikalischen, aber auch verkehrsrechtlichen Gründen) bald an Grenzen. Wie sieht also die Zukunft aus? Bildlich gesprochen stehen wir vor folgender Entwicklung: Ein Traktor wächst und wächst, explodiert und zerfällt in lauter Kleinteile. Aus diesen kleinen Teilen, die mit intelligenter Technik ausgerüstet und weiterentwickelt werden, entsteht ein Schwarm, der dann noch mehr Leistungsfähigkeit auf das Feld bringt.

Der Ansatz der Ingenieure von Fendt: Der Landwirt plant zum Beispiel die Aussaat von Mais am Computer, transportiert mittels einer Logistikeinheit – etwa einem speziellen Anhänger – Saatroboter an den Rand des zu bewirtschafteten Schlages. Die Roboter schwärmen aus und erledigen autonom die Aussaat. Dabei wird nichts dem Zufall überlassen, denn durch die Cloud und über GPS-Satelliten werden sie präzise gesteuert. Benötigen die Roboter neues Saatgut oder Strom, fahren sie selbstständig wieder zur Logistikeinheit und laden.

Auch bei der Bekämpfung von Unkraut und Schädlingen sind die autonomen Helfer von Vorteil. Ein Jätroboter kann zum Beispiel mechanisch Unkraut beseitigen. Mittels Künstlicher Intelligenz (KI) kann er zwischen Nutzpflanze und Unkraut unterscheiden. Das ist eine nicht ganz einfache Aufgabe. So ähneln sich beispielsweise in frühen Stadien die Blätter von Möhre und Kamille. Mithilfe unzähliger Bilddaten lernen Jätroboter nach und nach anhand mehrerer Parameter wie Blattfarbe, -form und -größe die Pflanzen zu unterscheiden. Fortschritte gibt es auch bei der Bekämpfung des Maiszünslers, einem Schädling, der beim Maisanbau erheblichen wirtschaftlichen Schaden anrichten kann. So rechnet die bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft mit Ertragsverlusten von 10 bis 30 Prozent bei einer Befallstärke von zwei bis drei Raupen pro Pflanze im langjährigen Mittel. Daher bringen Drohnen in regelmäßigen Abständen Kapseln mit Schlupfwespen über dem Feld aus. Diese zerstören das Eigelege des Maiszünslers und bekämpfen ihn auf diese Weise wirksam und umweltschonend. Maisertrag und Qualität des Ernteguts lassen sich so erfolgreich absichern.

Mit Hightech bestückte Maschinen

Bis zum flächendeckenden Einsatz von Feldrobotern und Drohnen wird es, trotz der Erfolge wie bei der Bekämpfung des Maiszünslers, noch etwas dauern. So planen laut einer Bitkom-Studie weniger als die Hälfte (46 Prozent) der befragten landwirtschaftlichen Betriebe bis 2030 Feldroboter einzusetzen. Neben Drohnen und Robotern werden also weiterhin auch große Maschinen zum Einsatz kommen. Besonders bei der Ernte sind sie von starkem Nutzen. Mähdrescher können in kurzer Zeit große Mengen Getreide einfahren und zugkräftige, PS-starke Landmaschinen und Anhänger mit mehreren tausend Liter Fassungsvermögen die Ernte zügig zum Betrieb befördern. Doch auch hier spielt Smart Farming eine große Rolle.

Während Landwirte früher stundenlang bei hochsommerlichen Temperaturen schwitzend die Ernte eingefahren haben, sitzen viele heute in klimatisierten, geräuscharmen und mit Hightech bestückten Kabinen. Ein Bordcomputer überwacht und steuert auf Grundlage von zuvor erhobenen Daten, sämtliche Vorgänge, von der Ertragsmessung bis zur präzisen Spurenlenkung. Durch die Vernetzung und Analyse verschiedener Daten lassen sich Handlungsempfehlungen ableiten und Arbeiten teilweise automatisch umsetzen.

Software für effiziente Bewirtschaftung

Für die Datenerhebungen werden Bordcomputer, mobile Erfassungsgeräte, Satelliten und Sensoren eingesetzt. So sammeln Sensoren von Traktoren alle relevanten Daten, die bei der Arbeit auf dem Feld anfallen. Und das nicht nur bei der Ernte. Stickstoffsensoren können beispielsweise über Lichtquellen die Blattfärbungen messen und so Dünger teilflächenspezifisch verteilen. Eine Software trägt die Messdaten aus den verschiedenen Quellen zusammen und wertet sie aus. Anhand der Ergebnisse können dann exakte Applikationskarten für Dünger erstellt und an den Computer in der Fahrerkabine zurückgeschickt werden. Dabei erhält ein Streugerät, das am Traktor befestigt ist, Befehle zur präzisen Abgabe von Düngemitteln. Über die Cloud können zudem unterschiedliche Geräte miteinander kommunizieren und ihre Arbeitsschritte aufeinander abstimmen. Der Landwirt erhält entsprechende Informationen zu den Prozessen in Echtzeit. So behält er den Überblick und kann Arbeitsschritte effizient steuern.

Der Vorteil: Pflanzen können teilflächenspezifisch nach Bedarf mit Düngemitteln behandelt, bewässert und Aussaatmengen je nach Teilfläche variiert werden. Dadurch steigt der Ertrag und Betriebsmittel können eingespart werden. Und das kommt sowohl dem Landwirt als auch der Umwelt zugute.  

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