Automatisierung im Obstanbau

Die Bedienung von Nutzfahrzeugen ist durch das Aufkommen von Assistenzsystemen deutlich komfortabler geworden. Allerdings steht bei dem Einsatz solcher Systeme noch immer der Mensch im Mittelpunkt. Er übernimmt den Großteil der Aufgaben und muss die Assistenzsysteme koordinieren, kontrollieren sowie bei Bedarf regulierend eingreifen. Dafür muss er sich meist in dem Fahrzeug befinden und wird so einigen gesundheitlichen Risiken ausgesetzt. Um den Feldarbeiter davor zu schützen, und ihn auch darüber hinaus zu entlasten, können autonom arbeitende Fahrzeuge eingesetzt werden.

Obtsplantage in Holland

Die autonome Navigation bietet großes Potenzial für die Landwirtschaft. Wir helfen Ihnen dieses auszuschöpfen und stehen dabei mit Rat und Tat zur Seite. Unsere Produkte sind so gestaltet, dass sie in den verschiedensten Anwendungen im Obst- und Gemüsebau verwendet werden können. Anpassungen sind daher nur auf der untersten Ebene nötig. Um Ihnen einen Eindruck davon zu geben, wie ein solches Konzept umgesetzt werden kann, gehen wir im Folgenden auf die autonome Navigation im Baumobstanbau ein.

Herausforderungen im Baumobstanbau

Die für die deutsche Landwirtschaft wichtigsten Baumobstarten sind Äpfel, Süßkirschen, Pflaumen, Sauerkirschen und Birnen. Dabei entfällt 44% des gesamten Obstbaus auf Äpfel, 7,4% auf Süßkirschen, 5,4% auf Pflaumen, 3,2% auf Sauerkirschen und 2,7% auf Birnen.

Durch den Preisverfall im Obstbau ist eine weitere Mechanisierung vieler zuvor in Handarbeit getätigten Arbeiten notwendig geworden. Um diese zu ermöglichen wurde der Plantagenaufbau speziell angepasst. Kommerzielle Plantagen sind heutzutage daher meist sehr strukturiert aufgebaut. Die Obstbäume sind in Reihen nebeneinander angeordnet. Der Abstand der Reihen und der Abstand der Bäume innerhalb der Reihe ist von Obstart zu Obstart verschieden. Außerdem ist die Höhe der Bäume nach oben beschränkt (Niederstammanbau).

Bei den häufigsten Arbeiten auf den Plantagen werden bereits Fahrzeuge eingesetzt. Sei es die Bearbeitung von Baum und Boden oder der Abtransport der Ernte. Da die Plantagen gleichmäßig aufgebaut sind und sich nur selten verändern, bleiben die Routen, die die Fahrzeuge zurücklegen müssen, stets die selben. Trotzdem werden sie – auch bei den teils sehr langsamen Geschwindigkeiten – noch komplett von Fahrern gesteuert, die dafür zum einen den Großteil ihrer Aufmerksamkeit aufwenden müssen und zum anderen räumlich an das Fahrzeug gebunden sind. Durch den Einsatz von autonomen Systemen kann hier eine Effizienzsteigerung und eine höhere Arbeitssicherheit erreicht werden. Bei gesundheitlich bedenklichen Arbeiten wird dann statt einem Fahrer ein Operator eingesetzt, der für die Kontrolle des autonom fahrenden Fahrzeugs verantwortlich ist und es aus entsprechender Distanz überwacht. Sollte eine Fehlfunktion auftreten kann der Operator das Fahrzeug jederzeit stoppen.

Aufgrund des großen Potenzials, das die autonome Navigation bietet, haben wir ein breites Spektrum an Dienstleistungen und Produkten entwickelt, die sich perfekt für diesen Anwendungsfall eignen. So ist es bereits möglich die komplette Steuerung der Fahrzeuge autonom zu gestalten. Die Navigation innerhalb der Baumreihen kann dabei nicht zuverlässig über ein einfaches GPS-System erfolgen, da das Signal oft durch die Bäume und geografische Gegebenheiten vor Ort gestört wird. Stattdessen erfasst das Fahrzeug mithilfe von Sensoren das Umfeld und orientiert sich an dem, was es „sieht“. Verlässt das Fahrzeug die Baumreihen und erreicht freies Gelände – z.B. um Erntekörbe zum Lager zu transportieren – wird auf GPS umgestellt, das hier seine Stärken zeigt.

Mögliche Szenarien

Die Vorteile der autonomen Navigation sollen an zwei konkreten Szenarien dargestellt werden.

Schädlingsbekämpfung

Die Bekämpfung von Schädlingen ist für die autonome Navigation besonders interessant. Der Ablauf sieht dann wie folgt aus. Das Fahrzeug befindet sich am Anfang der ersten Baumreihe und erhält von dem Operator, der die Verantwortung hat, den Befehl das Schädlingsprogramm zu starten. In dem Programm ist die genaue Route, die Geschwindigkeit und bei Bedarf auch die individuelle Bedarfsmenge der einzelnen Bäume gespeichert. Das Fahrzeug setzt sich dann selbstständig in Bewegung und arbeitet das Programm ab. Der Operator hat jetzt nur noch die Aufgabe das Fahrzeug zu überwachen und es im Notfall per Fernbedienung zu stoppen. Auf diese Weise wird der Operator nicht direkt den gesundheitsschädlichen Mitteln ausgesetzt. Ist das Fahrzeug am Ende der Route angelangt, bleibt es automatisch stehen und wartet auf weitere Anweisungen.

Einsatz von Spezialgeräten

Die autonome Navigation kann auch die Bedienung von Spezialgeräten – wie z.B. Laubschneidern – erleichtern. Je nach Aufgabe und Gerät wird ein entsprechendes Programm geladen, das dem Fahrzeug die Informationen zur autonomen Steuerung zur Verfügung stellt. Der Operator kann sich dann mehr auf das Spezialgerät konzentrieren und auf die richtige Ausrichtung achten. Das Pausieren des Programms sowie Änderungen der Feineinstellungen sind jederzeit möglich. So kann z.B. an Stellen, an denen genauer gearbeitet werden muss, die Geschwindigkeit zurückgenommen werden. Mittelfristig ist auch die komplett autonome Steuerung des Spezialgeräts geplant, sodass auch bei solchen Arbeiten kein Personal im Fahrzeug sitzen muss.

Diese zwei Beispiele stehen für eine Fülle von Aufgaben, die im Baumobstbau anfallen können. Gerne sprechen wir mit Ihnen unverbindlich über weitere Anwendungsfälle.

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