Arbeitsfeld
Beschreibung
Die fortschreitende Digitalisierung der Landwirtschaft ebnet den Weg für Agrarroboter. Das Potenzial der Agrarrobotik ist vielseitig: Durch die Automatisierung repetitiver Aufgaben sollen Landwirte und Landwirtinnen Freiraum gewinnen, um sich auf andere Bereiche der Betriebsführung zu konzentrieren. Zudem können kleinere und leichtere Landmaschinen mit einer bodenschonenden Arbeitsweise entwickelt werden.
Nach den ersten drei Projektjahren der „Pflanzenbausysteme der Zukunft“ zeigt sich das Potenzial des kleinräumigen Anbaus aus ökologischer und
agronomischer Perspektive, jedoch wird auch der Optimierungsbedarf der eingesetzten Roboter deutlich, damit ein wirtschaftlicher Einsatz möglich wird. Dies ist auf einen erhöhten Arbeitsaufwand
bei Rüstzeiten und Fehlerbehebung zurückzuführen, welcher sich im Streifenanbau auf eine kleinere Fläche je Kultur verteilt und somit stärker ins Gewicht fällt als auf größeren, uniformen
Flächen. Ebenso ergab der Versuchsaufbau weitere Herausforderungen für die Feldroboter: Die Kleinräumigkeit der bearbeiteten Parzellen forderte durch direkte Nachbarschaft zu Parzellen mit teils
hohem Bewuchs die Umfeldsensorik der Feldroboter stark. Ebenso war die Versuchsfläche durch unterschiedliche und teils starke Hangneigung eine Herausforderung für die Feldroboter. Zwar konnte der
Einsatz von Pflanzenschutzmitteln stark reduziert werden, jedoch wurde stattdessen auf mechanische Unkrautregulierung mit einer entsprechenden Steigerung der Anzahl Überfahrten gesetzt. Dies
resultierte in höheren Maschinenkosten, die im Falle der Roboter teilweise auch als Lernkosten im Umgang mit der neuen Technik zu betrachten sind. Durch den technologischen Fortschritt und den
technischen Reifeprozess der Feldroboter wird jedoch eine Verringerung der Rüstzeiten und Notwendigkeit der Fehlerbehebung erwartet.
In der zweiten Projektphase ab 2025 werden die Erkenntnisse aus der ersten Phase in eine Weiterentwicklung des Pflanzenbausystems umgesetzt, ohne
jedoch das grundsätzliche Versuchsdesign zu verändern. So wird beispielsweise die Lupine, die sich in den ersten Jahren als nicht konkurrenzfähig erwiesen hat, durch eine zweite Sojabohne in der
Fruchtfolge ersetzt. Auch der Winterweizen ist nun ein zweites Mal gesetzt und substituiert den wirtschaftlich schwächeren Winterroggen. Zudem wird der AgXeed Agbot nicht mehr nur in den
Sommerungen eingesetzt, sondern übernimmt auch die Aussaat und Pflege des Wintergetreides. Darüber hinaus wird die Robotertechnik nicht mehr nur aus arbeitswirtschaftlicher und
betriebswirtschaftlicher, sondern im Arbeitspaket Umweltökonomie auch aus ökologischer Sicht im Sinne des Life Cycle
Assessment betrachtet. Im besten Fall zeichnet sich durch Lerneffekte im Umgang mit der neuen Technik und Weiterentwicklung innerhalb der Anbauverfahren eine ökonomisch positive Entwicklung des
Agrarrobotikeinsatzes ab.
Team
Stefan Kopfinger bringt zusammen mit Andreas Hofer und Stephan Sighart die vorhandene Feldrobotik zum Einsatz.
Beat Vinzent kümmert sich gemeinsam mit Maximilian Gerauer um die Anlage, Pflege, Bonitur und Ernte der streifenförmigen Pflanzenbestände.
Das Team Agrarrobotik ist Teil des LfL Instituts für Landtechnik und Tierhaltung, Arbeitsbereich Digitalisierung, am Standort Ruhstorf an der Rott.
Wissenschafltiche Veröffentlichungen
Kopfinger, S.; Vinzent, B. (2021):
Erprobung und Bewertung eines autonomen Feldroboters