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Feldroboter als grosse Hoffnungsträger im Pflanzenbau der Zukunft

Automatisierung und Digitalisierung verändern die Landwirtschaft nachhaltig. Besonders die Feldroboter standen bei einem länderübergreifenden Forschertreffen bei Agroscope im Fokus.


Der Einsatz von Feldrobotern war einer der Schwerpunkte am ersten Tag des 22. Arbeitswissenschaftlichen Kolloquiums bei der Forschungsanstalt Agroscope in Tänikon TG. Forscherinnen und Forscher aus Deutschland, Österreich und der Schweiz tauschten sich über die neuesten Erkenntnisse und Studien in Sachen Automatisierung und Digitalisierung in der Landwirtschaft aus.

Zu wenig autonom – zu lange Wartezeiten

Noch gibt es viel Entwicklungspotenzial, wie das Referat von Franz Handler vom Francisco Josephinum, einer österreichischen Ausbildungsstätte für Landwirtschaft, Landtechnik, Lebensmittel- und Biotechnologie zeigte. So kommt es beim Einsatz von Feldrobotern oft zu grossen Wartezeiten.

Das Hauptproblem besteht in der begrenzten Autonomie der heutigen Roboter. Ein Roboter kann mittlerweile zwar selbständig auf ein Transportfahrzeug – und später auch wieder hinunter – fahren, aber noch nicht selbständig die Feldparzelle wechseln, um dort weiterzuarbeiten. Auch kann er sich nicht selbständig von einer Arbeitsaufgabe zur nächsten umrüsten. Er kann also nicht zuerst mähen und sich dann selbständig so umrüsten, dass er anfangen kann zu hacken. Für solche Veränderungen braucht es nach wie vor den Menschen. Dieser Mensch wird in der Welt der Feldroboter «Bedienperson» genannt.

Sechs Roboter wären ideal

Franz Handler hat verschiedene Szenarien mit einer Forschungsgruppe simuliert. Es zeigte sich, dass die ablaufbedingte Wartzeit sinkt, wenn mehr Roboter gleichzeitig auf dem Feld sind. Heisst: Die Bedienperson muss also kaum warten, bis der Roboter seine Arbeit erledigt hat, sondern ist beim Einsatz von beispielsweise sechs gleichzeitig arbeitenden Robotern stets gut ausgelastet.

Bei sechs Robotern liegt gemäss der Studie auch die Grenze, wie Handler betont. Denn kommen noch mehr Roboter zum Einsatz, kann eine einzelne Bedienperson irgendwann den Anforderungen der verschiedenen Geräte nicht mehr gerecht werden. Durch diese Überforderung kommt es zu neuen Wartezeiten.

Roboter arbeiten auch nach Feierabend weiter

Auch die Feldgrössen spielen eine grosse Rolle im Hinblick darauf, wie effizient Landwirtinnen und Landwirte Feldroboter einsetzen können. So ist zum Beispiel die Vor- und Nachbereitungszeit bis die Roboter für ihren Arbeitseinsatz bereits sind, dann am höchsten, wenn das Feld nur eine Hektare umfasst. Steigt die Grösse auf 10 Hektaren an, sinkt dieser Aufwand relativ gesehen.

Ein weiterer Vorteil der Feldroboter: Die Bedienperson kann bereits Feierabend machen, während der Roboter je nach Feldgrösse noch lange autonom weiterarbeitet. Diese Tatsache sollte im Sinn der Arbeitseffizienz unbedingt genutzt werden, so Franz Handler.

Roboter für weniger verdichtete Böden

Auch Winfried Fechner von der Martin-Luther-Universität im deutschen Halle-Wittenberg präsentierte in seinem Referat neue Erkenntnisse zum Einsatz von Feldrobotern. Er sieht in leichten Feldrobotern vor allem auch eine Chance zur Reduktion der Bodenverdichtung. Grosse Landmaschinen erreichen heute ein Gewicht von bis zu 10 Tonnen, was unseren Böden stark zusetzt. Dadurch sind die meisten landwirtschaftlich genutzten Böden stark verdichtet. Dies schränkt die Wasser- und Luftleitfähigkeit ein und hat damit negativen Einfluss auf das Pflanzenwachstum und die -gesundheit. Fechner betonte, dass es das Ziel sein sollte von diesen schweren Maschinen wegzukommen. Das Mittel dazu: leichte, autonom arbeitende Feldroboter. Diese seien ideal, wenn die Parzellengrössen nicht allzu gross sind, was gleichzeitig auch besser für die Biodiversität sei, sagte Fechner. So gesehen könnten Feldroboter künftig also auch zu gesünderen Böden und mehr Biodiversität beitragen. Insbesondere in der Schweiz, wo die Felder in der Regel kleiner sind als in Deutschland.

Das Arbeitswissenschaftliche Kolloquium bei Agroscope gab damit einen guten Einblick in das wichtige aktuelle Forschungsgebiet der Landwirtschaft: die zunehmende Automatisierung und Digitalisierung. Stets mit dem Ziel der Arbeitseffizienz – und immer öfter auch mit ökologischen Anliegen, welche mit Robotern ebenfalls schneller erreicht werden könnten.

Elisabeth Quendler


Elisabeth Quendler und Veronika Michitsch waren der Veranstaltung live aus Kärnten zugeschaltet. (Bild as)

Der Bauernhof als Bildungsort 

Veronika Michitsch von der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt (A) und Elisabeth Quendler von der Universität für Bodenkultur in Wien haben sich in einer grossangelegten Studie mit dem «Bauernhof als Bildungsort» befasst. Die beiden Forscherinnen waren dem Kolloquium virtuell aus Österreich zugeschaltet.

Sie haben sich gemeinsam mit weiteren Beteiligten vor allem mit zwei zentralen Fragen befasst: Wie kann das Umweltbewusstsein von Kindern aus einem urbanen Umfeld gefördert werden und welchen Einfluss hat der Bauernhof auf die Entwicklung von kindlicher Naturverbundenheit.

SchuB für Österreich

Zu diesen Themen hat die Universität für Bodenkultur in Wien bereits erste Befragungen durchgeführt. Als nächster Schritt soll ein Pilotprojekt mit einem Besuchsbauernhof gestartet werden. Die Forscherinnen möchten zuerst auf einem, später auf mehreren Pilot-Bauernhöfen bauernhofpädagogische Konzepte umsetzen. Die Idee wäre dabei, frühes Lernen und erwachsenenbildnerische Zugänge kombinieren zu können. Auf den Bauernhöfen soll also intergenerationelles Lernen möglich werden.

In der Schweiz deckt «Schule auf dem Bauernhof», kurz SchuB, dieses Angebot bereits seit mehreren Jahren ab: https://www.lid.ch/schulen/projekte/schub/

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Video: Zuckerrübensaat mit Roboter
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