Autonome Fahrzeuge in der Landwirtschaft

Verbraucher-Nachrichtenquellen berichten schnell über Fortschritte bei der Autonomie von Pkw. Wer kann es ihnen verübeln? Es ist ein erstaunlicher Anblick, wenn ein Auto ohne Fahrer über die Straßen fährt. Doch obwohl jeder Schritt der großen Akteure auf dem Markt für autonome Endkundenfahrzeuge genau erfasst wird, sind wir noch Jahre von der großflächigen Markteinführung fahrerloser Autos entfernt. Andere Industriezweige entwickeln sich viel schneller als der Straßenverkehr, und das aus gutem Grund. In den kommenden Jahren wird die Landwirtschaft die schnellste Entwicklung und Einführung autonomer Funktionen verzeichnen.

Versorgung der Bevölkerung

Die Weltbevölkerung wächst rasant. Heute sind wir etwa acht Milliarden Menschen. Laut Angaben der Vereinten Nationen wird diese Zahl bis 2050 auf 9,7 Milliarden und bis Mitte der 2080er-Jahre auf fast 10,4 Milliarden ansteigen. Dieses Wachstum führt zum Bau von immer mehr Wohnhäusern, Gebäuden und Infrastruktur, was logischerweise zu einer Verringerung der für die Landwirtschaft verfügbaren Flächen führten wird. Wie sollen wir zwei Milliarden Menschen zusätzlich ernähren, wenn wir weniger Ackerland zur Verfügung haben als heute? Landwirte auf der ganzen Welt sind mit Arbeitskräftemangel konfrontiert, insbesondere dem Mangel an erfahrenen Arbeitskräften, was das Problem noch verschärft. Es gibt unzählige Berichte über Erntegut, das auf den Feldern verrottet ist, weil es an Arbeitskräften für die Ernte fehlte.

Abfälle und Verschwendung

Wir müssen also zuerst die weltweite Lebensmittelverschwendung beseitigen, was ein überraschend großes Problem ist. Der World Wildlife Fund schätzt, dass etwa 15,3 Prozent der weltweiten jährlichen Nahrungsmittelproduktion in den landwirtschaftlichen Betrieben verschwendet werden, und diese Zahl schließt noch keine Kulturpflanzen ein, die aufgrund von Arbeitskräftemangel nicht geerntet werden. Lebensmittelabfälle in der Landwirtschaft können auf eine Reihe von Faktoren zurückgeführt werden: Marktbedingungen, schlechte Technologie oder Infrastruktur, Schädlinge, Krankheiten, Naturkatastrophen, extreme Wetterbedingungen und arbeitsbedingte Herausforderungen. Glücklicherweise können viele der menschlichen und technologischen Faktoren von Ernteabfällen mit autonomen oder teilautonomen Anlagen angegangen werden.

Tatsächlich ist die makroökonomische Notwendigkeit, Lebensmittelverschwendung zu beseitigen und die Produktivität der Landwirtschaft zu steigern, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren, der Hauptgrund dafür, dass die Automatisierung in der Landwirtschaft noch vor der Automatisierung im Straßenverkehr erfolgen wird.

Weniger komplex – leichter automatisieren

Ein wichtiger Punkt ist die im Verhältnis geringere technologische Komplexität bei der Automatisierung von Landmaschinen im Vergleich zu Straßenfahrzeugen. In der Landwirtschaft sind die Fahrzeuge viel langsamer unterwegs, und ihre Wege sind in der Regel genau festgelegt und wiederholen sich in vielen Fällen. Die Umgebung, in der landwirtschaftliche Fahrzeuge typischerweise eingesetzt werden, weist auch weniger Variablen auf als auf der Straße. Auf Feldern und in Obstplantagen sind in der Regel weniger Menschen und andere Fahrzeuge unterwegs als auf den Straßen der Städte.

Geringes Risiko

Ein weiterer Treiber für die Autonomie in der Landwirtschaft ist die Wahrnehmung von Risiko und Ertrag durch den Endverbraucher. Autonome Funktionen bieten Landwirten, Viehzüchtern und anderen Nahrungsmittelerzeugern greifbare und unmittelbare Vorteile mit relativ geringem Risiko. Maschinen, die leistungsfähiger und genauer sind, können den Ertrag und damit die Wirtschaftlichkeit steigern und so eine schnelle Amortisation fördern. Autonome Straßenfahrzeuge hingegen lösen kein drängendes Problem. Der Zweck von Personenkraftwagen besteht darin, die Insassen von einem Ort zum anderen zu befördern; vollautonome Autos haben immer noch Insassen. Dadurch ist der Nutzen von fahrerlosen Autos relativ gering. Es gibt auch weitverbreitete Bedenken hinsichtlich ihrer Sicherheit. Hätte man heute die Wahl zwischen einem fahrerlosen oder einem von Menschen gesteuerten Fahrzeug, würden sich laut Pew Research viele Menschen für die letztgenannte Option entscheiden.

Wie Landwirte von Autonomie profitieren

Autonome Landmaschinen können die Sicherheit verbessern, die Produktivität steigern und eine höhere Präzision und Wiederholbarkeit ermöglichen. Im Hinblick auf die Sicherheit kann das Situationsbewusstsein des Fahrers beeinträchtigt sein, wenn er sich auf die Arbeit des Anbaugeräts der Maschine konzentriert. Wenn sich eine Person oder ein Tier im Arbeitsbereich der Maschine befindet, kann die Maschine den Bediener warnen, um das Objekt herumfahren oder anhalten.

Eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Aufgaben kann automatisiert werden, einschließlich Pflanzung, Spritzen und Ernte. Das Ergebnis ist eine höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit, die oft sogar die Leistung der erfahrensten menschlichen Mitarbeitenden übertrifft. Dies kann die Produktivität steigern und es ermöglichen, dass ein einzelner Mitarbeitender mehr Hektar pro Tag bearbeitet, wodurch die Auswirkungen des Arbeitskräftemangels reduziert werden. Autonomie ermöglicht auch eine einfachere Navigation in engen Reihen und Räumen, was Schäden durch Kollisionen verhindern und die Lebensdauer der Ausrüstung verlängern kann.

Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit können ebenfalls verbessert werden. Viehfütterungsanlagen beispielsweise müssen präzise arbeiten, um sicherzustellen, dass das Futter richtig gemischt und verteilt wird und dass das Vieh die richtige Menge zur richtigen Zeit bekommt. Ein autonomes Fahrzeug kann das Futter gleichmäßig und immer im richtigen Abstand zum Vieh ausgeben, während die Sensortechnik dazu beiträgt, dass das Futter gleichmäßig und präzise dosiert wird.

Herausforderungen bei der Automatisierung

Die Autonomie hat das Potenzial, den Landwirten erhebliche Vorteile zu verschaffen, so dass die Entscheidung zwischen Maschinen mit und ohne autonome Funktionen leicht fällt. Für OEMs ist die Automatisierung von Anlagen jedoch ganz und gar nicht einfach oder unkompliziert. Jede Anwendung und Umgebung hat ihre eigenen Anforderungen. Es gibt keine Einheitslösung. Um sie erfolgreich in ein effektives System zu integrieren, sind ausgeklügelte Software- und Hardwarelösungen sowie ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich.

Größere OEMs sind im Vorteil, da sie in der Regel leichteren Zugang zu dem erforderlichen Fachwissen haben. Es gibt aber auch Lösungen für kleinere OEMs. Anstatt die Zeit und das Geld zu investieren, um dieses Know-how im eigenen Haus zu entwickeln, können sich OEMs an Zulieferer und Integratoren wenden, die diese Arbeit für sie bereits geleistet haben. Es gibt inzwischen Lösungen auf dem Markt, wie zum Beispiel Danfoss Autonomy, die Hardware, Software und technische Dienstleistungen zusammenbringen, um OEMs bei der Entwicklung autonomer Maschinen vom Konzept bis zur Produktion zu unterstützen.

Autonome Anlagen im Blickpunkt

OEMs sind in einer einzigartigen Position, wenn es darum geht, die Einführung autonomer Technologien in der Landwirtschaft zu beschleunigen und zur Lösung einer der größten gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit beizutragen. Wenn wir uns weiterhin auf dieses Thema konzentrieren und Investitionen tätigen, wird vielleicht schon bald die Welle der autonomen Traktoren, Erntemaschinen und Fütterungsanlagen die Aufmerksamkeit der Mainstream-Medien auf sich ziehen. Man darf ja träumen.

Quelle: Danfoss Power Solutions GmbH & Co. OHG