Feldroboter, die Standardtraktoren ersetzen können, gibt es bisher nur wenige. Der VTE von Krone und Lemken ist noch in der Entwicklung, ebenso der Roboter Karl von Kuhn. Anders hingegen der AgBot von AgXeed. Auch wenn dieser permanent weiterentwickelt wird, ist das Zugfahrzeug, welches es als Raupe und zwei Radversionen gibt, bereits seit über zwei Jahren im Markt. Wir konnten in einem Gemeinschaftsprojekt zusammen mit Amazone, AgXeed im letzten Frühjahr und Sommer Mais mit einem AgBot 2.055W4 anbauen. Amazone ist wie Claas finanziell am Unternehmen AgXeed beteiligt. Zudem hat die Hochschule Osnabrück einen eigenen Versuch im Rahmen des Projekts Agro-Nordwest mit den gleichen Maschinen wissenschaftlich durchgeführt und Zahlen zu Verunkrautung, Zeitbedarf, Ertrag und Kosten erhoben.

Bei unserem Einsatz ging es darum, den aktuellen Stand der Technik zu nutzen und zu sehen, was bereits möglich ist sowie zu zeigen, welche Techniken noch in der Entwicklung sind. Hier stellen wir Ihnen die Ergebnisse vor.

Fahrzeugaufbau

Der AgBot 2.055W4 hat eine Leistung von 55 kW, die er aus einem 2,9 l Deutz-Dieselmotor mit vier Zylindern schöpft. Der Diesel treibt dabei einen Generator an, welcher wiederum alle anderen Komponenten mit Strom versorgt, auch den Fahrantrieb. Die maximale Geschwindigkeit liegt bei 13,5 km/h. Das „W4“ in der Typenbezeichnung steht für vier Reifen (Wheel). Das 75 PS starke Fahrzeug lässt sich individuell ausstatten. So sind selbst Baugruppen wie die Zapfwelle, die Hydraulikanlage, Heck- und Frontkraftheber (ohne aktive Hubwerksreglung) nicht im Grundpreis enthalten. Stattet man die Maschine wie einen normalen Traktor aus, liegt man bei einem Endkundenpreis zwischen 195.000 und 207.000 € (alle Preise netto). Das Spurführungssystem ist hierbei integriert. Zum Vergleich: Ein Fendt 207 Vario ProfiPlus mit maximal 58 kW/79 PS liegt in Vollausstattung (ohne Frontlader) bei einem Listenpreis von ca. 173.000 €, inklusive Lenksystem und einer automatischen Wendefunktion am Vorgewende.

AgXeed bietet neben der 75 PS-Vierradmaschine auch eine gleichstarke Dreiradversion und eine 156 PS starke Variante mit zwei Raupenlaufwerken an. Hier liegt laut Hersteller der Endkundenpreis zwischen 310.000 und 325.000 €.

Vor dem ersten Einsatz

Damit der AgBot in der Fläche weiß, wo er herfahren soll, muss man im Vorfeld einige Arbeiten erledigen. So muss man die gesamte Feldgrenze mit einem GNSS-RTK-Stab ablaufen bzw. abfahren. Diese Daten spielt man dann ins Online-Portal von AgXeed. Auch innere Grenzen um beispielsweise Bäume oder Seen im Acker sind anzulegen.

Zum Einrichten der Arbeitsschritte nutzt man im Idealfall einen Computer. Hier lassen sich die umfangreichen Eingaben übersichtlich erstellen. Vor dem Ersteinsatz müssen hier viele Maschinendaten wie Arbeitsbreite, Maschinenlänge und -breite, Applikationspunkt usw. eingegeben werden. Übrigens auch bei angebauten Isobus-Maschinen, da diese zurzeit zu wenige Informationen zur Verfügung stellen.

Beim Einrichten des Arbeitsschrittes hinterlegt man dann noch zusätzlich Parameter wie Arbeitstiefe bzw. Hubwerksstellung, Fahrgeschwindigkeit, Hydrauliksteuergeräte usw. Diese Einstellungen muss man im Feld überprüfen und gegebenenfalls anpassen. Hat man für einen Arbeitsgang die optimalen Einstellungen gefunden, lässt sich daraus eine Vorlage erstellen und diese immer wieder verwenden. Bei wiederkehrenden Aufgaben entfällt dann ein Großteil der Konfiguration.

Teilflächenspezifische Einstellungen wie Arbeitstiefe, Geschwindigkeit oder auch Ausbringmenge sind bisher nicht möglich.

Sind alle Vorkehrungen getroffen, kann das System die Fahrspuren berechnen. Hierbei lässt sich auch auswählen, ob zuerst oder zum Schluss das Vorgewende bearbeitet werden soll. Die Hauptbearbeitungsrichtung kann man ebenfalls einstellen und dazu einfach eine Feldkante auswählen. Die Berechnung dauert selbst bei unförmig zugeschnittenen Flächen nur einige Sekunden. Das System zeigt direkt an, wie lange es etwa dauern wird, den Acker zu bearbeiten.

Zum Feld

Der AgBot kommt legal nur per Tief­lader zum Feld. Das erhöht weiter die Investitionskosten. Mit einer kleinen Fernbedienung rangiert man das Fahrzeug und kuppelt das Anbaugerät an. In unserem Fall wählten wir für den ersten Arbeitsgang mit dem AgBot eine Kreiselegge aus, da die Fläche zuvor konventionell gepflügt wurde. Mit der Kreiselegge ging es dann auf den Anhänger. Eine Automatikfunktion gibt es weder für das Kuppeln des Anbaugeräts noch für die Fahrt auf den Tieflader. Anschließend muss der Roboter verzurrt werden. Das kostet im Vergleich zur Traktorvariante Zeit. Zudem muss für den Tieflader ein Zugfahrzeug, z. B. ein Schlepper zur Verfügung stehen.

Am Feld muss eine Rangierfläche zur Verfügung stehen, um den AgBot zu entladen. Per Fernbedienung fährt man ihn zur ersten Fahrspur und wechselt dann in den Automatikmodus.

Überwachung des Umfelds

Damit der Roboter auf dem Feld alleine seine Bahnen ziehen darf, überwachen unter anderem ein Lidar- sowie Radar- und Ultraschall-Sensoren im Sicherheitsbumper (vorne am AgBot) das Umfeld. Im 3 m breiten Bumper sind zudem berührungsempfindliche Fühler integriert, sollten alle anderen Sensoren versagen. Im Normalfall, und so auch bei unserem Test, verlangsamt sich der Roboter, sollte in der Nähe ein unbekanntes Objekt auftauchen. Nähert der AgBot sich dem Hindernis, bremst er bis zum Stillstand. Entfernt sich das Hindernis innerhalb einer kurzen Zeit wieder, fährt der Roboter weiter. Bleibt das Objekt im Gefahrenbereich, informiert das Fahrzeug den Landwirt per Push-Nachricht auf das Smartphone. Die Maschine kann nicht selbstständig ein auftauchendes Hindernis umfahren.

Eine Überwachung des Arbeitsergebnisses oder der Anbaugerätefunktionen gab es zum Testzeitpunkt noch nicht.  Der Herstellerzusammenschluss 3A ist seit der Agritechnica 2023 damit in der Entwicklung. Auch sollen die Schnittstellen herstellerübergreifend standardisiert werden. Laut AgXeed ist jetzt schon ein Kabelbaum mit Sensoren verfügbar, den man an seinen Geräten nachrüsten kann. So soll sich beispielsweise die Drehzahl einer Nachlaufwalze oder der Füllstand einer Sämaschine überwachen lassen. Der Landwirt erhält dann auch eine Nachricht. Aktiv auf veränderte Werte reagieren kann der AgBot allerdings nicht. Er hält nur an. Sollte das Gerät verstopfen, kann der Roboter das bisher nicht erkennen oder darauf reagieren. Deshalb sollte man für den Einsatz am Roboter nur sehr unempfindliche Geräte bzw. ihn nur auf einfach zu bearbeitenden Feldern einsetzen. Bei unserem Testeinsatz machte die Kreiselegge keine Probleme. Der AgXeed zog in Ruhe seine Bahnen.

Maislegen

Ähnlich lief es mit der Einzelkorndrille Amazone Precea am 8.5.24. Auch hier konnten wir nur eine 3 m-Version fahren, denn für einen sicheren, unbeobachteten Betrieb ist der Frontbumper mit den Sicherheitssensoren erforderlich, den es bisher nur mit 3 m bzw. 4 m (starr) gibt. Eine 6 m-Version ist in Planung. Die Steuerung der Precea lief über das separate Isobus-Terminal Amatron 4. Hier wurden auch die Einstellungen bezüglich Aussaatstärke (9,5 Pflanzen/m²) vorgenommen. Leider gibt es keinen Display-Fernzugriff. Auch kann der AgBot nicht auf einzelne Daten des Isobus zugreifen und so z. B. den Landwirt informieren, wenn etwas mit einem Dosierorgan nicht stimmt, andere Störungen auftreten oder auch nur der Saattank leer ist. Hier arbeiten Roboter und Anbaugerät noch völlig unabhängig voneinander. Die Entwicklungen laufen zurzeit, dass Gerät und AgBot miteinander kommunizieren.

Bandspritzung und Hacken

Ziel des Versuches war, eine hybride Unkrautbekämpfung mit Bandspritze und Hacke durchzuführen. Dabei erfolgte die Pflanzenschutzbehandlung mit einem Traktor und gezogener UX-Spritze. Da weder der AgBot noch die Spritze mit einer aktiven Anbaugerätesteuerung ausgestattet war, wurde das Spritzband mit 30 cm Breite gewählt, um trotz eventueller Ungenauigkeiten alle Maisreihen mit dem Herbizid zu behandeln. Die Wirkstoffeinsparung lag so bei 60 %. Zwischen den Reihen folgte zehn Tage später die vierreihige Hacke mit je drei Hackscharen. Da beim Spritzen genug Sicherheitsabstand durch das Herbizid gegeben war, reichte dieser nur knapp 45 cm bearbeitete Streifen aus, um alle Unkräuter zu erwischen. Aufgrund des Abstands zur Maisreihe wurden auch ohne Kameratechnik keine Maispflanzen beschädigt.

Die Hochschule Osnabrück hat mit den gleichen Maschinen eigene Versuche angelegt. Bei der Unkrautregulierung haben sie drei verschiedene Ansätze verglichen. Bei den Kosten zogen sie zum Vergleich einen gleich starken Traktor heran.

Unkrautregulierung

Kaum Unterschiede

Die verschiedenen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen koordinierte und bonitierte Tobias Reuter von der Hochschule Osnabrück. Die Aussaat fand am 8.5.2024 statt. Die gesamte Fläche wurde anschließend am 14.5. blind und am 23.5. nach dem Auflauf gestriegelt. Zwischen dem 27.5. und dem 5.6. wurden dann drei verschiedene Konzepte zur Unkrautregulierung in Parzellenversuchen durchgeführt.

• Klassische Variante mit ganzflächiger Herbizidbehandlung (mit Traktor)

• Bandspritzung und einmaliger Hackdurchgang (Traktor und AgBot)

• Einmaliger Hackdurchgang (AgBot)

Ein zweiter Hackdurchgang war bei der biologischen Variante angedacht, konnte aufgrund des Wetters aber nicht durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Bonitierung finden Sie in der Übersicht 1. Die Beikrautbedeckung war bei der Flächenbehandlung durchgehend sehr niedrig. An zweiter Stelle stand die kombinierte Unkrautbehandlung mit Bandspritzung und Hacke. Die rein mechanische Version hingegen war 55 Tage nach der Aussaat deutlich verunkrautet. Hier war besonders stark die Vogelmiere vertreten. Der Mais konnte diese anschließend aber wieder deutlich unterdrücken, sodass die Konkurrenz überschaubar war. Dementsprechend gab es keine signifikanten Unterschiede später im Ertrag. Andere Beikräuter können jedoch einen deutlichen Ertragsminderungseffekt hervorrufen.

Übersicht 1: Beikrautbedeckung an drei Terminen

Kostenanalyse

Zeit sinnvoll nutzen

Tobias Jorissen und Maximilian Zur­holt von der HS Osnabrück verglichen die Kosten für den AgBot mit denen eines gleich starken Traktors. Dazu ermittelten sie auf zwei realen Betrieben im Landkreis Osnabrück die tatsächlichen Arbeitszeiten in Bezug auf die Feld-, Transport- und Logistikzeiten. Dabei bildeten sie eine fiktive Maschinengemeinschaft der beiden Betriebe.

Die Felder wurden dabei so zusammengestellt, dass der AgBot bzw. ein gleich starker Traktor am Tag etwa 20 ha bearbeiten kann. Die Flächengröße lag im Schnitt bei ca. 4,5 ha. Je größer die Flächen sind, desto weniger muss der Roboter umgestellt werden. Pro Tag waren etwa 13 km Fahrtstrecke zu den Flächen notwendig. Das Auf- bzw. Abladen dauert je ca. zehn Minuten. So entfallen auf das Verladen des AgBots von der Gesamtarbeitszeit je nach Flächenstruktur und Fahrtstrecke ca. 5 bis 9 %. Auf den Straßentransport – egal ob mit AgBot auf dem Tieflader (ca. 43.000 €) oder Traktor mit Anbaugerät – entfallen ca. 3 bis 6 % der Gesamtarbeitszeit. Den Tieflader kalkulierte die HS mit 43.000 €, den Zugschlepper mit 130.000 €. Bei den Maschinenfaktoren wurden übliche Größen eingesetzt, wie z. B. 800 h im Jahr, eine Nutzungsdauer von zwölf Jahren für die Technik, einen Restwert von 30 % und einen Zinsansatz von 3 %, Reparaturansatz von 2 %. Den Lohnansatz legten sie auf 21,50 €/h fest.

Übersicht 2: Vergleich AgBot gegen Traktor

Die entstehenden Kosten sind in der Übersicht 2 dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass die Investitionskosten einen großen Einfluss auf die Arbeitserledigungskosten haben. So kann der günstige Traktor mit Fahrer die gleiche Arbeit kostengünstiger erledigen als der AgBot, bei dem der Bediener nur 20 % der Zeit vor Ort ist, um z. B. Saatgut nachzufüllen oder Störungen zu beheben. Vergleicht man den AgBot allerdings mit einem teuren Traktor, so ist dieser abhängig von der Alternativarbeit des Bedieners günstiger oder teurer als der AgBot. Wichtig für den AgBot sind deshalb größere Flächen, bei denen er länger allein arbeiten kann und der Bediener während der Feldarbeit seine Zeit sinnvoller einsetzen kann.