AGCO/Fendt entwickelt im Rahmen eines strategischen Forschungsprojektes die nächste Generation von Feldrobotern. Die neue Serie des Xaver Säroboters unterscheidet sich zu den beiden Vorgängerstudien nicht nur äußerlich. Auch das Innenleben, die sogenannte Saateinheit, ist vollkommen neu.
Neuste Generation von Säroboter: Der Fendt Xaver wird erwachsen
AGCO/Fendt entwickelt im Rahmen eines strategischen Forschungsprojektes die nächste Generation von Feldrobotern. Die neue Serie des Xaver Säroboters unterscheidet sich zu den beiden Vorgängerstudien nicht nur äußerlich. Auch das Innenleben, die sogenannte Saateinheit, ist vollkommen neu.
Wenn man sich mit zukunftsfähiger und nachhaltiger Landtechnik beschäftigt, kommt man an Themen wie Automatisierung und Autonomie nicht vorbei. Dementsprechend beschäftigt sich die Abteilung Research & Advanced Engineering (Vorentwicklung) des Landtechnikherstellers AGCO/Fendt seit 2017 auch mit strategisch ausgerichteten Zukunftsthemen wie Schwarmtechnologie und Robotik. Zudem spielen ökologische Vorteile wie geringer Bodendruck und Energieverbrauch, keine Geräuschbelästigungen, Leckagen oder Emissionen in einer modernen, nachhaltigen Agrarwirtschaft eine immer wichtigere Rolle. Mühevolle, manuelle Aufgaben, die aktuell noch von vielen Arbeitskräften auf dem Feld erledigt werden müssen, können so in Zukunft automatisiert werden. Dies befreit von monotonen Arbeiten und ebnet einen sozial vertretbaren Weg zu mehr nachhaltig erzeugten Lebensmitteln.
Im strategischen Forschungsprojekt Fendt Xaver wurde das gesamte Robotik System nach ausführlichen Feldtests weiterentwickelt – auch im Bereich Smart Farming. Nicht nur äußerlich unterscheiden sich die neuen Roboter von beiden Vorgängermodellen. Vielmehr wurde das Gesamtsystem nach ausführlichen Feldtests weiterentwickelt – auch im Bereich Smart Farming.
Agronomie im Kleinsten
In die neueste Generation des Fendt Xaver ist eine im AGCO Konzern entwickelte Technologie integriert: Eine Saateinheit von Precision Planting.
„Durch Precision Planting haben wir für unsere Säroboter auf agronomisches Knowhow und erprobte Technologie aus unserem AGCO Konzern zurückgreifen können“, so Dr. Benno Pichlmaier, Director Global Technology & Innovation. „Wir konnten die Module der ersten Xaver Generationen anpassen und mit der neuen Saateinheit kombinieren. Das Bewährte wurde mit dem innovativen Robotik-Konzept verknüpft, was zu einem neuen, integrierten System geführt hat.“
Die vSet® Technologie vereinzelt mithilfe von Unterdruck das Saatgut schnell und mit höchster Präzision. Mit Hilfe von einem elektrisch angetriebenen Regelsystem werden einzelne Körner zentimetergenau in einem vorher definierten Abstand in der Reihe abgelegt. Die Körner werden durch einen flexiblen Festiger in die Furche gestrichen. Zukünftig kann auch der neue „Smart Firmer®“ mit Sensoren für Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Humusgehalt und Pflanzenrückstände von Precision Planting eingebaut werden. Dadurch wird eine den Standortbedingungen angepasste, Aussaat mit variabler Saattiefe und Saatstärke erzielt.
Durch das nun dreirädrige Konzept treibt das letzte Rad nicht nur den Roboter an, sondern fungiert auch als Walkrad: Beim Überfahren drückt es den Boden seitlich und oberhalb des Saatgutes leicht an und stellt dadurch den Bodenschluss des Saatkorns und somit die Feuchtigkeitszufuhr zur Einleitung der Keimung sicher.
Integration von smarten Technologien
Auch die neuste Generation des Feldroboters ist mit dem Spurführungssystem Fendt Guide ausgestattet, das die zentimetergenaue Steuerung des Roboters übernimmt. Zusätzlich ist Fendt Xaver in die Plattform FendtONE integriert und kann so zusammen mit der restlichen Maschinenflotte verwaltet werden.
Dadurch ist ein nahtloser Austausch von Felddaten inklusive Spurlinien sowohl zwischen Traktor und Roboter als auch zwischen Roboter und Ackerschlagkartei möglich und Aufträge lassen sich bequem anlegen.
„Grundpfeiler unseres Schwarmsystems sind die Skalierbarkeit in Bezug auf Investitionskosten und Schlagkraft, die Minimierung von Ausfallrisiken durch Redundanz der Roboter sowie die Integration von Autonomie und Präzisionslandwirtschaft. Wir haben nach der Aussaat mit dem Xaver sozusagen eine Landkarte aller Nutzpflanzen auf dem Feld, die die Basis sämtlicher Folgearbeiten wie z.B. Pflanzenschutz, mechanische Unkrautbekämpfung und Düngung darstellt. Unabhängig ob diese durch Roboter oder Traktoren ausgeführt werden“, so Dr. Benno Pichlmaier. „Vorrausetzung für Schwarmtechnologie ist eine verlässliche Netzabdeckung zur Kommunikation. Perspektivisch bauen wir auf die konsequente Umsetzung der Digitalstrategie mit einem 5G Netzausbau in Deutschland und weltweit. Damit können die Roboter auch mit größeren und dynamischeren Datenmengen zukünftige Farming 4.0 Funktionen darstellen.“
Über die Fendt Xaver Cloud bekommen die Säroboter Befehle und senden ihre Statusreports zurück. Das System wird webbasiert und geräteunabhängig über die Xaver App bedient. Somit steht es dem Landwirt bzw. Lohnunternehmer frei, ob er auf dem Feld mit dem Tablet oder vom Büro aus per PC auf die gesamte Flotte oder einzelne Roboter zugreifen will. Die App selbst kann wiederum aus dem FendtONE Portal geöffnet werden. Für den Benutzer ist kein zusätzliches Einloggen erforderlich. Das Design und die Bedienoberfläche der Xaver App entsprechen den FendtONE Standards, so dass sich der Nutzer intuitiv zurecht finden kann.
Mehr Leistung und trotzdem noch kompakt
Als erstes fällt bei der neusten Generation des Fendt Xaver der Konzeptwechsel von vier auf drei Räder auf.
Die größeren Räder bieten eine breitere Auflagefläche, eine höhere Bodenfreiheit und präzisere Tiefenführung. Gerade im Vorgewende zeigt sich die Stärke der neuen Generation: Mit nur zwei Metern braucht der neue Fendt Xaver kaum Platz beim Wenden und führt den Vorgang aufgrund der Hinterradlenkung und Allradantrieb auch auf weichem Untergrund bodenschonend und energieeffizient aus.
Zusätzliche Radgewichte in den Vorderrädern ermöglichen neben einem ruhigeren Lauf nun auch einen hohen Schardruck für das Säen auf lehmigeren Böden. Voll ballastiert erreicht der Roboter ein maximales Gesamtgewicht von 250 kg, leer sind es unter 150 kg.
Der Saatguttank wurde auf 20 Liter Volumen erweitert, ausreichend für rund 0,5 ha bei 90.000 Körner/ha.
Die Kapazität der Lithium-Ionen Batterie wurde auf 2,6 kWh angehoben. Ein Fendt Xaver kann damit rund eineinhalb Stunden arbeiten bevor er zum Laden an die Basisstation muss.
Ein Schwarm von sechs Robotereinheiten erreicht eine Flächenleistung von rund 3 ha/h inkl. Ladezeiten rund 2 ha/h. Das System ermöglicht dabei autonomen Einsatz, rund um die Uhr.
Ziel des Robotik Ansatzes ist es eine intelligente, ressourcenschonende und leistungsfähige Alternative zum kontinuierlichen Trend des Gewichtswachstums einzelner Großmaschinen darzustellen. Schwere Maschinen führen insbesondere auf weichen oder feuchteren Böden zu Schäden, verursachen damit Ertragseinbußen und verkürzen die Feldeinsatztage.
Die Gesellschaft erwartet nachhaltig, ökologisch erzeugte Lebensmittel mit weniger bis gar keinem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. Dies ist aktuell nur mit viel manueller, menschlicher Arbeit möglich. Roboter können diese monotonen, physisch anstrengenden Arbeiten abnehmen. Die Basis dafür, unabhängig von der konkreten Fruchtart, ist eine präzise Aussaat. Die Folgearbeiten wie z.B. das Hacken werden deutlich vereinfacht und ein Monitoring sowie Erhalt der Qualität ermöglicht.
Nachhaltigkeit durch intelligente Lösungen
„Der Energieaufwand und damit der CO2 Footprint ist im Vergleich zu konventioneller Technik beim Betrieb von Xaver signifikant geringer. Ursächlich dafür sind zum einen der vernachlässigbare Rollwiderstand im Feld aufgrund des geringen Gewichtes, zum anderen der mögliche Verzicht auf Verbraucher wie z.B. Klimatisierung oder Lenkunterstützung, da kein Fahrer auf der Maschine sitzt. Nicht zuletzt trägt der effiziente und einfache elektrische Direktantrieb hier bei“, so Dr. Benno Pichlmaier.
Neben den energetischen Gesichtspunkten, spielen auch ökologische Aspekte eine Rolle. Die Säroboter haben weder Luftschadstoff- noch Geräuschemissionen oder potenzielle Ölverluste. Der Bodendruck ist bis zu 80 Prozent geringerer als bei derzeit üblichen Maschinensystemen.
Signifikant geringere Lohn- und Energiekosten unterstützen die wirtschaftliche Nachhaltigkeit des Xaver Schwarmsystems.
Zusammengefasst:
Die neue Generation des Fendt Xaver vereint die Vorteile kleiner Schwarmroboter mit der Leistungsfähigkeit der Saateinheit von Precision Planting und der integrierten, digitalen Plattform FendtONE.
