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Präzision in der Ausbringung

Mittels historischer Daten werden aus Informationen zum Ertrag, Pflanzenaufwuchs und verfügbarer Bodennährstoffe Vorgaben für die teilflächenspezifische Anwendung von Saatgut, Dünger, Pflanzen­schutzmitteln und für die Bewässerung abgeleitet. Die Aufwandsmengen pro Einheit werden in sogenannte Ausbring- oder Applikationskarten dargestellt und können an den Traktor übergeben werden.

Die verschiedensten Applikationskarten stellen sogenannte Zonen innerhalb des Feld dar, mit dem Ziel konformer Bodenbearbeitung und Aussaat oder bedarfsgerechter Pflanzenbehandlung und optimierter Ernte zu ermöglichen. Es können dabei Kriterien je Zone hinterlegt werden, die festlegen wieviel Dünger oder Saatgut innerhalb der Zonen ausgebraucht werden soll, wie tief das Saatgut abgelegt wird oder wieviel an unterschiedlichen Stellen geerntet wurde. Die Steuerung der Maschinen zur Regulierung der Ausbringmengen erfolgt optimalerweise über Isobus.
Der Nutzen des Einsatzes hat unter anderem positive Umweltaspekte, z.B. wenn Stickstoffdünger nicht durch Pflanzen aufgenommen wird, kann das Grundwasser gefährdet werden oder als Treibhausgas das Klima beeinflussen und allgemein Folgen auf die Landschaftsqualität haben.

Mittlerweile gibt es immer mehr Dienste, die Applikationskarten zur Verfügung stellen, allerdings ist oftmals die Anschaffungen der fähigen Maschinen relativ teuer und die technischen Lösungen sind anspruchsvoll.


Die Basis der Applikationskarten können unterschiedlicher Herkunft sein:

Teilflächenspezifische Bewirtschaftung

Die Böden in unserem Gebiet sind in der Gründigkeit und der Wurzelzone selbst innerhalb eines Feldes sehr unterschiedlich. Somit ist der Nährstoffanteil im Boden und das daraus resultierender Ertragspotential binnen weniger Schritte unterschiedlich. Hier kommt die teilflächenspezifische Bewirtschaftung zum Tragen.

Verschiedene Technologien aus hyper- und multispektral Aufnahmen liefern Auswertungen, die Rückschluss über das Potential an Pflanzenertrag liefern. Daraus erfolgt eine Zonierung der Parzellen. Ergänzt um weitere Informationen von Bodenanalysen und das Wissen des Bewirtschafters können Strategien der Bewirtschaftung aufgesetzt werden und so entsprechnd die Applikationskarten erstellt werden.

 
 

Spezialwissen rund um Applikationskarten

Spektroskopie

Multi- und hyperspektral Technologie

Die Sensoren arbeiten mit Sonnenlicht, das von der Erdoberfläche zurückgeworfen wird. Es ist ein passives Aufnahmeverfahren der Fernerkundung. Spektral-digitale Aufnahmesysteme nehmen das von der Erde reflektierte Sonnenlicht nach Wellenlängen getrennt in sogenannten Aufnahmekanälen auf. Das bedeutet, dass die Aufnahmesensoren für verschiedene Bereiche des Lichts jeweils einen Aufnahmekanal besitzen. Multispektrale Fernerkundungssensoren besitzen dabei jeweils einen Kanal für das rote, grüne und blaue und dann noch bis zu 10 zusätzlich Spektralkanäle. Hyperspektral Kameras arbeiten in Bereiche zwischen 10 und mehreren hundert Spektralkanälen und erklärt damit den hohen Preis dieser Geräte.

Satellitenbilder werden in ein Raster umgewandelt, die in Spalten und Zeilen angeordnet sind. Die einzelnen Zellen in einem solchen Raster werden zu den Pixeln.  Die Werte geben die Intensität des von der Erde reflektierten Lichts wieder. In einem weiteren Verfahren
werden den verschiedenen Wellenlängenbereichen (= Kanäle) bestimmte Farben zugewiesen, das zu den entsprechenden Farbbildern führt.

© www.fis.uni-bonn.de

Der Vegetationsindex ist ein Wert welcher auf Basis der Messung der Reflexion des Lichtes der Erdoberfläche oder dessen Pflanzenbewuchses ermittelt zum Sensor hin (z.B. Satellit) ermittelt wird. Mit Hilfe eines Vegatationsindex lassen sich schnell mit Vegetation bedeckte Bereiche auf der Erdoberfläche und deren Beschaffenheit identifizieren. Nun geht es darum durch Unterschiede in der Rückstrahlung (Reflexion) den Zustand einer Pflanze zu erkennen.

NDVI  steht für "normalized difference vegetation index" (auch „normalized density vegetation index), das heisst „normalisierter differenzierter Vegetationsindex“. Er ist aktuell der am häufigsten angewandte Vegetationsindex und wird u.a. auf der Basis von Satellitenbilddaten errechnet.

Gesunde Pflanzen reflektieren im sichtbaren Spektralbereich (RGB) relativ wenig, im Infrarot-Bereich (IR) dagegen relativ viel Strahlung. Das heisst, je gesünder eine Pflanze ist, desto höher ist die Reflektion im nahen Infrarotbereich (NIR). Diese beiden Spektralbereiche werden in Relation zu einander gesetzt. Boden oder auch abgereifte Pflanzen zeigen dagegen keinen deutlichen Unterschied des Reflexionsgrades beider Bereiche. Messungen dieser Spektralbereiche mithilfe von Sensoren meteorologischer Satelliten lassen es daher zu, mit Vegetation bedeckte Bereiche auf der Erdoberfläche von unbedeckten Flächen zu unterscheiden. Zudem lassen sie Rückschlüsse auf die photosynthetische Aktivität, Vitalität sowie die Dichte der Vegetationsdecke zu. 

 

Isobus ist ein Standard, das den Austausch von Daten und Informationen zwischen Traktoren und Anbaugeräten dank einer universellen Sprache ermöglicht. Dabei werden die einzelnen Hydraulikzylinder oder Elektromotore nicht mehr durch Hebel oder Schalter im Schlepper einzeln angesteuert, sondern es werden über ein einziges Kabel Befehle zum Gerät geleitet. Dort sitzt ein kleiner Computer, der so genannte „Jobrechner“, der die Befehle empfängt und am Gerät die notwendigen Hydraulikventile steuert oder Elektromotore startet.

Isobus in Kurzform:

  • Kommunikationsstandard zwischen allen Systemkomponenten (Traktor, Gerät, Universalterminal) (ISO-Norm: 11783)
  • Gründung des Competence Centers Isobus (CCI) in 2009 durch 6 Hersteller mit dem Ziel gemeinsam Isobus-Lösungen zu entwickeln
  • Aufbau von Schnittstellen für den Datenaustausch und Anschluss von Geräten
  • Softwareanwendungen können in die CCI-Terminals hochgeladen werden mit kundenspezische Einstellungen
  • Verfügbarkeit von Apps für Teilbreitenschaltung, Dokumentierung, Mengenverstellung

Nutzen von Isobus

  • optimale Einstellung des Arbeitsgerätes: Anzeige von Einstellwerten mit der Möglichkeit der Änderung, Speicherung, und erneut aufzurufen.
  • einfachen Handhabung und Bedienung: zwischen Schlepper und Gerät sind nicht mehr unendlich viele Kabel und Hydraulikschläuche zu kuppeln sondern nur noch eine Druckleitung und ein druckloser Rücklauf sowie ein BUS-Kabel, über das der Strom und die Befehle zum Gerät geleitet werden.
  • verschiedene Funktionen am Gerät können vom Traktorsitz aus während der Fahrt bedient werden
  • Verfügt der Schlepper über ein BUS-Terminal, entfallen auch die einzelnen Bedienboxen für jedes Gerät. Das Terminal erkennt das angeschlossene Gerät automatisch.

Die wichtigsten Isobus-Module

AEF ISOBUS Datenbank

Mit wenigen Mausklicks können Nutzer prüfen, welche Funktionalitäten ein bestimmtes Produkt unterstützt. Ebenso ist abrufbar, welche Funktionalitäten eine bestimmte Kombination aus Traktor, Terminal und Anbaugerät unterstützt.

www.aef-isobus-database.org

Tractor Implement Management - Das Gerät steuert den Traktor

TIM (auf Deutsch: Traktor-Geräte-Management oder Gerät-steuert-Traktor) ist eine produkt- und herstellerübergreifende ISOBUS Lösung der Landtechnikindustrie, bei der das Anbaugerät bestimmte Traktorfunktionen steuern kann. Der Schlüssel für diese neue Technologie ist die Nutzung der Vorteile des Gesamtsystems, bestehend zum Beispiel aus Traktor und Gerät

© AGCO

Während bei anderen Lösungen ausschließlich der Traktor das Anbaugerät steuert, sprechen Experten bei TIM von einer bidirektionalen Kommunikation, also einem Austausch, bei dem Daten in beide Richtungen übertragen werden. Das bedeutet: Mithilfe von TIM kann ein Anbaugerät automatisch bestimmte Funktionen des Traktors steuern – zum Beispiel übernimmt beispielsweise der Ladewagen die Steuerung der Traktorgeschwindigkeit. Er bestimmt die optimale Arbeitsgeschwindigkeit für die Aufnahme des Materials, abhängig von verschiedenen Parametern wie z.B. dem Schwadvolumen.

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