Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD
Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
Herausforderungen derHerausforderungen der Agrartechnik Visionen und Lösungen von AgroscopeVisionen und Lösungen von Agroscope
Robert Kaufmann
Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
Entwicklungsschritte in der AgrartechnikAgrartechnik
Und was folgt?Automatisation
I f ti d
Und was folgt?
betrie
b-ni- Informations-und
Kommunikations-technologieGr
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Seger 1960-er
2Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
These 1: Auf Mechanisierung folgt AutomatisationAutomatisation•Automatisation im Stall weiter fortgeschritten (individuelle Fütterung, Melkroboter) als im ( d due e ütte u g, e obote ) a sFeld
•Auf dem Feld sind teilautomatisierte Prozesse häufig (EHR GPS Steuerungen)Prozesse häufig (EHR, GPS-Steuerungen)
System “Kuh” besser erforscht als “Feld”System Kuh besser erforscht als Feld
Individuelle Fütterung ist Stand der Technik
3Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
Forschung ART: Precision Agriculture – Optimieren und Implementieren– Optimieren und Implementieren
Automatisierte BlackenbekämpfungB i f d idi i lBasiert auf dreidimensionaler Erkennungwww.agrartechnik-agroscope.ch
Controlled Traffic Farming CTF
Nutzen der automatischen Lenkung zur Effizienzstei-
i Pfl b
Saat
Düngung
gerung im Pflanzenbauwww.ctf-swiss.ch
Mäh-drusch
4Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
These 2: Ressourcenverknappung wird Sensorik und Automation fördernwird Sensorik und Automation fördern• Verknappungen in fast allen Bereichen zu erwarten
(Energie, Dünger, Land...) • Unspezifische Dünung, Pflanzenschutz,
Bodenbearbeitung mit viel Energie wird unter Druck geraten
Sensible, situationsspezifische Techniken gefragt: Soviel wie nötig – so wenig wie möglich
Chlorophyllsensoren –erster Schritt
5Herausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
erster Schritt
These 3: Spitzentechnologie auch für kleine und mittlere Betriebekleine und mittlere Betriebe• These: Spitzentechnologie erhält Familienbetrieb
(z B Melkroboter)(z.B. Melkroboter)• Teure Technik lässt sich in Schweiz problemlos
einsetzen (Mähdrescher, Big-M)• Teilflächenspezifische Technik wird Einzug halten -
Aber: Fortschritte in Sensorik und Systemwissen nötigg
6Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
These 4: Informationsmanagement: Wichtiger Treiber für künftige EntwicklungWichtiger Treiber für künftige Entwicklung• Informationsmanagement in der Parzelle
Pflanzenzustand messen und entsprechend reagieren• Informationsmanagement über Parzelle und Betrieb
Kommunikation über Betriebe hinaus, hin zu Abnehmer-organisationen (Bsp. Zuchtdaten, TVD): Marketing, V k f V b ll h ftli h Ak tVerkauf, Verbesserung gesellschaftlicher Akzeptanz
• Verbessertes überbetriebliches Management (Zuckerrübenverladeringe, Lohnunternehmersoftware, virtuelle Flurbereinigung )virtuelle Flurbereinigung…)
• Forschung ART: Einführung Lohnunternehmersoftware mitEinführung Lohnunternehmersoftware mit M. Schneider, Umfrage Elektronikeinsatz in Landwirtschaft
7Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
These 5: Milchviehhaltung mit weiteren Automatisierungsschrittenweiteren Automatisierungsschritten• Melkroboter (AMS) für
FamilienbetriebeFamilienbetriebe. Selbstständigkeit behalten,
„Angst“ vor Angestellten, nicht kurzfristiger Gewinn, Flexibilitätkurzfristiger Gewinn, Flexibilität
• Nach dem Melken folgen arbeitsträchtige Bereiche:Füttern EntmistenFüttern, Entmisten
• Tiermonitoring weiter ausbauen: Das Tier als Sensor! (Bsp: Kausensor zur FutterüberwachKausensor zur Futterüberwach-ung, Milchinhaltsstoffe zur Überwachung der Fütterung etc.)
Bild: Delaval
8Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
Bild: Delaval
Forschung ART: Optimierung Milch-gewinnunggewinnung
LeistungG dh it
1
2
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4
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Flus
s[kg
/min
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Milchflusskurve
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Milchflusskurve
GesundheitPhysiologieEthologie0 1 2 3 4
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47
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49
kPa
Arithm. Mittelwert über 10 sGrenzlinie auf Grund möglicher Messresultate
Vakuum in der Steuerleitung zum Regelventil
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Arithm. Mittelwert über 10 sGrenzlinie auf Grund möglicher Messresultate
Vakuum in der Steuerleitung zum Regelventil
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Arithm. Mittelwert über 10 sGrenzlinie auf Grund möglicher Messresultate
Vakuum in der Steuerleitung zum Regelventil
Arithm. Mittelwert über 10 sGrenzlinie auf Grund möglicher Messresultate
Vakuum in der Steuerleitung zum Regelventil
00 1 2 3 4 5 6 7 8
Melkzeit [min]
00 1 2 3 4 5 6 7 8
Melkzeit [min]
Technik/Bau Tier
Optimierung Milchgewinnung
g
VakuumstabilitätLärm/Vibrationen
Mensch/Arbeit
Kriechstrom
ArbeitszeitArbeitsbelastung
(P j kt 08 34 01 P l S )
9
(Projekt 08-34-01, Pascal Savary)
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Forschung ART: Optimierung der Verfahrenstechnik
• Kausensor misst Chrakteristik der K b (Fütt d
Ziele:Sensoren
Verfahrenstechnik
Kaubewegung (Fütterungs- und Wiederkauaktivitäten)
• Kombinierte Datensammlung von diversen Sensoren, Datenaufarbeitung
Prozess-daten
, gund Verarbeitung in Herdenmanagement-Programm
Z itb d f
Funktion
A t ti ti• Automatische Fütterung
• Leistungsorientierte Fütterung der Kühe rund um die Uhr
ZeitbedarfAutomatisation
(Projekt Nr.08.34.3.05, F. Nydegger)
rund um die UhrWirtschaft-lichkeit
10Herausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
These 6: Weiterentwicklung der Agrarpolitik bzw Direktzahlungssystem fördertbzw. Direktzahlungssystem fördert moderne Technologie?• Prinzip: Ein Ziel (z B Pflege Kulturlandschaft) –• Prinzip: Ein Ziel (z.B. Pflege Kulturlandschaft) –
eine Massnahme (z.B. Kulturlandschaftsbeiträge)• Duale Entwicklung der Landwirtschaft: Voller-g
werbsbetriebe machen Strukturentwicklung mit –Nebenerwerbsbetriebe besetzen Nischen T h l i t tüt t U t Ök• Technologie unterstützt Umsetzung von Öko-vorgaben
• Wirtschaftlicher Einsatz der Ressourcen bleibt einWirtschaftlicher Einsatz der Ressourcen bleibt ein wichtiges Unternehmensziel!
11Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
Forschung ART: WirtschaftlichkeitsanalysenWirtschaftlichkeitsanalysen • Kostensenkungspotenziale ermitteln • Vollkostenrechnung für alle relevanten• Vollkostenrechnung für alle relevanten
Betriebszweige, neue Verfahren und Techniken
• Nichtökonomische Handlungsmotive• Nichtökonomische Handlungsmotive „Weiche Faktoren“ wie persönliche Vorlieben, Tradition oder Wahrnehmung beschreiben und quantitativ untersuchenM hi k t• Maschinenkosten:Methodik verbessern,Tarife für überbetrieb-li h M hi i tlichen Maschineneinsatz,Verfahrensrechnerwww.maschinenkosten.ch
(Projekt Nr 08 34 2 02 Markus Lips)
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(Projekt-Nr. 08.34.2.02, Markus Lips)
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Zusammenfassende Ziele zunehmender Automatisierungzunehmender Automatisierung• Bewältigung von Engpässen in der Arbeitszeit.
Vergünstigung der Arbeitserledigungskosteng g g g g• Arbeitserleichterung - Ergonomie• Erhöhung von Ressourceneffizienz (Nährstoffe, Wasser,
Boden))• Ertrags- und Qualitätssteigerung sowieVerlustreduktion• Klimaschutz (Treibhausgaseinsparung)• Umweltschutz im Allgemeinen (Schutz vorUmweltschutz im Allgemeinen (Schutz vor
Nährstoffbelastungen, Förderung Biodiversität etc.)(nach E. Bahrs, 2010)
ART vernetzt sich international:ART vernetzt sich international:• Mitglied des europäischen Forschungsnetzwerks ICT-AGRI (ict-agri.eu)• Ziel: ICT und Robotic-Forschung in der Landwirtschaft durch internationale
Zusammenarbeit besser nutzbar machen und vorantreiben.
13Robert Kaufmann | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTHerausforderungen der Agrartechnik | Agrartechniktage Tänikon, 16./17. Juni 2010
Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit
ART F h füART – Forschung fürLandwirtschaft und Natur:
Wir verbinden Ökologie, Ökonomie und Agrartech-nik in einem ganzheitlichen Forschungsansatz
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g gJubiläumsveranstaltung SilovereinigungRobert Kaufmann| © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART