Autonom und digital

Der Klimawandel gilt als Treiber für die Automatisierung der mechanischen Unkrautregulierung. Zahlreiche Innovationen sind in Entwicklung oder bereits am Markt.


Die zunehmende Konkurrenz von Kulturpflanzen und Unkraut um Wasser, Licht und Nährstoffe bei aufgrund von Wetterextremen immer kürzeren Zeitfenstern für eine erfolgreiche Unkrautregulierung bedingen den Einsatz effizienter Technik. Die positive pflanzenbauliche Wirkung von mechanischen Pflegemaßnahmen, wie zum Beispiel das Krustenbrechen von Verschlämmungen nach Starkniederschlägen oder der Verdunstungsschutz infolge einer unterbrochenen Kapillarität sind hinreichend bekannt und damals wie heute besonders beim Anbau empfindlicher Kulturen sehr wichtig.
Darüber hinaus lassen sich viele Hackarbeiten heute nur noch durch intensiven Technikeinsatz termingerecht erledigen, da die Verfügbarkeit von Handarbeitskräften zunehmend schwindet. Eine effiziente Unkrautregulierung durch Reihenführung oder Pflanzenerkennung kann letztlich auch dazu beitragen, eine geringere Anzahl an Hackdurchgängen durchführen zu müssen und somit das Erosionsrisiko infolge der mechanischen Unkrautregulierung wieder zu senken.

Verschiedene Lösungen

Gab es vor einigen Jahren nur noch wenige kleine und mittelständische Unternehmen, die Verschieberahmen zur automatischen Reihenführung bei Hackgeräten anboten, hat heute fast jedes im Bereich der Bodenbearbeitung tätige Unternehmen diese Technik in seinem Angebot.

Optische Kameras Den Großteil der am Markt verfügbaren Geräte stellen dabei Lösungen auf der Grundlage von optischen Kameras. Dadurch ist es möglich, ab einer Kulturpflanzengröße von wenigen Zentimetern und einem von Unkraut und Bodenoberfläche unterscheidbaren Pflanzenbestand eine Hackgeräteführung zu gewährleisten, die genauer und vor allem wesentlich ermüdungsärmer als mit dem menschlichen Auge gelingt. Wenngleich es aktuell vier bis fünf namhafte Kamerahersteller am Markt für Verschieberahmen gibt, greifen die meisten Anbieter von Kamerahacken zur Kulturpflanzenerkennung auf die Culti Cam des Herstellers Claas zurück.

Satelliten und Korrektursignal Neben der genannten Technik kommen in geringeren Stückzahlen auch GNSS-basierte Reihenführungen zum Einsatz. Diese sind auf ein hochgenaues Korrektursignal in RTK-Qualität angewiesen, um ein möglichst schmales Hackband von deutlich unter 10 cm Breite zu ermöglichen. Dafür ist bei fehlerfreier Arbeit des Systems aber ein Blindhacken vor dem Auflauf der Kultur wie auch die Unkrautregulierung nach Reihenschluss der Pflanzen möglich, womit sich das Anwendungsfenster gegenüber optischen Kameraführungen ausweitet.

Ultraschallsensoren Die Zuhilfenahme von Ultraschallsensoren als dritte Möglichkeit zur automatischen Reihenführung sei hier nur am Rande erwähnt, da diese in der Praxis eher im Bereich der Sonderkulturen als im „normalen“ Ackerbau Anwendung findet.

Innerhalb der Pflanzenreihe

Die nächst höhere Autonomiestufe bei Systemen zur automatischen Unkrautregulierung wird von Hackgeräten erreicht, die die Unkräuter auch innerhalb der Pflanzenreihen erfassen und regulieren können. Dabei kommt der komplexen Kameratechnik zur Einzelpflanzenerkennung zusammen mit geeigneten Werkzeugen zur Unkrautregulierung ein hohes Maß an Bedeutung zu. Bisher sich im Einsatz befindende Geräte stammen oft aus dem Sonderkulturanbau mit gepflanzten Kulturen. Das macht die Geräte verglichen mit den automatischen Reihenführungen um ein Vielfaches teurer, zudem sind sie oft noch nicht optimal auf landwirtschaftliche Großflächenkulturen adaptiert.
Die Weiterentwicklungen bei dieser Technik sind in den vergangenen Jahren augenscheinlich nicht so umfangreich ausgefallen, wie es die Praxis fordert. In letzter Zeit sieht man allerdings immer öfter, dass Elemente der In-Row-Technik der automatischen Hackgeräte Einzug in neue völlig autonom arbeitende Hackroboterkonzepte halten. Viele autonom arbeitende Roboter streben bisher Einsatzszenarien an, die im kleinparzellierten Raum von Gewächshäusern oder Folientunneln zum Einsatz kommen. Erste Konzepte für die Bestandesführung in Zuckerrüben wie beispielsweise der dänische Farmdroid FD 20 oder der Dino der französischen Firma Naïo sind allerdings eindrucksvolle Beweise dafür, wie sich die Anwendungskonzepte in Richtung von landwirtschaftlichen Großflächenkulturen weiterentwickeln.

Autor: Beat Vinzent, Lfl Bayern

Erfahrungen aus der Praxis: Georg Schoditsch

Abbildung 1: Hackgerät mit kameragestütztem Verschieberahmen beim Einsatz in einem jungen Zuckerrübenbestand.
Abbildung 2: Automatisches Hackgerät zur Unkrautregulierung zwischen und innerhalb der Pflanzenreihe beim Einsatz in einem jungen Zuckerrübenbestand.
Abbildung 3: Größenvergleich verschiedener Systemansätze zur mechanischen Unkrautregulierung: autonomer Hackroboter zu Standardtraktor mit angebautem Hackgerät.
(Quelle: Beat Vinzent, LfL Bayern)