Kurz & bündig
- An der Swiss Future Farm SFF wird moderne Landtechnik in der Praxis getestet.
- Im Zentrum stehen neue Smart Farming-Lösungen.
- Die Maschinen arbeiten mit einem Spurführsystem.
- Die Traktoren und Geräte führen ihre Aufgaben mit Sensordaten oder gespeicherten Daten aus.
- Dünge- und Spritzmittel werden teilflächenspezifisch nach Bedarf ausgebracht.
An der Swiss Future Farm SFF kommen Maschinen und Systeme zum Einsatz, die in der Praxis noch kaum eingesetzt werden. Erstens sind sie sehr neu und zweitens sind sehr teuer.
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TraktorSmart Farming-Lexikon: Von der 1. zur 4. landtechnischen RevolutionSmart Farming-Lösungen erhöhen die Präzision im Ackerbau erheblich. Die Spurführung gilt da schon lange als Standard und ist Voraussetzung, für präzise Landwirtschaft. Alle Traktoren an der SFF sind logischerweise damit ausgerüstet. Mit der Erkennung der Position mit einer Genauigkeit von +/− 2 Zentimetern, können Maschinen im Feld exakt geregelt werden.
Dass Behandlungen nicht mehr ganzflächig, sondern bedarfsgerecht und punktgenau erfolgen, gibt es bereits in der Praxis. Die SFF forscht, was die Technik für einen Nutzen bringt.
Behandlungen punktgenaustatt ganzflächig ausbringen
Wenn die Feldspritze statt ganzflächig nur dort spritzen soll, wo ein Unkraut ist, müssen Ausbringkarten anzeigen, wo die Unkräuter einer Parzelle positioniert sind.
Grundlage dazu kann eine Drohnenaufnahme sei, die das Unkraut identifiziert und die Position jedes Krauts im Feld bestimmt. Die Daten werden in den Traktor-Terminal transferiert, der die Düsen am Spritzengestänge entsprechend steuert.
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DüngungGame-Plan für den Düngerstreuer Beim Düngen wird auf gleiche Art anhand der Farbgebung die Nährstoffversorgung des Pflanzenbestandes abgeleitet, um den verfügbaren Dünger teilflächenspezifisch dort einzusetzen, wo das grösste Ertragspotenzial ausgemacht wird.
Die Swiss Future Farm SFF will ökologischen Mehrwert aufzeigen
Ziel solcher Massnahmen ist es, den Mittelbedarf zu reduzieren – aber die Qualität und den Ertrag mindestens zu halten oder mit gleich viel Mittel zu steigern. Je nach Anwendung sind mit dieser Technik grosse Einsparungen möglich. «Durch das sensor-basierte Düngen, das punktgenaue Spritzen von Blacken oder den Einsatz einer Bandspritze möchte die SFF auch aufzeigen, wie gross das ökologische Potenzial von moderner Landtechnik ist», erklärt Florian Abt.
Abt ist vom Thurgauer SFF-Partner Arenenberg zuständig für das Datenmanagement, die Projekte und einen Teil der Anbauversuche. Bei diesen wird auf der Swiss Future Farm immer auch der wirtschaftliche Nutzen anhand der Deckungsbeiträge errechnet. Weiter sind gerade die Datenverarbeitung und Datennutzung derzeit noch mit beträchtlichem Aufwand verbunden und auf den Betrieben fehlt hierfür schlichtweg die Zeit.
Abt ist seit dem Anfang bei der SFF dabei und stellt fest, dass heute von den Traktoren-Herstellern auch bei kleineren Modellbaureihen die volle Smart Farming-Ausstattung angeboten wird. Im Vergleich zu den SFF-Anfängen 2017 sei es heute nicht mehr immer notwendig Nachrüstungen zu machen, damit auf einem von der Grösse geeigneten kleineren Traktor ein Isobus-Terminal verfügbar ist.
Grosse Fortschritte beim Pflanzenschutz
[IMG 2]Für die Betreuung der eingesetzten Landtechnik ist Roman Gambirasio zuständig. Er ist der Vertreter des SFF-Partners GVS und Spezialist für Smart Farming-Lösungen.
Wurde vor einigen Jahren noch die Saatgutvereinzelung bei Getreide getestet, liegt der Fokus heute unter anderem beim Feldspritzeneinsatz. Gambirasio nutzt dazu die topmoderne Feldspritze Horsch Leeb 1.4 CS.
Die Feldspritze hat einen engen Düsenabstand von 25 Zentimetern, mit dem die Düsen 30 Zentimeter über dem Bestand näher an der Zielfläche geführt werden. Das reduziert die Abdrift von Tropfen, die weniger lang in der Luft schweben und die Zielfläche schneller erreichen. Dazu wird ein aktiv geführtes Gestänge verwendet, das mit Hydraulikzylindern dem Untergrund angepasst wird.
Die Höhenführung ist mit Ultraschall-Sensoren automatisiert. Der Fahrer muss sich nicht darum kümmern. Erst dank dieser Automatisierung, die ein Fahrer manuell nie erreichen könnte, werden die erwähnten Vorteile realisiert. Mit präziser Technik erreichen die eingesetzten Hilfsstoffe einen höheren Wirkungsgrad.
Eine grosse Herausforderung bei Feldspritzen ist jeweils auch die Veränderung der Tropfengrösse bei sich ändernder Fahrgeschwindigkeit. Um die Menge pro Fläche konstant zu halten, nimmt der Druck bei schnellerer Fahrt zu. Die Tropfen werden kleiner und driften in der Luft leichter ab. Die Horsch-Feldspritze der SFF ist mit einem doppelten Düsensatz ausgestattet, der die zweite Düse zuschaltet, um die Tropfengrösse in einem abdriftarmen Bereich zu halten.
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Die SFF testet, ob die Ökoziele mit Technik erreicht werden
Die neue Spritze ist vollbestückt mit Düsen, Ventilen, Leitungen usw., die mit einer Regeleinheit und Daten des Traktor-Terminals über Isobus verbunden sind. Das ist Voraussetzung für eine automatisierte Gerätebedienung und keine Spielerei. Man erreicht damit eine Präzisionsqualität, die manuell niemals erreicht werden könnte.
Die von der Swiss Future Farm genutzte Feldspritze kostet je nach Ausstattung 50 000 bis 85 000 Franken. Für die SFF-Verantwortlichen ist klar, dass der Einsatz solcher Technik eine angemessene Auslastung voraussetzt, um wirtschaftlich zu sein. Der überbetriebliche Einsatz dürfte darum in Zukunft zunehmen.
Allerdings gilt es zu bedenken, dass hier die Technik durch Mitteleinsparungen auch einen ökologischen Mehrwert bringt. Florian Abt ist zuversichtlich und meint, dass es genau die Aufgabe der SFF sei, die technischen Möglichkeiten heutiger Landtechnik aufzuzeigen und deren Potenzial zu dokumentieren.
Die Feldspritze ermöglicht neue Anbauvarianten
Die Ideen gehen an der SFF noch lange nicht aus. Hightech-Landtechnik ist nicht nur präziser, sondern ermöglicht als Nebeneffekt neue Bewirtschaftungsarten, die von Grund auf ökologischer sind und erst mit den heutigen Möglichkeiten denkbar werden.
Ein Beispiel ist die Bandspritzung bei Zuckerrüben, wie sie die SFF 2023 testet. Bandspritzung ist zwar nichts Neues und seit Jahrzehnten bekannt in Kombination mit Hacken zwischen den Reihen. Neu ist aber die Möglichkeit, die Bandspritzung mit einer konventionellen Feldspritze mit 21 Metern Arbeitsbreite durchzuführen, wie sie die SFF einsetzt.
Die Schlagkraft ist dabei sehr hoch. Der Einsatz kann sich exakt am Entwicklungsstand des Unkrauts ausrichten und muss nicht mit dem Hacken kombiniert werden. Dank GPS-Spurführung schaltet die Feldspritze nur Düsen ein, die sich über der Kulturreihe befinden.
Bei der Bandspritzung werden die Düsenpaare zueinander angewinkelt angebracht, was ein schmales Spritzband erlaubt. Die heutigen Hackgeräte, ebenfalls mit GPS und/oder Kameras gelenkt, können auch immer näher an der Kulturreihe geführt werden. Zur Spurführung für die mechanische wie für die chemische Behandlung werden die Spurdaten von der Zuckerrübensaat auf den Spritz- und Hack-Traktor geladen.
Ein weiteres Beispiel für eine Bewirtschaftungsweise wie sie nur dank hoch entwickelter Smart Farming-Technik möglich ist und einem sonst gar nicht einfallen würde, ist die Bandspritzung bei Winterweizen. Das Getreide wurde mit einem Saatabstand von 12,5 Zentimetern in Doppelreihen gesät. Auch hier konzentriert sich der Pflanzenschutz auf die Saatreihen und der Rest bleibt unbehandelt.
Feldroboter haben momentan keine grosse Bedeutung
Wer bei der SFF futuristische Geräte und Roboter erwartet, wird staunen, wie «konventionell» die Mechanisierung ist.
«Wir arbeiten vor allem mit Daten. Diese regeln die Traktoren und Maschinen in der bereits erwähnten Präzision. Dazu muss die Mechanisierung nicht von Grund auf neu erfunden werden», so Roman Gambirasio.
Als er jedoch das Tor zur Maschinenhalle öffnet, steht dort zuvorderst ein Roboter auf vier Rädern mit einem Anbauraum für Dreipunktgeräte, die man auch am Traktor anbauen könnte. Der Robotti aus Dänemark ist eine Maschine, genau wie man sie sich an einer Future-Farm vorstellt. Ein Roboter, der ohne Menschen (Hack-)Arbeit auf dem Feld erledigt.
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Es braucht den Landwirt,um den Roboter einzustellen
Obwohl der Roboter ohne Fahrer arbeitet, braucht es trotzdem noch den ausgebildeten Landwirt. Er muss ihn zum Feld bringen, die Bedingungen beurteilen, das Gerät einstellen und die Arbeitsqualität überprüfen. Bis zur «echten Autonomie» dauert es also noch einige Jahre.
Bei diesem Roboter ist jedoch das Design neu gedacht worden und hat wenig mit Traktoren zu tun. Das Anbaugerät wird zwischen den Radpaaren links und rechts montiert. Es gibt keine Vorderachs-Entlastung wie beim Traktor und die Wendigkeit ist besser. Und Robotti wiegt nur 3100 Kilo – bei immerhin 150 PS.
Auf beiden Seiten über den Radpaaren befindet sich je ein 75 PS-Motor. Die beiden Verbrennungsmotoren laufen synchron, wie auch die hydraulischen Antriebseinheiten mit Nabenmotoren an allen vier Rädern.
«Wir haben in den letzten drei Jahren gesehen, dass man mit dem Robotti durchaus arbeiten kann. Der Einsatzbereich ist jedoch klein. Aber zum Beispiel für den Gemüsebau, wo viele menschliche Arbeitsstunden pro Hektare anfallen, wird ein Robotti interessant», fasst Gambirasio die bisherigen Erfahrungen zusammen.
Roboter entlastet Arbeitskräfte bei der (teuren) Handarbeit
Gambirasio sieht den Einsatz von Feldrobotern vor allem in Spezialkulturen mit einer hohen Wertschöpfung und hohem Arbeitsaufwand. Der Roboter kann beispielsweise rund um die Uhr Unkraut hacken und so Arbeitskräfte bei der Handarbeit entlasten.
Auf dem Feld orientiert sich der Roboter mit RTK selbständig und ist mit vielen weiteren Sensoren ausgerüstet, mit denen er Unkraut erkennen kann und seine Arbeit entsprechend ausführt. Bei einem Hindernis – nicht nur bei Wildtieren, sondern auch bei Menschen – stoppt der Roboter. Denn man weiss noch nicht, wie Menschen reagieren, wenn sich unbemannte Maschinen auf dem Feld bewegen. Hier braucht es Erfahrung und eindeutige Sicherheitsnormierungen, die bei einer Kollision die Haftung regeln.
Geht es nach Roman Gambirasio, bleiben Feldroboter auf einem durchschnittlichen Landwirtschafts-Betrieb in naher Zukunft jedoch die Ausnahme.
«Wir haben die Technik getestet und Mais gesät. Der Roboter ist prädestiniert für Reihenkulturen, bei denen er sät und später hackt. Die Spuren findet er immer wieder dank GPS. Die Maissaat und andere Feldarbeiten sind heute jedoch so schlagkräftig, da wendet man nur noch wenig Zeit auf pro Fläche. Der Robotti kann hier keine grossen Einsparungen bringen.»
Ein Feldroboter benötigt für die Arbeitsausführung die gleichen Positionsdaten wie sie auch ein konventioneller Traktor benötigt. Wegen seiner autonomen Arbeitsweise ist er jedoch zusätzlich mit vielen weiteren Sensoren bestückt.
Letztlich handelt der Feldroboter nur so, wie er programmiert wurde. Und da benötigt er für jede Parzelle einen Auftrag, der alles beinhaltet, was ein Landwirt in der Kabine seines Traktors fortlaufend entscheiden würde.
