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Baumschultag 2018: Neues in Bad Zwischenahn


Deutsche Baumschule - epaper ⋅ Ausgabe 9/2018 vom 05.09.2018

Seit fünf Wochen hatte es in Bad Zwischenahn nicht mehr geregnet, ausgerechnet zum Baumschultag am 28. Juli 2018 fiel nun ein wenig vom lang ersehnten Nass. Trotz der Abkühlung konnte den rund sechzig Fachbesuchern in der LVG Bad Zwischenahn ein breites Spektrum an aktuellen Themen vorgestellt werden. Ein Schwerpunkt auf dem Zwischenahner Baumschultag waren die Vorführungen zweier autonom arbeitender Maschinen für Baumschulkulturen. Da die Arbeitskräfte knapp sind und immer knapper werden, steht der Einsatz modernster, personalsparender Technik im Brennpunkt des Interesses vieler Baumschulen, und ...

Artikelbild für den Artikel "Baumschultag 2018: Neues in Bad Zwischenahn" aus der Ausgabe 9/2018 von Deutsche Baumschule. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Deutsche Baumschule, Ausgabe 9/2018

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... entsprechend groß war die Aufmerksamkeit der rund sechzig anwesenden Praktiker.

Carsten Strasser (Hauert Günther) erklärt die Funktionsweise des Roboters HV-100 den interessierten Gästen.


Anlage zur Flüssigdüngung, hier zur Demonstration über der Pflanze


HV-100 stellt auf Abstand. Er orientiert sich am gelben Band (re.).


Carsten Strasser (Hauert Günther Düngewerke, Nürnberg) stellte den Roboter HV-100 des Herstellers Harvest Automation (Billerica, USA) vor, der selbstständig Containerpflanzen auf Abstand rückt. Er wird dabei durch Laser-sowie Infrarot-Sensoren gesteuert und orientiert sich an einem gelben, reflektierenden Band, das am Beetrand ausgelegt wird.

Der nur etwa 50 kg schwere Roboter, der sich auf zwei Rädern vorund rückwärts bewegt und von zwei Rollen stabilisiert wird, nimmt mit einer Greifzange, die vorher auf die Topfgröße eingestellt wird, einzelne Töpfe auf, fährt zur Orientierung an das gelbe Leitband, bewegt sich am Leitband zu dem Ort, an dem die Töpfe aufgestellt werden sollen, und stellt sie in einem vorher eingestellten Abstand auf. Dabei kann zwischen Drei- und Vierecksverband und Abständen von 0 bis 80 cm gewählt werden. Wenn er den Topf abgestellt hat, fährt der HV-100 zum Band zurück und am Band entlang zum nächsten Topf, den er aufnimmt. Auf diese Weise kann er Töpfe, die zum Beispiel in einer Partie dicht an dicht mit einem Gabelstapler aufgestellt wurden, auf Endabstand rücken. Er kann aber auch Pflanzen, die auf Abstand stehen, zusammenstellen oder Quartiere, die zum Beispiel durch Versandarbeiten Lücken aufweisen, neu aufstellen. Den letzten Topf erkennt er an einer Art Wippe, die ihm das Signal gibt, den Topf am Bestimmungsort abzustellen und dann bis zum nächsten Auftrag zu „parken“.

Die Töpfe erkennt der HV-100 mit einem Laserscanner, das gelbe Orientierungsband mit vier Infrarotsensoren. Mit einer „Follow Me“-Funktion kann er im Quartier geführt werden. Größere Hindernisse identifiziert er mit dem Laserscanner und weicht ihnen aus.

Bis zu 250 Pflanzen pro Stunde

Da der HV-100 nur etwa 250 Töpfe pro Stunde aufstellen kann, ist er vor allem für größere Pflanzen in Containern mit rund fünf bis zwanzig Liter Inhalt (bis 12 kg Gewicht) geeignet, für kleinere wäre er zu langsam und sein Einsatz nicht wirtschaftlich genug. Je kürzer die Wege sind, die er zurücklegen muss, desto größer ist seine Effektivität. Wem die Arbeitsleistung beim Aufstellen der Pflanzen nicht reicht, der kann mehrere der Roboter gleichzeitig arbeiten lassen. Durch ihre Laserscanner erkennen sie sich gegenseitig und weichen sich aus, so dass keine Kollisionen zu befürchten sind. Er wird mit einem Elektromotor angetrieben, dessen Lithiumbatterie für etwa vier bis sechs Betriebsstunden ausreicht, bevor sie ausgetauscht und wieder aufgeladen werden muss.

Fester Flächenunterbau nötig

In den USA soll der HV-100 rund 30.000 US $ kosten, dort sowie in Kanada sind dem Hersteller zufolge schon etwa 200 Exemplare im Einsatz. In Deutschland wird der Roboter zunächst nur vermietet, die Miete beträgt 1.800 Euro monatlich.

Der Anbieter Hauert Günther möchte, dass die interessierten Betriebe mit dem Einsatz dieses Geräts zunächst Erfahrungen sammeln. Denn der kleine Roboter hat durchaus seine Eigenheiten und bei zwei Probeläufen in Praxisbetrieben in Holstein und im Ammerland zeigten sich seine Schwächen. Carsten Strasser erklärte, dass der Untergrund der Kulturflächen in den beiden Betrieben nicht fest genug für den Roboter war, der für die in Nordamerika üblichen geschotterten Flächen konstruiert ist, die von schweren Maschinen befahrbar sind. Bei den Probeläufen habe das Gerät Spuren in den Untergrund gefahren und dadurch die Abstände nicht mehr richtig berechnet, so dass es die Pflanzen in ungleichmäßigen Abständen zueinander aufstellte. Feste Kulturflächen sind also eine Voraussetzung für den Einsatz des Roboters.

Der HV-100 ist wetterfest und unempfindlich gegen Regen, wie er auf der Vorführung in der LVG bewies. Da seine Steuerung von GPS-Signalen unabhängig ist, kann er auch unter Folie oder Glas problemlos eingesetzt werden. Seine Aufgaben erledigte der Roboter bei der Vorführung tadellos und stellte Pflanzen in 7,5-Liter-Containern auf den Containerflächen der LVG in den vorgegebenen Abständen gleichmäßig auf.

Internet-Videos HV-100

https://www.youtube.com/watch?v=S0pQpgrSoDE
https://www.youtube.com/watch?v=p4J8TPOP-OM
https://www.youtube.com/watch?v=2aYYbfsykFw

Der HV-100 bietet also eine interessante Perspektive, den Personaleinsatz bei der monotonen, den Körper belastenden Arbeit des Aufstellens und Rückens von Containerpflanzen zu verringen und Arbeitskräfte freizusetzen, die dadurch für andere Tätigkeiten zur Verfügung stehen. Er sollte aber nicht völlig unbeaufsichtigt bleiben, da er bei Störungen, zum Beispiel durch Hindernisse, stehen bleibt und dann wieder in Betrieb genommen werden muss.

Automatisierte Nachdüngung

Eine Neuentwicklung des Düngemittelherstellers Hauert Günther, die den HV-100 ergänzt, ist eine Dosieranlage, durch die die transportierte Pflanze mit einer Düngung in flüssiger Form versorgt werden kann. Diese Apparatur zur Düngereinspeisung ist ein Prototyp und soll noch optimiert werden.

Aus einem Behälter, der aktuell drei Liter beinhaltet, wird über eine Pumpe eine Düngerlösung transportiert, die auf die Substratoberfläche geträufelt wird. Das Fassungsvermögen soll aber noch auf 10 Liter erhöht werden. Mit flüssigen, hoch konzentrierten methylenharnstoffhaltigen Düngern, die eine Spezialität von Hauert Günther sind, soll eine Langzeitbevorratung von etwa vier bis sechs Wochen verabreicht werden, die das Auflegen kompaktierter Dünger ersetzt. Ziel ist, ein Kompaktat in Breiform auszubringen, das eine Langzeitwirkung von zehn bis zwölf Wochen besitzt. Um eine verlustfreie Applikation zu gewährleisten, setzt die Pumpe erst drei Sekunden, nachdem der Topf aufgenommen wurde, ein. Die Menge der verabreichten Flüssigkeit kann über die Dauer des Pumpens von 1–10 ml eingestellt werden. Bevor die Pflanze aufgestellt wird, ist der Düngungsvorgang beendet.

Steuerungssystem RowCropPilot

Der zweite Roboter, der auf dem Baumschultag gezeigt wurde, war ein Raupengeräteträger vom Typ EC130 des Herstellers Aebi (CHFrauenfeld), der mit Steuerungstechnologie der Firma Robot Makers GmbH (Kaiserslautern) aufgerüstet wurde. Bei Aebi handelt es sich um einen traditionsreichen Hersteller von Spezialfahrzeugen für die Kommunal- und Landwirtschaft. Mit dem EC130 bietet das Unternehmen einen elektrisch betriebenen Geräteträger, dessen Lithium-Ionen-Akku beim Mulchen eine Laufzeit von zwei bis vier Stunden ermöglicht. Bei weniger energiehungrigen Anwendungen wie dem Spritzen von Herbiziden erhöht sich die Laufzeit entsprechend. Durch einen Schnellwechselmechanismus lässt sich der Akku bei Bedarf unkompliziert wechseln. Es gibt für die Maschine verschiedene Anbaugeräte, in diesem Fall war es ein Mulchmäher im Frontanbau. Vom niederländischen Hersteller Damcon war zusätzlich ein Reihensprühgerät installiert worden.

Steuerung mit Laserscanner

Der Raupenmäher, der üblicherweise von Hand ferngesteuert wird, damit er zum Beispiel auf starken Hanglagen ohne Fahrer arbeiten kann, wurde von der Firma Robot Makers (Kaiserslautern) mit einer neuartigen Steuerung namens RowCropPilot versehen, die von den beiden Mitarbeitern der Firma Robot Makers Max Reichardt und Matthias Schächter präsentiert wurde. Mithilfe eines in vier Ebenen arbeitenden Laserscanners kann der Roboter ohne Fahrer selbständig in Weinbauanlagen, Obstanlagen oder Baumschulquartieren zum Beispiel mit Hochstämmen einen konstanten Abstand zu den Pflanzen halten und somit die Pflanzenreihen durchfahren. Das Vorgewende am Ende der Reihe erkennt er ebenfalls selbständig und wendet dort.

Wie Max Reichardt eindrucksvoll demonstrierte, kann das Steuerungs-Programm Hindernisse, also auch Personen, erkennen und so Gefahrensituationen vermeiden. Es kann auch große Unkräuter von Kulturpflanzen unterscheiden. Ein Vorteil gegenüber einer autonomen Steuerung mit GPS und RTK, wie sie in manchen Schleppern schon seit längerer Zeit eingesetzt wird, ist, dass die Laser-Steuerung nicht von einer Abschir-mung des GPS-Signals zum Beispiel durch Baumkronen am Feldrand gestört wird. Als Ergänzung zur Laser-Steuerung entwickelt Robot Makers aber auch zusätzlich eine GPS-basierte Dokumentation sowie eine GPS-Navigation zur autonomen Fahrt zwischen zwei Quartieren eingefriedetem Privatgelände.

Der Elektrogeräteträger Aebi EC 130 mit Mähwerk und Reihenspritzgerät.


Fotos: Beltz

RowCropPilot auch für andere Hersteller

Bei der Vorführung steuerte die Hard- und Software von Robot Makers zwar einen Aebi-Geräteträger, die Vertreter der Firma betonten aber, dass ihr Steuerungssystem RowCropPilot auch für andere Maschinen und für Schlepper eingesetzt werden kann.

Die Kosten für die RowCropPilot-Steuerung setzen sich zum einen aus Hardwarekosten für die Sensorik sowie den Steuerrechner und zum anderen aus den Lizenzkosten für die innovative Steuerungssoftware zusammen. Bei dem vorgestellten Raupenmäher von Aebi bezifferte Matthias Schächter sie mit etwa 20.000 Euro, zusätzlich zu den rund 45.000 Euro Anschaffungskosten des Aebi-Geräts mit Anbaugerät und Ladetechnik.

Einsatzmöglichkeiten für autonomeMaschinen

Die Frage, ob der Einsatz eines fahrerlosen Roboters überhaupt erlaubt sei, beantwortete Matthias Schächter dahingehend, dass entscheidend sei, inwieweit die Fläche, auf der die Maschine arbeitet, öffentlich zugänglich ist. Wenn sie zum Beispiel durch einen Wildzaun oder eine Mauer von den öffentlichen Feldwegen abgetrennt ist, sieht er kein Problem. Dazu wird die Maschine zusätzlich mit weiteren Sicherheitssensoren ausgestattet und vor Inbetriebnahme eine Sicherheitsbetrachtung des Gesamtsystems durchgeführt, um zum Beispiel zusätzlich notwendige organisatorische Maßnahmen zu identifizieren.

Lediglich dann, wenn die Gefahr besteht, dass zum Beispiel Spaziergänger vor die autonom fahrende Maschine laufen, der Roboter sich also in einem nicht eingefriedeten Bereich bewegt, sei nach aktueller Rechtsprechung eine Aufsichtsperson in der Nähe nötig. Er wies aber darauf hin, dass durch technische Maßnahmen das Risiko eines Personenschadens selbst dann sehr gering sei, wie sein Kollege Max Reichardt auf der Vorführung demonstrierte, indem er sich vor die fahrende Raupe stellte und sie damit zum Anhalten brachte.

Der Mähroboter hielt auf der Vorführung den Abstand zu den jungen Eichen, die für diesen Zweck auf die Versuchsflächen der LVG gepflanzt worden waren, sauber ein und wendete am Ende der Pflanzenreihe wie vorgesehen selbstständig zur Zufriedenheit aller Anwesenden.

Suche nach Pilotkunden

Die Robot Makers GmbH befindet sich aktuell auf der Suche nach interessierten Pilotkunden, die das System in der täglichen Praxis einsetzen und sich somit an der Entwicklung des innovativen Systems beteiligen wollen. Interessenten können sich direkt mit dem Unternehmen in Verbindung setzen.

Internet-Videos RowCropPilot

https://www.youtube.com/watch?v=y8CdR690Xds
https://www.youtube.com/watch?v=FWle3K31jkU

Laserscanner zur Steuerung des Raupenmähers


Der Mähroboter erkennt das „Hindernis Mensch“.