Mit Hightech auf den Acker

Die Agrarwirtschaft eilt mit Siebenmeilenstiefeln in die Digitalisierung. Vor allem die Landmaschinenhersteller legen mit digitalem Hightech eine Innovationskraft an den Tag, von der sich sogar die Automobilbranche ein Scheibchen abschneiden könnte. DEKRA solutions hat sich die Trends im Pflanzenbau näher angesehen.

Die Digitalisierung ist in der Landwirtschaft angekommen. Foto: Shutterstock/Sutadimages
Die Digitalisierung ist in der Landwirtschaft angekommen. Foto: Shutterstock/Sutadimages

Für den Einsatz hochkarätiger Technologien ist gerade die Pflanzenproduktion das perfekte Spielfeld. Mit Kameras bestückte Drohnen liefern von jedem Fleckchen auf dem Acker hochauflösende Bilder, auf denen sich auch Unkräuter, Pilzkrankheiten und Schädlinge genau erkennen lassen. Der Landwirt kann damit Problemstellen punktgenau behandeln, statt wie bisher Pflanzenschutzmittel nur auf der großen Fläche aufzutragen. Auch Traktoren, Erntemaschinen und Anbaugeräte sind zunehmend mit Hightech aufgerüstet. Längst gibt es Landmaschinen, die mit Hilfe von Radar- und Lidarsensoren die Zusammensetzung, Feuchte und Dichte des Bodens ermitteln. Hochautomatisierte Düngemaschinen öffnen zentimetergenau den Boden zwischen den Pflanzenreihen und bringen eine akkurat dosierte Menge Dünger ein. In der Landwirtschaft 4.0, so scheint es, wird der Grat zwischen Wirklichkeit und Science-Fiction immer schmaler. Könnte ein Landwirt eine Flotte von zehn voll automatisierten Traktoren ohne Fahrerkabine per Smartphone über den Acker steuern?

Fahrerlose Systeme sind keine Seltenheit in der Landwirtschaft. Foto: John Deere
Fahrerlose Systeme sind keine Seltenheit in der Landwirtschaft. Foto: John Deere

Die korrekte Antwort muss lauten: Er kann. Nach einem Branchenbericht der Außenwirtschaftsagentur der Bundesrepublik Deutschland (GTAI) über digitale Trends der Wirtschaft in Russland führt das Traktorenwerk VTZ seit einigen Jahren Feldtests mit exakt diesem Setting durch. Auch arbeite die russische Landwirtschaft bereits heute mit Satelliten und Drohnen, um das Pflanzenwachstum in Echtzeit zu überwachen. In den USA wiederum setzen die Landwirte laut GTAI nicht nur auf den Ausbau des Maschinenparks, sondern auch auf die Vernetzung der vorhandenen Technik. Der Trend geht hier klar zu Big Data – mehr Daten sollen erfasst und ausgewertet werden, um Zeit und Produktionskosten zu sparen. Und wie steht es zum Beispiel in Deutschland um die smarte Landwirtschaft?

Wie passen Digitalisierung und nachhaltige Landwirtschaft zusammen?

Digitale Technologien haben in Deutschland Konjunktur, wie eine im April 2020 vorgelegte Studie des Bundesverbands Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien (Bitkom) und des Deutschen Bauernverbands belegt. Die meisten Landwirte sind demnach davon überzeugt, dass die Digitalisierung eine umweltschonende Produktion ermöglicht. Das Portfolio der digitalen Möglichkeiten beginnt mit der vorausschauenden Wartung der Maschinen und Anlagen, bei der die Auswertung von Sensordaten frühzeitig auf drohende Ausfälle aufmerksam macht. Diese Variante nutzen rund 19 Prozent der untersuchten Betriebe. Rund ein Drittel bringt Sensortechnik zur Messung von Klima-, Boden- und Pflanzendaten zum Einsatz. In der gleichen Größenordnung rangieren die Unternehmen, bei denen eine intelligente und teilflächenspezifische Ausbringung von Pflanzenschutz- oder Düngemitteln auf der Agenda steht. 40 Prozent aller Landwirte arbeiten mit Agrar-Apps für Smartphone und Tablet, ebenfalls 40 Prozent steuern ihren Betrieb mithilfe spezieller Farm-Management-Systeme. Mit 45 Prozent vergleichsweise weit verbreitet ist der Einsatz von Landmaschinen, die über GPS gesteuert werden.

Im Traktor warten Assistenzsysteme mit ausgefuchsten Fähigkeiten auf

Tatsächlich spielt der Traktor eine Schlüsselrolle auf dem Weg zur digitalen und nachhaltigen Landwirtschaft. Mit den legendären Bauernschleppern und Ackerdieseln von Allgaier, Deutz und Eicher aus früheren Zeiten haben die modernen Maschinen und Anbaugeräte nur noch wenig gemeinsam. Sie sind leistungsstarke Computersysteme, die mit vielseitigen elektronischen Assistenten zusammenarbeiten. Diese verarbeiten zum Beispiel Daten zu Bodenfeuchte, Bodentyp, Arbeitstiefe und Anbaugerät und ermitteln daraus Empfehlungen für den erforderlichen Zusatzballast. Gut möglich, dass der Mähdrescher künftig Getreide drischt und der Landwirt in der Kabine gleichzeitig die Buchhaltung erledigt. Das Karlsruher Institut für Technologie jedenfalls erforscht derzeit im Verbundprojekt „Fahrerkabine 4.0“, wie ein intelligenter Arbeitsplatz dem Bediener diesen Freiraum im Ernteeinsatz ermöglichen kann.

Hat der elektrische Antriebsstrang im modernen Traktor eine Chance?

Das Sahnehäubchen moderner Traktortechnologie wäre es natürlich, im Antriebsstrang auf elektrischen Vortrieb zu setzen – zumal seit dem 1. Januar 2020 neue Traktoren die Abgasgrenzwerte der Euro Stufe V einhalten müssen. Zwar gibt es hier und da schon Konzepte für einen Hybrid-Elektro-Antrieb, bei dem ein Generator die gesamte Leistung des Verbrennungsmotors in elektrische Leistung für den Elektromotor umwandelt. Ein reiner batterieelektrischer Antrieb kann allerdings bislang zumindest in den schweren Gewichtsklassen den Diesel nicht ersetzen. Schließlich muss ein Traktor in der Lage sein, zwölf Stunden am Tag mit hoher Last die Furchen zu pflügen. Agrarexperten haben ausgerechnet, dass allein die dafür nötigen Akkus zusammen rund 15 Tonnen Gewicht auf die Waage bringen würden. Ein solches Fahrzeug hätte auf dem Feld keine Chance.

Die Zukunft könnte den vollautomatischen Schwarmrobotern gehören

Drohnen helfen den Landwirten bei der Arbeit. Foto: John Deere
Drohnen helfen den Landwirten bei der Arbeit. Foto: John Deere

Wohin die Reise des Elektro-Traktors in Zukunft gehen könnte, das haben zuletzt der Landmaschinenhersteller John Deere und die Technische Universität Kaiserslautern in einem gemeinsamen Forschungsprojekt gezeigt. Der 8,5 Tonnen schwere und 400 PS starke Demo-Traktor bezieht den Strom über ein Kabel von einem mobilen Trafo am Feldrand aus dem öffentlichen Stromnetz. Das bis zu 1.000 Meter lange Kabel läuft auf einer fest am Fahrzeug installierten Trommel. Während der Fahrt wird das Kabel automatisch ab- und aufgerollt. Ein Roboterarm legt es zentimetergenau neben der ersten Fahrspur ab und nimmt es auf der nächsten Fahrspur wieder auf. Ein Computer berechnet die ideale Fahrspur und steuert den Antrieb sowie die Robotik-Anwendungen. Und wie sehen die Landwirte ihre Zukunft im Jahr 2030? Die Bitkom-Studie hält dazu spannende Antworten bereit: 46 Prozent der Befragten rechnen mit vollautomatischen Feldrobotern, die eigenständig Unkräuter, Krankheiten oder Schädlinge erfassen. 38 Prozent denken, dass dann fahrerlose Landmaschinen selbstständig auf den Feldern im Einsatz sein werden.

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