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Studie zur Autonomisierung der Landmaschinentechnik

Bleiben fahrerlose Landmaschinen eine Zukunftsversion oder werden sie im Jahr 2045 aus dem Berufsalltag kaum mehr wegzudenken sein? Eine Studie gibt Aufschluss über die Entwicklung der Technik.

Die Entwicklung und Einführung von Landmaschinen auf hochautomatisiertem bis hin zu fahrerlosem Level wird starke Auswirkungen auf die zukünftige Form der globalen Landwirtschaft haben. Dies wirft zwangsläufig die Frage auf, wie schnell und wann die neuen Technologien den Markt erobern und bestimmen werden.

Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) hat in Zusammenarbeit mit der Kleffmann-Group (KG) eine Studie durchgeführt, die sich mit dem Stand der Technik sowie mit der zukünftigen weltweiten Entwicklung des Marktes für autonome Landmaschinen beschäftigt. Die Studie basiert auf Expertenbefragungen und entwickelt mithilfe eines empirischen Modellierungsansatzes mögliche Zukunftsszenarien bis zum Jahr 2045.

Zunächst liegt der Fokus jedoch vor allem auf der automatischen Maschinenoptimierung im laufenden Betrieb.

Demnach werden Assistenzsysteme in der Lage sein, komplexere Betriebsvorgänge zu unterstützen, da sie mit mehr Kameras und Sicherheitsfunktionen ausgestattet sein werden. In der Langzeitperspektive wird sich die Klasse der überwachten autonomen Maschinen weiterentwickeln, mit geringeren Anforderungen an die Anwesenheit und Qualifikation einer Aufsichtsperson.

Die bereichs- und anwendungsspezifischen autonomen Bearbeitungsschritte werden in universellere Aktions- und Arbeitsformen übergehen. Die Klasse der völlig autonomen Maschinen wird sich von reinen Demosystemen über die Zwischenstufe von Systemen, die mit definierten Plänen autonom auf dem Feld agieren, langfristig hin zu Systemen entwickeln, die eine Grobplanung über andere Systeme erhalten und dann völlig autonome Aktionen durchführen.

Fokus auf die einzelne Pflanze

Zukünftig sollen Arbeitsschritte mit hohen Anforderungen an die Zugleistung, wie z.B. die Bodenbearbeitung oder die Ausbringung von organischem Dünger, von bestehenden Traktorsystemen und Anbaugeräten unter Berücksichtigung einer möglichst geringen Bodenverdichtung autonom durchgeführt werden. Eine ähnliche Entwicklung erwarten die Studienverfasser für Logistikaufgaben wie den Transport von Erntegut oder Gülle.

Die Arbeitsschritte Saatgut, mechanische Unkrautbekämpfung, mineralische Düngung und Pflanzenschutz hätten ein hohes Potenzial, in Zukunft durch autonome Maschinen oder Roboterschwärme ersetzt zu werden. Diese Arbeitsschritte haben durch teilflächenspezifische Applikationen das höchste Potenzial zur Effizienzsteigerung. Insbesondere bei Reihenkulturen (z.B. Mais und Zuckerrüben) gibt es bereits autonome Ansätze, mit unterschiedlichen Robotergrößen bis hin zu Roboterschwärmen. Bei der Ernte sind neue Ansätze denkbar, wie z.B. die Aufteilung in einzelne Arbeitsschritte. Zunächst liegt der Fokus jedoch vor allem auf der automatischen Maschinenoptimierung im laufenden Betrieb.

Zusammenfassend zeigt sich, dass durch die zunehmende Automatisierung in der Landwirtschaft der Fokus stärker auf die einzelne Pflanze gerichtet sein wird und die Arbeitsschritte rund um die Pflanze aufgrund der potenziellen Effizienzsteigerung durch reduzierten Ressourceneinsatz zunehmend automatisiert werden. Jedoch ist erkennbar, dass der Wandel hin zu autonomen Agrarsystemen einem eher langsamen, aber kontinuierlichen Prozess folgt.

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Artikel geschrieben von

f3 - farm. food. future.

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