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Technik Talk・ 23. September 2022


Dieter Dänzer

© az


Automatisierungsgrad in der Innenwirtschaft höher als in der Außenwirtschaft

Autonomie und Robotik im Stall nehmen zu

Liebe Leserinnen und Leser,

diese Woche hat die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) anlässlich einer Pressekonferenz die Gewinner ihre Neuheitenwettbewerbs „Innovation Award EuroTier 2022“ bekanntgegeben. Die Weltleitmesse für professionelle Tierhaltung und Livestock-Management öffnet vom 15. bis 18. November in Hannover die Hallentore.

Für mich sehr bezeichnend ist, welche Neuheiten seitens der eingesetzten Expertenkommission aus den insgesamt 150 zugelassenen Anmeldungen aller Sachgebiete für eine Gold- oder Silbermedaille würdig erachtet wurden: Von den insgesamt vier Gold- und 14 Silbermedaillen, die auf der Messe an Aussteller übergeben werden, gehen drei der Gold- und vier der Silbermedaillen an Exponate, die den Automatisierungsgrad im Stall weiter vorantreiben werden. Was mir in Gesprächen immer wieder auffällt ist, dass von vielen Branchenbegleitern nicht wirklich wahrgenommen wird, dass der Automatisierungsgrad in der Innenwirtschaft weit vor dem in der Außenwirtschaft liegt. Man denke nur an all die Melk-, Fütterungs- oder Reinigungs-Roboter.

Und was mir beim Durchlesen der Beschreibungen der prämierten Neuheiten auch noch aufgefallen ist: Was die Innenwirtschaft betrifft, so sind bei den Ausstellern die Begriffe Nachhaltigkeit und Ökologie längst raus aus der Nische. Als Beispiel möchte ich hier nur das mit einer Silbermedaille bedachte Produkt Bovaer von der DSM Nutritional Products Europe AG anführen. Dabei handelt es sich um einen Futtermittelzusatzstoff, der seit April 2022 in der EU zum Einmischen in Futtermitteln für Kühe zugelassen ist und in der Kategorie „zootechnische Zusatzstoffe“ und Funktionsgruppe „Stoffe, die die Umwelt günstig beeinflussen“ eingeordnet wurde. Im Rahmen des Zulassungsverfahrens konnte dem neu entwickelten Molekül 3NOP eine reduzierende Wirkung der Methanbildung im Pansen bestätigt werden. Konkret inaktiviert 3NOP die Methyl-Coenzym-M-Reduktase, die den letzten Schritt der Methanogenese katalysiert. Das Molekül selbst wird im Pansen zu 1,3-Propandiol, Nitrat und Nitrit metabolisiert und hat keine nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit der Tiere, die Verbrauchersicherheit oder die Umwelt.




Die DLG-Neuheiten-Jury begründete ihre Prämierungsentscheidung damit, dass der Einsatz von Bovaer eine vielversprechende Möglichkeit darstelle, die Methanemissionen von Milchkühen im nennenswerten Umfang zu reduzieren. Damit könne es einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft leisten.

Was mit Gold prämiert wurde

Vorweg eine kurze Anmerkung zur DLG-Neuheitenkommission: sie zeichnet Produkte aus, bei denen sich die Funktion entscheidend geändert hat und durch deren Einsatz ein neues Verfahren ermöglicht oder ein bekanntes Verfahren wesentlich verbessert wird. Nachfolgend die vier mit Gold prämierten Neuheiten:

SoundTalks von Boehringer Ingelheim Vetmedica
Bei Sound Talks handelt es sich um ein System, das kontinuierlich den respiratorischen Gesundheitsstatus von Schweinen in Aufzucht und Mast analysiert. Die im Stall installierten Monitore mit je sechs Mikrofonen erfassen alle Geräusche im Stall und können mithilfe eines Algorithmus Hustengeräusche von anderen Geräuschen unterscheiden. Da das System 24 Stunden pro Tag aufzeichnet, erfasst es anders als ein Betreuer die Hustenintensität auch in der Ruhephase. Es kann somit bis zu fünf Tage früher als der Landwirt den Husten erkennen.

Sound Talks zeigt dem Tierhalter über ein Ampelsystem direkt im Stall oder über eine App auf dem Smartphone das Problem an. Dadurch ist es möglich, frühzeitig Lüftungsfehler zu korrigieren und durch schnelle Diagnostik den Primärerreger einer Atemwegsinfektion zu diagnostizieren. Oft besteht die Möglichkeit, über symptomatische Einzeltier-Behandlung (Vitamine, Schleimlöser usw.) auf Antibiotika zu verzichten bzw. frühzeitig und gezielt nach Antibiogramm zu behandeln.

Die Jury kommt zu dem Urteil, dass das System neu auf dem Markt und in der Praxis erprobt ist. Es erhöhe die Heilungschance, helfe den Antibiotikaeinsatz zu reduzieren und dokumentiere „Husten“ als Tierwohlindikator.

GEA AutoDry von der GEA Farm Technologies GmbH
Das System AutoDry ist eine neue, innovative Funktion innerhalb der GEA-Herdenmanagementsoftware für konventionelle Melksysteme. Die Funktion lässt sich kuhindividuell aktivieren und bereitet die Kühe schonend und effektiv auf das Trockenstellen vor. Das System leitet die automatische Melkzeugabnahme nach Erreichen einer vordefinierten Zielmilchmenge ein. Circa zehn Tage vor dem Trockenstellen startet es und verringert über einen patentierten Algorithmus mit jedem weiteren Tag in Richtung Trockenstellen schrittweise die Milchproduktion.

Das Jury-Urteil: das automatisierte Trockenstellen der Kühe nach einem natürlichen Vorbild sei ein Pluspunkt für jedes wirtschaftliche Betriebskonzept und gleichzeitig ein aktiver Beitrag zur Steigerung der Nachhaltigkeit, gerade in Milchviehbetrieben mit hohen Leistungen. Mit AutoDry könne der Einsatz von Antibiotika reduziert, das Tierwohl gefördert und die Arbeitsbelastung verringert werden.

Stimulor StressLess von der Siliconform Vertriebs GmbH & Co. KG
Der Zitzengummi unterscheide sich durch seine völlig andere, wellenförmige Konstruktion deutlich von herkömmlichen Lösungen. Mit seiner integrierten adaptiven Lippe können unterschiedliche Zitzengrößen mit dem gleichen Zitzengummi gemolken werden. Die neue wellenartige Konzeption der Lippe reagiert auf die Druckdifferenz im Zitzengummi. Wenn nötig lässt der Stimulor StressLess Außenluft zum Ausgleich einströmen. Dadurch wird ein überhöhtes Kopfvakuum verhindert, ein Klettern des Melkbechers hinausgezögert und Gewebebelastungen verringert. Auf die gleiche Weise kontrolliert bzw. schließt die wellenförmige Struktur zum richtigen Zeitpunkt wieder und stabilisiert das Kopfvakuum auf idealem Niveau, um den Becher am Euter zu halten. Ungewollte Lufteinbrüche oder ein Abfallen der Becher werden dadurch verhindert.

Die Jury-Begründung: Aufgrund der wellenförmigen Ausformung seines Kopfes passe sich der Stimulor StressLess den unterschiedlichen Zitzengrößen einer Herde gut an und sichere auf diese Weise eine gleichmäßige Melkung der Kühe.

Active Cleaner von der Wasserbauer GmbH Fütterungssysteme
Der Active-Cleaner-Reinigungsroboter der Wasserbauer GmbH ist ein vollautomatisches, auf KI-Technologie basiertes, revolutionäres System für Pferdeställe. Die kamerageführte KI-Technik analysiert in Echtzeit die gesammelten Daten und erkennt das zu entsorgende Mistmaterial, sprich die Pferdeäpfel. Hat das Gerät mehrere Mistansammlungen identifiziert, errechnet es automatisch die optimale Streckenführung, sammelt vollautomatisiert das Material, wertet die Größe und Menge aus und entlädt den Mist an einer entsprechenden Stelle wieder.

Die Jury: Mit dem Reinigungsroboter lassen sich Mistansammlungen und damit Emissionsquellen vollautomatisch aus dem Bereich des Pferdestalles entfernen und damit gleichzeitig die Haltungsumgebung säubern. Auf diese Weise werde nicht nur die Luftqualität im Tierbereich verbessert, sondern auch die Sauberkeit der Einstreu und damit des Pferdes erhöht. Dies führe zudem zu erheblichen Arbeitszeiteinsparungen bei einer eher unbeliebten Tätigkeit in der Pferdehaltung.

Vergebene Silbermedaillen für Produkte mit Sensorik und Autonomie-Ansätzen

Nachfolgend fünf von den 14 insgesamt mit einer Silbermedaille prämierten Produkte, bei denen unter anderem Sensorik und Autonomieansätze eine entscheidende Rolle spielen:

Thermochrome Ferkelnestheizung Thermo W/E von der MIK INTERNATIONAL GmbH & Co. KG
Mit dem Produkt wurde ein neuer innovativer Ansatz gefunden, eine optimierte Ferkelnesttemperatur kurzfristig und unmittelbar visuell zu identifizieren. Hierzu sind die Elemente der Fußbodenheizung an ihrer sichtbaren Oberseite mit reversibel-thermochromatischen Pigmenten beschichtet, die bei vorbestimmten Minimal- bzw. Maximaltemperaturen einen Farbumschlag aufweisen. Über diese neue Möglichkeit der einfachen und visuellen Überwachung der Oberflächentemperatur einer Fußbodenheizung kann der Betreiber sehr schnell bestimmen, ob ein eventueller Fehler vorliegt.

Einstreuroboter OlliGES von Big Dutchman International GmbH
Die Firma hat mit dem Einstreuroboter eine innovative Technik entwickelt, die einen Ansatz zur Reduzierung der Einstreumengen ermöglicht. Der Roboter trifft dabei intelligent und eigenständig die Entscheidung, wo und wie viel Einstreu eingebracht werden muss. Parallel übernimmt der OlliGES auch das vollständig automatisierte Einstreuen an den gewünschten Stellen.

Grundlage dafür ist eine Bewertungsfahrt während der Nacht durch den Einstreuroboter OlliGES. Eventuell mögliche Lichteinflüsse durch die Sonne sind dadurch nicht vorhanden bzw. minimiert. Mithilfe einer Infrarot-Beleuchtung wird ein qualitativ einheitliches Bild der Stallfläche aufgenommen. Am Ende der Bewertungsfahrt wird das Bildmaterial analysiert und die notwendige Einstreuentscheidung für die nächsten 24 Stunden festgelegt.

optiMARKER von der Hölscher + Leuschner GmbH & Co. KG
Bei dem optiMARKER handelt es sich um eine Markierstation mit optischer Waage für Mastschweine. Mithilfe einer neuen innovativen 3D-Kamera wird das Gewicht der Tiere präzise ermittelt und die Tiere bei Erreichen bestimmter Schwellenwerte automatisch mit Sprühfarbe markiert. Innovativ ist vor allem die Mobilität des Systems. Die Optik- und Markiereinheiten sind klein und portabel und können bei Bedarf in einfache Halterungen in unterschiedlichen Buchten eingesetzt werden. Diese Nutzung in mehreren Buchten erlaubt es auch, Partien aus verschiedenen Buchten zusammenzustellen. Zusätzlich können während der Mast die Messungen in einer zentralen Datenbank gespeichert werden, um Aussagen zur Mastleistung einzelner Tiere (bei optionaler RFID-Antenne) oder der Gruppe treffen zu können.

Die Jury: Die Zusammenführung von verschiedenen schon existierenden Techniken, wie der optischen Verwiegung und Kennzeichnungssystemen für Schweine, mit neuen Systembestandteilen wie der 3-D-Technik gegenüber der bisher verwendeten 2-D-Technik und die Umsetzung in ein mobiles System, zeichnen diese Neuheit aus.

BeddingCleaner von der Hanskamp AgroTech BV
Dabei handelt es sich um ein innovatives Konzept zur Entfernung von Kot aus Freilauf- und Einstreuställen, das in Freilaufställen mit organischen oder auch anorganischen Einstreumaterialien, wie z. B. Sand, eingesetzt werden kann.

Der BeddingCleaner reinigt als Anhängegerät an einem Traktor in regelmäßigen Abständen die Einstreu. Über eine Siebmatte wird das Einstreumaterial gesiebt, wobei die nicht gebundene Einstreu zurück in den Stall fällt. Ein geringer Teil des Einstreumaterials hingegen haftet an dem abgesetzten Kot, sodass dieser durch die Aufnahme gut aufgenommen und in den integrierten Lagerbunker transportiert werden kann.

Clean & Fill Station von der Förster Technik GmbH
Bei diesem Produkt handelt es sich um einen mobilen Milchbehälter der zur Reinigung mit wenigen Handgriffen angeschlossen werden kann. Das Reinigungsprogramm läuft vollautomatisch ab und reinigt alle Flächen und auch die sensiblen Bereiche. Eine weitere Neuheit liegt darin, dass der Behälter über das eingestellte Programm zum benötigten Zeitpunkt automatisch wieder mit Wasser befüllt und auf die vorgegebene Tränketemperatur aufgeheizt wird. Vom Landwirt muss damit nur noch die benötigte Menge Milchaustauscher zugegeben werden und die Kälbertränke ist einsatzbereit.

Die Jury: die Clean & Fill Station schließt Hygienemängel nahezu aus und führt zu einer deutlichen Arbeitszeitersparnis.

Shortlist für die Agrifuture Concept Winner
Im Rahmen der EuroTier und EnergyDecentral wird die DLG erstmalig außerdem die „DLG-Agrifuture Concept Winner“ küren. Auf der Pressekonferenz wurde die Shortlist der sechs dafür nominierten Innovationen bekanntgegeben. Von diesen habe ich mir nur die drei landtechnischen Pionierarbeiten und Zukunftsvisionen herausgepickt, die auf dem Einsatz von Sensorik und Autonomie basieren:

Lely Exos von Lely Deutschland GmbH
Dabei handelt es sich um ein Konzept für das vollständig autonome Ernten und Füttern von frischem Gras vor. Die Grünfütterung über die Vegetationsperiode hat dabei einige Vorteile. So entfällt beispielsweise der Energieverlust durch den Siliervorgang ebenso wie derjenige Teil der Erntekosten, der dadurch entsteht, dass für eine erfolgreiche Silierung auch in wetterbedingt engen Zeitfenstern eine hohe Schlagkraft beim Mähen, Zetten, Schwaden und Häckseln erreicht werden muss. Der vollelektrische Lely Exos stellt die Grünfutter-Tagesration für die gesamte Herde autonom bereit. Der Roboter erkennt Hindernisse und navigiert nahtlos im Innen- und Außenbereich. Außerdem besteht die Möglichkeit, bereits während der Ernte Dünger auszubringen. Dadurch und weil das Mähen zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, wird ein schnelles Nachwachsen des Grünlands gefördert und durch das im Verhältnis geringe Maschinengewicht der Boden geschont.

KuhTracking by MECHATRONIK AUSTRIA
Mit der automatisierten Videoanalyse des Systems KuhTracking sollen tierspezifische Daten künftig kontinuierlich und in Echtzeit gemessen und dargestellt werden können. Das in Kooperation mit der Forschungsanstalt Raumberg-Gumpenstein entwickelte System basiert auf der Verknüpfung moderner Kameratechnik und künstlicher Intelligenz (KI) mit einem intelligenten Herdenmanagementsystem zu einem komplexen biometrischen Tool. Es bietet Informationen zum Beispiel über Zyklusstatus, Kalbungen, Tierverhalten, Futteraufnahme oder Liegezeiten und ermöglicht so eine kontinuierliche Bewertung der Tiergesundheit.

Wenn alle nötigen Informationen zentral gespeichert und nur wenige Klicks entfernt sind und das System frühzeitig warnen kann, können Erkrankungen früher erkannt sowie durch Landwirt und Tierarzt schneller die nötigen Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Der Heilungsprozess wird dadurch verkürzt, Verluste minimiert und Tierarztkosten gesenkt, was letztlich sowohl die Rentabilität als auch das Tierwohl verbessert. Zudem werden Transparenz und Rückverfolgbarkeit innerhalb der Wertschöpfungskette durch die automatisierte Bereitstellung tierindividueller Daten sichergestellt.

More Sustainable Milk von BASF SE
Das Produkt wird mit eingereicht von der John Deere Walldorf GmbH & Co. KG sowie der Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung Hofgut Neumühle. Mit dem Konzept des Konsortiums soll die Milchproduktivität entlang der gesamten Wertschöpfungskette durch eine datenbasierte Massenstrom- und Nachhaltigkeitsberechnung über den gesamten Produktionsprozess verbessert werden. Hierzu werden bei jedem Produktionsschritt Daten gesammelt und in einem zentralen Daten-Dashboard zusammengefasst. Auf Basis dieser Daten kann der Produktionsprozess optimiert werden, beginnend von der Futterproduktion und -zusammensetzung über den Gesundheitszustand der Tiere bis hin zum Austrag von Nährstoffen und der Reduktion von Emissionen. Konkret können beispielsweise importierte Futtermittel durch Nebenprodukte der Lebensmittelproduktion und regional erzeugte Futtermittel ersetzt oder in der Gülle Nitrifikationshemmstoffe eingesetzt werden. Über die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) zur Stickstoffmessung in der Gülle und eine Stickstoffausbringung mit variabler Rate (VRA) wird die ausgebrachte Nährstoffmenge dem Bedarf der Futterpflanzen angepasst. Komplettiert werden die Optimierungsmaßnahmen durch Komponenten wie Tiergesundheitsüberwachungssysteme und CO2-Bewertungsmodelle.

Über die Optimierung der Prozesse hin zu einer nachhaltigen und effizienten Milcherzeugung soll das Konzept den Landwirten künftig auch die nötigen Betriebsmanagementinformationen sowie Entscheidungsunterstützungen liefern, um ihren Betrieb möglichst effizient managen sowie die nötigen Dokumentationspflichten z. B. im Hinblick auf den Nährstoff- und CO2-Austrag erfüllen zu können.

Mein kurzes Fazit

Alle meine Gesprächspartner in den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Landtechnik-Hersteller äußern sich immer wieder dahingehend, dass Fachwissen künftig vielleicht durch KI und Algorithmen ersetzt werden könne – dies gelte jedoch nicht für die Lebenserfahrung der Bediener! Wobei auch regelmäßig zum Ausdruck gebracht wird, dass Erfahrung nicht der Feind des Fortschritts sein dürfe! Die Entwicklung schreite in allen Bereichen permanent weiter voran und die Gefahr bestehe, dass von vielen Bedienern die eigene Erfahrung häufig mit Gewohnheit und Wiederholung verwechselt werde. Es ist jedenfalls jeder und jede gut beraten – egal auf wie viel Lebens- und Berufserfahrung sie verweisen können – dass sie im Kopf offen bleiben für Neues.

Ihr
Dieter Dänzer



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