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26.11.2019

Feldmaschinen werden autonomer

Landmaschinen, die selbstständig ihre Runden über den Acker drehen, werden das Bild der Landwirtschaft immer mehr prägen. Das offenbart eine Fraunhofer-Analyse.

Landmaschinen werden künftig mit zunehmendem Grad der Autonomie unterwegs sein.
Landmaschinen werden künftig mit zunehmendem Grad der Autonomie unterwegs sein.
Quelle: 
Albrecht Fietz/Pixabay; CC0

Wie entwickeln sich Automatisierung und Autonomisierung in der Landwirtschaft? Dieser Frage sind Forscher des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering (IESE) gemeinsam mit der Kleffmann-Gruppe nachgegangen. Das Ergebnis: Die Feldarbeit wird immer autonomer. Damit steigt auch die Flächeneffizienz, und die Umweltbelastungen sinken.

Zuerst in Europa und Nordamerika

Die Wissenschaftler haben für ihre Analyse zahlreiche Experten befragt und aus deren Einschätzungen Szenarien für die Zeit bis 2045 entwickelt. Für rein menschengesteuerte Maschinen sagt die Untersuchung praktisch keine Weiterentwicklung mehr voraus. Systeme, in denen heute schon Software die menschlichen Nutzer unterstützt, werden hingegen zunehmend autonomer bis hin zu vollautonomen Feldmaschinen, die schließlich selbst ihre Arbeitspläne erstellen. Getrieben wird diese Entwicklung vor allem durch den europäischen und den nordamerikanischen Markt.

Bodenverdichtung vermeiden

Die Studie sieht jedoch deutliche Unterschiede in der Autonomisierung zwischen den einzelnen Aufgaben im Verlauf eines Anbaujahres. Schritte, die eine hohe Zugleistung der Maschinen erfordern und bislang eine hohe Bodenverdichtung zur Folge haben – Bodenbearbeitung und Gülle-Ausbringung –, dürften künftig autonom erfolgen, um durch optimierte Routen den Einfluss auf den Boden zu minimieren. Ähnliches prognostiziert die Studie für den Transport der Ernten.

Individuelle Behandlung der Pflanzen

Wichtig wird die Autonomie außerdem für alle Schritte, die sich dadurch optimieren lassen, dass sie einzelne Pflanzen oder Teilflächen individuell behandeln: Saatgut, mechanische Unkrautbekämpfung, mineralische Düngung und Pflanzenschutz. Das führt nicht nur zu einer optimierten Flächenleistung. Auch der Bedarf an Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ist geringer. Durchgeführt werden diese Aufgaben der Studie zufolge teils durch autonome Maschinen, teils durch vernetzte Roboterschwärme. Für Reihenkulturen wie Mais und Zuckerrüben existieren erste derartige Lösungen bereits.

Langsamer Verlauf der Autonomisierung

Nicht zuletzt wegen der Kosten und Abschreibungsdauer der Feldmaschinen erwarten die Experten, dass sich die Autonomisierung eher langsam ausbreitet. Unterschiede dürften dabei auch durch die Rahmenbedingungen der jeweiligen Regionen und die Feldgrößen der jeweiligen Landwirte bedingt sein.

bl

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