INNOVATION AWARD AGRITECHNICA 2022

Die in Zusammenhang mit der Effizienzsteigerung und damit größeren Maschinengewichten stehende Bodenverdichtung und ihre Langzeitfolgen sind bekannt. Die technischen Möglichkeiten im Zusammenhang mit der Maschinenkonstruktion (Auflagefläche, Reifendruckregelung, Raupenfahrwerk, usw.) finden mehr und mehr Anwendung. Diese Entwicklung ist zu begrüßen, reicht für einen effizienten Bodenschutz aber nicht aus. Viele Schäden entstehen durch unsachgemäßen Maschineneinsatz oder einem Befahren der Ackerfläche zum falschen Zeitpunkt.

Mit dem Compaction Prevention System (CPS) der Agtech 2030 steht dem Nutzer (Landwirt, Lohnunternehmer, Disponent) ein Service zur Verfügung, welcher das aktuelle Verdichtungsrisiko eines Feldes und somit die Befahrbarkeit im Voraus und als Karte darstellt. Die zeitnahe, ortsspezifische Berechnung hilft sowohl bei der Arbeitsplanung als auch dem Fahrer der Maschine Risiko behaftete Teilflächen allenfalls zu umfahren. Insbesondere wird zusätzlich der „Field Status“ in die Simulation einbezogen, welcher wichtige Variablen des Bodenzustandes wie z.B. der Bodenbearbeitungsvariante, der Ackerkultur sowie den Vegetationsstatus abdeckt.

Das System bietet den Nutzern Entscheidungshilfen bezüglich des Risikos der Bodenverdichtung und hilft bei der Entscheidung, wo und wann auf den Feldern und in der Fahrzeugkonfiguration gearbeitet werden soll. Der Landwirt kann seine Arbeiten optimal planen und den Boden so gut wie möglich schonen. Zusätzliche Bodenbearbeitungsmaßnahmen zur Beseitigung von Schadverdichtungen, wie die dadurch entstehenden CO₂-Emissionen können verhindert werden. So werden Zeit und Kosten gespart und ein hohes Ertragspotenzial gesichert.

Schnelle , flexible und bedarfsgerechte Zudosierung von Pflanzenschutzmitteln

Direkteinspeisungssysteme als typische Nachrüstlösungen im Markt setzen sich wegen diverser Nachteile bisher in der Praxis kaum durch: Ein Grund ist oft der vorne am Podest aufgebaute Behälter der über lange Förderstrecken an einem zentralen Punkt im Flüssigkeitskreislauf der Spritze die konzentrierten Pflanzenschutzmittel einspeist. Hieraus resultieren lange Leitungen für die neue Mischung bis sie an der Düse angekommen sind. Eine praxisübliche, über ISOBUS gesteuerte Applikation in Teilflächen ist somit kaum möglich. Zudem kommt die hohe Variabilität der unterschiedlich formulierten Pflanzenschutzmittel bis hin zum granulierten Pflanzenschutzmittel.

Die flexible Auswahl von Pflanzenschutzmitteln auf dem Feld und der pflanzenbaulich bedarfsgerechte Einsatz von Wirkstoffen auf Teilflächen sind steigende Anforderungen an Landwirte und Technik im heutigen Pflanzenschutz. DirectInject löst den Konflikt aus höherer Flexibilität und dem ökonomisch vorteilhaften Größenwachstum der Feldspritzen beim Pflanzenschutz. Flexibles Zudosieren von flüssigen als auch granulierten Mitteln ermöglichen bei dem vorliegenden System auf die jeweiligen Situationen im Feld entsprechend zu reagieren. Ein weiterer Nutzen ist das Einsparen zusätzlicher Überfahrten und somit auch die Einsparung von Betriebsmitteln wie Diesel und Arbeitszeit. Ungenutzte Pflanzenschutzmittel können in das Original-Gebinde zurückgeführt werden, so dass weder der Pflanzenschutzmittelbedarf vor der Applikation bekannt sein, noch der Umgang mit fertig angemischten Restmengen Sorge bereiten muss. Die vollständige Integration in den Brühekreislauf und die ISOBUS Bedienung der Spritze stehen für eine einfache Bedienung ebenso wie eine automatische Reinigung über das Comfort-Paket Plus der Feldspritze. Diese kann von der Traktorkabine bequem und zeitnah in der Fläche durchgeführt werden. Liegen Applikationskarten vor, wird die notwendige Reaktionszeit eliminiert und das Thema Spotspraying mit hoher Exaktheit im Feld kann problemlos durchgeführt werden.

Die DirectInject Direkteinspeisung legt somit die Grundlage für einen noch exakteren Pflanzenschutz bei minimalem Ressourceneinsatz. Dies schont die Umwelt und reduziert die Kosten.

Schneckenschneidwerke an Mähdreschern mit variabler Schneidtischlänge werden häufig unsachgemäß genutzt. Einerseits wird die Haspelposition nicht den Bestandsbedingungen angepasst und andererseits ist der Erntegutfluss ungleichmäßig, weil die Länge des Schneidtisches nicht auf die Länge der Pflanzen abgestimmt ist. Oft wird sogar das Einstellen der passenden Schneidtischlänge nach dem Schneidwerktransport vergessen. Zu hohe Aufnahmeverluste und Druschleistungseinbußen durch ungleichmäßigen Erntegutfluss sind die Folge. Darüber hinaus können Einstellregler nicht zielgemäß die Maschineneinstellungen optimieren, wenn ein Einstellfehler bereits beim Schneidwerk vorliegt.

CLAAS hat daher die erste Einstell-Regeltechnik, den CEMOS AUTO HEADER für Schneckenschneidwerke entwickelt. Ein Laserscanner erfasst die Höhe des Bestandes kontinuierlich. Nachdem die Bedienperson die Soll-Eintauchtiefe der Haspel in den Bestand und die Soll-Horizontalposition vorgegeben hat, werden diese bei wechselnden Bestandshöhen automatisch angepasst. Das System erkennt Fahrgassen sowie das Ende eines Bestandes und führt evtl. vom Schneidtisch fallende Getreidebüschel zur Einzugsschnecke. Die Länge des Schneidtisches wird abhängig von den Schwingungen des Schichtdickensensors für den Durchsatzregler im Einzugskanal eingestellt. Je gleichmäßiger der Erntegutfluss, desto geringer sind die Sensorschwingungen.

Das Regelsystem entlastet die Bedienperson und schafft die Voraussetzungen für eine Maximierung des Durchsatzes durch einen Einstellautomaten. Es ist somit ein weiterer Baustein zur Automatisierung des Mähdruschprozesses.

Beim Pressen ist der Fahrer kontinuierlich gefordert. Er muss den vor ihm liegenden Schwad ständig im Blick behalten, damit einerseits das gesamte Gut aufgenommen und die Presskammer gleichmäßig gefüllt wird, andererseits aber auch keine Störungen oder gar Verstopfungen auftreten. Um gleichmäßige Ballendichten und -gewichte zur erreichen, müssen zusätzlich auch die Einstellungen der Ballenpresse immer wieder an sich ändernde Bedingungen angepasst werden.

Die Big Baler Automation von CNH Industrial New Holland ist nun das erste System bei dem ein Bediener an einer landwirtschaftlichen Quaderballenpresse direkt das gewünschte Ballengewicht einstellen kann und das System anschließend vorausschauend und selbsttätig die Maschinenführung sowie die Regelung der Traktorgeschwindigkeit und der Presseeinstellungen übernimmt. Das ist eine entscheidende Weiterentwicklung hin zum vollautomatischen Betrieb der Quaderballenpresse. Über einen LiDAR-Sensor (Light Detection and Ranging) wird der Schwad vor dem Traktor per Laser optisch vermessen, ein IMU-Sensor detektiert Beschleunigung und Orientierung des Traktors. Für eine noch höhere Genauigkeit werden zusätzlich die Informationen aus dem GPS-Sensor des Traktors verarbeitet. So wird der Traktor vollautomatisch über den Schwad geführt und die Geschwindigkeit vorausschauend den Schwadbedingungen angepasst. Mit den erfassten Daten erfolgt gleichzeitig eine ständige Vorausberechnung des Ballengewichts, um damit die Einstellung des Pressdrucks und über die Fahrgeschwindigkeit die Schichtdicken der einzelnen Kolbenhübe anzupassen. Dadurch wird auch bei wechselnden Ernte- und Ertragsbedingungen die Presse kontinuierlich hoch ausgelastet und immer das gleiche, voreingestellte Ballengewicht erreicht.

Die Big Baler Automation von CNH Industrial New Holland entlastet den Fahrer an langen Erntetagen und hilft dabei, das Ballenpressen auch an staubigen Tagen und in der Dunkelheit mit hoher Produktivität durchzuführen. Ein gleichmäßiges Ballengewicht erleichtert die Planung der Folgelogistik. Auch wenn viele einzelne Aspekte des Systems bekannt, bzw. sogar schon ausgezeichnet worden waren, sticht die Big Baler Automation als ganzheitliche Lösung mit hohem praktischen Nutzen heraus.

Bei der Beregnungsmaschine DL 66 Pro von Fasterholt handelt es sich um eine neuartige Kombination von mobiler Beregnungs-maschine mit Maschinenvorschub und aufgebautem Düsenwagen, der aus einem neuartigen, teleskopier- und hydraulisch klappbaren 66 m Aluminiumgestänge besteht. Die Vorteile der beiden aktuell verbreiteten Verfahren (Selbstfahrer und Düsenwagen) werden hier in einer Maschine kombiniert.

Die generellen Vorteile von Düsenwagen im Vergleich zum Großregner (Kanone), die bisher immer von einer mobilen Beregnungsmaschine mit Regnereinzug aus betrieben wurden, liegen zum einen in der ressourcenschonenden Beregnung, die mit wenig Druck (ca. 1-2 bar, je nach verwandter Düse) und bodennah arbeitet, zum anderen in der exakten Abgrenzung der Arbeitsfläche. Der im Vergleich zur Kanone niedrige Druck spart Energie, gleichzeitig weist das Tropfenspektrum einen geringeren Feintropfenanteil auf – dies minimiert die Verdunstung. Da die Querverteilung nicht über die Wurfweite realisiert werden muss, kann die Arbeitshöhe gering gehalten und die Windempfindlichkeit gegenüber der Kanone deutlich minimiert werden. Die Nachteile liegen in der mit zunehmender Rohrlänge deutlich höheren Zugkraft, die mit dickeren Wandstärken abgefangen werden muss und die maximal zu beregnende Schlaglänge auf etwa 500-600 m begrenzt. Auch ist das Abfahren von Beeten nicht möglich, so dass diese Maschinen vergleichsweise häufig umgesetzt werden müssen – ein nicht unerheblicher Arbeitsaufwand mit den bisherigen Klappgestängen, der meist nicht von einer Person alleine bewerkstelligt werden kann. Die Vorteile der mobilen Beregnungsmaschine mit Maschinenvorschub (Selbstfahrer) liegen in der größeren möglichen Rohrlänge (bis ca. 1.000 m), da die Maschine das wickelbare Rohr vom Boden aufnimmt und aufrollt, anstatt es in voller Länge über den Boden zu ziehen. Des Weiteren kann, wenn das Rohr entsprechend ausgelegt wurde, ein ganzer Schlag in Beeten abgefahren werden, sodass das Umsetzen entfällt. Als Nachteil dieses Systems ist das vergleichsweise hohe Gewicht zu nennen, vor allem wenn zum Ende des Beregnungsvorgangs fast das ganze Rohr aufgewickelt ist. Das Gestänge der DL 66 Pro ist insgesamt in 10 Segmente zu je etwa 6 m unterteilt, die jeweils eine eigene Wasserversorgung haben. So ist zukünftig – mit der noch fehlenden Teilbreitensteuerung – eine Art „Section Control“ für die Beregnung vorgesehen, wodurch auch ein keilförmiger Teilschlag unter weitgehender Vermeidung von Überlappung und der Beregnung von Nicht-Zielflächen bewässert werden kann.

Die wirtschaftliche Bedeutung für die Praxis ist schon jetzt offensichtlich. Durch die mögliche Bewässerung von bis zu 8 ha bei einer Maschinenaufstellung ohne das sonst erforderliche zeitraubende Umsetzen, steigt die Arbeitsleistung und die Arbeitsqualität. Auch das Umsetzen selbst ist, durch die hydraulische Betätigung des Teleskopierens bzw. der Klappung, im Einmannbetrieb möglich, zeitsparend und erhöht zudem die Arbeitssicherheit. Weiterhin sind durch die Energie und Wasser sparende Arbeitsweise positive Auswirkungen auf die Umwelt- und Energiesituation zu erwarten.

Die Aussaat von Zwischenfrüchten nach der Ernte war bislang entweder – im Fall von Breitsaat – relativ ungenau und die Bedeckung fehlte häufig oder – bei Drill- oder Direktsaat relativ aufwändig, da vorher ggf. eine Bodenbearbeitung oder im Vorfeld der Direktsaat ein gutes Strohmanagement und eine Aufbereitung der Erntereste mittels eines weiteren Arbeitsgangs vonnöten sind.

Der Müthing CoverSeeder vereint erstmalig in einer Weiterentwicklung bereits bekannte Komponenten zu einem neuen System der Zwischenfruchtaussaat, das alle Schritte in einem Arbeitsgang integriert: Für einen gleichmäßigen und homogenen Aufwuchs werden aufbereitete Erntereste mit einer speziellen Kornablage kombiniert. Konkret sorgt ein vorgebauter Striegel für Feinerde und verbessert die Strohverteilung. Ein folgender Schlegelmulcher zerkleinert das Stroh und die Stoppel und legt den Saathorizont über die hohe Saugleistung des Schlegelrotors von bodennahen Ernteresten frei. Das gesamte, so entstandene Gemisch wird über die nachfolgende Säschiene hinweggefördert, welche die Körner auf dem freigelegten Horizont ablegt. Das auf der geräumten Bodenoberfläche abgelegte Saatgut wird anschließend durch das aufbereitete organische Material bedeckt. Nach der Ausbringung und Bedeckung des Saatgutes sorgt eine nachlaufende Prismenwalze über den nötigen Bodenschluss für eine gute Keimung. Die Walze übernimmt auch die Höhenführung des CoverSeeders. Der Verzicht auf intensive Bodenbearbeitung in Verbindung mit einer flächigen Deckschicht aus Biomasse schützt den Boden vor Verdunstung und Erosion und stellt auch bei extremer Trockenheit das notwendige Keimwasser zur Verfügung

Der Müthing CoverSeeder ist ein innovatives und vielfältig einsetzbares Gerät, dass die Aussaat und das Ernterestmanagement vereint, die Geräteinnovation stellt somit einen neuen Baustein für eine zukunftsorientierte und ressourcenschonende Landwirtschaft dar. Im Vergleich zu herkömmlichen und evtl. auch mehrphasigen Verfahren werden bei einer gleichzeitig guten Etablierung der Zwischenfrucht der Energieverbrauch und die nötige Arbeitszeit reduziert und Kosten gesenkt. Durch die Nachzerkleinerung allen oberirdischen Materials wird auch die Feldhygiene optimal berücksichtigt. Da mit Ausnahme der Striegelzinken auf eine Bodenbearbeitung verzichtet wird, bleibt das natürliche Bodengefüge erhalten, was eine frühere Befahrbarkeit auch nach Niederschlagsereignissen ermöglicht. Gleichzeitig wird das Bodenleben geschont und die CO₂-Freisetzung sowie Verdunstung und Erosion reduziert.

Monotones Arbeiten im Feld ist ermüdend, gleichzeitig sind lange Arbeitstage gerade in Erntezeiten oft an der Tagesordnung. Besonders schwerwiegende Folgen kann ein Einschlafen der Fahrerin oder des Fahrers eines Traktors oder Mähdreschers haben. Selbst wenn es nur für ein paar Sekunden ist, auch in der Landwirtschaft ist die Bandbreite der Folgen des Sekundenschlafs immens und reicht von Maschinenschäden und -ausfällen bis zum Tod von Menschen.

Im PKW-Bereich sind Müdigkeitswarner oder Aufmerksamkeits-Assistenten bereits seit längerem bekannt. Rostselmash hat diesen Ansatz aufgegriffen, in die Landwirtschaft übertragen und die Systeme für den landwirtschaftlichen Einsatz entscheidend weiterentwickelt. RSM Ok ID führt eine ständige intelligente Überwachung des Zustands der Fahrerin bzw. des Fahrers durch und benachrichtigt bei Erkennung von Ermüdungserscheinungen oder anderen veränderten Zuständen sofort mit einem lauten Tonsignal und stoppt die Maschine, um tragische Folgen zu vermeiden. Außerdem generiert das System automatisch eine Meldung an das Farmmanagementsystem Agrotronic. Für die Müdigkeitserkennung werden mittels einer Kamera Pupillen, Blinzeln und Kopfposition sowie der Puls der bedienenden Person kontinuierlich überwacht. Das System erkennt so die typischen Müdigkeits-Kennzeichen: Häufiges Blinzeln, nach unten gerichtete Augen bzw. deren Schließen für mehr als drei Sekunden und ein Absinken der Herzfrequenz sowie Gähnen und Augenreiben. Da das RSM Ok ID-System mit dem ISOBUS der Maschine gekoppelt ist, kann es diese aktiv stoppen. So können mögliche Unfälle verhindert werden.

Der Aufmerksamkeits-Assistent RSM Ok ID ist eine zusätzliche Sicherheitsunterstützung bei langen Arbeitseinsätzen. Müdigkeit wird erkannt und so folgenschwere Unfälle vermieden.