Tracking. Bild: FH Kiel

Tracking: Möglichkeiten zur Spurführung von landwirtschaftlichen Maschinen. Bild: FH Kiel

Die moderne zukunftsorientierte Landwirtschaft muss immer effizienter mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen umgehen, um sich am Weltmarkt und in der Gesellschaft behaupten zu können. Die Prozessüberwachung und Dokumentation sind zu einem wesentlichen Bestandteil im Tagesgeschäft des Landwirtes geworden. Die so gewonnen und verarbeiteten Daten helfen bei der lückenlosen Dokumentation des Produktionsprozesses und können so für den Landwirt bei der Vermarktung seiner Produkte Wettbewerbsvorteile aufgrund der Transparenz bedeuten.

Die Vermeidung von Überlappungen während der Arbeit führt zu einer Verbesserung der Arbeitseffizienz und reduziert zusätzlich den Betriebsmittelaufwand und den Verschleiß. Parallelfahrsysteme können den Fahrer dabei unterstützen und je nach Ausstattungsgrad den genauen Kurs anzeigen (manuell), beim Lenken assistieren oder voll automatisch die Steuerung übernehmen.

Precision Farming mit GPS

Fahrgassen Bild: FH Kiel
Genaue Fahrgassen sind für geringe Überlappungen bei Pflegemaßnahmen unerlässlich und reduzieren den Dünge- und Pflanzenschutzaufwand erheblich. Bild: FH Kiel

Parallelfahrsysteme und GPS basierte Dokumentations- und Bewirtschaftungssysteme benötigen eine genaue Positionsbestimmung auf dem Feld. Die Genauigkeit des GPS-Systems kann durch die Qualität des Empfängers (L1- und L2-Band) und durch verschiedene Korrektursignalsysteme (DGPS) weiter verbessert werden. Die wichtigsten in der Praxis verbreiteten Korrektursignale sind der Küstenfunk (“Beacon“), die satellitenbasierten Systeme EGNOS, Omnistar und Starfire sowie die hochgenauen RTK Signale von einer Referenzstation nahe am Feld oder einem RTK-Netzwerk über Mobilfunk.

Für die meisten Anwendungen mit automatischen Lenksystemen sind hohe Genauigkeiten beim Korrektursignal anzustreben, um die Systeme und ihre Leistungsfähigkeit voll auszunutzen. Die Spurführung von landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten kann auf zwei Wegen erfolgen – manuell oder automatisch.

Übersicht der im Markt verfügbaren Korrektursignale

Korrekturdienst    Korrektur L1-Band Korrektur L2-Band Genauigkeit Spur zu Spur Genauigkeit Jahr zu Jahr
Beacon ("Küstenfunk") x   15 bis 30 cm 50 bis 75 cm
EGNOS x   10 bis 30 cm 1 bis 2 m
Starfire 1 x   15 bis 30 cm 50 cm
Omnistar VBS x   15 bis 30 cm 50 cm
Starfire 2 x x 5 bis 10 cm 20 cm
Omnistar HP/XP x x 5 bis 10 cm 20 cm
RTK x x 2,5 cm 2,5 cm

 

Es lenkt also entweder der Fahrer oder ein automatisches Assistenzsystem. Die automatische Lenkung erfolgt über das schleppereigene Lenkrad oder durch den direkten Eingriff des automatischen Systems in die Lenkhydraulik des Schleppers.

Manuelle Lenkhilfen haben sich für die Arbeiten ohne Fahrgassen wie die organische Düngung, Kalkung oder die Bodenbearbeitung in der Praxis etabliert. Dabei ist die manuelle Parallelführung meist eine kostengünstige Einstiegslösung in die GPS-Technik. Die im Markt verfügbaren Geräte sind meist sehr ähnlich aufgebaut. Der Empfänger ist im Display integriert und Leuchtdioden zeigen, ob der Fahrer die Spur exakt trifft. Wenn nicht, muss er selbst manuell korrigieren, um parallel zu arbeiten. Die so zu erzielenden Genauigkeiten betragen in der Praxis meist zwischen 15 und 30 Zentimeter.

Automatische Lenksysteme erfordern ein hochgenaues GPS-Korrektursignal mit Spur-zu-Spur-Genauigkeiten von weniger als zehn Zentimeter, nur so kann die Technik voll ausgenutzt werden. Der Unterschied zwischen den Assistenzsystemen und den automatischen Lenksystemen besteht im Wesentlichen darin, dass Assistenzsysteme fast überall nachgerüstet werden können.

Allerdings sind die Assistenzsysteme nach eigenen Erfahrungen etwas ungenauer als die automatischen Lenksysteme. Das ist vor allem auf die Regelgeschwindigkeit des Systems zurückzuführen, aber auch auf die Korrektur von Geländeeigenschaften wie Hangneigung und Drift um die Lenkachse, vor allem im hügligen Gelände.

Lenksystemeigenschaften und Eignung für verschiedene Anwendungsbereiche