Im Schwarm übers Feld

Es geht um einen Paradigmenwechsel in der Landtechnikentwicklung von „schneller, stärker, größer“ zu „intelligenter, prozessflexibel und vernetzt“. Das heißt, ein Bediener kontrolliert eine Anzahl selbstfahrender hochautomatisierter und auch kleinerer Arbeitsgeräte. Der Traktor wird praktisch eine große Maschine, die als Zentrale fungiert. Im Bereich der Automation spricht man hier von kollaborierenden Robotern, kurz Cobots, also von Maschinen, die mit Menschen in einem gemeinsamen Arbeitsraum interagieren.

Ziel ist die Entwicklung, Produktion und Vermarktung eines Systems selbständig fahrender, aber in einem Schwarm operierender Gerätemodule. Dabei sollen die Schwarmeinheiten zwar miteinander kommunizieren, aber nicht völlig autark arbeiten. Der Autonomiegrad wird dabei vom System an die Bedingungen sowie an die Qualifikation und Belastbarkeit des Bedieners angepasst.

Man kann sich den Feldschwarm wie eine Gruppe kleiner Selbstfahrer vorstellen, die durch konfigurierbare Werkzeugeinheiten an die konkrete Aufgabenstellung für die Feldarbeit angepasst werden. Es sind also Geräte, die zusätzlich eine eigene dieselelektrische Energieversorgung haben und Traktionskräfte auf den Boden übertragen können. Die Traktion wird einerseits durch aktive Prozesswerkzeuge und andererseits durch spezifische Traktionskomponenten erzeugt, die nicht unbedingt dem klassischen gummibereiften Rad gleichen. Das erste Anwendungsfeld ist Bodenbearbeitung und Aussaat, später sollen dann auf Basis der Trägermaschine weitere Prozessmodule für Düngung und Pflanzenschutz hinzukommen. Der Traktor wird als Universalmaschine erst mal nicht verschwinden, aber sein Anteil wird geringer. Denn die großen Zugtraktoren geraten unter Wettbewerbsdruck, weil man mit dem Feldschwarmsystem Bodenbearbeitung auch mit Standardtraktoren effizient machen kann.

Zu den konkreten Vorteilen der Schwarmtechnologie gehört unter anderem die Einsparung von Antriebsleistung durch Leichtbau und ein höherer Traktionswirkungsgrad im Vergleich zum Traktor, ortsspezifische Werkzeugeinstellungen und die gute Skalierbarkeit des Systems für die  Flächenleistung. Weitere Vorteile entstehen durch die flexiblen Einsatzmöglichkeiten des Systems. 

Kern von Landwirtschaft 4.0 ist die Zusammenführung von Maschinenautomatisierung und Verfahrensautomatisierung durch Farm-Management-Systeme. Der Landwirt wird sich zum Manager seiner betrieblichen Abläufe entwickeln und in größerem Umfang auf qualifizierte Dienstleistungen in Planung, Auswertung und Technikeinsatz zurückgreifen. Die sogenannte Zero Defect Operation ist zwar in der Zukunft technisch denkbar. Sie steht aber wirtschaftlich nicht in Balance zu den eingesparten Kosten für einen Bediener. Deshalb sehen wir eine gemeinsame Kontrolle, also shared control,  zwischen einem Automatisierungssystem und dem Menschen als eine alternative Herangehensweise an moderne Automatisierungslösungen.

Wir haben das erste Jahr der Entwicklung abgeschlossen und bereiten uns jetzt auf eine Zwischenbegutachtung vor. Danach wird das System in die Felderprobung gehen, die in dem von Sachsen geplanten 5G Test- und Experimentierfeld stattfinden soll.

Interview: Beatrix Boldt