Digitale "Arbeiter“ für den Acker

Digitale Technologien helfen dem Landwirt, gezielt Betriebsmittel zu sparen, wie zum Beispiel Dünger oder Pflanzenschutz. Gleichzeitig versorgt er dabei die Pflanzen bedarfsgerecht, schont die Umwelt und entlastet sich bei der Feldarbeit. Durch die digitalen Helfer am Traktor, wie zum Beispiel einem Lenkautomaten, kann sich der Fahrer auf die Anbaumaschine konzentrieren und diese effizienter bedienen, während die Arbeit aufgrund der Vernetzung automatisch dokumentiert wird. Der Landwirt muss nach der Feldarbeit nicht mehr ins Büro, um die Arbeitsschritte des ganzen Tages händisch zu dokumentieren.

Zur Digitalisierung in der Landwirtschaft gehören "Smart Farming“ und "Precision Farming“. Bei "Smart Farming“ werden landwirtschaftliche Daten untereinander vernetzt. Hier könnten zum Beispiel GPS-Daten mit Anbaudaten einer Kultur verbunden werden, die zu einem späteren Zeitpunkt für andere Maschinen wieder eingelesen werden können.

Landtechnikhersteller und viele Start Ups arbeiten an Softwareportalen, in denen man solche Daten zentral abspeichern kann. Eine Ackerschlagkartei ist ein Programm, in dem man pflanzenbauliche Maßnahmen aufzeichnen kann. So eine Ackerschlagkartei ist in fast allen Softwarelösungen das zentrale Element. Die Programme werden in der Praxis als Farmmanagement- und Informationssystem (FMIS) bezeichnet.

Diese Programme verfügen über Auswertungstools, mit denen Berichte, Aufzeichnungen zur Düngung oder andere Aufzeichnungsverpflichtungen auf Knopfdruck erstellt werden können. Aktuell steht "Smart Farming“ noch in der Anfangsphase, entwickelt sich aber ständig weiter.

Mit "Precision Farming“ bewirtschaftet der Landwirt ortsdifferenziert und zielgerichtet seine landwirtschaftlichen Nutzflächen - er bewirtschaftet sie teilflächenspezifisch. Der Einsatzbereich umfasst den Anbau, die Bewässerung, die Düngung, den Pflanzenschutz und die Ernte. Die teilflächenspezifische Bewirtschaftung erreicht man mit zunehmender Elektronik und Sensortechnik. Die Technik hilft dem Landwirt, die Bedürfnisse der Pflanze oder des Bodens gezielt zu decken. Bei "Precision Farming“ fällt oft der Begriff "Section Control“, ein Unterbegriff, der die Punkte Teilbreitensteuerung, Einzeldüsenabschaltung und Abschaltungen von Säkörpern umfasst.

Durch die wachsende Weltbevölkerung, dem Klimawandel und die schrumpfenden Anbauflächen wird die Nachfrage nach landwirtschaftlichen Produkten steigen. Die Landwirtschaft muss durch diese Veränderungen ihre Flächenproduktivität erhöhen. Dabei könnte die Digitalisierung helfen.

Die teilflächenspezifische Düngung ist in Österreich und in Deutschland das wichtigste Teilgebiet des "Precision Farming“. Die Gründe dafür sind

• ein mögliches Einsparungspotenzial und eine effizientere Anwendung von mineralischem Dünger,
• die vorangeschrittene technische Umsetzbarkeit,
• ein Verringern des Anteils von Lagergetreide,
• die Förderung homogener Bestände, die den Durchsatz im Drusch erhöhen.

Für die teilflächenspezifische Düngung kann man zwischen zwei Verfahren wählen. Bei dem einen handelt es sich um ein Online-Variante, bei dem ein Sensor die Applikationsmenge steuert. Das andere Verfahren funktioniert offline, bei dem man vorher eine Applikationskarte mit den auszubringenden Düngemengen erstellt. Diese Verfahren haben gemein, dass der Düngerstreuer über einen eigenen Jobrechner verfügt und dieser in der Lage ist, die Ausbringmengen kurzfristig über die Dosiereinheit zu variieren.

Das Copernicus-Programm von der Europäischen Weltraumagentur ESA hat zwei baugleiche Satelliten in das Weltall geschossen. Diese Satelliten liefern, außer bei bewölktem Himmel, für die Landwirtschaft alle drei bis fünf Tage Multispektralbilder. Aus den Bildern können komplexe Algorithmen Informationen über die Biomasse der Kultur, das Ertragspotenzial, der Bewässerungsbedarf und vieles mehr errechnen. Zur Erstellung einer Düngeapplikationskarte für das Offline-Verfahren verwenden einige Firmen bereits die Satellitendaten.

Auch die LK NÖ widmet sich diesem Thema. In Kooperation mit dem Josephinum Research und acht Landwirten startete das Projekt "GIS-ELA“ mit dem Ziel, Landwirten die Möglichkeit zu geben, Düngeapplikationskarten selbst zu erstellen. Das ermöglichen nun die Satellitendaten und kostenlose Programme.

Um die vielen Techniken des "Precision Farming“ einsetzen zu können, benötigen Traktoren in den meisten Fällen ein Parallelfahrsystem. Den Einstieg in die Welt des Parallelfahrens ist die manuelle Lenkhilfe. Hier folgt der Fahrer durch Lenkbewegungen der am Anzeigegerät vorgegebenen Spur. Bei einer Anschaffung eines Lenkassistenten übernimmt ein Elektromotor am oder im Lenkrad die Lenkbewegung in der Fahrspur.

Die höchste Ausstattungsvariante für einen Traktor ist der Lenkautomat. In dieser Ausführung greift das Lenksystem direkt in die Lenkhydraulik des Traktors ein.

Mit GPS und Sensorik kann man im Ackerbau sehr viel sparen, zum Beispiel Zeit durch effizienteres Wenden bei der Bodenbearbeitung. Durch die geringere Überlappung zwischen den Überfahrten sinken der Verschleiß an der Maschine und der Spritverbrauch. Im Pflanzenschutz reduzieren das Parallelfahrsystem und die Einzeldüsenabschaltung Betriebsmittel.

Noch bessere Ergebnisse sind bei der Unkrautregulierung zu erzielen, wenn man beim Hackgerät mit Kamerasteuerung auch ein Parallelfahrsystem benutzt.

Mit "Smart Farming“ und "Precision Farming“ können Betriebsmittel ökologisch und ökonomisch eingesetzt werden. Die Schwierigkeit in der Praxis ist, dass die benötigte Technik oft sehr teuer ist und aus betriebswirtschaftlicher Sicht schwierig darstellbar ist. Hier könnten Maschinengemeinschaften einen Lösungsansatz bieten.