Lenksysteme und Düngung: Stand der Technik und Kosten

Ähnliche Dokumente
Sensoren für die Stickstoff Düngung

1. Julius-Kühn-Symposium

AO Agrar-Office. und Vermessung

N-Sensordüngung - precison farming Praxiserfahrungen bei verschiedenen Kulturen

Steuerungssysteme für Baumschulen. Ziele - Unterstützung, Arbeitserleichterung für den Schlepperfahrer - Verbesserung der Genauigkeit

O. Wißwedel, CLAAS Vertriebsgesellschaft mbh M. Fölsch, CLAAS E-Systems KGaA mbh & Co KG

GPS PILOT. Für jeden Kunden die passende Lösung

CROP SENSOR ISARIA System. Olaf Wißwedel, CLAAS Vertriebsgesellschaft mbh

agril oc Feldpositionen genauer und sicherer ansteuern Wie genau ist genau genug? AGRITECHNICA, Hannover 10. November 2015

Precision Land Management Erhöhung der Produktivität unter verschiedensten Bedingungen. Einfach produktiv. GPS Technik der neuesten Generation

PARALLELFAHRSYSTEME. Übersicht

CROP SENSOR ISARIA Düngetag Rheinstetten. Thinus Glitz CLAAS Agrosystems KGaA mbh & Co KG Produkt Management Precision - Farming

RTK-Lösungen im Praxiseinsatz - Stand der Technik - René Ch. Janotte, Jens Beelmann, LU Agrarelektronik GmbH Buchenbrinkstr Barsinghausen

Neue Perspektiven für Ihr Bauprojekt. Referenzlösungen von AXIO-NET

AMS Entwicklung. Exaktes Parallelfahren mit RTK Signalen. Lagerhaus Technik Center. 10 Jahre Automatische Lenksysteme. + StarFire Receiver

Satellitennavigation im Verkehr 22. Mai 2007

AVIS The Airborne Visible and Infrared Imaging Spectrometer

AFS ADVANCED FARMING SYSTEMS

Sensoren der Firma CLAAS Agrosystems GmbH & Co. KG

LMS - als Zuständige Stelle für Landwirtschaftliches Fachrecht und Beratung (LFB) Sensortechnik

Agrar insight. Big Data und das Agri-Business Landwirtschaft auf dem Weg in die Digitalisierung. Frankfurt, 17. Juli 2015

YARA N-Sensor. Teilflächenspezifische Stickstoffdüngung

On Farm Research* Das Projekt / Der Projektbetrieb Ergebnisse Getreide und Winterraps Technik - ohne geht gar nicht... Fazit und Ausblick

John Deere FarmSight

AGRAVIS Technik Heide-Altmark GmbH. Ein Unternehmen der AGRAVIS Raiffeisen-Gruppe

ForestHype Teilprojekt Biodiversität

AGRO NAV. - das System

Swipos über Internet. neue Kommunikationsmöglichkeiten von swipos

4#$5+.'$6&(&+.)*7!!"#$%&'&"#()*+,(-./0&12$3/#! *Anteilige finanzielle Förderung: Landw. Rentenbank FFaM, Stiftung Schleswig-Holsteinische Landschaft

Einsatz von GNSS in der WSV und Neuerungen im Beacon-Korrekturdatendienst. Fachstelle der WSV für Verkehrstechniken

Informationsveranstaltung Precision Farming

Trimble Technologie bietet für jeden Betrieb von der Planung, über das Lenken bis zur Dokumentation, eine passende und markenunabhängige Lösung

Mobilfunk unter der Lupe Machen Sie sich selbst ein Bild Informationen zum Thema Handy und Handymasten

Diese manuelle Erfassung beinhaltet vielfältige Fehlerquellen (Verlust von Zetteln, Übertragungsfehler, unzureichende Kontrolle, etc.

Advanced Farming Systems (AFS) - ein Produkt für die Herausforderungen landwirtschaftlicher Logistikketten

Smart Farming Es läuft Planung und Dokumentation, automatische Maschinensteuerung, teilflächenspezifische Bewirtschaftung

Datenmanagement in der Cloud

Zentimetergenaue Positionsbestimmung

Monitoring mit Low-Cost GNSS-Empfängern

Maschinen- und Betriebsmanagement mit JD Link und MyJohnDeere. Dr. Silvia Andres John Deere International GmbH Schloss Weinzierl, 26.

Plantivo. Ackerschlagkartei Produkt-Informationen. Ackerbau Apps Excel Schlagkartei Online ASK

Person. Name: Manfred Hurtz Alter: 49 Jahre. Beruflicher Werdegang. verheiratet eine Tochter

Vom Precision zum Smart Farming Die Potenziale und Herausforderungen für eine zukunftsorientierte Landwirtschaft

Smart Cities Ober- und unterirdische 3D-Visualisierung Von der Erfassung bis ins Web

Ein EGNOS Service für topographisch anspruchsvolle Umgebung

Ist Ihre GPS Messung immer punktgenau?

Das Magnetfeld der Erde. Stephen Kimbrough Damjan Štrus Corina Toma

Grundlagen der Positionsbestimmung mit GPS

Kurzanleitung - Qstar mit DigiTerra Explorer

Die neue Fendt Variotronic Aus Innovation wird Vorsprung

RTK -Messungen mit Korrekturdaten über Internet (NTRIP) Networked Transport of RTCM via Internet Protocol

Datenblatt. Engine Module NL-550ERS (60418) NL-551EUSB (60419) Seite 1 - Stand:

Agrarservice. Saaten. Die Zuckerrüben und Sonnenblumen-Aussaat: Die Mais-Aussaat:

Ein Bild sagt mehr als 1000 Spektren Bildgebende IR- und Raman-Mikroskopie

Laserzündung von Verbrennungsmotoren

Terahertz-Materialcharakterisierung: schnell und günstig

Erfassung von wachstumsrelevanten Ertragsfaktoren als Voraussetzung zur Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung

Neue Werkzeuge für Integrity Monitoring in Referenzstationsnetzen

Mobile Communication Cluster e.v. m-solutions Center

Beobachtung der Biosphärendynamik II


Stromkreis aus Kondensator und Spule. U c =U L

Infrarot Thermometer. Mit 12 Punkt Laserzielstrahl Art.-Nr. E220

Konservierende Bodenbearbeitung/ Direktsaat in Sachsen e.v. Ergebnisse der Praxisversuche 2012 zur Anpassung an den Klimawandel in Sachsen

NEW HOLLAND T5 T5.95 I T5.105 I T5.115

Transparentes Datenmanagement Düngestrategien bei steigenden Preisen

Workshop. Neues aus der Mikrosystemtechnik in Thüringen und Sachsen Jena 2006

TubeInspect. TubeInspect S. Spezifikationen. Effiziente Qualitätssicherung in der Rohrleitungsfertigung

Die Drohne für Präzisionslandwirtschaft

Industrie 4.0 simplifed

Befallserhebungen auf Praxisschlägen Auswertung unter Einbezug von Geo- und Sensordaten im Projekt igreen

Die Zukunft der Schienenvermessung

Die Software für Könner.

Spektroskopie. im IR- und UV/VIS-Bereich. Raman-Spektroskopie.

Professionelle GPS-Technologie für die Landwirtschaft

GEOSNOW. Cliquez et modifiez le titre. Cliquez pour modifier les styles du texte du masque. Deuxième niveau. Troisième niveau

Ist-Daten-Ermittlung durch Low-Budget-Fahrzeugverfolgung

Optimale Strohrückverteilung:

DGPS Dienst. der WSV FACHSTELLE DER WSV FÜR VERKEHRSTECHNIKEN

Standard Optics Information

ISOBUS Datenmanagement Weihenstephan 30 Januar Jan Horstmann 30. Januar 2014 LANDTECHNIK

Dr.-Ing. Klaus von Sengbusch. Wide Area Monitoring Systeme - aktuelle Erfahrungen und zukünftige Anwendungsbereiche. ABB Group May-07

Eine kurze Einführung von Prof. Dipl.-Ing. Eckhard Franke

IP Integration Sysmess Multi und Compact Firmware 3.6,X, July 2014

PERFECT SOLUTIONS IN TRAFFIC SYSTEMS

Informationsgehalt von Messungen von IR-Bildsensor und FTIR Spektrometer für die Bestimmung von CO2 und CO Säulengehalten über Vegetationsfeuern

Einstellanleitung zur Nutzung von SmartNet Germany über NTRIP mit System 1200

Vorlesung. Optische Koordinatenmesstechnik. Dr. Uwe Nehse Mahr GmbH, Jena. November 2010

Fahrzeuglokalisierung anhand visueller Landmarken und einer digitalen Karte

GNSS-basierte Bestimmung der Gletscherdynamik zur Erforschung von Glacial Lake Outburst Floods

SAPOS. Präzise Positionierung in Lage und Höhe AMTLICHES DEUTSCHES VERMESSUNGSWESEN

RTK -Messungen mit Korrekturdaten über Internet (NTRIP) Networked Transport of RTCM via Internet Protocol

Easy-Monitoring Universelle Sensor Kommunikations und Monitoring Plattform

Lokalisierungstechnologien

SAPOS. Präzise Positionierung in Lage und Höhe A M T L I C H E S D E U T S C H E S V E R M E S S U N G S W E S E N. GeoBasis-DE

Ansätze und Trends. zur Roboterisierung in der Landwirtschaft

Mobiles GIS Systemüberblick und Beispiele aus der Praxis: Flächenkontrolle Straßendatenerfassung

Vollautomatische und objektive Qualitätsanalyse einer klinischen Zahnpräparation

Chemische Sensoren. Eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure. Bearbeitet von Peter Gründler

INSPEKTION & ANALYSE. MoveInspect HR XR VORSPRUNG IST MESSBAR

Transkript:

Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät Lenksysteme und Düngung: Stand der Technik und Kosten Prof. Dr. Yves Reckleben Fachhochschule Kiel Fachbereich Agrarwirtschaft Fachgebiet Land- und Verfahrenstechnik

Anforderungen der Praxis an die GPS-Technologie Anforderungen sind ökonomisch begründet Vermeidung von Mehraufwendungen bei der Arbeit Ziele: > exakt >> bedarfsgerecht >>> zeitnah real-time >>>> wiederholbar >>>>> nachvollziehbar Notwendiges Maß Gute fachliche Praxis Cross Compliance Funktions- und Einsatzsicherheit (jederzeit und überall) Prof. Dr. Yves Reckleben 2

Benötigte Ortungsgenauigkeit bei verschiedenen Arbeitsverfahren (Hüter et al. 2007) Prof. Dr. Yves Reckleben 3

Einsparpotentiale durch automatische Lenksysteme 16.000 14.000 12.000 Streuereinsatz Düngemittel Spritzeneinsatz PSM Grubbereinsatz 14640 Einsparung [ ] 10.000 8.000 6.000 4.000 Fahrgassenbasierte Maßnahmen bringen die größten Effekte 4392 7320 2.000 1464 0 100 ha 300 ha 500 ha 1000 ha Grubber: 25 /ha; PSM: 160 /ha, Ma.-Kost. 7 /ha Einsatzfläche * 5 ÜF; Dünger: 115 /ha, Ma.-Kost. 3 /ha * 4 ÜF Prof. Dr. Yves Reckleben (RKL Schrift 4.1.0, S. 1203 bis 1224) 4

DGPS-Technik Korrektursignale RTK (2cm) Omnistar HP/ JD Starfire 2 (5-19 cm) Fahrgassen speichern/controlled Traffic nur mit RTK DGPS (Küstenfunk oder EGNOS) (0,2-1m) Autonomes GPS (bis 15m) (geo-konzept, 2010) horizontale Absolutgenauigkeit (95% der Zeit) Prof. Dr. Yves Reckleben Einmalinvestition jährliche Lizenzgebühr kostenfrei 5

Spurführung landwirtschaftlicher Maschinen tracking Spurführung hochgenaues GPS: -RTK, -JD Starfire 2, - Omnistar-HP manuell automatisch Lenk-Assistenzsysteme Automatische Lenksysteme Autopiloten Prof. Dr. Yves Reckleben 6 (Fotos: Trimble, 2007)

Vergleich Spur zu Spur -Genauigkeit verschiedener Systeme eines Herstellers 15 12,5 Herstellerangaben Messergebnisse (tatsächlich) 12 Genauigkeit in [cm] 10 7,5 5 10 5 2,5 0 Assistenz System Automatisches Lenksystem Automatisches Lenksystem mit RTK 3,5 2 1,2 Prof. Dr. Yves Reckleben (RKL-Untersuchung, 2007) 7

Flächendeckende RTK-Korrekturdaten (große Hof-Feld Entfernungen) Datenfunk geringe Reichweite um eine Basis-Station (5 bis 20 km) viele Stationen oder mobile Stationen Vernetzung möglich Bundesnetzagentur Küstennähe/Nachbarländer Sendeleistung GSM/GPRS (Mobilfunk) flächendeckend verfügbar Vernetzung nötig VBS (Virtual Base Station) möglich weniger Basis-Stationen Überlappung 10 bis 40 % Prof. Dr. Yves Reckleben 8

Möglichkeiten eines RTK-Netzwerkes RTK-Stationen sind ständig mit einem Server vernetzt Fahrzeug/Nutzer meldet sich mit aktueller Position im Netzwerk an bekommt eine für den aktuellen Standort berechnete GPS-Korrektur von den umliegenden RTK- Stationen zurück mit wenigen Stationen hohe Flächenabdeckung Kosten für die Dauer der Anmeldung Prof. Dr. Yves Reckleben 9

Ergebnisse Vergleich RTK-GPS Korrekturdaten (stationäre RTK vs. RTK Netzwerk) Messung vom 5.6. und 7. Oktober 2010 Trimble AgGPS 442, 1 Hz Aufzeichnungsfrequenz feste Trimble AgGPS 450 RTK- Referenzstation 111 m entfernt (65500 Messwerte) RTK-Netz Ag 3000 Ntrip Modem TD1-Karte, Stationen 44, 50, 102 und 168 km entfernt (63000 Messwerte) Prof. Dr. Yves Reckleben 10

Kosten verschiedener Lenk-Systeme (2010) Investitionskosten Assistenz System Automatisches Lenksystem Automatisches Lenksystem mit RTK Automatisches Lenksystem im RTK-Netzwerk Listenpreis [ ] 6.500 14.000 14.000 14.000 RTK Station [ ] 0 0 10.000 0 Summe Investitionskosten [ ] 6.500 14.000 24.000 14.000 jährliche Kosten Afa 5 Jahre [ ] 1.300 2.800 4.800 2.800 Zinsansatz 6% [ ] 195 420 720 420 Reparaturkosten 5% [ ] 325 700 1.200 700 jährliche Lizenzgebühr für Satellitenkorrektur [ ] 2.500 2.500 0 2.800 Summe Kosten/Jahr [ ] 4.320 6.420 6.720 6.720 Ascos PED Flatrate 2800 /Jahr Trimble VRS Now Deutschland unlimited 3000 /Jahr Prof. Dr. Yves Reckleben 11

Zusammenfassung Betriebsmitteleinsparungen und damit Effizienzverbesserungen sind möglich Flächendeckende Korrekturdaten sind interessant für: - kleine und große Betriebe - Betriebe mit großer Hof-Feld Entfernung - Lohnunternehmen Herstellerübergreifende Lösungen und Erprobungen sind nötig Vernetzungen von existierenden RTK-Stationen bietet Chance zur Kostensenkung Minutengenaue Abrechnung ist für landwirtschaftliche Anwendungen nötig Prof. Dr. Yves Reckleben 12

Stickstoff Düngung mit Sensoren

- Messgrößen zur Pflanzenanalyse - Messgrößen zur Pflanzenanalyse -Reflexion - Absorption - Transmission - Fluoreszenz - Biegewiederstand (n.reusch,1998) Viele Sensorsysteme beruhen auf der Ausnutzung elektromagnetischer Strahlung (optische Messgrößen) und messen berührungslos Prof. Dr. Yves Reckleben 14

Sensor- und Managementsysteme zur Bestandesführung Pflanzen: - Grünfärbung (Chlorophyll) als Indikator für Nährstoffversorgung - Biomasse als Indikator für Stress (Wassermangel, Krankheit usw.) Die Anpassung der Bewirtschaftung (z.b. N-Düngung, Pflanzenschutz) erfolgt seit jeher nach folgendem Prinzip: > Zustandserfassung Festlegung der Intensität Applikation < Prof. Dr. Yves Reckleben Mapping Systeme (Luft- und Satellitenbilder) Crop Meter Crop Sensor N-Sensor & ALS MiniVeg N Isaria CropCircle Greenseeker offline Systeme (Zeitspanne > 48h) online Systeme (Echtzeit) 15

online Systeme Die online Sensor-Systeme Messen-Berechnen und Regeln in einem Arbeitsgang (in Echtzeit). Dafür ist eine Kalibrierung am Feld zum Applikationstermin notwendig: - Festlegung des Düngeniveaus (Standort, Ertragspotenzial, Sorte, EC-Stadium) - Festlegung der Düngestrategie (gut versorgter Bestand viel oder wenig Dünger) - Festlegung der minimalen und maximalen Applikationsmenge ( Regelbereich ) Eine online Sensordüngung ist ohne GPS möglich und erfordert keine Datenvorbereitung zur Ausbringung. Zur Dokumentation der Maßnahme ist ein GPS und nachträgliches Datenmanagement erforderlich. 16

- Messgröße vs. Zielgröße - Messgröße Hilfsgröße Zielgröße Reflexion (N-Sensor, ALS, Greenseeker, CropCircle, ISARIA, Crop Sensor) Transmission (N-Tester) variable Fluoreszenz Fluoreszenzemission (MiniVeg N, CropSpec) C Chl, LAI, NDVI C Chl Photosyntheseaktivität Phenole, Mehltau, C Chl Stickstoffversorgung, Biomasse Stickstoffversorgung Befall mit Pilzen Befall mit Pilzen, Stickstoffversorgung (verändert, n.thiessen,2003) Prof. Dr. Yves Reckleben 17

Reflektionsspektren eines Weizen Bestandes Prof. Dr. Yves Reckleben 18

- Spektralindizes - Typische Spektralindizes IR/R IR/G NDVI SAVI REIP F-Quo. = Infrarot zu Rotverhältnis* = Infrarot zu Grün Verhältnis* = Normalized Difference Vegetation Index* = Soil Adjusted Vegetation Index* = Rede Edge Inflection Point (Wendepunkt) a = Fluoreszenzquotient * = Biomasse a = Chlorophyllkonzentration C Chl, N-Aufnahme Prof. Dr. Yves Reckleben 19

Zusammenfassung der Unterschiede Online Systeme Optische Sensoren mit eigener Lichtquelle bzw. Tageslicht Unterschiedliche Blickrichtungen in den Bestand senkrecht schräg Messgrößen (NDVI, N-Aufnahme, Biomasse, Fluoreszens ) Montageort Schlepperdach Frontanbau Erfasste Fläche pro Messintervall Anzahl der genutzten Sensoren Prof. Dr. Yves Reckleben 20

Fazit Sensortechnik zur Bestandesführung - Die vorgestellten Systeme offenbaren die natürlich existierende der Bestandesentwicklung. - In der Heterogenität liegen Ursache und Effekt der Teilflächen- Bewirtschaftung, da sie eng mit dem Ertrag korreliert. - Egal welches online System, eine Anpassung der Intensität an den Bedarf der Pflanzen ist ökonomisch und ökologisch sinnvoll. - Eine kontinuierliche Dokumentation ist mit der online Sensorik durch zusätzliche Überfahrten möglich. 21

22