2 Technikbetreuung und -vergleich (TP I –1)

Verbundprojekt pre agro Technikbetreuung und -vergleich
2 Technikbetreuung und -vergleich (TP I –1)
Teilprojektleiterin und -bearbeiterin: Dipl. Ing. (FH) Cornelia Weltzien
2.1 Zusammenfassung
Im Rahmen der Technikbetreuung wurden Probleme mit der Technik für precision agriculture
(PA-Technik) beim Praxiseinsatz in Zusammenarbeit mit Anwendern und Industrie bearbeitet.
Aus der daraus entstandenen Dokumentation wurde eine Anforderungsliste an die precision agriculture-Technik
erstellt. Diese Anforderungsliste soll Auskunft darüber geben, in welchen Bereichen
Weiterentwicklungen besonders dringlich sind. Sie kann außerdem potentiellen Interessenten
für precision agriculture helfen, Probleme schon im Vorfeld zu vermeiden und ist Grundlage,
um den Dialog mit der Industrie zu vertiefen und die Forderungen der Anwender an die precision
agriculture-Technik zu unterstreichen.
Zum Technikvergleich 1 wurden im Jahr 2000 intensive Prüfungen bezüglich der Arbeitsqualität
von Schleuderstreuern in Kombination mit verschiedenen Stickstoffdüngern durchgeführt. Allgemeine
Einstellregeln der Streuer für teilflächenspezifische Düngung können leider nicht wie
angestrebt abgeleitet werden, dazu ist vor allem der Einfluss der physikalischen Eigenschaften
der verschiedenen Düngersorten zu groß.
Die Prüfung von D/GPS auf Zuverlässigkeit, Wiederholgenauigkeit und Positionierungsqualität
ergab deutliche Unterschiede zwischen den Empfängern verschiedener Qualitätsklassen. Die
Empfangsstabilität scheint sich konträr zur möglichen Genauigkeit der Position zu verhalten.
2.2 Bezug im Verbundprojekt
Das Teilprojekt TP I-1 Technikbetreuung ist Schnittstelle für Betriebe, Hersteller und Projektmitarbeiter.
Es hilft, den reibungsarmen Ablauf der Praxiserprobung zu gewährleisten. Der Technikvergleich
kann als Dienstleistung für die agronomisch orientierten Teilprojekte gesehen werden
- nur so können die Resultate der pflanzenbaulichen Versuche entsprechend den realen
Möglichkeiten und Toleranzen der precision agriculture-Technik geplant und anschließend bewertet
werden.
1 Das Teilprojekt I-1 Technikbetreuung arbeitet sehr eng mit Herrn Krister Persson vom Danish Institute of Agricultural Science
(DIAS) im Research Centre Bygholm (RCB) zusammen. Unter dem Projekttitel "Technology for Precision" wird im RCB sowohl
im Bereich der Düngerstreuerprüfung für teilschlagspezifischen Einsatz als auch der GPS-Empfängerprüfung gearbeitet.
Es besteht seit langem eine Kooperation zwischen der DLG und dem RCB. Alle DLG-Prüfungen von Düngerstreuern werden in
der optimal ausgestatteten Prüfhalle des RCB durchgeführt, es existiert keine weitere so gut ausgestattete Prüfhalle in Europa.
Daher liegt es nahe, auch im Rahmen der teilflächenspezifischen Streuertechnik Prüfungen in Dänemark abzuhalten. Herr Persson
hat bereits viele Projekte und Veröffentlichungen zu teilflächenspezifischer Düngerapplikation begleitet. Er ist daher ein
wissenschaftlich hochqualifizierter Partner bei der Durchführung und Auswertung der Prüfungen.
Im Bereich der GPS-Empfängerprüfung hat sich eine weitere Überschneidung der Aktivitäten der beiden Institutionen ergeben,
auch hier ergänzen sich die Arbeiten von Herrn Persson mit den Zielen des Teilprojektes Technikbetreuung. Weitere gemeinsame
Arbeiten sind geplant.
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2.3 Einleitung und Problemstellung
Im Teilprojekt I-1 müssen in Bezug auf die Methoden ebenso wie auch die zu erwartenden Ergebnisse
Technikbetreuung und -vergleich getrennt betrachtet werden.
Bei der Betreuung der Betriebe steht die Unterstützung bei Problemen mit precision agriculture-
Technik im Praxiseinsatz im Vordergrund. Gemeinsam mit Anwendern und Herstellern werden
Lösungen gesucht und durch das TP dokumentiert.
Im Bereich des Technikvergleichs wurden in Kooperation mit dem Danish Institute for Agricultural
Science (DIAS) im Research Center Bygholm, DK (RCB) die Schwerpunkte Düngerstreuer
und GPS-Prüfung weiter vertieft. Durch die Kooperation mit RCB in Dänemark konnte auf die
dort vorhandene Prüfhalle und das Expertenwissen im Bereich der teilflächenspezifischen Düngung
zurückgegriffen werden. Das ermöglichte eine umfassende Beurteilung in relativ kurzer
Zeit.
Für die Prüfung der GPS-Empfänger wurden Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Geräte als
grundlegende Kriterien festgelegt und eine Prüfung unter praxisnahen Bedingungen entwickelt.
2.4 Technikbetreuung: precision agriculture-Technik im Praxisein-
satz
Wie im Vorjahr wurde viel Energie auf die Auswahl der richtigen precision agriculture-Technik
und deren Beschaffung gelegt. Zusätzlich wurden im Jahr 2000 Ergänzungen oder Austausch
von Leihgeräten notwendig. Verstärkt wurde dabei das Augenmerk auf die Problembehandlung
beim Praxiseinsatz der Technik gerichtet. Dazu wurde die Industrie/Hersteller stärker mit den
auftretenden Problemen sowie, wenn möglich, mit Lösungsansätzen konfrontiert (s. auch Kap.
22). Hierzu liefert das Teilprojekt Technikbetreuung eine Dokumentation der aufgetretenen
Probleme mit der precision agriculture-Technik im pre agro-Praxiseinsatz. Diese Fehlerliste ist
nicht dazu gedacht, abschreckende Wirkung zu erzeugen, sondern den Einstieg für neue Praktiker
zu erleichtern und die Hersteller mit den Problemen der Praktiker zu konfrontieren. Deutlich
wird dabei, dass die meisten Probleme keine Einzelfälle sind. Auch wenn durch die zufällige
Verteilung der eingesetzten Geräte keine statistische Auswertung durchgeführt werden kann,
geben die auftretenden Problemhäufungen Aufschluss über manche Schwachstelle.
2.4.1 Probleme mit der in pre agro eingesetzten Technik
Es sollte bei der Betrachtung der Fehlerliste berücksichtigt werden, dass aufgrund der freien
Wahl der Technik durch die Pilotbetriebe nicht alle Hersteller von precision agriculture-Technik
im pre agro-Projekt vertreten sind. Eine Nichtnennung auf dieser Liste kann somit nicht gleichbedeutend
sein mit dem fehlerfreien Einsatz der entsprechenden Komponenten.
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2.4.1.1 Ertragskartierung
Das pre agro-Projekt konzentriert sich auf den Anbau von Winterweizen, somit steht Mähdrusch-Ertragskartierung
im Vordergrund. Um Ertragsdaten für die Fruchtfolge zu bekommen,
werden zusätzlich sowohl im Häcksler als auch bei der Hackfruchternte Ertragsmesssysteme
benötigt.
2.4.1.1.1 Mähdrescher
• Beim Einsatz mehrerer Mähdrescher auf einem Schlag, davon 2 Stück mit Ertragssensorik
der Firma Dronningborg/Fieldstar, wurden erhebliche Unterschiede in der Kalibrierung festgestellt
(+ 15 % / - 15 %) die Auswertung der Erntedaten für diese Situation wird somit sehr
schwierig.
• Teilweise erhöhte Ertragswerte bei Hanglage deuten darauf hin, dass die Messtechnik von
Claas/agrocom (volumetrisches Messprinzip) hier noch eine Schwachstelle hat. Für die Analyse
der Daten sollten demnach auch die Information über die Höhe gespeichert und berücksichtigt
werden.
• Bei der Ertragskartierung im Raps (kein Projektschwerpunkt) mit den Sensoren der Firma
Claas/agrocom wurden zu große Ertragswerte gemessen. Die Lichtschranken der Ertragssensoren
wurden von anhaftenden Erntegutrückständen teilweise abgedeckt.
• Bei der Ertragssensorik der Firma LH-Agro waren unterschiedliche Kalibrierwerte im Winterweizen
für die Jahre 1999 und 2000 notwendig. Die in den 3 Vorjahren gewonnenen Kalibrierwerte
ergaben zur Ernte ´99 Genauigkeiten von 2 % - 3 %, sie konnten nicht weiterverwendet
werden, sondern mussten gelöscht und neue Werte eingegeben werden. Die Herstellerempfehlung
lautet, die Kalibrierwerte für eine Fruchtart von Jahr zu Jahr zu optimieren,
ein Rücksetzen der Kalibrierwerte bedeutet auch gleichzeitig einen Neustart der Genauigkeitsoptimierung.
• Mehrere Feuchtesensoren der Firma LH-Agro sind ausgefallen und mussten ausgetauscht
werden.
• Ein Ertragssensor der Firma LH-Agro ist in den Elevatorschacht gefallen. In einem anderen
Einsatzfall hatte sich ein gelöstes Kabel im Schwungrad verfangen und den Sensor zerstört.
• Die Vergleichbarkeit der Ertragsdaten von verschiedenen Messsystemen unterschiedlicher
Hersteller ist auf Grund der internen Datenverarbeitung (Filter, Interpolation) schwierig (s.
auch Kap. 10).
2.4.1.1.2 Häcksler
Bis dato gibt es kein funktionierendes Ertragsmesssystem für Häckselgut im freien Handel zu
kaufen. Auf dem Standort Raesfeld wurden Forschungseinheiten der Universität Bonn (Institut
für Landtechnik, Prof. Kromer) erfolgreich zum Einsatz gebracht. Weitere Kooperationen mit
diesem Institut sind in Vorbereitung.
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Trotz intensiver Bemühungen von Seiten der Anwender konnte das mit Ultraschallsensoren arbeitende
Ertragsmesssystem der Firma TSI nicht die versprochene Funktionalität erfüllen. Es
wurde schließlich ohne positives Ergebnis wieder ausgebaut.
Für die Technik zur Ertragskartierung bei Häckselgut gibt es somit erhöhten Entwicklungsbedarf!
2.4.1.1.3 Hackfruchternte
Gewichtsermittlung ist das vornehmlich eingesetzte Messprinzip zur Ertragserfassung bei Hackfrüchten.
Eine Wägung kann mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden, Probleme
bereiten dabei mitgewogene Verunreinigungen des Gutes. Ertragsmesssysteme für Hackfrüchte
werden bisher nur durch den Betrieb Baasdorf (Kartoffeln, Fa. Grimme) und am Standort Zeilitzheim
(Rüben) durch die TU-München eingesetzt (s. auch Kap. 4).
2.4.1.2 Differenzierte Aussaat
2.4.1.2.1 Sämaschinen mit volumendosierter Saatmengensteuerung
Nachdem die Sätechnik bereits 1999 zur Aussaat (Erntesaison ´00) eingesetzt wurde, waren die
technischen Anlaufschwierigkeiten weitgehend ausgeräumt. Bei der Saat zur Erntesaison ´01
traten überwiegend Probleme mit der Software und deren Umsetzung in die Praxis auf.
• Programmierfehler bzw. fehlerhafte Konvertierung von einem Programm in das andere sind
mehrfach vorgekommen. Das zeigt, dass unnötige Fehlerquellen im Vorfeld eliminiert werden
müssen.
• Bei Sämaschinen der Firma Accord mit elektronischer Steuerung ‚ESA‘ in Kombination mit
unterschiedlichen Bordcomputern kam es wiederholt zu Ausfällen beim Neustart des Systems.
Hier muss unbedingt die Zuverlässigkeit verbessert werden.
• Nach wie vor schreiben nicht alle Systeme ‚as-applied‘-Karten zurück, z. B. Sämaschine der
Firma Rabe (RDS Jobcomputer) mit Claas/agrocom ACT in serieller Anbindung.
• Bei der Aussaat kann mit entsprechenden Maschinen sowohl die Saatstärke als auch die Unterfußdüngung
variiert werden (D.A.T. von Amazone oder Drillmanager von Horsch). Die
notwendige Steuerung mehrfacher Funktionen wird allerdings von den gängigen
Bordcomputern noch nicht unterstützt.
2.4.1.2.2 Einzelkornsämaschine (EKS)
Die angestrebte differenzierte Einzelkornsaat bei Mais auf dem Standort Raesfeld hat aufgrund
technischer Probleme nicht stattgefunden. Die EKS der Firma Kleine war ohne vorherige Funktionsprüfung
ausgeliefert worden. Die Probleme in der Abstimmung der Computer waren ad hoc
nicht lösbar. Für die nächste Saison ist der Einsatz einer Amazone-Maschine mit agrocom ACT
in Vorbereitung.
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2.4.1.3 Differenzierte Feststoffdüngung
Im Frühjahr 2000 erfolgte die differenzierte Applikation von Stickstoffdünger. Einige der aufgetretenen
Probleme müssen als Anlaufschwierigkeiten bei Neuanschaffungen bewertet werden.
• Auch hier gilt: unbedingt müssen vermeidbare Fehlerquellen aus dem Arbeitsablauf eliminiert
werden, wie z. B. das Konvertieren von Datenformaten.
• In einem Fall ist der Dünger feucht geworden und hat die Austrittsöffnung verstopft. Die auf
der ‚as-applied‘-Karte gespeicherte Schieberposition gibt nun keinen Anhaltspunkt über die
tatsächlich ausgebrachte Düngermenge. Für diesen oder ähnliche Fälle wird ein unabhängiger
Sensor für die Kontrolle der Ausbringmenge benötigt. Erhältlich ist Sensorik mit Wiegerahmen
oder hydraulischer Leistungsmessung.
• Probleme bereiteten der Firma Amazone 2 defekte Eproms im Jobcomputer.
• Ein bestellter LBS-Nachrüst-Satz für den Schlepper wurde von der Firma agrocom mit falschen
Komponenten und falscher Bedienungsanleitung ausgeliefert.
• In zwei Fällen war die Software (Bedienmaske) für das Anbaugerät bei Auslieferung des
ACT von agrocom nicht richtig eingestellt oder nicht aufgespielt.
• Die Serviceleistungen der Firma agrocom wurde von den Betrieben bemängelt. Die Erreichbarkeit
in Notfällen konnte nicht gewährleistet werden.
• Bei einem ca. 8 Jahre alten Bordcomputer der Firma AgChem trat im Jahr 2000 ein Problem
auf. Als Zumutung wurde das Angebot zum Update der Firma AgChem empfunden, die Maschine
für ca. 40.000,- DM mit neuer Elektronik auszurüsten.
• Ein Betrieb, der gerne einen Streuer der Firma Rauch kaufen wollte, hatte LBS-
Kompatibilität als Vorgabe, es wurde daraufhin ein Streuer von Amazone gewählt. Kompatibilitätsprobleme
verhindern auch hier eine freie Auswahl entsprechender precision agriculture-Technik.
2.4.1.4 Differenzierte Applikation von Flüssigkeiten
2.4.1.4.1 Feldspritze
Die Technik zur differenzierten Applikation von Spritzmitteln ist noch nicht auf allen Standorten
eingesetzt worden. Noch nicht käuflich zu erwerben sind Geräte für die agronomisch sinnvolle
Ansteuerung über On-line-Sensoren (Ergebnisse vom Einsatz der Forschungseinheit des ATB
vgl. Kap. 18).
Einsatz der Feldspritzen zur Flüssigdüngerapplikation und Halmstabilisatorgabe:
• Aufgrund des begrenzten Regelbereiches musste zum Erreichen minimaler bzw. maximaler
Ausbringmengen bei der Inuma-Spritze die Vorfahrtgeschwindigkeit angepasst werden.
• Durch den Jobcomputer von LH-Agro wurden auf einer der Inuma-Feldspritzen Verzögerungen
im Ansprechverhalten der Regelung beobachtet.
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2.4.1.4.2 Weitere Technik
Auf dem Standort Raesfeld wurde ein Güllefass der Firma Wienhoff zur teilflächenspezifischen
Applikation angeschafft. Das System schreibt keine ‚as-applied‘-Karten zurück.
Auf zwei Betrieben (keine pre agro-Projektschläge) wurde ein Gerät zur Injektionsdüngung zum
Einsatz gebracht. Die Zuverlässigkeit der Mechanik (starker Verschleiß der Spornräder) lässt
noch zu wünschen übrig (s. auch Kap. 17).
2.4.1.5 GPS-Empfänger
Im Projekt werden auf Grund der höheren Genauigkeit ausschließlich DGPS-Empfänger eingesetzt.
Darüber hinaus wird seit der Abschaltung der Selective Availability (s/a) durch das amerikanische
Militär der Einsatz von reinen GPS Empfängern ohne Korrektursignal diskutiert. Die
Genauigkeiten der dynamischen Positionierung liegen damit jedoch bei ca. 10 m, was als nicht
ausreichend eingeschätzt wird.
• Die Empfangsqualität der kostengünstigen/kostenlosen Korrektursignale auf Kurz- oder
Langwelle war lokal sehr unterschiedlich. Die Empfangsqualität der kostenpflichtigen Korrektursignale,
ausgestrahlt über Satellit, ist deutschlandweit gleichbleibend gut.
• Hauptfehlerquellen beim D/GPS-Empfang waren Abschattung durch südlich gelegene Waldkanten
oder Höhenzüge sowie exogene Störgrößen, z. B. Gewitter.
• Durch Gewalteinwirkung fiel ein Empfänger aus, ansonsten ist die Zuverlässigkeit der Geräte
sehr gut.
• Werden verschiedene D/GPS-Empfänger (mit unterschiedlichen Genauigkeiten) eingesetzt,
können Positionierungsunterschiede auftreten (vgl. Kap. 2.4.1.6).
2.4.1.6 Software
GIS-Programme sind komplexe Werkzeuge, die Anwendung ist vielschichtig, auftretende Fehler
und Probleme sind für den Laien oft nicht nachvollziehbar oder treten aufgrund von Unwissenheit
auf. Die im Projekt zu bearbeitenden Daten gehen durch sehr viele Stationen, dadurch treten
viele Probleme besonders stark zum Vorschein, die aber beim täglichen Umgang ebenso berücksichtigt
werden müssen.
• Viele eliminierbare Fehler traten aufgrund von Konvertierungen der Georeferenzdaten von
Format „WGS84“ (GPS-Datum) nach „Gauß-Krüger“ (topografische Karten) oder umwandeln
von Vektor- (Punktdaten) in Rasterdaten (Pixel bzw. flächenhafte Daten) auf (s. auch
Kap. 24).
• Im Jahr 2000: Problem der LH-Agro-Ertragskartierung - die Software Quickyields konnte die
Daten nicht mehr auslesen.
• Im Jahr 2000: Problem des Falcon (AgChem) Terminals.
• Probleme beim Digitalisieren von topographischen Karten führten bis zu 30 m Versatz.
• Da die pre agro-Software-Module in bestehende Software-Produkte eingefügt werden, müssen
auch hier Kompatibilitätsprobleme befürchtet werden.
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• Kompatibilität der GIS-Programme zu anderen Softwareprodukten, z. B. Management/Logistik/Betriebswirtschaft,
wird vermisst.
2.4.2 Liste der Forderungen an die Technik
Es zeigt sich immer deutlicher, dass technische Probleme zu den Haupthindernissen bei der Einführung
von precision agriculture zählen. Die Anwender sind durch viele unterschiedliche Produkte
und Meinungen stark verunsichert. Die Mehrzahl der Projektbetriebe geben an, heute ohne
externe Unterstützung precision agriculture nicht umsetzen zu können. Deshalb sollte es gemeinsames
Ziel sein, precision agriculture zu etablieren und unnötige Fehlerquellen zu eliminieren,
um neue Anwender zu gewinnen.
Pioniere, die als Erste in die neue Technik investiert haben, sind besonders mit Anfangsproblemen
konfrontiert, sie müssen von Industrie und Forschung gleichermaßen unterstützt werden,
damit sie das Prinzip weiterverfolgen und verbreiten helfen.
Hardware
• Kompatibilität wird kompromisslos für alle Komponenten gefordert. Empfohlen wird die
konsequente Umsetzung der LBS DIN 9684 (beziehungsweise LBS+ oder nach Fertigstellung
ISO 11783).
• Zuverlässigkeit der Elektronikkomponenten muss weiter verbessert werden.
• Service/Erreichbarkeit der Herstellerfirmen in der Saison muss unbedingt gewährleistet sein.
• Einfache Kalibriersysteme entwickeln, um den Zeitaufwand zu reduzieren.
• Unabhängige Sensorik für echte ‚as-applied‘-Karten entwickeln.
• Mehr Entwicklungen speziell für teilschlagspezifische Variation vornehmen. Bis heute ist die
Technik für precision agriculture i. d. R. eine Anpassung von herkömmlicher Technik an die
neuen Bedingungen. Dies schafft manche Probleme, die mit speziell für den teilflächenspezifischen
Einsatz entwickelter Technik vermieden werden könnten.
• Keine falschen Hoffnungen produzieren. Ankündigungen seitens der Hersteller auch einhalten.
• Eliminieren überflüssiger Fehlerquellen!
Software:
• Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der Daten unterschiedlicher Hersteller muss gewährleistet
werden. Entwickeln einheitlicher Filter und Interpolationsmethoden.
• Eine Einigung auf einheitliche Datenformate, Rastergrößen etc. muss für den Einsatz in der
Landwirtschaft angestrebt werden.
• Durchgängig kompatible Datenformate für die in der Landwirtschaft eingesetzte Software.
• Benötigte Genauigkeiten müssen definiert werden, z. B. die Positionierung.
• Eliminieren überflüssiger Fehlerquellen!
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2.5 Technikvergleich Düngerstreuer
2.5.1 Material und Methoden
Die Streubilder von 4 in pre agro eingesetzten Schleuderstreuern wurden in der Testhalle in
Bygholm, DK in Kombination mit 5 von den Betrieben genutzten Stickstoffdüngern aufgenommen.
Die Applikationsmengen wurden anhand der pre agro-Düngestrategie orientiert und auf 30,
60 und 90 kg N . ha -1 festgelegt (s. auch Kap. 17). Die Fahrgeschwindigkeit während der Versuche
wurde auf 8,3 km · h -1 und die Arbeitsbreite bei allen Streuern auf 24 m festgelegt.
Versuchsdurchführung
I. Erste Streubilder wurden für die 3 gewählten Ausbringmengen mit Grundeinstellungen
laut Herstellerempfehlungen aufgenommen. Die Grundeinstellung für jeden Streuer entsprechend
der Ausbringmenge, der Arbeitsbreite und dem Dünger wurden in der vom
Hersteller zur Verfügung gestellten Streutabelle nachgeschlagen. Die Grundeinstellung
wurde je nach Herstellerempfehlung entweder für alle Ausbringmengen gleich gehalten
oder entsprechend angepasst.
II. In Abhängigkeit von den Ergebnissen der Versuche mit Grundeinstellung aus ‚I.‘ wurden
Optimierungen entsprechend der Herstelleranweisungen zur Verbesserung des Streubildes
im Feld durchgeführt. Unabhängige Einstellungsoptimierungen wurden, wenn notwendig
bzw. möglich, für alle drei Ausbringmengen getrennt durchgeführt.
III. Mit jeder der optimierten Einstellungen aus ‚II.‘ wurden erneut Streubilder für alle 3
Ausbringmengen aufgenommen.
IV. Die Ergebnisse jeweils einer Versuchsreihe (Streuer/Düngerkombination) wurden in einer
Simulation als benachbarte Fahrspuren mit unterschiedlichen Ausbringmengen dargestellt.
Ziel war es, die Einstellung mit dem niedrigsten Variationskoeffizienten für alle
Ausbringmengen zu finden.
Der beschriebene Versuchsablauf bedeutet, dass bis zu 12 individuelle Versuche pro Versuchsreihe
mit einer Streuer/Dünger-Kombination gefahren wurden.
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Tab. 2-1: Eingesetzte Dünger Tab. 2-2: Eingesetzte Schleuderstreuer
Dünger Streuer
a Geprillt, NPK 21 - 3 - 10 Drehrichtung Düngerzufuhr
b Geprillt, Harnstoff 46 % N A Off-Center-Line Schwerkraft
c Schwefelsaures Ammoniak 21% N B Center-Line Schwerkraft
d Granuliert, NPK 13 – 9 – 16 C Off-Center-Line Schwerkraft
e Granuliert, KAS 27 % N D Off-Center-Line Förderband
Tab. 2-3: Gewählte Ausbringmengen
geplante Applikation [kg N . ha -1 ] Ausbringmenge der Düngersorte [kg . ha -1 ]
a b c d e
niedrig 30 143 65 143 230 111
mittel 60 286 130 286 460 222
hoch 90 429 195 429 690 333
2.5.2 Ergebnisse
2.5.2.1 Interpretation der Messwerte
Die Ergebnisse wurden analysiert, um die Einstellung eines jeden Streuers zu finden, bei der die
Streubilder für alle Ausbringmengen möglichst gleichmäßig und die Abweichungen vom Sollwert
niedrig sind. Das heißt, das einzelne Querverteilungsstreubild sollte möglichst eine dreieckige
Form aufweisen, wohingegen die Summe von drei nebeneinander liegenden Streubildern
mit unterschiedlichen Ausbringmengen eine stetig abfallende oder ansteigende Gerade bilden
sollte (vgl. K. Persson 1998).
Die Abbildungen 2-1 und 2-2 zeigen zufällig ausgewählte Ergebnisse der Versuche. Die Simulation
zeigt jeweils die Querverteilungsstreubilder mit 3 verschiedenen Ausbringmengen einer
Versuchsreihe (ein Streuer, ein Dünger, eine Einstellung) in nebeneinander liegenden Fahrspuren.
Dabei ist die ‚gemessene Verteilung‘ die Summe der gemessenen Querverteilungsstreubilder
für benachbarte Fahrspuren. Die ‚geplante Applikation‘ ist eine berechnete Gerade, die
durch die Sollwerte der geplanten Ausbringmengen gelegt wurde. Die ‚gemessene Applikation‘
ist ebenfalls eine berechnete Gerade, die durch die Mittelwerte der gemessenen Ausbringmengen
gelegt wurde. Es wurden zwei Mittelwerte der Abweichung (Deviation) berechnet:
DevS: Mittelwert der Deviation der ‚gemessenen Verteilung‘ um die ‚geplante Applikation‘
(Gerade durch Sollwerte der geplanten Ausbringmengen).
DevM: Mittelwert der Deviation der ‚gemessenen Verteilung‘ um die ‚gemessene Applikation‘
(Gerade durch Mittelwerte der Versuchsergebnisse).
Die Differenz zwischen diesen beiden Werten der Standardabweichung zeigt den Fehler der
Ausbringmenge an.
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Dünger pro Schale [g . m -1 ]
Abb. 2-1: Querverteilung Off-Center-Line-Streuer, Simulation in benachbarten Fahrspuren. Düngersorte
(e), Streuer (C) und die Einstellung blieben unverändert
Dünger pro Schale [g . m -1 ]
14
12
10
10
8
6
4
2
8
6
4
2
0
0
Simulation benachbarter
Geplante Applikation ( Sollwerte)
Gemessene Applikation ( Mittelwerte)
Simulation benachbarter Fahrspuren, Center-Line-Streuer
Geplante Applikation (Sollwerte)
Gemessene Applikation (Mittelwerte)
Fahrspuren, Off-Center-Line -Streuer
DevS (Mittelwert d. rel. Deviation, Sollwerte): 7,4 % DevM (Mitlw. d. rel. Deviation, Mittelwerte): 6,9 %
Abb. 2-2: Querverteilung, Center-Line-Streuer, Simulation in benachbarten Fahrspuren. Düngersorte
(e), Streuer (B) und die Einstellung blieben unverändert
2.5.2.2 Einfluss auf die Querverteilungsstreubilder
Abbildung 2-3 und 2-4 vergleichen die individuellen Streubilder einer Versuchsreihe mit 3 verschiedenen
Ausbringmengen von jeweils einer Off-Center-Line und einer Center-Line-
Maschine. Der Mengeneffekt wird sichtbar in der unterschiedlichen Form der Streubilder bei
verschiedenen Ausbringmengen. Hierbei wird deutlich, dass die Off-Center-Line Streuer stärker
vom Mengeneffekt beeinflusst werden, als Center-Line-Maschinen.
Der Einfluss der physikalischen Eigenschaften des Düngers auf das Streubild wird verdeutlicht,
wenn man die Ergebnisse mit unterschiedlichen Düngersorten vergleicht.
Seite 18
Breite
Breite
Gemessene Verteilung ( Summe der Einzelbilder)
Streubild einzelner Ausbringmengen
DevS ( Mittelwert d. rel. Deviation um Sollwert) 16,0 % DevM ( Mitlw. d. rel. Deviation um Mittelwert) 10,1 %
Gemessene Verteilung (Summe der Einzelbilder)
Streubilder der einzelnen Ausbringmengen

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Menge [%]
Abb. 2-3: Zweischeiben-Streubild der Querverteilung mit 3 Ausbringmengen, Grundeinstellungen
laut Anleitung, Center-Line-Streuer (B) mit 2 Düngersorten
Menge [%]
150
130
110
90
70
50
30
10
-10
150
130
110
90
70
50
30
10
-10
Zweischeiben-Streubild, Center-Line-Streuer
Streuer 'B', Dünger 'a'
31 24 17 10 3 4.5 11.5 18.5 25.5
Breite [m]
Zweischeiben-Streubild, Off-Center-Line-Streuer
Streuer 'A' Dünger 'a'
Streuer 'A' Dünger 'c'
31 24 17 10 3 4,5 11,5 18,5 25,5
Abb. 2-4: Zweischeiben-Streubild der Querverteilung mit 3 Ausbringmengen, Grundeinstellungen
laut Anleitung, Off-Center-Line-Streuer (C) mit 2 Düngersorten
2.5.2.3 Grenzen und Möglichkeiten der Optimierung
Menge [%]
Menge [%]
Tabelle 2-4 zeigt die Mittelwerte der Abweichung für die ‚gemessene Verteilung‘ um die ‚gemessene
Applikation‘ (devM, um die Gerade zwischen den Mittelwerten der gemessenen Ausbringmengen)
und um die ‚geplante Applikation‘ (DevS, um die Gerade zwischen den Sollwerten
der geplanten Ausbringmengen) für Grundeinstellungen laut Streutabelle sowie für optimierte
Einstellungen entsprechend der niedrigen (Opt. N), der mittleren (Opt. M) sowie der hohen
(Opt. H) geplanten Ausbringmenge. Für die Fälle, in denen mehrere Grundeinstellungen für die
verschiedenen Ausbringmengen vom Hersteller empfohlen wurden, wird durch Indizierung darauf
hingewiesen (z. B. aN als Grundeinstellung Dünger a für niedrige Ausbringmenge).
Der Vergleich der Ergebnisse zeigt, dass der Erfolg einer Optimierung eher zufällig ist und dass
für keinen der geprüften Streuer eine allgemeine Optimierungsstrategie abgeleitet werden kann.
Bei einzelnen Versuchen der Optimierung sind die Werte anschließend sogar schlechter als vor
der Optimierung.
Seite 19
150
130
110
90
70
50
30
10
-10
150
130
110
90
70
50
30
10
-10
Streuer 'B', Dünger 'c'
31 24 17 10 3 4.5 11.5 18.5 25.5
Breite [m]
30 kg N . ha -1 60 kg N . ha -1 90 kg N . ha -1 Ideale Verteilung
31 24 17 10 3 4,5 11,5 18,5 25,5
Breite [m]
Breite [m]
30 kg N . ha -1 60 kg N . ha -1 90 kg N . ha -1 Ideale Verteilung

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Da die Suche nach der richtigen Einstellung sich im Feld als sehr schwierig erweist, lautet die
Empfehlung für precision agriculture, solche Streuer zu wählen, die eine gute durchschnittliche
Bewertung in allen Streubildern erhalten und wenig Mengeneffekt zeigen.
Tab. 2-4: Optimierungen der Streuereinstellung, Mittelwerte der Deviation
(Abkürzungen siehe Text)
Streuer Dünger
A
B
C
D
Seite 20
Einstellung
Grundeinstellung Opt. N Opt. M Opt. H
DevS DevM DevS DevM DevS DevM DevS DevM
a 10,1 9,2 10,9 6,8 10,9 6,8 10,9 6,8
b 19,8 11,0 15,0 10,3 0,0 0,0 21,6 12,7
c 10,0 9,8 12,9 12,7 12,9 12,7 12,9 12,7
d 10,1 9,7 9,9 6,8 8,7 8,8 8,7 8,8
eN 17,1 12,8 7,0 6,4 0,0 0,0 0,0 0,0
eMH 22,4 20,6 0,0 0,0 6,7 6,2 6,7 6,2
aNM 6,1 5,1 6,1 5,1 6,1 5,1 0,0 0,0
aH 5,8 5,3 0,0 0,0 0,0 0,0 6,8 5,9
bN 0,0 0,0 9,8 8,8 0,0 0,0 0,0 0,0
bMH 0,0 0,0 0,0 0,0 8,4 7,5 8,4 7,5
cNM 8,7 8,8 8,7 8,8 8,9 8,5 0,0 0,0
cH 8,9 8,5 0,0 0,0 0,0 0,0 7,2 7,2
dN 6,3 6,4 7,1 7,2 0,0 0,0 0,0 0,0
dMH 8,2 5,5 0,0 0,0 8,2 5,5 6,9 6,9
eNM 7,4 6,9 7,4 6,9 6,2 5,6 0,0 0,0
eH 7,6 5,6 0,0 0,0 0,0 0,0 7,3 6,0
a 20,1 9,4 18,5 10,1 19,3 9,7 19,3 9,7
b 21,2 8,9 18,0 10,7 0,0 0,0 17,6 13,5
c 15,6 15,0 12,7 12,3 11,8 11,5 10,1 9,3
d 27,2 21,8 18,7 11,0 18,9 10,7 18,9 10,7
e 18,2 9,4 17,3 11,1 16,9 10,3 16,0 10,1
aN 12,6 13,4 7,8 6,8 0,0 0,0 0,0 0,0
aMH 7,8 6,8 0,0 0,0 7,8 6,8 7,8 6,8
b 18,0 15,3 21,0 16,3 23,5 14,6 0,0 0,0
cN 16,6 16,0 16,6 16,0 0,0 0,0 0,0 0,0
cMH 12,4 11,4 0,0 0,0 12,4 11,4 12,4 11,4
d 12,5 9,6 10,1 8,8 12,5 9,6 12,5 9,6
eN 9,0 8,9 13,3 12,4 0,0 0,0 0,0 0,0
eMH 10,1 8,7 0,0 0,0 12,4 12,5 12,4 12,5

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2.5.2.4 Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse zeigen, dass die Optimierungen normalerweise erfolgreich sind, aber eine Ableitung
einer Einstellempfehlung nicht möglich ist. Es kann leider auch keine Empfehlung gegeben
werden, auf welchem Niveau mit der Einstellungsfindung des Streuers begonnen werden soll.
Die Center-Line-Maschinen weisen einen geringeren Mengeneffekt auf und benötigen darüber
hinaus weniger Optimierungen. Daher ist bei diesen Maschinen die Chance größer, dass eine
gute Einstellung gefahren wird.
Off-Center-Line-Maschinen können hingegen die Streuscheiben einzeln ansteuern, was bei großen
Arbeitsbreiten eine besser angepasste Verteilung ermöglicht. Dieser Tatbestand war allerdings
noch nicht Gegenstand der Untersuchungen und kann daher nicht beurteilt werden. Ebenso
kann nur aufgrund einiger weniger Ergebnisse angenommen werden, dass die Maschinen mit
Zwangszuführung einen geringeren Mengenfehler aufweisen.
Die Ergebnisse zeigen den starken Einfluss der physikalischen Düngereigenschaften auf das
Streubild. Ein Ansatz könnte mithin sein, die physikalischen Eigenschaften der Düngersorten zu
messen und sie einem bestimmten Wurfverhalten zuzuordnen. Dies kann nur funktionieren,
wenn die Hersteller eine gleichbleibende Düngerqualität garantieren könnten.
Die Effekte, die zu einer Abweichung zwischen geplanter und tatsächlicher Verteilung des Düngers
führen, können in drei Gruppen eingeteilt werden:
• Fehler der Ausbringmenge/Einstellungsfehler
Obwohl diese Fehler die Verteilgenauigkeit beeinflussen, zeigen die Berechnungen, dass es nicht
die Hauptursachen für Abweichungen zwischen Soll- und Istwert sind. Durch einfache Abdrehproben
lassen sich die Fehler auch im Feld weitgehend minimieren.
• Positionierungsfehler/Längsverteilung
Die Genauigkeit der Längsverteilung hängt von dem Ansprechverhalten der Streuerregelung
ebenso wie von der Zuverlässigkeit der Positionierung ab. Stichprobenartig wurden Reaktionszeiten
der Regelung bei einem Streuer abgeprüft, die Ergebnisse waren vollkommen
zufriedenstellend (vgl. Griepentrog 2001).
• Fehler durch das Streubild der Querverteilung
Die gröbsten Abweichungen der Verteilgenauigkeit werden von der Form des Querverteilungsstreubildes
verursacht. Bei der Simulation der Verteilung bei verschiedenen Ausbringmengen in
benachbarten Fahrspuren wird deutlich, dass Streubilder mit einer dreieckigen Grundform in der
Lage sind, den stetigen Anstieg von einer Ausbringmenge zur nächsten zu gewährleisten. Bei
Streubildern mit Trapez- oder Rechteckform ist der Anstieg dagegen eher stufenartig. Dies beeinflusst
die Gesamtverteilung maßgeblich negativ (vgl. Persson 1998).
In der Praxis wird der Kalibrierung oder der Suche nach richtiger Einstellung nur wenig Zeit
gewidmet. Die Empfehlung geht daher in die Richtung, einen Düngerstreuer auszuwählen, der
ein gutes Gesamtbild abliefert, ohne zu große Ausreißer nach oben oder unten. Weit entwickelte
aber aufwendige Optimierungsverfahren haben keine Chance, in der landwirtschaftlichen Praxis
umgesetzt zu werden.
Die Notwendigkeit, die Technik speziell für teilflächenspezifischen Einsatz weiterzuentwickeln,
ist gerade bei den Düngerstreuern offensichtlich. Durch Kompensieren des Mengeneffektes bei
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variabler Ausbringmenge könnte die Arbeitsqualität aller Streuer gesteigert werden. Des Weiteren
muss sichergestellt werden, dass Informationen, die vom Fahrer aus dem Gefühl heraus verarbeitet
werden, in der teilautomatisierten Applikation nicht verloren gehen. Dazu sollten weitere
Kontrollmöglichkeiten wie z. B. Kontrolle der tatsächlichen Ausbringmenge eingesetzt werden.
2.6 Technikvergleich GPS-Empfänger
2.6.1 Material und Methoden
In Zusammenarbeit mit dem Danish Institute for Agricultural Science (DIAS) wurden um das
Research Centre Bygholm (RCB) Versuche zur Bestimmung der Zuverlässigkeit, Positionsgenauigkeit
und Wiederholgenauigkeit von D/GPS-Empfängern durchgeführt. Die Versuche sind
über einen Zeitraum von einem Jahr in wöchentlichen Abständen geplant worden. Positionen
wurden in statischen sowie dynamischen Versuchen gemessen.
Während der statischen Versuche wurden jede Woche an 10 festgelegten Punkten jeweils eine
Minute lang Daten gespeichert. Außerdem wurden an einigen der Punkte in unregelmäßigen Abständen
Messungen von 1 Stunde Dauer durchgeführt, um die Langzeitstabilität der Positionssignale
zu prüfen. Diese Punkte sind durch das örtliche Landesvermessungsamt eingemessen.
Zwei unterschiedliche Messungen wurden bei den dynamischen Versuchen durchgeführt.
Im ersten Teil wird ein Fahrspursystem in einem 3 ha Feld abgefahren. Zunächst folgen die
Fahrspuren in 12 m Abstand der Ost-West-Richtung dann Nord-Süd-Richtung und anschließend
im 8,5 m Abstand in 45° diagonal zu den vorherigen Richtungen. Die Referenzpositionen für das
Fahrgassensystem wurde mit Hilfe des hoch genauen 4000ssi RTK-System von Trimble (Genauigkeit
im Zentimeterbereich) eingemessen. Die Geschwindigkeit im Feld war 10 km · h -1 .
Der zweite Teil der dynamischen Messungen wurde als Straßenfahrt entlang einer 16,5 km Strecke
durchgeführt. Die Strecke geht größtenteils durch Wald und am Waldrand entlang, dann über
offenes Feld an einer Hochspannungsverteilerstation vorbei und zwischen einigen Gebäuden
hindurch. Dieser Ablauf ist dazu gedacht die Empfangsbedingungen künstlich zu erschweren,
um die unterschiedliche Qualität der Empfänger besser herausarbeiten zu können. Die Vorfahrtgeschwindigkeit
bei diesem Versuch ist 20 km · h -1 . Für diese Strecke gibt es aufgrund der erschwerten
Empfangsbedingungen keine Referenzdaten. Die Ergebnisse werden statt dessen von
Woche zu Woche miteinander verglichen, um die Wiederholgenauigkeit der Positionsangaben zu
prüfen. Die Genauigkeit der Fahrspur liegt auf dieser Strecke entlang öffentlicher Straßen bei ca.
1 m. Alle Positionen wurden im WGS84-Format gespeichert und später in metrische Werte
transformiert. Das Gebiet der Versuchsdurchführung liegt bei 9,81E und 55,80N.
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2.6.2 Ergebnisse
2.6.2.1 Statische Versuche
Die Wiederholungen der statischen Versuche an den 10 festgelegten Punkten, bei denen 1 Minute
lang Daten gespeichert werden, zeigen, dass die Positionsgenauigkeit von Woche zu Woche
schwankt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Genauigkeit von der Position des Empfängers (offene
Fläche, zwischen Häusern, nahe an Bäumen etc.) und zusätzlich vom Empfängerfabrikat abhängen.
Zusätzlich wird beobachtet, dass die Genauigkeit in Nord-Süd-Richtung (Lat) schlechter ist
als in Ost-West-Richtung (Long). In Tabelle 2-5 sind der Mittelwert des Beobachtungszeitraumes
sowie die Standardabweichung der Kurzversuche exemplarisch für zwei Punkte aufgetragen.
Tab. 2-5: D/GPS-Positionsdaten, Standardabweichungen der Kurzversuche (Dauer eine Minute),
wöchentlich Wiederholungen der statischen Messungen, Zeitraum vier Wochen [Meter]
Empfänger
Punkt 4
Baumbestand in ca. 5 m
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Punkt 7
Freies Feld
Mittelwert [m] Std. Abw. [m] Mittelwert [m] Std. Abw. [m]
Long Lat Long Lat Long Lat Long Lat
Landvermessung 3027,28 348,90 2325,92 202,95
Trimble RTK
Referenzsystem
3026,92 348,68 0,0032 0,0098 2325,92 202,95 0,0041 0,0093
GPS 3025,50 350,75 1,29 2,63 2324,99 204,67 0,95 1,41
DGPS – FMspot 3025,56 350,69 2,36 3,32 2326,01 202,25 0,65 1,2
DGPS – Racal Satellit 3027,22 348,84 0,83 1,4 2325,50 202,99 0,35 1,01
Tab. 2-6: Die Mittelwerte der Positionierungsfehler (Entfernung) zwischen der Position vom Landesvermessungsamt
und den verschiedenen Empfängern
Mittlerer Fehler [m] GPS DGPS FM Spot DGPS Satellit
Punkt 4 (Bäume in 5 m) 2,5 m 2,42 m 0,34 m
Punkt 7 (freies Feld) 1,96 m 0,70 m 0,42 m
Die Langzeitmessungen von einer Stunde Dauer ebenso wie die kurzen Messungen zeigen vergleichbare
und klassifizierbare Genauigkeitsunterschiede. Es wird daher angestrebt, die im
Markt befindlichen Empfänger in Klassen zu unterteilen und Empfehlungen für bestimmte
Einsatzgebiete auszusprechen.

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Deutlich ist der Einfluss der Bäume auf die Empfangsqualität und die Positionierungsgenauigkeit.
Der Fehler ist außerdem richtungsabhängig d. h. er ist in Nord-Süd-Richtung (Lat) ca. 2 - 3
mal größer als in Ost-West-Richtung (Long). Ursächlich hierfür ist die Satellitenkonstellation
(keine Abdeckung über den Polargebieten, vgl. Trimble 2001).
2.6.2.2 Dynamische Versuche
Die Ergebnisse der dynamischen Versuche zeigen deutlich größere Abweichungen als die stationären
Messungen. Sie bestätigen aber auch die Tendenzen der statischen Messungen, d. h. die
Fehler sind nicht konstant und der Fehler in Nord-Süd-Richtung ist ca. 2 - 3 mal größer als in
Ost-West-Richtung.
In Abbildung 2-5 ist eine Messfahrt mit mehreren Empfängern auf einem Fahrzeug montiert dargestellt.
Die schwarze Linie stellt das Trimble 4000ssi RTK-Referenzsystem dar, die grauen Linien
sind die D/GPS-Empfänger. Die Positionsdaten aller Empfänger sind fehlerbehaftet, aber
wie in den statischen Tests ist eine Klassifizierung in Güteklassen möglich. Die Entfernung zwischen
den Fahrspuren beträgt 8,5 m. Die Daten zeigen, dass der größte Fehler des GPS-
Empfängers 8 m beträgt, während die DGPS-Empfänger nahezu fehlerfrei sind.
Lat [m]
Metre
425
375
325
275
225
175
2575 2625 2675 2725 2775 2825
Metre
Long [m]
Referenzlinie mit Trimble 4000ssi Meßdaten der D/GPS Empfänger
Abb. 2-5: Positionsdaten verschiedener Empfänger während einer Überfahrt aufgezeichnet. Entfernung
der Fahrspuren 8,5 m. Maximaler Fehler in Nord-Süd-Richtung 8 m.
Die Ergebnisse der Fahrt über die 16,5 km lange Strecke zeigen, dass die Empfangsqualität im
bewaldeten Teil stark eingeschränkt ist. Deutlich wird, dass die Empfangsstabilität allein kein
Qualitätskriterium ist. Der GPS-Empfänger zeigte kaum Signalverlust, hatte aber Positionierungsfehler
von 20 - 25 m zu verzeichnen. Die DGPS und besonders das RTK-System zeigten
hier Signalstörungen und gaben keine Position an.
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2.6.3 Schlussfolgerungen
Die Zuverlässigkeit, Positionsgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit der landwirtschaftlich genutzten
D/GPS-Empfänger ist unterschiedlich. Die Signalstabilität und Positionsgenauigkeit
scheinen sich konträr zu verhalten. Weitere Prüfungen werden notwendig, um eine Klassifizierung
vorzunehmen und um den Anwendern die Auswahl des geeigneten Empfängers zu erleichtern.
Es gibt unterschiedliche Anforderungen an die Positionsgenauigkeiten, diese sollten klar definiert
werden. Das gilt auch im Hinblick auf weitere Präzisionsanforderungen z. B. für den Einsatz
von mechanischen Hacken bei Reihenfrüchten oder autonom gesteuerten Fahrzeugen.
2.7 Diskussion
Durch die zentrale Position des Teilprojektes als Schnittstelle zwischen Anwendern, Wissenschaftlern
und Herstellern von precision agriculture-Technik ergibt sich eine gute Übersicht der
aktuellen Situation. Nach der Einschätzung des Teilprojektes sind technische Probleme ein Hindernis
bei der Einführung von precision agriculture. Sie führen zur Verunsicherung der Anwender
und haben abschreckende Wirkung auf neue Interessenten.
Die Mehrzahl der Projektteilnehmer geben an, dass sie sich gegenwärtig ohne externe Unterstützung
nicht in der Lage sehen, precision agriculture umzusetzen. Von den Geräteherstellern ist zu
hören, dass die Verkaufszahlen für precision agriculture-Komponenten zur Zeit stagnieren. Ziel
muss es daher sein, klare Vorstellungen des Prinzips precision agriculture zu vermitteln. Dazu
gilt der Appell an alle Beteiligten d. h. Herstellerfirmen sowie gleichermaßen Wissenschaftler
und Berater: der Boden muss bereitet werden, damit die precision agriculture-Technik fruchtbar
arbeiten kann!
Dazu ist es sinnvoll, zunächst einfache Ansätze mit zuverlässiger Technik zu verfolgen. Schrittweise
und von der Wissenschaft betreut, können komplexere Zusammenhänge bearbeitet werden.
Leere Versprechungen und Ankündigungen, die nicht gehalten werden können, schaden
dem ganzen Prinzip und gefährden die Umsetzung von precision agriculture. Es sollten keine
unerfüllbaren Hoffnungen auf die Wunderwaffe precision agriculture geschürt, sondern realistische
Einschätzungen des aktuellen Zustandes gegeben werden.
Technik für precision agriculture ist, soweit vorhanden, funktionstüchtig, aber es gibt noch deutliche
Lücken (z. B. fehlen Ertragsmesssysteme für Häckselgut und Sonderkulturen) und erhebliche
Einschränkungen bei der Zuverlässigkeit und Kompatibilität der Systeme. Es ist notwendig,
die Entwicklung schrittweise voranzutreiben.
Für die Bedienung gilt, dass sie oft aufgrund der Komplexität der Technologien sehr aufwendig
ist. Das gilt besonders auch für GIS-Software. Es muss weiter daran gearbeitet werden, den Einsatz
von Soft- und Hardware sinnvoll zu vereinfachen, ohne den positiven Effekt der komplexen
Zusammenhänge zu zerstören. Es ist wichtig, dass man sich Gedanken über notwendige Genauigkeiten,
technisch erfüllbare Bedingungen und bezahlbare Lösungen macht. Gemeinsam müssen
technische Standards und harmonisierte Lösungen entwickelt werden, damit der Arbeitsaufwand
leistbar und die enorme Menge an Daten überschaubar und zu verwalten bleibt.
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2.8 Ausblick
Die Technikbetreuung wird auch weiterhin als wichtigste Aufgabe des Teilprojektes I-1 gesehen.
Dazu wird der direkte Kontakt mit den Betrieben und den Herstellern weitergeführt bzw. intensiviert.
Auch der Austausch mit Kollegen in Prüfung und Forschung wird gepflegt.
Zur Klassifizierung von GPS-Empfängern sind weitere Versuche in Kooperation mit DIAS geplant
und eine Gebrauchswertprüfung durch die DLG angedacht, dazu müssen allerdings zunächst
Kapazitäten geschaffen bzw. freigemacht werden.
Zum Technikvergleich der Düngerstreuer sollte auch ein Selbstfahrer-Pneumatikstreuer der Firma
AgChem geprüft werden. Aufgrund der enormen Kosten und Schwierigkeiten, die der Transport
eines der im Projekt eingesetzten Pneumatikstreuer mit sich bringt, war es im vergangenen
Jahr nicht möglich, die Arbeitsqualität unter vergleichbaren Bedingungen, wie bei den Schleuderstreuern
abzuprüfen. Resultate aus USA (vgl. J. Chaplin 2000) zeigen mit Variationskoeffizienten
der Verteilung von bis zu 50 % aber die Notwendigkeit einer Prüfung. Diese ist auf einem
der Praxisbetriebe für Anfang 2001 geplant.
LBS
Erhebliche Bedeutung für eine rasche Einführung von precision agriculture in die landwirtschaftliche
Praxis hat eine konsequent umgesetzte Standardisierung von Schnittstellen bei Hard- und
Software. Für eine Vereinheitlichung der Signal- und Steuerinformationen im Bereich der Gerätetechnik
liegen die Standards der DIN 9864 ´LBS´ (landwirtschaftliches Bussystem) vor.
Im Herbst des Jahres 2000 haben sich wichtige Anbieter von Landmaschinen und Elektronik
bzw. Software in der deutschen Landwirtschaft auf eine einheitliche Vorgehensweise geeinigt.
Sie werden die LBS-Norm in leicht adaptierter Form (LBS+) für ihre Geräte und Software anwenden.
Dies ist ein Schritt zu mehr Sicherheit für Anbieter und Anwender hinsichtlich Kompatibilität
technischer Komponenten für precision agriculture.
Die Einigung auf diese Variante der LBS-Norm erlaubt insbesondere den Herstellern von
Schleppern und Endgeräten eine konsequente Weiterentwicklung der Steuer- und Kontrollelektronik
für landwirtschaftliche Geräte. Dies betrifft in besonderem Maße die Steuerung der Applikationstechnik
in precision agriculture durch Bordelektronik von Schleppern und Selbstfahrern.
Mit der Umsetzung der LBS-Norm wird gewährleistet, dass Steuer- und Regelsysteme für landwirtschaftliche
Geräte- und Antriebstechnik hinsichtlich zukünftiger internationaler Normierung
passfähig bleiben. Momentan wird die ISO-Norm 11783 erarbeitet, die weitgehend auf der deutschen
LBS-Norm aufbaut. Eine Festschreibung der ISO-Norm ist in den nächsten drei bis fünf
Jahren zu erwarten. Die bis dahin auf den LBS+ Standard basierenden Geräte und elektronischen
Systeme werden durch Anpassung der Software weiterhin untereinander - sowie mit den dann
eingeführten nach ISO-Norm arbeitenden Systemen kompatibel gehalten.
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2.9 Literatur
Chaplin, J. (2000) A Method for Testing the Effectiveness of Fertilizer Spreaders for precision agriculture, Presentation
at 5 th Intl. Conference of PA, Minnesota, MN, USA
Griepentrog, H. W. (2001) Determining the position lag of fertiliser disc spreaders, Paper presented at the 3 rd ECPA,
Montpelier, France
Persson, K. (1998) Physical Qualities of Fertilisers and Variable Rate Spreading-Interactions, Proceedings N°424,
The international Fertiliser Society, York, UK.
Persson, K. (2001) Precision of Commercial Positioning Systems for Agriculture, Paper presented at the 3 rd ECPA,
Montpelier, France
Trimble (2000) http://www.trimble.com
2.10 Adresse
Dipl. Ing. (FH) Cornelia Weltzien
Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft (DLG) e.V.
Fachbereich Landtechnik
Prüfstelle für Landmaschinen
Lerchensteig 42
14469 Potsdam-Bornim
Tel: 0331/5670234
Fax: 0331/5670290
E-Mail: c.weltzien@dlg-frankfurt.de
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