Gegenwart und Zukunft der weltweiten Landwirtschaft. Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Herlitzius

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1 Professur Agrarsystemtechnik Gegenwart und Zukunft der weltweiten Landwirtschaft Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Herlitzius Professur Agrarsystemtechnik ZINT - Bergstr. 120, Raum 112 herlitzius@ast.mw.tu-dresden.de 1. Einleitung: Geschichte und Gegenwart 2. Globale Marktsituation 3. Entwicklungstendenzen und Besonderheiten der Landtechnik 4. Maschinenbau und Landtechnik = Landmaschinenbau Agrarsystemtechnik -4-

2 Getreideernte im 19. Jahrhundert 25 PS 2 PS Quelle: Eggert, A.: Von der Mähmaschine zum Mähdrescher 1 PS Quelle: Thomsen, J.W.: Vom Hakenpflug zum Mähbinder Agrarsystemtechnik -5- Getreideernte im 20. Jahrhundert Quelle: Dr. Ludger Frerichs Okt Agrarsystemtechnik -6-

3 Getreideernte Heute Quelle: Claas - Werksfoto 431 kw (586 PS) Quelle: CNH - Werksfoto 396kW (530 PS) 14m Quelle: John Deere - Werksfoto Quelle: John Deere - Werksfoto Agrarsystemtechnik -7- Futterernte Heute 760kW (1020 PS) Quellen: Krone - Werksfoto Agrarsystemtechnik -8-

4 Getreideernte Zukunft Agrarsystemtechnik -9- Getreideernte Zukunft Agrarsystemtechnik -10-

5 1. Einleitung: Geschichte und Gegenwart 2. Globale Marktsituation 3. Entwicklungstendenzen und Besonderheiten der Landtechnik 4. Maschinenbau und Landtechnik = Landmaschinenbau Agrarsystemtechnik -11- Weltmarktsituation Die Weltbevölkerung wächst weiter Der Bedarf an Nahrungsgütern wächst Der Bedarf an Energie wächst Population (thousands), All Variants Medium Variant High Variant Low Variant Constant-Fertility Variant Source: Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations Secretariat, Extensives Wachstum der Produktion ist begrenzt 90% der Weltanbau-flächen sind bewirtschaftet Intensives Wachstum (Ertragssteigerung) ist Notwendigkeit $ $ $ $ $ $5.000 $0 Source: Valtra World Wide Market Tractors&Harvesters by Region in Million US-Dollar North America Western Europe Asia Agrarsystemtechnik -12-

6 Weltmarktsituation Weltbevölkerung 6,6 Mrd 6,0 Mrd 9,0 Mrd Landwirtschaftlich nutzbare Fläche [m 2 ] pro Kopf ,0 Mrd 1,0 Mrd Heute Heute 2025 Der zukünftiger Bedarf an Nahrungsmitteln und Biomasse erzeugen stark steigende Nachfrage bei begrenzter Verfügbarkeit landwirtschaftlich nutzbarer Fläche Forderung nach weiteren Produktivitätssteigerung der Maschinensysteme Agrarsystemtechnik -13- Welternährung - mit Hilfe der Landtechnik Weltbevölkerung [Mio] Jeden Tag müssen für weitere (jährl. 76 Mill.) Menschen Lebensmittel und Rohstoffe bereit gestellt werden Jahr Landw. Nutzfläche LN [Mio.ha] Agrarsystemtechnik Welt ha LN je Mensch Entwicklungsländer Industrieländer Jahr 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 rel. LN [ha/mensch]

7 Bevölkerungswachstum Agrarsystemtechnik Argentinien 10% andere 11% Grobgetreide Import Japan 17% Australien 5% USA 52% andere 22% Mexico 11% Schwarzmeer 11% Brasilien 8% EU 3% Grobgetreide Export Asien 17% Saudi Arabien 10% Nordafrika/ Süd Korea 6% Quelle: DLG Mitteilungen 1/2010 Nahost 17% Agrarsystemtechnik Quelle: DLG Mitteilungen 1/

8 Verwertungskette Menschliche Ernährung 12 % 30 % η-nutztiere 40 % 30 % Quelle: Lundqvist, J., C. de Fraiture and D. Molden. Saving Water: From Field to Fork Curbing Losses and Wastage in the Food Chain. SIWI Policy Brief. SIWI, Agrarsystemtechnik Einleitung: Geschichte und Gegenwart 2. Globale Marktsituation 3. Entwicklungstendenzen und Besonderheiten der Landtechnik 4. Maschinenbau und Landtechnik = Landmaschinenbau Agrarsystemtechnik -18-

9 Makrotrends Ertragssteigerung Rohstoffe zur Nahrungsmittelproduktion Futter zur Tierernährung Biomassenutzung als Alternative zu Erdöl / Erdgas energetische Verwertung stoffliche Verwertung Ökoeffizienz und Nachhaltigkeit der Verfahren Ressourcenverbrauch und Regeneration CO 2 - Bilanz Anpassung der Betriebsstrukturen hochproduktive Maschinen und Verfahren Trend zu nachlassender Qualifikation der Bediener Agrarsystemtechnik -19- Getreidebedarf global Quelle: Thomas Blumtritt, KWS LOCHOW GMBH, Bergen Agrarsystemtechnik -20-

10 Ertragssteigerung durch Züchtung Quelle: Thomas Blumtritt, KWS LOCHOW GMBH, Bergen Agrarsystemtechnik -21- Ertragssteigerungen durch genetisch veränderte Pflanzen Agrarsystemtechnik -22-

11 Strukturwandel in der Landwirtschaft Industrialisierung Modernisierung Spezialisierung 1950 Binder und Dreschmaschine 1950 gezogener Mähdrescher 1960 Gezogener Mähdrescher 1970 Selbstfahrender Mähdrescher 1990 Selbstfahrender Mähdrescher Heute Selbstfahrender Mähdrescher Leistung, Produktivität Verwendung neuer industrieller Techniken (Organisation, Logistik, BWL,...) neue Arbeitsverfahren und Technik, leistungsstärkere Maschinen und bauliche Anlagen Beispiel Arbeitsproduktivität 100 Mähdrusch Ausrichtung erhöhte Durchsatzleistung, auf Spezialgebiet: Schneidwerksbreiten und Korntankkapazität z.b. Milchviehhaltung, Öko, 36 Getreideerzeugung, Tierhaltung 50 Ausstattung 2 der Betriebe mit 0,5 12 leistungsstärkeren Schleppern 1 und Selbstfahrern Bedarf an AKh / ha Agrarsystemtechnik Quelle: Bertram, Flur und Furche -23-H3, 2006 Motorleistung/[kW] y = 1,66x + n Jahr 250 Beispiel Arbeitsproduktivität Mähdrusch erhöhte Durchsatzleistung, Schneidwerksbreiten und Korntankkapazität Strukturwandel in der Landwirtschaft 1950 Binder und 36 Dreschmaschine 28 Fakultät 1950 Maschinenwesen gezogener Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen Mähdrescher Gezogener Mähdrescher Selbstfahrender Mähdrescher Selbstfahrender Mähdrescher 0,5 Heute Selbstfahrender Mähdrescher Bedarf an AKh / ha Quelle: Bertram, Flur und Furche H3, y = 1,66x + n Motorleistung/[kW] Jahr Agrarsystemtechnik -24-

12 Beispiel Deutschland Agrarsystemtechnik -25- Auswirkungen des Strukturwandels stagnierende bis rückläufige Erzeugerpreise bei steigenden Betriebsmittelpreisen dadurch Rückgang der Nebenerwerbsbetriebe Ausnutzung von Nischen (Bioanbau, Sonderkulturen) aber Engpässe durch Bedarfssteigerung vorhersehbar Anforderung an die Qualifikation der Arbeitskräfte steigt ständig aber kann nicht in der Breite gedeckt werden Abbau von Schutzzöllen, Subventionen und Beihilfen des Staates bzw. der EU dadurch enormer Druck auf die Erzeugerpreise Wachsende Anforderungen an den Umweltschutz (Bodenschutz, Wasserschutz, Emissionen, Tierschutz, Naturschutz) Produktivität steigt Arbeitskräftebedarf sinkt ständig Agrarsystemtechnik -26-

13 1. Einleitung: Geschichte und Gegenwart 2. Globale Marktsituation 3. Entwicklungstendenzen und Besonderheiten der Landtechnik 4. Maschinenbau und Landtechnik = Landmaschinenbau Agrarsystemtechnik -27- Entwicklungstendenz der Landmaschinen Früher Gegenwart Muskelkraftbetrieben Rein mechanisch Manufaktur Verbrennungsmotor Mechatronik, Leistungshydraulik Global operierende Konzerne Agrarsystemtechnik -28-

14 Firmen Umsatz Landtechnik 2007 in John Deere Case New Holland AGCO Claas SameDeutzFahr Kuhn Kverneland Krone Amazonen Werke Pöttinger Bruns, Fella, Fliegl, Grassdorf Wennekamp, GKN-Walterscheid, Grimme, Holder, Holmer, Horsch, Krampe, Lemken, Rasspe, Schumacher, Stoll, Strautmann, Zürn, Köckerling Agrarsystemtechnik -29- Landtechnik Produktion Umsatz Landtechnik weltweit: 2000: 52,7 Mrd $ 2005: 70,2 Mrd $ Agrarsystemtechnik -30-

15 Ausgewählte Landtechnik in Zahlen Maschinenleistung Häcksler 1020 PS (Krone BigX 1000) Leistung Mais häckseln Maschinenleistung Traktor Leistung Mähen 250 t/h, 14 Reihen (Krone BigX mit EasyCollect) 600 PS (DTU T860, Neuentwicklung) 20 ha/h, 14 m AB (Claas Cougar, 480 PS) Feldspritzen bis 46 m AB, L (Damman DT 2600H) Bodenbearbeitungsgeräte Zuckerrübenernte bis 18 m AB (Horsch ATD Sähmaschine) bis 9 Reihen, 2,5 ha/h (Ropa euro-tiger V3, 600PS) Durchschnittliche Milchleistung 8637 kg/jahr (Sachsen 2006) Agrarsystemtechnik -32- Entwicklungstendenzen in der Automatisierung von Erntemaschinen Integrationsgrad Ausgleich am Seitenhang Automatische Maschineneinstellung Qualitätssensoren: - Reinheit Flotten Management - Kornbruch Fahrgeschwindigkeitsregelung- Strohqualität HarvestSmart - Proteingehalt Motormanagement GPS basierte Fahrzeugsteuerung AutoTrac Agrarsystemtechnik -33- Schneidwerkshöhenregelung Leitlinie am Bestand (mech. Sensor) Leitlinie am Bestand (optischer Sensor) Sensor Überkehrqualität Fernüberwachte Autonome Arbeitsmaschine Regelung komplexer Prozesse Regelung von Teilprozessen Überkehr-, Masseflussund Feuchtesensor Einstellung von Arbeitselementen in der Verlustsensor Kabine Drehzahlwarnung, Anzeigen von Betriebsdaten Überwachung und Steuerung... Heute... Jahr

16 Moderne Landtechnik? Agrarsystemtechnik -34- Moderne Landtechnik Leistungsfähiger durch mehr Intelligenz / Automatisierung mehr Wissen / Sensorik Optimierung einzelner Prozesse Optimierung von Prozessketten mehr Leistung / größere Maschinen alternative Konzepte höhere Produktivität durch mehr Komfort Agrarsystemtechnik -35-

17 Automatische Lenksysteme Agrarsystemtechnik -36- Ertragsmessung / Messung von Inhaltsstoffen Agrarsystemtechnik -37-

18 Höhere Antriebsleistung Feldhäcksler mit 1000 PS (2 Motoren) Rübenroder: 50 t auf dem Feld Agrarsystemtechnik -38- Größere Arbeitsbreiten 10,5 m in Europa, bis 14 m in Australien 14 Reihen Mais (10,5 m) Agrarsystemtechnik -39-

19 Höhere Motorleistung 373 kw (507 PS) MT 875 B 446 kw (600 PS) Agrarsystemtechnik -40- Entwicklungstendenz Früher Gegenwart Zukunft Autonomes Saat- und Pflegesystem Autonomous Tractor Quelle: John Deere Muskelkraftbetrieben Rein mechanisch Manufaktur Verbrennungsmotor Mechatronik, Leistungshydraulik Global operierende Konzerne Verbrennungsmotor? Autonome Systeme, max. Produktivität Globale Konzerne Agrarsystemtechnik -41-

20 Quelle: Thomsen, J.W.: Vom Hakenpflug zum Mähbinder Quelle:STATISTISCHE INFORMATIONEN zum Getreide- und Futtermittelmarkt. TOEPFER INTERNATIONAL ( Quelle: DFG: Grüne Gentechnik. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (ISBN: ) Quelle: Eggert, A.: Von der Mähmaschine zum Mähdrescher Quelle: Lundqvist, J., C. de Fraiture and D. Molden. Saving Water: From Field to Fork Curbing Losses and Wastage in the Food Chain. SIWI Policy Brief. SIWI, Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations Secretariat,