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Semimobiles Autonomes Feldbewirtschaftungssystem (SAFe)

Projektziel:

Ziel ist eine nachhaltige Nutzung der Digitalisierung zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen und durch gleichzeitig gewonnene erneuerbare Energie die wirtschaftliche Innovationskraft, Nachhaltigkeit und die Wettbewerbsfähigkeit in der Landwirtschaft zu stärken. Mit einer präziseren mechanisierten Aussaat und automatisierter Pflege kleiner (1-5 ha) landwirtschaftlicher und gärtnerischer Flächen sollen außerdem negative Umweltwirkungen soweit wie möglich vermieden, Natur und Mensch besser geschützt und Ressourcen geschont werden.

Implementierte Prozesse des Projektes sollen sein: • Optimierte Saat- und Pflanzgutablage auf Einzelpflanzenebene • Nährstoffanalyse zur Verbesserung der Nährstoffeffizienz • pflanzenbedarfsgerechte und umweltschonende Nährstoffausbringung • Präzise, möglichst pestizidfreie Regulierung der Ackerbegleitflora unter besonderer Beachtung des Insektenschutzes • Verbesserter Bodenschutz und Steinabsammlung • Präzise, bedarfsorientierte Bodenfeuchtenachführung • Bestands- und Boden-Monitoring, Scoring • Direkte solare Energiegewinnung, -eigennutzung und –vermarktung

Für die Feldbearbeitung soll ausschließlich durch die Anlage selbst erzeugte erneuerbare Energie eingesetzt werden.

Projektidee und Entwicklungsgegenstand:

Vorbild für die Idee der beabsichtigte Entwicklung ist das vielfach bewährte Karussell- oder Kreis-Beregnungssystem (center pivot irrigation). Dabei dreht sich ein segmentierter Ausleger mit Einzelspannweiten bis zu 50m um einen festen Punkt und überstreicht dabei eine Fläche von mehreren Hektar für eine gleichmäßige Bewässerung mindesten einmal täglich. Nach dem Vorbild dieser bewährten technischen Lösung entstand die Idee, das Anlagenprinzip multifunktionell zu applizieren. Die Innovation der beabsichtigten Entwicklung ergibt sich aus der Kombination einer tragfähigeren Konstruktion mit der Bestückung von PV-Modulen und der Implementierung spezieller Industrieroboter. Dadurch können Feldbearbeitung und Energiegewinnung parallel verlaufen und die überstrichene landwirtschaftliche Nutzfläche wirtschaftlich enorm aufwerten. Außerdem können die aus der digitalen Feldbearbeitung und dem maschinellen Lernen gewonnenen Daten online in adäquaten Forschungsprojekten genutzt oder vom Landwirt an andere Nutzer, wie zum Beispiel Saatgut- oder Düngemittelhersteller, vermarktet werden. Durch die permanente Verfügbarkeit der Funktionalität von SAFe über der Bearbeitungsfläche wird eine hohe Datendichte erreicht. Durch geeignete Speicher kann die solar erzeugte Energie für die gesamte Bearbeitung zur Verfügung stehen. Überschuss-Netzeinspeisung, Laden von elektrisch oder hybrid angetriebenen Land- und Arbeitsmaschinen und Fahrzeugen, mobile Ladesäulen für Autobahn- oder Pendlerparkplätze oder PtG-Technologie zur Wasserstofferzeugung können den Flächenertrag wirtschaftlich ergänzen. Je Hektar und SAFe können ca. 200 kWp installiert werden. Bis auf schwere Bodenbearbeitung sollen alle erforderlichen Aussaat-, Pflege-, und Erntearbeiten im Pflanzenbau von SAFe selbständig ausgeführt werden können. Eingriffe am Standort beschränken sich auf eine optionale Brunnenbohrung und Bodenanker für die Windlastsicherung, so dass SAFe bei Nutzungsänderung keine Fremdbauwerke hinterlässt und auch leicht auf eine andere Fläche umgesetzt werden kann.

© Gemeinnützige Forschungsgesellschaft für dezentrale Energiesysteme e.V. ♦ An der Dorfstraße 2, 02894 Reichenbach(OL) OT Mengelsdorf ♦ Tel.: 03585/405454, Fax: 03585/470213
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