Forschungs- und Innovationsprojekt
Erprobung, Bewertung und Optimierung von automatisierten Verfahren zur mechanischen Unkrautregulierung

Farmdroid FD 20 beim säen von Zuckerrüben

Agrarroboter Farmdroid FD 20

Hintergrund

Im Bereich der mechanischen Unkrautregulierung sind verschiedene Automatisierungsgrade möglich:
Der Einstieg ist die automatische Reihenführung. Hier wird das Hacken zwischen den Reihen erleichtert, indem die Fahrbahn des Schleppers bzw. die Position der Hackmaschine an die Reihen angepasst wird. Die Reihen werden von Sensoren erfasst, oder durch RTK GNSS bestimmt. So kann das Hackwerkzeug zwischen den Reihen gehalten werden und dort das Unkraut entfernen.
Unkraut ist jedoch nicht nur zwischen den Reihen, sondern auch in den Reihen der Kulturpflanzen. Weder mit konventionellen Hackgeräten noch mit der automatischen Reihenführung können diese Unkräuter entfernt werden. Hier folgt nun meist das arbeitsintensive Aushacken per Hand. Als Alternative gibt es jedoch auch automatische Hackgeräte, welche über Sensorik verfügen, die ein Erkennen der Nutzpflanze bzw. des Unkrauts ermöglicht. Aktive Werkzeuge hacken somit selektiv das Unkraut in der Reihe und umgehen die Nutzpflanze.

Ziel

Die bisher beschriebenen Technologien erfordern einen Schlepper mit einem ständig präsenten Fahrer. Es gibt jedoch auch Maschinen, die ohne Schlepper und ohne Fahrer auskommen. Autonome Hacktechnik, also Roboter bzw. autonom fahrende Maschinen , erledigen das Hacken selbstständig ohne Fahrer und menschliches Eingreifen. Hier gibt es zum einen Spezialmaschinen mit integrierten Werkzeugen und zum anderen Plattformen, bei denen – wie an einem Schlepper – verschiedene Werkzeuge bzw. gezogene Maschinen angebracht werden können.
Ziel ist es vorhandene automatisierte Systeme zu testen und deren Praxistauglichkeit und Eignung zu prüfen und zu bewerten.

Übersicht zu automatisierten Systemen zur mechanischen Unkrautregulierung

Übersicht Unkrautregulierung

Methode

Zunächst werden marktverfügbare Technologien recherchiert und verglichen. Im Anschluss werden Technologien ausgewählt, welche in Tast- und Exaktversuchen erprobt und bewertet werden.
Aus den Ergebnissen der Versuche werden anschließend technologiespezifische Optimierungsvorschläge abgeleitet. Dies geschieht vor allem im Hinblick auf die bayerischen Agrarstrukturen.
Ebenso wird ein gesamtbetrieblicher Bewertungsansatz entwickelt, in dem Ertragseffekte, arbeitswirtschaftliche Effekte, Risikoaspekte und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung eingebunden werden. Auf dessen Basis werden die untersuchten Technologien bewertet.
Des Weiteren werden Strategien zum effizienten Einsatz dieser kapital- und wissensintensiven autonomen und automatisierten Technologien entwickelt und bewertet. Hierzu werden Konzepte ausgearbeitet, die eine hohe Auslastung der Technologien sicherstellen.

Aktuelle Projekte

  • Erprobung und Bewertung des autonomen Sä- und Hackroboters Farmdroid FD20 (Farmdroid ApS., Rødding, Dänemark) in einem Tastversuch
  • Erprobung und Bewertung des autonomen Hackroboters Oz (Naïo Technologies, Escalquens., Frankreich)
  • Durchführung einer Felddemonstration von automatisierter Hacktechnik
Agrarroboter Farmdroid FD 20 beim säen von RübenZoombild vorhanden

Farmdroid FD 20
Farmdroid FD 20
Die Arbeitsgruppe Agrarrobotik der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft erprobt derzeit den Farmdroid FD20, einen Agrarroboter, der autonom Rüben sät und hackt.

Video: Farmdroid FD 20 Externer Link

Naio OzZoombild vorhanden

Naio Oz
Naio Oz
Der Feldroboter Oz erkennt über optische Sensoren die Reihen und kann mit verschiedenen Werkzeugen ausgestattet werden. Hier ist er mit Gänsefußhacken und Fingerhacken ausgerüstet und entfernt das Unkraut zwischen den Reihen.

Ergebnisse

Mit vorläufigen Ergebnissen ist nach einer erfolgreich abgeschlossenen Saison zu rechnen. Auf Grund der Witterungs- und Wachstumsschwankungen und damit auch des Unkraut Vorkommens ist eine zuverlässige Aussage erst am Ende des Projektes möglich.

Ausgewählte thematisch relevante Publikationen

Projektinformation
Projektleitung: Stefan Kopfinger
Projektbearbeiter: Stephan Sighart
Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2022
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen/Fördernummer: A/19/11