„Entwicklung von Streifensaat­modulen für autonome landwirtschaft­liche Arbeits­maschinen – Schwarmsaat“

Table of contents

1. 1. 1. Kurzbeschreibung
      2. Zielsetzung
      3. Arbeitsschritte
      4. Projektlaufzeit
      5. Projektfinanzierung
      6. Kooperationspartner
      7. Kontakt

Kurzbeschreibung

Die mechanische Bearbeitung von Ackerböden verbessert zum einen die Wachstumsbedingungen für Kulturpflanzen bzw. die Fruchtbarkeit und soll zum anderen die Ertragsfähigkeit des Bodens erhalten. Allerdings kommt es dabei zu einer Oxidation des Mineralbodens durch den Kontakt mit Luftsauerstoff. Dies bedeutet, dass der Kohlenstoff, der Grundbaustein von Humus, mit Sauerstoff zu CO2 reagiert. Es wird zwar gleichzeitig neues organisches Material von der Oberfläche eingemischt, bei zu intensiver Bodenbearbeitung nimmt die Bodenfruchtbarkeit jedoch auf Dauer ab. Aus dieser Betrachtung sollte die Bodenbearbeitung auf ein Minimum reduziert werden.

Eine besonderes Anbauverfahren stell die Streifensaat dar, bei der nur ein schmaler Bodenstreifen um das Säschar bearbeitet wird. Es handelt sich um eine Kombination aus Mulchsaat und Direktsaat. Vorteilhaft sind die Kosten- und Dieselersparnisse, das gesteigerte Erosionsschutzpotential durch die Stroh- oder Mulchauflage und die Erhöhung der Wasserinfiltrationsleistung der unbearbeiteten Fläche durch die reduzierte Bodenbearbeitung. Da weniger Boden bewegt wird, erwärmt und trocknet der gelockerte Streifen schneller, was Vorteile bei Keimung und Jugendentwicklung bringt. Durch die Nicht-Bearbeitung des restlichen Bodens kann dort nur sehr wenig Wasser verdunsten, somit wird einer Austrocknung des Bodens grundsätzlich entgegengewirkt.

Zielsetzung

Das Streifensaat-Verfahren wird heute üblicherweise als kombiniertes Verfahren durchgeführt. Dabei finden Bodenlockerung und Aussaat in einem Arbeitsschritt statt. Durch den hohen Zugkraftbedarf der Lockerungszinken und die hohen Maschinengesamtgewichte werden zum ziehen dieser Maschinen schwere und Leistungsstarke Traktoren benötigt.          

Parallel zu den klassischen Traktoren als Zugmaschinen erobern aktuell selbstfahrende, hochautomatisierte Trägermaschinen (Ag-Bots) den Markt. Ag-Bots können unabhängig von menschlichem Bedienpersonal kollaborativ oder einzeln Feldarbeiten durchführen und bieten daher Kostenvorteile für die Landwirte.

Die Zielstellung des Projektes besteht in der Entwicklung von Streifensaatmodulen für hochautomatisierte landwirtschaftliche Trägermaschinen. Im Gegensatz zu den bekannten, mittels Zugmaschine bewegten Streifensaatgeräte besteht der Lösungsansatz in der Aufteilung der Streifensaat in Funktionseinheiten sowie in der Funktionserweiterung.

Arbeitsschritte

Die Funktionseinheiten Tiefenlockerungsmodul sowie Aussaatmodul sollen als unabhängige, frei kombinierbare Werkzeugmodule ausgeführt werden. Diese Module lassen sich in autonome Ag-Bots (Schwarmmaschinen) einkoppeln und so unabhängig einsetzen. Dadurch und durch die Skalierbarkeit lassen sich Flächenleistung und Schlagkraft der Module mit Hilfe der Schwarmmaschinen optimal auf die Bedürfnisse des Landwirts anpassen. Die Aufteilung in unabhängige Module erlaubt einen getrennten Einsatz von Lockerungsmodul und Aussaatmodul. Die Einsatzflexibilität erhöht sich, da beide Funktionsmodule ohne Mehrkosten von zwei selbstständigen Geräten zu den jeweils optimalen Zeitpunkten auf dem Feld verwendet werden können.

Für einen optimalen Bodenschluss des Saatgutes wird ein adaptives Rückverfestigungs-werkzeug entwickelt. Dieses bestimmt in Abhängigkeit von Bodenparametern wie Feuchte oder Textur den notwendigen Anpressdruck und gewährleistet damit beste Keimbedingungen bei wechselnden Bodenbedingungen.

Um eine möglichst hohe Kompatibilität mit aktuellen und zukünftigen Ag-Bot-Trägerfahrzeugen zu ermöglichen, wird eine intelligente Maschine-zu-Maschine Kommunikation entwickelt. Entgegen der aktuellen Traktor-Geräte-Kommunikation ist die M2M-Schnittstelle aktuell noch nicht ausreichend standardisiert und bietet auch nicht den notwendigen Funktionsumfang für einen autonomen Schwarmeinsatz.

Projektlaufzeit

01.04.2023 - 30.09.2025

Projektfinanzierung

Kooperationspartner

Kontakt