Hightech auf dem Acker: Computergesteuerte Maschinen helfen beim Säen, Düngen und Ernten

Marktoberdorf/Lauingen/München. Sie sind leise, leicht und fleißig. Im Frühjahr, wenn schwere Landmaschinen auf dem nassen Boden noch einsinken, schwärmen die „MARS-Roboter“ aus und säen emsig Mais. Ihr Name hat nichts mit der Erforschung fremder Planeten zu tun. Er steht für ein zukunftsweisendes Projekt hier auf der Erde – den Einsatz mobiler, per Cloud gesteuerter Robotereinheiten in der Landwirtschaft (englisch: Mobile Agricultural Robot Swarms).

Ingenieure des Landmaschinen-Herstellers Fendt in Marktoberdorf im Allgäu haben die selbstfahrenden Mini-Helfer mit der Hochschule Ulm entwickelt und auf dem Acker getestet. Die Europäische Union fördert das Forschungsprojekt.

Ein Landwirt ernährt heute 133 Menschen, bald müssen es 200 sein

„Wir kennen den genauen Ablageort jedes Saatkorns“, sagt Projektleiter Thiemo Buchner von Fendt. Am Tablet lassen sich Saatmuster programmieren. Anhand der gesammelten Daten kann man alle nachfolgenden Arbeiten – inklusive Ernte – besser planen. Die nötigen Informationen werden in der Cloud gespeichert, so sind sie auch unterwegs jederzeit abrufbar.

Die Roboter aus dem Allgäu sind nur eine von vielen Innovationen, mit denen bayerische Landtechnik-Hersteller die Digitalisierung auf den Feldern vorantreiben. „Precision Farming“ (präziser Ackerbau) nennt sich das, wenn der Boden mithilfe vernetzter Geräte präzise und gleichzeitig schonend bearbeitet wird. In der IT-gestützten Feldarbeit wird alles exakt berechnet, Pflanzenschutz und Düngemittel lassen sich so genauer dosieren. Und es steigt der Ertrag: wichtig für die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung.

Die Produktivität der Landwirtschaft ist in den vergangenen 100 Jahren zwar gestiegen. Ein Landwirt ernährt mit seiner Arbeit immer mehr Menschen. Erzeugte er um das Jahr 1900 Nahrungsmittel für etwa 4 Personen, machte ein Bauer 1980 bereits 47 Personen satt. Heute sind es rechnerisch 133, meldet der Deutsche Bauernverband (DBV). Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die Zahl der zu Versorgenden in den nächsten 35 Jahren weiter erhöhen wird: auf 200 pro Landwirt.

Neben neuen Anbaumethoden, Tier- und Pflanzenzüchtungen soll vernetzte Technik dabei helfen, diese Aufgabe zu bewältigen. Und sie macht den Anbau transparent: Das fordern nicht zuletzt die immer kritischeren Verbraucher.

Landmaschinen-Hersteller arbeiten gezielt an neuen Technologien. Ausgestattet mit autonomen Lenksystemen ziehen Traktoren und Ernter ihre schnurgeraden Bahnen übers Feld. Weil sich die Maschinen an GPS-Signalen und Satelliten orientieren, wird kein Zentimeter Acker doppelt befahren. Das schont den Boden und spart Sprit.

Das Prinzip sei ähnlich wie beim autonomen Pkw-Fahren, sagt Alexander Hörmann, Produktspezialist für Precision Farming beim Landmaschinenhersteller Same Deutz-Fahr im schwäbischen Lauingen. Auch unbemanntes Fahren ist theoretisch möglich – in Deutschland jedoch noch nicht erlaubt. Deutz-Fahr verbaut in den Sitzen daher Sensoren: Steht der Fahrer auf, hält der Traktor sofort an.

Erprobt wird zurzeit eine Technik, bei dem Anbaugeräte mit entsprechenden Sensoren den Traktor steuern. So kann etwa ein Kartoffelernter dem Traktor signalisieren, langsamer zu fahren, damit die geernteten Knollen die Maschine nicht verstopfen. Der Traktor reduziert automatisch die Geschwindigkeit, während die Ernte optimal weiterläuft. Der Fahrer überwacht nur noch, kann aber jederzeit eingreifen.

Studie: 8  Prozent der deutschen Bauernhöfe setzen bereits Roboter ein

Solche digitalen Lösungen nutzt mehr als jeder zweite Landwirt, so eine Umfrage des Digitalverbands Bitkom und des DBV. Roboter setzen bereits 8 Prozent der deutschen Bauernhöfe ein, vor allem in der Tierhaltung, etwa zum Melken. „Die größte Herausforderung für uns Hersteller ist, die Daten sinnvoll zu verknüpfen“, sagt Hörmann.

Schon heute sammeln alle Maschinen Informationen: Aussaatort, Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, Ertrag. Dazu kommen Daten externer Quellen: Niederschlagsmengen, Sonnenstunden, Satellitenfotos. Programme, die diese Datenmenge insgesamt auswerten, stecken jedoch in den Kinderschuhen.

Deutz-Fahr sowie Fendt haben sich auf der Suche nach Lösungen mit weiteren Firmen verbündet: Sie favorisieren ein offenes Software-System, das Daten von Maschinen unterschiedlicher Hersteller verarbeiten kann. „Damit erlauben wir den Bauern, auch zukünftig Traktoren von Firma A und Pflüge von Firma B zu nutzen“, so Hörmann. Dies spiegle die Realität auf Höfen besser wider als Insellösungen.

Auf einfache Hilfe für Landwirte setzt auch das Würzburger Start-up green spin. Es hat sich im vergangenen Juli beim Big-Data-Kongress präsentiert, zu dem der Zukunftsrat der Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft (vbw) eingeladen hatte.

Unter dem Namen „mofato“ (englisch: Modern Farming Tool) hat green spin ein Online-Werkzeug entwickelt. Bauern zeichnen in eine Landkarte ihr Feld ein. Die Software berechnet die Daten auf Basis hinterlegter, aktueller Geo- und Satelliten-Informationen. Das erleichtert dem Bauern, zu entscheiden, wie er für eine gute Ernte vorgehen soll. Vor allem für kleinere Höfe ist dies ein komfortabler Einstieg in die digitale Welt.

Interview: So gelingt regionale Produktion zu vernünftigen Kosten

Weihenstephan. Robotik und Ackerbau: Wie das zusammenpasst, erklärt Professor Heinz Bernhardt, Leiter des Lehrstuhls für Agrarsystemtechnik an der TU München.

Wie wichtig ist die Digitalisierung für die Landwirtschaft?

Europa besitzt gute Böden und ein günstiges Klima. Doch durch den demografischen Wandel fallen hier auch in der Erzeugung von Nahrungsmitteln viele Arbeitskräfte weg. Für eine regionale Produktion zu vernünftigen Kosten brauchen wir Technik, mit der ein einzelner Mensch mehrere Geräte gleichzeitig bedienen und überwachen kann.

Wie unterstützt denn „Smart Farming“ die Bauern?

Intelligente Maschinen nehmen ihnen schon jetzt eine Menge Arbeit ab. GPS-gesteuerte Parallelfahrsysteme für Traktoren etwa halten selbstständig die Spur und entlasten so den Fahrer. Der kann sich derweil um andere Dinge kümmern, etwa kontrollieren, ob das angehängte Arbeitsgerät richtig eingestellt ist – damit der Boden fein zerkrümelt wird und die Saat gut aufgehen kann.

Welche Techniken werden da bereits eingesetzt?

Systeme zur Datenerfassung. Damit kann man etwa sehen, an welcher Stelle das Getreide besonders gut wächst. So lässt sich der Einsatz von Düngemitteln präzise steuern. Noch im Fass wird zudem der Nährstoffgehalt der Gülle ermittelt, um die erforderliche Menge exakt zu berechnen.

Woran wird derzeit geforscht?

Sensoren und satellitengestützte Systeme sollen künftig noch bessere Daten über die Ackerflächen und den Tierbestand liefern. Komplett autonom fahrende Traktoren sind ebenfalls ein Thema. Die Technik ist vorhanden, doch es fehlt an rechtlichen Regelungen für den Einsatz.

Lohnt sich die digitale Technik denn für kleinere Betriebe?

In der Milchwirtschaft sind Melkroboter bereits weitverbreitet. Die Geräte sind für 60 bis 80 Kühe ausgelegt und ideal für Familienbetriebe. Weitere technische Hilfsmittel nutzen viele Landwirte über die Maschinenringe, teures Equipment wird hier gemeinsam angeschafft.