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Aus dem Projekt "Agropole"

Zukunft auf dem Acker mit Feldrobotern

Schlepper, die ohne Fahrer schwere Gerätschaften über den Acker ziehen und Felder bewirtschaften, und Roboter, die Unkräuter erkennen und selektiv und punktuell bekämpfen – Sieht so die Zukunft des Ackerbaus aus? Über den Stand der Entwicklung und zwei innovative Lösungsansätze aus der deutsch-niederländischen Grenzregion informierte Agrobusiness Niederrhein e.V. bei einer Veranstaltung auf dem Kartoffelhof Sieben in Tönisvorst.

Rund 70 Teilnehmende waren der Einladung gefolgt und versammelten sich an einem sonnigen Oktobermorgen auf dem Hof der Familie Sieben. Die Veranstaltung fand im Rahmen der beiden Projekte „Cross Innovation Lab – NiederRhein“ und „Agropole“ statt, in die der Verein aus Straelen involviert ist.

Einen beeindruckenden Auftakt am Veranstaltungstag machte das niederländische Start-up AgXeed. Das autonome Fahrzeug, welches einen Traktor ersetzt, wurde von Philipp Kamps vorgeführt und direkt auf dem Acker der Familie Sieben getestet. Der Roboter kann die herkömmlichen Anbaugeräte zur Bodenbearbeitung ziehen und so den Acker bewirtschaften, ohne dass ein Fahrer auf der Maschine sitzt.

Damit das funktioniert, müssen zunächst Vorbereitungen wie die genaue Flächenbemessung und die Einstellung der Maschine je nach Anbaugerät erfolgen. Vor dem Start wird festgelegt, wie das Fahrzeug den Acker bearbeiten soll, also welche Spuren gefahren werden und wie breit beispielsweise das Vorgewende ist. Die zugehörige Software berechnet hierzu Routen, die besonders effizient und bodenschonend sind. Über das GPS System fährt das Fahrzeug danach autonom exakt diese Strecke ab. Der Antrieb erfolgt über einen Dieselmotor, welcher einen elektrischen Generator antreibt. Die auf diese Weise erzeugte elektrische Leistung wird dann feinfühlig steuerbar an die Elektromotoren für den Fahrantrieb, die Zapfwelle und bei Bedarf auch an das Anbaugerät weitergegeben.

Um auf Hindernisse reagieren zu können, wird die Umwelt über Ultraschall und Lasersensoren (LiDAR) wahrgenommen und analysiert. So stoppt der Roboter bei unerwarteten Hindernissen auf der kalkulierten Strecke automatisch, um mögliche Gefahrensituationen vorzubeugen. Während der ganzen Fahrt werden Informationen über das Anbaugerät und die Maschine erfasst und auf einer Cloud gespeichert, sodass diese für zukünftige Arbeitsschritte abrufbar sind. Anders als bei herkömmlichen Schleppern können die aufgezeichneten Daten zusätzlich genutzt werden, um die Bodenstruktur genauer zu analysieren.

Für die rund 70 Teilnehmenden der Veranstaltung klang das alles zunächst sehr futuristisch, dabei „wurde das Rad hier nicht neu erfunden“, sagt Philipp Kamps. Denn die Mechatronik und die Anbaugeräte waren bereits vorhanden und bekannt. So sind ein 115 kW Dieselmotor von der Firma Deutz sowie eine Walterscheidt Dreipunkt Hydraulik im Fahrzeug verbaut. Nach der Einführung und Erläuterung der notwendigen Vorbereitungen am Tablet ging es dann endlich auf den Acker, an dem sich die Gruppe versammelt hatte. Dort betrachteten die Zuschauerinnen und Zuschauer staunend wie das Gespann mit 150 PS den Acker grubberte und mit einer Geschwindigkeit von bis zu 13 km/h präzise eine Bahn nach der anderen abfuhr. Besonders bodenschonend wird das Fahrzeug durch das Raupenfahrwerk. Die ersten Roboter des niederländischen Start-ups wurden bereits verkauft und werden 2022 von den ersten Unternehmen in Betrieb genommen. Sie können dann in Kombination mit herkömmlichen Anbaugeräten eingesetzt werden.

Philipp Kamps stellt den autonomen Schlepper des niederländischen Start-ups AgXeed vor (Foto: Agrobusiness Niederrhein e.V.)

Das zweite, etwas kleinere Modell eines Feldroboters wurde von Vertretern der Hochschule Rhein-Waal vorgeführt. Der Feldroboter entstand in Kooperation mit der Landwirtschaftskammer und Unternehmen aus der Region. Der elektrisch angetriebene Mini-Roboter erreicht eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 8 km/h. Zur Anwendung könnte dieser Roboter vor allem im Bereich des Pflanzenschutzes kommen, wo Professor Dr. Karsten Nebe großes Potential in der Praxis sieht. Das Gerät besitzt einen Arm und ein Kamerasystem, welche die gezielte Unkrautbekämpfung ermöglichen. Dabei liegt die Schwierigkeit in der genauen Bestimmung von Unkräutern auf dem Feld. Der Roboter steckt noch im Entwicklungsprozess, gibt aber schon mal einen Vorgeschmack, was in Zukunft möglich ist.

Nebe räumt ein, dass der Feldroboter noch weit entfernt von der Markteinführung ist. Er betont jedoch, dass der Roboter zeigt, wie fruchtbar die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen aus der Praxis und Hochschulen sein kann, und dass innerhalb eines halben Jahres grobe Ideen in einen ersten Prototyp umgesetzt werden können. Die Teilnehmenden aus der landwirtschaftlichen Praxis lädt er ein, bei ähnlichen oder anderen betrieblichen Herausforderungen Kontakt zu Hochschulen aufzunehmen, um gemeinsam innovative Lösungen für die Praxis zu entwickeln.

Zum Ausklang der Veranstaltung diskutierten die Gäste und Referenten bei warmer Kartoffelsuppe über die Zukunft von Landwirtschaft und Gartenbau.

Prof. Dr. Karsten Nebe (r.) von der Hochschule Rhein-Waal stellt gemeinsam mit Ahmed Abdellatif und Omed Amed (dritter und zweiter v.r.) den Prototypen des Feldroboters zur teilflächenspezifischen Unkrautbekämpfung vor (Foto: Agrobusiness Niederrhein e.V.)

Dieser Bericht wurde im Rahmen des Agropole-Projekts verfasst. Das Projekt ist Teil des INTERREG-Programms Deutschland-Nederland. Es wird mitfinanziert durch die Europäische Union, die Provinz Limburg und das MWIDE NRW. Ziel des Projekts ist es, die grenzüberschreitende Zusammenarbeit im Agrobusiness zu fördern, um die Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft der Branche zu stärken.