Innovation in der Landtechnik

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Eugen Hertz
vor 6 Jahren
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1 Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF Agroscope Innovation in der Landtechnik 10. April 2013

2 Mitte des 20. Jahrhunderts... Melken mit der Maschine Pflügen mit dem Traktor (10 PS)... setzte die Mechanisierung in der Aussenwirtschaft und Innenwirtschaft ein. Aufwändige und schwere körperliche Arbeiten wurden nun von der Technik übernommen. 2

3 Heute... Moderner Melkstand Moderner Traktor (200 PS) beim Pflügen... hat professionelle, leistungsfähige Technik Einzug gehalten. 3

4 Leistungssteigerung kennt keine Grenzen Gute Arbeitskräfte sind rar und teuer Skaleneffekte helfen Kosten zu senken 4

150 000 Brote zu 500 gr /h Quelle: Horsch/Claas 448 ha Mais in 24 h gesät 19 ha/h 24

5 was gewaltige Leistungen ermöglicht Dreschen Maissaat Quelle: Claas 676 t Weizen in 8 Std geerntet Durchsatz 85 t/h Ca Brote zu 500 gr /h Quelle: Horsch/Claas 448 ha Mais in 24 h gesät 19 ha/h 24 reihige Maissämaschine Die Produktion von 1 kg Weizen erfodert heute ca x weniger Arbeit im Vergleich zur Handarbeitsstufe vor dem letzten Weltkrieg 5

6 Nach Leistung kommt intelligente Sensorik und Aktorik Ziele Pflanzen entsprechend Entwicklungsstand und Bedarf gezielt versorgen Umwelt schonen 6

Schnell sinkende Preise Vermessungsspezialisten (Trimble, Leica, Topcon) sind

7 Satelliten lenken Traktoren Bald Standardausrüstung? Grosser technischer Fortschritt: Galileo (EU), GLONASS (Russland), Compass (China) Schnell sinkende Preise Vermessungsspezialisten (Trimble, Leica, Topcon) sind eingestiegen Genaues RTK-GPS (2 cm) Vor 10 Jahren Heute Morgen? ca. Fr. 100'000.- ca. Fr. 30'000.- Preis eines stufenlosen Getriebes? 7

Navigation an Ortsmerkmalen Laserabtastung

8 Navigation an Ortsmerkmalen Laserabtastung bei Häcksler und Mähdrescher Lenkung mit Stereokameras Agrocom Eyedrive Mechanische Taster Mais-, Rübenreihen (Taster an Häcksler) Bodenfurchen (Furchentaster) Lenkung mit Ultraschallsensoren Reichhardt PSR Sonic 8

(Pflanzenposition) gesteuert. http://www.

9 Elektronik und Hackgerätsteuerung Hackwerkzeug wird per Kamera oder per GPS (Pflanzenposition) gesteuert. 9

10 Projekt SmartWeeder: Agroscope Tänikon & ZHAW Potential für ein unbemanntes Fahrzeug? Dreidimensionale Erkennung Erkannte Blacke Automatische Blacken- Einzelstockbehandlung Einzelstockbekämpfung 10

11 Biotaugliche Bekämpfung / Blackenroboter Blacke ist wichtigstes Unkraut im Biolandbau, Bekämpfung sehr arbeitsintensiv: Ausstechen von Hand Mikrowellenbekämpfung: Gute Wirkung, Energiebedarf zu hoch. Erste interessante Ergebnisse der Bekämpfung mit Heissdampf Ziel Ampferroboter : Kombination von Vision zur automatischen Erkennung mit anschliessender Bekämpfung 11

12 Kühe werden automatisch gemolken Roboter melkt die Kühe Bis zu 60 Kühe pro Roboter 12

aber die Erosion Intensive Lockerung von

13 Konventionelle Bodenbearbeitung mit Pflug Sauberes Wenden vergräbt Ernterückstände und Unkraut, fördert aber die Erosion Intensive Lockerung von Verdichtungen Klassische Bodenbearbeitung: pflügen eggen säen 13

14 Streifenfrässaat für Mais nur 1/3 der Fläche wird bearbeitet Reihenabstand 80 cm Boden wird optimal durch Grasstreifen geschützt 14

15 Direktsaat: Keine Bodenbearbeitung Saat in einem Arbeitsgang Vorteil: Keine Keimung durch Bewegen des Bodens Funktioniert nur bei sauberer Vorkultur Saat in Zwischenfruchtbedeckung 15

Energie einsparen - Weniger verdichten statt mehr lockern

mit viel PS Intensivste Bearbeitung mit Kreiseleggen

35 30 25 20 15 10 5 0 Pflug Grubber Bestellk.

16 Energie einsparen - Weniger verdichten statt mehr lockern Bodenverdichtung mit schweren Maschinen Tiefe Lockerung mit viel PS Intensivste Bearbeitung mit Kreiseleggen Weder ökonomisch, noch umweltschonend l Diesel/ha Pflug Grubber Bestellk. Direktsaat Sämaschine Kreiselegge Grundb.b. Teufelskreis der Verdichtung 16

17 Ammoniak zur Pflanze und nicht in die Luft Ammoniak entweicht in die Luft Nährstoffe gelangen direkt auf den Boden 17

Abgase fast so sauber wie Umgebungsluft Motor mit geschlossenem Partikelfiltersystem 100'000'000 Motortechniken im Vergleich bezüglich Partikelanzahl Partikelanzahl [Anzahl

18 Abgase fast so sauber wie Umgebungsluft Motor mit geschlossenem Partikelfiltersystem 100'000'000 Motortechniken im Vergleich bezüglich Partikelanzahl Partikelanzahl [Anzahl /cm 3 ] (logarithmische Skala) 10'000'000 1'000' '000 10'000 1' Stufe IIIA Stufe IIIB (DPF) Umgebung Messpunkt im ISO ,C1 Messzyklus 18

Treibstoffsparmonitor zeigt optimalen Verbrauchsbereich Verbrauch g Diesel /kwh Beispiel Pflügen bei konstanter Leistung Drehmoment % Drehzahl Motor % Leistung % 60 % Leistung mit 65 %

19 Treibstoffsparmonitor zeigt optimalen Verbrauchsbereich Verbrauch g Diesel /kwh Beispiel Pflügen bei konstanter Leistung Drehmoment % Drehzahl Motor % Leistung % 60 % Leistung mit 65 % Drehz. = 215 g/kwh (1430 U/min) 60 % Leistung mit 100 % Drehzhz. = 250 g/kwh Differenz 35 g/kwh 50 kw notwendig (Bsp. pflügen) = 50*35 = 1750 g/std Einsparung! Drehzahl runter, Gang hoch 19

Stufenlose Fahrgetriebe sorgen für optimale

MOTOR PUMPE Leistungsverzweigtes Getriebe (hydrostatisch /

03 MOTOR SUMMIER- UNGS- GETRIEBE BEREICHS- PLANETENGETRIEBE

20 Stufenlose Fahrgetriebe sorgen für optimale Fahrgeschwindigkeit HYDROSTATEINHEIT KONSTANT- VERSTELL- MOTOR PUMPE Leistungsverzweigtes Getriebe (hydrostatisch / mechanisch) MOTOR SUMMIER- UNGS- GETRIEBE BEREICHS- PLANETENGETRIEBE VORWÄRTS/ RÜCKWÄRTS -19.0* 43.0* Rückwärts Fahrgeschwindigkeit [km/h] Vorwärts 20

21 Elektrische Antriebe Elektrischer Fahrantrieb mit Radnabenmotoren made by Sepp Knüsel, Küsnacht Quelle: Rigitrac Frontgenerator und elektrischer Düngerstreuer Quelle: Raussendorf 21

22 Fazit Unglaubliche Substitution von Arbeit durch Technik Der bisherige Trend nach immer grösseren, leistungsfähigeren Maschinen wandelt sich zu «intelligenten» Maschinen Innovative Lösungen - Optimieren die Produktion - Verbessern Qualität der Lebensmittel - Schonen natürliche Ressourcen 22

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