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10 LANDTECHNIK | Automatisches Lenken diegrüne | Nr. 6/2007
Zwei Pioniere mit der
Geisterhand am Steuer
Andreas Wyssbrod aus Rubigen und Clay Mitchell aus Iowa sind Pioniere, wenn es
um GPS-Einsatz in der Landwirtschaft geht. Sie arbeiten beide mit einem identischen
AutoTrac-Lenkautomat von John Deere, nutzen die teure Technik jedoch sehr unterschiedlich.
Der Nutzen für die Anwender besteht aus vielen kleinen Vorteilen.
Spielerei oder wirtschaftliches
Arbeitsgerät?
Diese Frage stellt sich
dem technikinteressierten
und wirtschaftlich denkenden
Landwirt, wenn es um die Anschaffung
eines automatischen
Lenksystems für einen
Traktor oder eine Erntemaschine
geht.
«die grüne» wollte es genau
wissen und hat zwei Anwender
besucht, welche die automatische
Lenkung für völlig
unterschiedliche Zwecke einsetzen.
Der Landwirt und
Lohnunternehmer Andreas
Wyssbrod aus Rubigen setzt
seit 2002 GPS ein und ist damit
einer der Ersten in der
Schweiz. Clay Mitchell aus
Iowa gehört sogar weltweit gesehen
zu den Pionieren. Auf
seinem Betrieb lenkte er seinen
Traktor als erster Landwirt
in Iowa mit Positionsdaten
von Satelliten.
Die Kosten pro Hektare
betragen 12 bis 15 Franken
Andreas Wyssbrod kann die
Frage nach der Wirtschaftlichkeit
seines automatischen
Lenksystems noch nicht abschliessend
beantworten.
Ziemlich klar kann er nur
über die Kosten Auskunft geben:
«Ich rechne als Faustregel
zurzeit mit Kosten von
rund 20 Prozent des Anschaffungspreises
pro Jahr», erklärt
der Schweizer Pionier. Er arbeitet
auf seinem 150 PS star-
ken John Deere 6920 mit dem
System AutoTrac, das neu etwas
über 30 000 Franken kostet
und von John Deere selber
hergestellt wird. Über die angemesseneAbschreibungsdauer
streiten sich die Experten.
Nutzungsdauer von
maximal zehn Jahren
Wyssbrod rechnet damit, dass
sein Lenksystem maximal
zehn Jahre im Einsatz stehen
wird. Schliesslich schreitet
der technische Fortschritt rasant
voran. Das für die Säarbeit
erforderliche Korrektursignal
Starfire II kostet 1500
Franken pro Jahr und ermöglicht
eine Genauigkeit von
etwa 5 cm. Die jährlichen Kosten
von rund 6500 Franken
kann Wyssbrod auf eine bearbeitete
Fläche von knapp 500
ha verteilen. Allerdings ist
diese Rechnung noch etwas
zu optimistisch, da er aufgrund
von Abschattungen
(kein Signal) das System auf
etwa einem Viertel der bearbeiteten
Parzellen noch nicht
einsetzen kann.
Doch wie steht es um den
wirtschaftlichen Nutzen, der
die jährlichen Kosten mindestens
kompensieren sollte?
«Ich kann es nicht genau sagen»,
muss Andreas Wyssbrod
zugeben. Das Problem besteht
darin, dass sich der Nutzen
aus einer Summe von vielen
kleinen Vorteilen zusammen-
Bild: Ruedi Burkhalter
setzt, die man nicht genau in
Franken und Rappen erfassen
lassen. «Bis jetzt ist die Fahrerentlastung
für mich der grösste
Vorteil», so Wyssbrod. Die
Direktsaat, die den grössten
Anteil an den GPS-gesteuerten
Arbeiten ausmacht, ist in
den meisten Jahren witterungsbedingt
auf wenige Tage
konzentriert. «An solchen
stressigen Tagen ist es ein wesentlicher
Vorteil, wenn der
Fahrer das Lenken der Elektronik
überlassen und sich auf
die Überwachung der Sämaschine
konzentrieren kann»,
so Wyssbrod. «Ich bin überzeugt,
dass man mit automati-
scher Lenkung nach einem
langen Arbeitstag noch frischer
ist und zudem auch
mehr Fläche bearbeiten
kann.» Besonders gross ist die
Fahrerentlastung unter
schwierigen Bedingungen,
etwa wenn Nebel oder Staub
die Sicht behindern, wenn die
Sonne blendet, in der Dämmerung
oder in der Nacht.
Da Wyssbrod auch unter
schwierigen Bedingungen
noch zügig und länger arbeiten
kann, erlaubt das Lenksystem
eine bessere Maschinenauslastung.
Dieser Vorteil
kommt bei der Direktsaat besonders
stark zur Geltung, da
es auf dem harten, unbearbeiteten
und mit organischem
Material bedeckten Boden oft
besonders schwierig ist, eine
einigermassen sichtbare Spur
zu erzeugen. Ein weiterer

Nr. 6/2007 | diegrüne
Hauptvorteil ergibt sich durch
die Einsparung von Arbeitszeit
beim Wenden. Wyssbrod
kann beliebig Arbeitsbreiten
überspringen und so zeit- und
treibstoffsparend ohne Rückwärtsgang
wenden. Weiter
können durch das präzise Anschlussfahren
Saatgut und
Treibstoff eingespart werden.
Diese Effekte kommen vor allem
bei grossen Arbeitsbreiten
zum Tragen.
Weiterentwicklung wird neue
Nutzenpotenziale eröffnen
Pionier Wyssbrod geht davon
aus, dass mit der Weiterentwicklung
der Technik der Nutzen
von GPS-Systemen noch
viel grösser werden wird. Als
nächstes Projekt steht bei ihm
die Vermessung und Kartierung
der Flächen an. Davon
verspricht er sich einiges:
Zukünftig könnte das System
eine vereinfachte Auftragsadministration
ermöglichen.
Sind die Flächen der Kunden
einmal vermessen, kann das
System die gemachten Arbeiten
aufzeichnen, was beispielsweise
für die steigenden
Ansprüche der Rückverfolgbarkeit
von Bedeutung werden
könnte. Zudem müsste es
dank kartierten Feldern eines
Tages möglich werden, dass
ein ortsunkundiger Fahrer
vom System zum nächsten
Auftrag geführt wird und ihn
beispielsweise über gefährliche
Hindernisse im Feld informiert.
Auch die Kundenabrechnungen
dürften einfacher werden.
«Das Problem besteht
heute noch darin, dass für die
Verwendung von Karten und
aufgezeichneten Daten noch
nicht die richtige, benutzerfreundliche
Software besteht»,
so Wyssbrod. Es gibt also noch
einiges weiterzuentwickeln,
bis der Anwender einen maximalen
Nutzen aus der komplexen
Technik ziehen kann.
«Auch die Problematik der Abschattung
verlangt noch nach
Verbesserung», so Wyssbrod
weiter. Fährt er beispielsweise
unter einer Brücke oder einem
Baum hindurch,
verliert das System das
Signal und braucht
dann bis zu einer
Automatisches Lenken | LANDTECHNIK
Bilder: Greg Nielsen
Viertelstunde, um wieder zu
funktionieren. Dieses Problem
könnte mit besserer
Software reduziert werden, ist
Wyssbrod überzeugt.
Streifenbewirtschaftung
nur dank GPS möglich
Völlig anders sieht die Wirtschaftlichkeitsrechnung
auf
dem 1000 ha grossen Ackerbaubetrieb
von Clay Mitchell
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aus. Der 32-jährige Farmer
mit abgeschlossenem Biotechnologie-Studium
entwickelt
und praktiziert zusammen
mit Vater Wade ein hocheffizientes
Anbausystem, das ohne
modernste GPS-Technik gar
nicht möglich wäre. Mit einem
so genannten Strip Cropping
oder auf Deutsch Streifenbewirtschaftung,
werden
auf einem Feld zwei Kulturen

Grafik: Clay Mitchell
Nr. 6/2007 | diegrüne
gleichzeitig angebaut. Mitchell
pflanzt immer abwechslungsweise
einen neun Meter
breiten Streifen Mais und einen
ebenso breiten Streifen
Soja an. Im darauf folgenden
Jahr werden die Kulturen auf
den Streifen vertauscht. Diese
durch Mitchell ständig weiterentwickelte
Anbautechnik
bietet einige Vorteile. Der
wohl bedeutendste Vorteil ist
der bessere Lichteinfall.
15 Prozent mehr Ertrag
auf den Maisstreifen
Die äussersten Reihen der
Maisstreifen erhalten mehr
Sonnenlicht und können daher
besser wachsen. Mitchell
hat selber ein Computermodell
entwickelt, das die Verbesserung
des Lichteinfalls
auf verschiedenen Breitengraden
sichtbar macht (siehe
Grafik unten). Allerdings
kann man von diesem Effekt
nur dann maximal profitieren,
wenn die Streifen nach
Norden ausgerichtet sind, was
Mitchell auf seinem Betrieb
auch zunehmend praktiziert.
Der verbesserte Gasaustausch
ist ein weiterer positiver Effekt
der Streifenbewirtschaf-
tung. Mitchell betont, dass in
einem geschlossenen Maisbestand
bereits in den Vormittagsstunden
zu wenig CO2 vorhanden
sei und deshalb das
Pflanzenwachstum reduziert
werde. «Die Streifenbewirtschaftung
ermöglicht mir auf
den Maisflächen einen um 15
Prozent höheren Ertrag», berichtet
Clay Mitchell. Die Sojapflanzen
hingegen würden
unter dem Schatten der Maispflanzen
nur wenig leiden,
und der Minderertrag auf den
Sojaflächen sei nur gering.
Ein weiterer positiver Effekt
ergibt sich durch den «Controlled
Farm Traffic», was frei
übersetzt heisst, dass die Fahrzeuge
das Feld möglichst gezielt
befahren. Konkret bedeutet
das, dass alle eingesetzten
Fahrzeuge wie auf Schienen
über Jahre immer in den gleichen
Spuren fahren.
Untersuchungen dazu haben
ergeben, dass sich in den unbefahrenen
und somit unverdichteten
Flächen viel mehr
und tiefer reichende feine
Wurzeln bilden. Das wirkt
sich positiv auf die Widerstandsfähigkeit
der Pflanzen
bei Trockenheit und allge-
Automatisches Lenken | LANDTECHNIK
mein auf den Wasserhaushalt
aus. Der Boden soll bei Regenfällen
wesentlich mehr Wasser
aufnehmen können, wodurch
das Abschwemmen
und die Erosion reduziert werden.
Logischerweise können
damit die Bewässerungskosten
reduziert werden. So führt
ein Vorteil der RTK-Steuerung
zu einem weiteren.
Nur 17 Prozent des Bodens
von den Rädern berührt
Damit dies alles funktionieren
kann, müssen alle eingesetzten
Fahrzeuge und Maschinen
vom Traktor bis zum
Mähdrescher eine Spurbreite
Ein von Clay Mitchell entwickeltes Computermodell ermöglicht es, den mit Streifenbewirtschaftung zu
erzielenden «Lichtgewinn» für verschiedene Breitengrade genau zu berechnen und sichtbar zu machen.
Dank der präzisen RTK-Steuerung können die abwechselnden Mais-
und Sojastreifen zentimetergenau bearbeitet werden.
Bild: Hanspeter Lauper
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von drei Metern und eine Arbeitsbreite
von neun Metern
aufweisen. Nur gerade 17 Prozent
des Bodens werden so
überhaupt noch jemals mit
Rädern befahren. «Das ist das
absolute Minimum, das mit
einer Arbeitsbreite von neun
Metern möglich ist», berichtet
Clay Mitchell. Er kennt sogar
Berufskollegen in Australien,
die noch weitergehen und die
fix angelegten Fahrspuren mit
Kies befestigen. Übrigens
funktioniert das ganze Anbausystem
vor allem dank dem
Einsatz von gentechnisch veränderten,
herbizidresistenten
Pflanzen. Gespritzt wird über
Die Kultur wird jeweils zwischen
die Reihen der Vorkultur gesät.

Bild: Andreas Wyssbrod
Nr. 6/2007 | diegrüne
Der von Clay Mitchell mit RTK-Steuerung ausgerüstete Düngereinleger
deponiert die gesamte Düngermenge bereits im Herbst in den Boden.
beide Kulturen mit dem Totalherbizid
Round-up. Allerdings
werden zurzeit auch GVOfreie
Anbauversuche gemacht.
Das Anbausystem wird auf
der Mitchellfarm ständig weiterentwickelt.
Im letzten Jahr
wurde ein selbst umgebauter
Düngereinleger in Betrieb genommen.
Dieser ermöglicht
es Mitchell, den gesamten Bedarf
an NPK-Düngung bereits
im Herbst vor der Saat in
Form eines Depots im Boden
abzulegen. Im Frühling sät
dann der Tüftler die Maisund
Sojapflanzen zentimetergenau
über dem Düngerdepot.
Dies hat vor allem arbeitswirtschaftliche
Vorteile:
Mitchell muss nur noch das
Saatgut nachfüllen und
braucht sich nicht mehr um
die ganze Düngerlogistik zu
kümmern. Auf diese Weise
sind die 1000 ha Ackerland
wesentlich schneller gesät als
früher. Damit die erforderli-
che Genauigkeit auch in geneigtem
Gelände erreicht
wird, hat Mitchell den angehängten
Düngereinleger
mit einem zweiten, eigenen
automatischen Lenksystem
ausgerüstet, das aus einer hydraulischen
Lenkachse und
einem eigenen GPS-Empfänger
besteht. Clay und Wade
Mitchell haben in den vergangenen
Jahren eine weitere interessante
Anwendung von
GPS eingeführt.
GPS steuert auch die
Düsen der Feldspritze
In der Region ist es üblich,
dass die «Talsohlen» im recht
hügeligen Gelände mit einem
Grasbewuchs vor der Erosion
geschützt werden. Allerdings
darf man diese meist schräg
im Feld verlaufenden Abläufe
nicht mit Herbizid behandeln.
Sie wurden deshalb mit dem
GPS-System erfasst und auf
Applikationskarten eingezeichnet.
Fährt nun Mitchell
Einer der Hauptvorteile für Andreas Wyssbrod besteht darin, durch Überspringen
von Arbeitsbreiten die Wendezeiten reduzieren zu können.
Automatisches Lenken | LANDTECHNIK
mit seiner selbstfahrenden
Pflanzenschutzspritze über
die Wasserläufe, werden die
einzelnen Düsen über den
Grasstreifen durch eine komplexe
Steuerung kurzfristig
und sehr schnell aus- und wieder
eingeschaltet.
Damit Mitchell all diese Vorteile
Nutzen kann, benötigt er
eine sehr hohe Präzision der
automatischen Lenkung. Ein
«normales» Korrektursignal,
wie es Andreas Wyssbrod
benützt, würde hierzu nicht
ausreichen. Deshalb hat Mitchell
in luftiger Höhe auf dem
Getreidesilo eine fixe RTK-Station
(siehe Seite 16) montiert,
die in einem Umkreis von
rund 15 km ein eigenes Korrektursignal
liefert. Die ganze
Mitchellfarm ist übrigens wireless
vernetzt, so dass auch vom
Mähdrescher aus jederzeit auf
den Hofserver oder das Internet
zugegriffen werden kann.
Aufgrund der Vielzahl von Anwendungen,
der Ertragssteigerung
und der grossen arbeitswirtschaftlichen
Vorteile
ist die Frage der Wirtschaftlichkeit
von Mitchells GPS-System
schnell beantwortet. Der
wirtschaftliche Nutzen dürfte
hier die anfallenden Kosten
um ein Mehrfaches übersteigen.
Auf der Mitchellfarm
können auch Skeptiker feststellen,
dass der Einsatz von
GPS und Elektronik keinesfalls
nur eine technische Spielerei
ist, sondern auf dem
Landwirtschaftsbetrieb der
Zukunft eine Schlüsselrolle
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Clay Mitchell und seine Arbeitsmaschinen sind immer und überall auf
dem Betrieb wireless mit seinem Netzwerk und dem Internet verbunden.
einnehmen wird. Jedes Jahr
werden auf der Mitchellfarm
wieder einige neue Projekte
in die Tat umgesetzt. Wer sich
darüber auf dem Laufenden
halten will, was an der vordersten
GPS-Front in Iowa getestet
wird, kann dies im Internet
tun unter:
www.mitchellfarm.com.
| Ruedi Burkhalter
IN KÜRZE
Hauptnutzen automatischer
Lenkung
■ Der Fahrer wird besonders
unter schwierigen Arbeitsbedingungen
entlastet und kann
sich besser auf die Maschinenüberwachungkonzentrieren.
■ Durch das präzise Anschlussfahren
kann man Betriebsmittel
wie Treibstoff und Saatgut einsparen.
■ Beim Wenden und durch die
zügige Arbeitsgeschwindigkeit
kann man einiges an Arbeitszeit
einsparen.
■ Da man in der Nacht und
bei schwierigen Bedingungen
wie Nebel länger fahren kann,
ermöglicht das automatische
Lenksystem eine grössere Maschinenauslastung.
■ Das GPS-gesteuerte Lenksystem
ermöglicht oder verspricht
eine Vielzahl von neuen
Anwendungen wie Feldkartierung,
Auftragsmanagement
oder die automatische Steuerung
von Anbaugeräten.