Technologie

#smartmobility

Im Visier: Feldarbeit 4.0

min Lesezeit
ZF überträgt die Vorteile von Zukunftstrends wie Elektromobilität und autonomes Fahren auf innovative Prototypen in Landmaschinen.
Lars Weitbrecht, 07. Dezember 2017
author_image
Lars Weitbrecht kommt ursprünglich aus der Musik- und Gamingbranche, hält aber neben Gamepad und Gitarre auch gerne Stift und Lenkrad in der Hand.
Stellen Sie sich vor, es ist die Zeit der Ernte und der Bauer holt sie nicht ein. Ein Szenario wie dieses könnte in der Landwirtschaft schon bald Realität werden. Denn zusammen mit dem österreichischen Landmaschinenhersteller Lindner hat ZF einen teilautonomen Konzept-Traktor entwickelt, der diese Arbeit übernehmen kann.

„Unser Prototyp zeigt, wie auch die Landwirtschaft von den automobilen Megatrends Vernetzung, künstliche Intelligenz und Automatisierung profitiert“, sagt Mark Mohr. Er ist Leiter des Projekthauses Automated Operations bei ZF. Basis des Versuchsträgers ist der Lindner Lintrac 90, ein kompakter Traktor, den ZF mit einer Reihe intelligenter mechanischer Systeme ausgestattet hat. Dank des Zusammenspiels von Kameras mit Lidar- und Radarsensoren, deren Signale die deep-learning-fähige Steuerplattform ZF Pro AI verarbeitet, verfügt der Traktor über eine 360-Grad-Rundumsicht mit Personenerkennung, die auch mit dem Driveline-Controller verbunden ist.
Ein zusätzliches GPS-System in Verbindung mit dem Lenk- und Hydrauliksystem sowie mit dem stufenlosen Getriebe TMT09 von ZF ermöglicht den automatisierten Ablauf von Prozessen in der Landwirtschaft. Diese Prozesse lassen sich auch per App aktivieren. Die Technik dieses Konzept-Traktors eröffnet viele innovative Funktionen.
Der Lindner Lintrac 90 verfügt über eine 360-Grad-Rundumsicht mit Personenerkennung, die mit dem Driveline-Controller verbunden ist.

Lernfähiger Traktor

Lernfähiger Traktor

Dazu ein Beispiel zur Prozessoptimierung: Ein Assistenzsystem erfasst Schnittkanten, Feldgrenzen sowie Mähschwaden – also das reihenförmig abgelegte Erntegut – und hält den Traktor automatisch auf Spur. So gestaltet das System den Arbeitsvorgang effizienter und entlastet den Fahrer. Sicherer wird die Fahrt durch die bereits angesprochene Rundumsicht des Systems im Traktor. Was sich um das Fahrzeug herum tut, sieht der Landwirt durch die großen Scheiben, aber auch ganz entspannt auf einem praktischen Tablet-PC in der Fahrerkabine. Bei der Arbeit auf dem Feld „lernt“ der Schlepper die gefahrene Route und speichert sie ab. Nachdem er die erste Tour absolviert hat, ist der Traktor somit in der Lage, die Fläche künftig automatisch, also führerlos, zu bearbeiten. Dank Personen- und Objekterkennung achtet das System permanent auf die Sicherheit in seiner Umgebung.
Für wen intelligente Traktoren wie dieser Prototyp interessant sind? „Das entlastet vor allem Betriebe mit großen Ländereien, wie sie beispielsweise in Nord- und Südamerika zu finden sind“, sagt Mohr. So erstrecken sich die Ackerflächen einer durchschnittlichen US-Farm auf eine Größe von 175 Hektar, ein durchschnittlicher europäischer Betrieb liegt bei nicht einmal 13 Hektar. Auf Megafarmen, wie es sie in Russland, Brasilien und in den USA häufiger gibt, sind die Einsparungen bei Zeit und Personalkosten noch höher. Dennoch, selbst kleinere Höfe profitieren von den Ausstattungsmerkmalen des Konzept-Traktors. Besonders praktisch: die „Follow-me“-Funktion. Damit folgt der Traktor selbstständig einem vorausfahrenden Schlepper. Sind beide Fahrzeuge mit unterschiedlichen Geräten ausgestattet, lassen sich dadurch beispielsweise zwei Arbeitsschritte zeitsparend in einer Route erledigen.
„Follow me“: Der intelligente Traktor folgt selbstständig dem vorausfahrenden.

Pflügen mit elektrischer Unterstützung

Pflügen mit elektrischer Unterstützung

Es gibt jedoch noch weitere Ansatzpunkte, die Effizienz bei der Feldarbeit zu steigern, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Umwelt noch stärker zu schonen. So hat ZF etwa den radnahen elektrischen Antrieb eTRAC in einen Pflug integriert. Das Generatormodul TERRA+, ebenfalls eine ZF-Entwicklung, versorgt den radnahen E-Antrieb mit Strom. Die so erreichte Traktionsunterstützung erleichtert das Arbeiten unter erschwerten Bedingungen, etwa bei aufgeweichten Böden. Der Zusatzschub von eTRAC sorgt auch dafür, dass ein schwächer motorisierter Traktor einen größeren Pflug ziehen kann. Das schont den Untergrund. Schließlich ist die Verdichtung des Ackerbodens durch ständig schwerer werdende Geräte ein weitverbreitetes Problem für Landwirte.
Der in den Pflug integrierte radnahe elektrische Antrieb eTRAC erleichtert die Feldarbeit.

In Kürze: Man erntet, was man sät. Gemeinsam mit dem österreichischen Landmaschinenhersteller Lindner hat ZF einen Konzepttraktor entwickelt, der selbstständig Schnittkanten folgt, vorprogrammierte Routen autonom abarbeitet und dabei dank Personen- und Objekterkennung permanent auf die Sicherheit in seiner Umgebung achtet – um nur einige Funktionen zu nennen. Gleichzeitig reduzieren elektrische Antriebe von ZF für Landmaschinen den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen. Das macht die Feldarbeit schneller, effizienter und kostengünstiger.

Autonomes Fahren

Wie ist der Stand der Technik? Wie wird getestet? Was bringt die Zukunft? Alles über das automatisierte und autonome Fahren von Autos und anderen Fahrzeugen.