digital farm Story

Kollege Roboter

Mit nur einem Kilometer pro Stunde zieht der Agrar-Roboter „Farmdroid“ seine Bahnen bei der Rübenaussaat. (Foto: Jensen)

Der dänische Agrar-Roboter „Farmdroid“ kann selbstfahrend Rüben, Raps oder Rote Bete säen und hacken. Durch erste Praxiseinsätze möchte er sich nun auch in Deutschland beweisen.

Dieser Artikel ist zuerst erschienen im bioland-Fachmagazin Ausgabe 5/2020.

Auf einem Feld südlich der dänischen Grenze drehen sich viele große Windmühlen behäbig im Wind. Die Sonne scheint klar und der „Farmdroid“ dreht stumm seine Bahnen. Und zwar sehr langsam, mit rund einem Kilometer pro Stunde. So ist von Weitem kaum wahrnehmbar, ob sich die selbstfahrende Sämaschine mit der Solaranlage on top tatsächlich fortbewegt. Aber von Nahem erkennt der Beobachter dann doch: Der Roboter fährt und sät Rüben und zwar immer gerade, nie kurvig; auch Richtungswechsel macht er nie kreisend, sondern nur eckig. Er dreht sich im Stehen per Funksignal in die gewünschte Richtung.

Finn Johannsen und Christian Andresen gehen hinter dem sechsreihigen Säe-Roboter mit einer Arbeitsbreite von drei Metern in die Knie. Sie greifen mit ihren Händen vorsichtig in den sandigen, sehr trockenen Boden. „Guck, hier liegt ein Rübenkorn und da das zweite“, sagt Christian und misst den Abstand mit dem Zollstock nach. „Passt genau, alle 20 Zentimeter legt der Farmdroid die Körner ab.“

Agrar-Roboter
Säen und Unkraut bekämpfen in Einem. Der Farmdroid macht es möglich. (Foto: Jensen)

Unkraut bekämpfen mit einem Stahldraht

Die beiden sind zufrieden, macht der Roboter doch das, was er vorgegeben bekommen hat. Der rund 800 Kilogramm schwere Roboter hat im April rund 20 ha auf zwei – im Übrigen nicht eingezäunten - Schlägen gesät; danach wurde er mit wenigen Handgriffen umgebaut, um nach der Saat sofort mit dem Hacken der Fläche zu beginnen. Wobei das Wort Hacken etwas irreführend ist, weil der Farmdroid Gräser und Beikraut im engeren Sinne nicht hackt, sondern stattdessen mit einem Stahldraht wegschneidet. Das macht er sowohl in der Reihe als auch zwischen den Reihen. Und zwar bis zu einem Abstand von nur einem einzigen Zentimeter zur Kulturpflanze. Obschon alles noch im Testmodus läuft, sind Bioland-Landwirt Finn und sein Schwager Christian, Geschäftsführer der Solar-Energie Andresen GmbH im nordfriesischen Sprakebüll durchaus zuversichtlich.

Chrisitan Andresen vertreibt mit seinem mittelständischen Unternehmen seit Kurzem den solarbetriebenen Farmdroid aus Dänemark. Für die SEA GmbH, die Photovoltaik-Projekte auf den Weg bringt und die E-Mobilität vorantreibt, ist Agrarrobotik ein neues Geschäftsfeld.

Mein Hauptmotiv ist es die Landwirtschaft von den fossilen Energien wegzubringen.

Christian Andresen
https://www.youtube.com/watch?v=B0ao6JXdqD4

Landwirtschaft durch erneuerbare Energien

„Mein Hauptmotiv ist es“,  hebt Christian hervor, „die Landwirtschaft von den fossilen Energien wegzubringen und sie stattdessen mit erneuerbaren Energien zu elektrifizieren. Und dazu passt der Farmdroid, der mit einem aufmontierten Solarmodul mit einer Leistung von 1,6 kW ausgestattet ist und damit genug Gleichstrom erzeugt, dass der Agrar-Roboter ständig arbeiten kann.“ Für diese Leistung reicht eine Fläche von nur 6,5 Quadratmetern. Dabei kommen die effizienten, monokristallinen 400-Watt-Module vom amerikanischen Hersteller Sunpower zum Einsatz. Der arbeitende Roboter braucht maximal 800 Watt pro Stunde. Daher kann er bei einer maximalen Einstrahlung 800 Watt in die vier unterhalb des Solardachs befindlichen 1,2 Kilowattstunden speichernden Bleigel-Batterien abgeben. Diese maximal abgespeicherte Energie von 4,8 Kilowattstunden reicht, wenn es dämmert und Nacht wird, für theoretisch maximal sechs Stunden Antriebsreserve.

Mit anderen Worten: Im Mai und Juni kann der Farmdroid rund um die Uhr arbeiten. Von daher, so Christian weiter, „kann das selbstfahrende Gerät mit den Praxis-Erfahrungen aus diesem Frühjahr sogar mehr als 20 ha Zuckerrüben säen und hacken, mehr als eigentlich erwartet.“

Wir treiben uns als Landwirte wieder selber an.

Finn Johannsen

65.000 € für den Agrar-Roboter

Zumindest energetisch betrachtet klingt das überzeugend. „Wir treiben uns als Landwirte wieder selber an“, bekräftigt denn auch Finn. Aber wie rechnet sich das Ganze für ihn? Finn überschlägt auf die Schnelle. Der Roboter koste 65.000 € netto, beackert dabei etwa 20 ha Zuckerrüben. Der Nordfriese veranschlagt für die Aussaat 50 € pro ha Kosten. Dazu kommen noch fünf bis sechs Hackgänge, wodurch er mindestens 2.000 € Kosten pro ha einsparen würde. Summa summarum rund 41.000 € pro Jahr.

„Allein schon deshalb würde ich den Roboter jedem empfehlen, ist doch die Investition nach dem zweiten Jahr amortisiert“, meint Finn. Gleichzeitig warnt er aber auch: „Wer zu digitalen Geräten, ob nun Smartphone oder anderen Instrumenten nun keine Verbindung und gar keine Erfahrungen damit hat, der sollte die Finger lieber vom Agrar-Roboter lassen.“

Agrar-Roboter
An einem Terminal kann der Landwirt Änderungen vornehmen. (Foto: Jensen)

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Der dänische Agrar-Roboter „Farmdroid“ kann selbstfahrend Rüben, Raps oder Rote Bete säen und hacken. Durch erste Praxiseinsätze möchte er sich nun auch in Deutschland beweisen.

Dieser Artikel ist zuerst erschienen im bioland-Fachmagazin Ausgabe 5/2020.

Auf einem Feld südlich der dänischen Grenze drehen sich viele große Windmühlen behäbig im Wind. Die Sonne scheint klar und der „Farmdroid“ dreht stumm seine Bahnen. Und zwar sehr langsam, mit rund einem Kilometer pro Stunde. So ist von Weitem kaum wahrnehmbar, ob sich die selbstfahrende Sämaschine mit der Solaranlage on top tatsächlich fortbewegt. Aber von Nahem erkennt der Beobachter dann doch: Der Roboter fährt und sät Rüben und zwar immer gerade, nie kurvig; auch Richtungswechsel macht er nie kreisend, sondern nur eckig. Er dreht sich im Stehen per Funksignal in die gewünschte Richtung.

Finn Johannsen und Christian Andresen gehen hinter dem sechsreihigen Säe-Roboter mit einer Arbeitsbreite von drei Metern in die Knie. Sie greifen mit ihren Händen vorsichtig in den sandigen, sehr trockenen Boden. „Guck, hier liegt ein Rübenkorn und da das zweite“, sagt Christian und misst den Abstand mit dem Zollstock nach. „Passt genau, alle 20 Zentimeter legt der Farmdroid die Körner ab.“

Agrar-Roboter
Säen und Unkraut bekämpfen in Einem. Der Farmdroid macht es möglich. (Foto: Jensen)

Unkraut bekämpfen mit einem Stahldraht

Die beiden sind zufrieden, macht der Roboter doch das, was er vorgegeben bekommen hat. Der rund 800 Kilogramm schwere Roboter hat im April rund 20 ha auf zwei – im Übrigen nicht eingezäunten – Schlägen gesät; danach wurde er mit wenigen Handgriffen umgebaut, um nach der Saat sofort mit dem Hacken der Fläche zu beginnen. Wobei das Wort Hacken etwas irreführend ist, weil der Farmdroid Gräser und Beikraut im engeren Sinne nicht hackt, sondern stattdessen mit einem Stahldraht wegschneidet. Das macht er sowohl in der Reihe als auch zwischen den Reihen. Und zwar bis zu einem Abstand von nur einem einzigen Zentimeter zur Kulturpflanze. Obschon alles noch im Testmodus läuft, sind Bioland-Landwirt Finn und sein Schwager Christian, Geschäftsführer der Solar-Energie Andresen GmbH im nordfriesischen Sprakebüll durchaus zuversichtlich.

Chrisitan Andresen vertreibt mit seinem mittelständischen Unternehmen seit Kurzem den solarbetriebenen Farmdroid aus Dänemark. Für die SEA GmbH, die Photovoltaik-Projekte auf den Weg bringt und die E-Mobilität vorantreibt, ist Agrarrobotik ein neues Geschäftsfeld.

Mein Hauptmotiv ist es die Landwirtschaft von den fossilen Energien wegzubringen.

Christian Andresen

Landwirtschaft durch erneuerbare Energien

„Mein Hauptmotiv ist es“,  hebt Christian hervor, „die Landwirtschaft von den fossilen Energien wegzubringen und sie stattdessen mit erneuerbaren Energien zu elektrifizieren. Und dazu passt der Farmdroid, der mit einem aufmontierten Solarmodul mit einer Leistung von 1,6 kW ausgestattet ist und damit genug Gleichstrom erzeugt, dass der Agrar-Roboter ständig arbeiten kann.“ Für diese Leistung reicht eine Fläche von nur 6,5 Quadratmetern. Dabei kommen die effizienten, monokristallinen 400-Watt-Module vom amerikanischen Hersteller Sunpower zum Einsatz. Der arbeitende Roboter braucht maximal 800 Watt pro Stunde. Daher kann er bei einer maximalen Einstrahlung 800 Watt in die vier unterhalb des Solardachs befindlichen 1,2 Kilowattstunden speichernden Bleigel-Batterien abgeben. Diese maximal abgespeicherte Energie von 4,8 Kilowattstunden reicht, wenn es dämmert und Nacht wird, für theoretisch maximal sechs Stunden Antriebsreserve.

Mit anderen Worten: Im Mai und Juni kann der Farmdroid rund um die Uhr arbeiten. Von daher, so Christian weiter, „kann das selbstfahrende Gerät mit den Praxis-Erfahrungen aus diesem Frühjahr sogar mehr als 20 ha Zuckerrüben säen und hacken, mehr als eigentlich erwartet.“

Wir treiben uns als Landwirte wieder selber an.

Finn Johannsen

65.000 € für den Agrar-Roboter

Zumindest energetisch betrachtet klingt das überzeugend. „Wir treiben uns als Landwirte wieder selber an“, bekräftigt denn auch Finn. Aber wie rechnet sich das Ganze für ihn? Finn überschlägt auf die Schnelle. Der Roboter koste 65.000 € netto, beackert dabei etwa 20 ha Zuckerrüben. Der Nordfriese veranschlagt für die Aussaat 50 € pro ha Kosten. Dazu kommen noch fünf bis sechs Hackgänge, wodurch er mindestens 2.000 € Kosten pro ha einsparen würde. Summa summarum rund 41.000 € pro Jahr.

„Allein schon deshalb würde ich den Roboter jedem empfehlen, ist doch die Investition nach dem zweiten Jahr amortisiert“, meint Finn. Gleichzeitig warnt er aber auch: „Wer zu digitalen Geräten, ob nun Smartphone oder anderen Instrumenten nun keine Verbindung und gar keine Erfahrungen damit hat, der sollte die Finger lieber vom Agrar-Roboter lassen.“

Agrar-Roboter
An einem Terminal kann der Landwirt Änderungen vornehmen. (Foto: Jensen)

Daten nur einmal einspeichern

Denn es sollte klar sein, dass auch ein Roboter kein Perpetuum mobile ist. Sondern auch Arbeit macht und Know-how braucht. Dies führt zu der Frage, wie das Ganze eigentlich funktioniert? Christian versucht es mit wenigen Sätzen zu erklären: Es sei kein Hexenwerk, schickt er Voraus. Wichtig für die Steuerung des Farmdroids ist es, dass die zu beackernden Felder präzise vermessen werden. Dafür wird die sogenannte Technik der Echtzeitkinematik (RTK) verwendet. Sie überträgt mithilfe einer RTK-Antenne die jeweiligen Positionskoordinaten via Satellitensignale in die Software. Dafür muss der Farmdroid per Schlepper in alle Ecken des Feldes gebracht werden; das nimmt schon mehrere Stunden in Anspruch. Es muss jedoch nur einmal vorgenommen werden, weil dann die Daten „für immer“ eingespeichert sind.

Das Programm Simatic übernimmt dann die Wegsteuerung. Es versendet über SMS an den Landwirten letztlich drei Befehle: „Stopp“,  „Go“ oder „Go to“. Einstellungen über die Tiefe der Saatablage oder der Abstand der Körner in der Reihe oder die Hacktiefe wird direkt am Gerät per Schraubenschlüssel vorgenommen. Und wenn plötzlich ein Platzregen auf das Saatbeet prasselt und alles verschlemmt? „Wenn es regnet, bleibt er stehen“, antwortet Christian, da ein Sensor den Niederschlag messe.

Viele offene Fragen

Dann ist doch alles paletti, oder? Nicht ganz, gibt es noch viele offene Fragen zu Diebstahl, Versicherung, Sicherheit und Datenschutz. Dennoch: Im Jahr 2019 kamen schon zwölf Farmdroids in Dänemark zum Einsatz. „Darunter war ein Kunde, der den Agrar-Roboter wieder zurückgab, weil er damit nicht klar kam. Ein anderer hat hingegen zwei neue dazu bestellt“, verrät Christian, der sich in den Kopf gesetzt hat, schon im nächsten Jahr 40 Modelle allein im norddeutschen Bereich zu verkaufen. Wobei der Farmdroid auch für Saat & Hack- und Striegelpflege von Raps, Rote Bete und sogar Zwiebeln geeignet sein soll.


Einsatz von Agrar-Roboter

Den rasenmähenden Roboter im Vorgarten kennt mittlerweile jeder. Unterdessen kann das Bundeslandwirtschaftsministerium (BMEL) auf Anfrage aktuell nicht beziffern, wie viele selbstfahrende Maschinen auf Deutschlands Äckern und Feldern schon hacken, mähen, säen, stechen oder ernten. Darüber wird bislang noch keine spezielle Statistik geführt. Laut einer repräsentativen Umfrage aus dem Jahr 2017 nutzt aber mittlerweile schon jeder zweite Landwirt oder Lohnunternehmer digitale Technologien. Dabei ist nicht nur die Automatisierung im Stall (Melkroboter) in der Offensive, sondern auch auf den Feldern.

Neben dem dänischen Farmdroid gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Agrar-Roboter. Stellvertretend ist sicherlich ein Roboter aus den Niederlanden zu nennen, der Spargel automatisch stechen kann. Allerdings sei, so warnt eine Sprecherin des BMEL, der Einsatz von autonom fahrenden landwirtschaftlichen Maschinen „zurzeit aus juristischer sowie technischer Sicht noch nicht ohne weiteres möglich“. Trotzdem will das Ministerium in den kommenden Jahren für Projekte der Digitalisierung in der Landwirtschaft eine Fördersumme von rund 60 Millionen € bereitstellen. Davon sollen allein 50 Millionen für die „digitalen Experimentierfelder“ fließen, die vom Kompetenznetzwerk „Digitalisierung in der Landwirtschaft” begleitet werden.