Markt- und landwirtschaftliche Situation

Der CEMA Business Climate Index (CBI) fiel 2023 weiter kontinuierlich. Laut CBI befindet sich die europäische Landtechnikindustrie in einer starken Rezession auf einem ähnlich tiefen Niveau, wie im Frühjahr 2020 (ausgelöst durch die Corona-Pandemie) [1]. Höhere Zinsen sowie die allgemeine politische Unsicherheit führten dazu, dass weniger Kredite aufgenommen wurden [2] und die Investitionsbereitschaft insbesondere bei konventionell wirtschaftenden Betrieben in 2023 abnahm [3]. Dennoch seien laut CEMA Business Barometer vom Dezember 2023 die Hersteller nicht allzu pessimistisch mit Blick auf das kommende Jahr 2024 [1].

Laut dem Milchindustrie-Verband setzt sich in 2023 der Trend einer sinkenden Anzahl milchviehhaltender Betriebe bei einer steigenden Milchleistung fort [4]. Aufgrund dieses Zusammenhangs ist, nicht überraschend, davon auszugehen, dass die individuellen Betriebsgrößen ebenfalls tendenziell zunehmen und somit der Bedarf an Grünlandtechnik mit hoher Schlagkraft weiter steigt.

Bedauerlicherweise stellt der VDMA für diesen Jahrbucheintrag keine Verkaufszahlen mehr von Mähwerken, Wendern und Schwadern zur Verfügung, sodass kein Zusammenhang zwischen Milchpreisentwicklung und Verkaufszahlen geschlossen werden kann.

Marktreife Neuvorstellungen

Nachdem die Agritechnica 2021 nicht in Präsenz stattfinden konnte, wurden auf der Leitmesse der Landtechnik in Hannover im Jahr 2023 erneut viele innovative Produkte vorgestellt. Es ist zu beobachten, dass der Trend zu immer höherer technischer Ausstattung im Bereich der Grünlandtechnik weiter anhält. Im Folgenden werden einige Neuheiten in den Bereichen des Halmgutmähens und des Halmgutwerbens vorgestellt.

Halmgutmähen

Der Hersteller Fendt stellt mit dem Slicer 960 / 1010 eine neue Baureihe von Mähkombinationen in Schmetterlingsbauweise vor. Die für Großbetriebe entwickelten Mähwerke haben eine Arbeitsbreite von 9,6 m bzw. 10,1 m. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, diese Mähwerke mit einem Zinken- oder Walzenaufbereiter zu ergänzen. Das effizient ausgelegte Antriebskonzept des Mähwerks ermöglicht unter guten Bedingungen eine reduzierte Zapfwellendrehzahl von 850 U/min. Neu ist die geschwindigkeitsabhängige Regelung des Auflagedrucks mittels ISOBUS-Steuerung über das hydropneumatische "TurboLift-System". Das auf der Agritechnica 2023 vorgestellte optionale System zur automatischen Aufbereiterregelung wurde von der DLG mit dem Innovationspreis in Silber ausgezeichnet. Mit diesem System kann die Intensität des Aufbereiters vom Fahrer aus der Kabine oder automatisch über einen Sensor im Gegenkamm, der über einen Linearmotor verstellt wird, eingestellt werden (s. Bild 1). Zur automatischen Einstellung können auch aus der Biomasseverteilung abgeleitete Applikationskarten verwendet werden. Mit diesem System wird eine homogenere Trocknung des Futters angestrebt [5; 6].

Bild 1: Automatisierte Aufbereitungsintensität durch Verstellung mittels Linearmotor (nach [6]).

Figure 1: Automated preparation intensity through adjustment by linear motor (based on [6]).

Mit dem Disco 9700 stellt Claas neue Großflächenmähwerke mit bis zu 9,5 m Arbeitsbreite vor. Das Mähwerk ist in verschiedenen Varianten erhältlich. Zur Auswahl stehen Zinken- und Walzenaufbereiter sowie die Schwadzusammenführung "Auto Swather". Die Ausleger der Disco 9700 Mähwerke lassen sich hydraulisch um jeweils 300 mm nach außen und 50 mm nach innen verschieben, sodass eine Überlappung bei Kurvenfahrten oder ein Ausgleich bei Arbeiten quer zum Hang ermöglicht wird. Streifenbildung wird so vermieden. Das Mähwerk ist für Traktoren mit mindestens 96 kW ausgelegt [7; 8].

Die EasyCut B 880 CV/CR und B 1050 CV/CR von Krone sind zwei neue Mähwerkskombinationen in Schmetterlingsbauweise. Die Arbeitsbreite der Mähwerke beträgt je nach gewähltem Überschnitt von 8,52 m bis zu 8,72 m bzw. von 9,3 m bis zu 10,45 m; herstellerseitig ist ein Leistungsbedarf von 150 kW bzw. 170 kW angegeben. Auch diese Mähwerke sind serienmäßig mit Aufbereitern ausgestattet - optional kann auch ein Querförderband zur Schwadablage konfiguriert werden. Die Auslegerarme sind hydraulisch teleskopierbar. Der Aufbereiter mit V-Stahlzinken hat einen Durchmesser von 640 mm und ermöglicht so eine intensive Bearbeitung des Erntegutes und unterstützt eine effiziente Futtertrocknung [9].

Um auch schwierigen Erntebedingungen schlagkräftig zu begegnen, zeigt Kuhn mit dem FC 13460 RA ein aufgesatteltes Heckmähwerk mit bis zu 13,4 m Arbeitsbreite, das einen Traktor in der Leistungsklasse von mindestens 200 kW erfordert. Da die Abmessungen von Mähwerken meist durch die Straßenverkehrsordnung begrenzt sind, werden alternative Anbauformen zum klassischen Anbaumähwerk notwendig. Auch bei diesem Mähwerk kann die Außenbreite des Mähwerks durch verstellbare Ausleger verändert werden. Über einen Lenkwinkelsensor erfolgt dies automatisch bei Kurvenfahrten, um die Überlappung zwischen Front- und Heckmähwerk zu gewährleisten [10].

Mit dem Disc HD 1000 D FS bringt der slowenische Hersteller SIP eine Doppelmähwerkskombination mit bis zu 10,2 m Arbeitsbreite auf den Markt. Ein neu gestalteter Mähbalken mit aerodynamisch optimierter Form der Gleitkufen und Mähscheiben reduziert Turbulenzen, die zu einer Ansammlung von Schnittgut im Bereich des Mähbalkens führen können. Durch den Durchmesser von 444 mm bleibt die Schwungmasse der Mähscheiben auch bei intensiver Arbeit erhalten, so dass ein gleichmäßiger Gutfluss erreicht wird [11; 12].

Pöttinger präsentiert das System OptiCurve erstmals bei einem Frontmähwerk, dem Novacat F 3100. Mit den Informationen des Lenkwinkelsensors und des Neigungssensors wird das Mähwerk hydraulisch verstellt. So kann das Mähwerk in Hanglagen über am Mähkopf angebrachte Hydraulikzylinder um bis zu 200 mm seitlich verschoben und um bis zu 8 Grad geneigt werden. Dies wirkt der Streifenbildung entgegen und gewährleistet, dass der Traktor immer in einer futterfreien Spur fährt [13].

Halmgutwerben

Die Firma Kuhn stellt 2023 mit dem GF 13003 T einen Kreiselwender mit einer Arbeitsbreite von 13 m bestehend aus 12 Kreiseln vor. Trotz der großen Arbeitsbreite ist der Wender kompakt und wendig, da die beiden äußeren Kreisel ohne ein zusätzliches Hydrauliksteuergerät über eine Kinematik nach hinten angewinkelt werden können. Der Kreiselwender erfordert eine Traktorleistung ab 100 kW [14; 15].

Mit dem Swadro TC 1570 stellt Krone den größten auf dem Markt verfügbaren Vierkreiselschwader mit einer verstellbaren Arbeitsbreite von bis zu 15,70 m vor. Anwendung findet das gleiche V-Rahmenkonzept des Sechskreiselschwaders TC 2000, das die Arbeitsbreitenverstellung bei stabilem, ruhigem Lauf ohne zusätzliche hydraulisch betriebene Schlitten ermöglicht. Als Neuerung wird die Arbeitsbreitenverstellung der beiden äußeren Kreisel unabhängig voneinander über zwei Hydraulikzylinder realisiert, sodass auch spitze Feldgeometrien vollständig bearbeitet werden können. Die vorderen Kreiselarme stützen sich auf Tasträder, die auch im Vorgewende in Bodenkontakt bleiben [16; 17].

Der finnische Hersteller Agronic erweitert mit dem WR 600 evo Front Rake die Baureihe der Rotorschwader. Im Gegensatz zu Kreiselschwadern, sind die Rotorschwader von Agronic nicht mit den über Kurvengetrieben gesteuerten Metallzinken ausgestattet, sondern weisen Kunststoffzinken aus Polyamid ohne mechanische Steuerung auf. Ein abgerissener Zinken aus Kunststoff ist weniger schädlich für nachfolgende Maschinen wie Ballenpressen, Ladewagen oder Feldhäcksler. Durch die einfachere Konstruktion sind diese Rotorschwader laut Agronic zudem im Vergleich zu Kreiselschwadern leichter und wartungsärmer. Der WR 600 kann sowohl am Frontlader als auch in der Front- oder Heckhydraulik montiert werden und hat eine hydraulisch verstellbare Arbeitsbreite von bis zu 6,15 m [18].

Kreiselschwader ziehen das Gras mit den Zinken über den Boden. Dadurch kann es insbesondere bei nassem Wetter zu Verlusten und Verschmutzung des Futters kommen. Um dieses Problem zu lösen, bieten die Hersteller Pöttinger, Reiter und Kuhn Bandschwader an, die anstelle der Kreisel mit Pickups und Bändern ausgestattet sind. Der Mergento VT 9220 von Pöttinger benötigt eine Leistung von 66 kW und kann bei Arbeitsgeschwindigkeiten von bis zu 20 km/h eingesetzt werden. Obwohl der Bandschwader eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweist, ist seine Flächenleistung aufgrund der kleineren möglichen Arbeitsbreite geringer als die des Vierkreiselschwaders. Arbeits- und Schwadbreite sowie die Abwurfseite können jedoch flexibel eingestellt werden [19; 20].

Zusätzlich stellt Pöttinger 2023 mit dem Mergento F Alpin einen Bandschwader mit einer Arbeitsbreite von 4 m für den Frontanbau insbesondere für alpine Regionen vor [21].

Samasz verfolgt die Weiterentwicklung der Kammschwader und stellt auf der Agritechnica 2023 den Twist 710 vor (vgl. Bild 2). Bei herkömmlichen Kreiselschwadern rotieren die Zinken in der horizontalen Ebene. Im Gegensatz dazu drehen sich die Zinken der Kammschwader in der vertikalen Ebene und reduzieren so laut Hersteller die Futterverunreinigung, insbesondere durch Steine. Der Twist 710 weist eine Arbeitsbreite von 7,10 m bei einer Transportbreite von 2,50 m und Transporthöhe von 3,40 m auf und kann ab einer Traktorleistung von 60 kW eingesetzt werden.

Bild 2: Kammschwader der Baureihe Twist von Samasz im Einsatz vor einer Rundballenpresse [22].

Figure 2: Basket rake of the Twist series from Samasz in operation in front of a round baler [22].

Wissenschaft und Forschung

Auch im Bereich der Wissenschaft wird kontinuierlich an der weiteren Automatisierung und Digitalisierung von landwirtschaftlichen Maschinen geforscht. Derzeit wird der Einsatz von künstlicher Intelligenz in breiten Anwendungsfeldern erprobt. So zeigt der Lehrstuhl für Agrarmechatronik der Technischen Universität München einen möglichen Anwendungsfall für neuronale Netze bei der Überwachung von Mähwerken. Zwei Ansätze neuronaler Netze, ein Residual Neural Network (ResNet) und ein Convolutional Neural Network (CNN), wurden hinsichtlich der Erkennung von möglichen Fehlern beim Betrieb des Mähwerks verglichen. Dazu wurden Messdaten von Vibrationen an einem Mähwerk und die Zapfwellendrehzahl als Messdaten für den Vergleich verwendet. Die Messdaten wurden mit einem Krone EasyCut F 320M aufgenommen und anschließend aufbereitet. Es zeigt sich, dass beide neuronalen Netze eine Vorhersagegenauigkeit von über 90 % aufweisen, wobei das CNN besser abschneidet als das ResNet. Eine Anwendung für den praktischen Einsatz dieser Methoden wird damit möglich [23; 24].

Im Rahmen des Netzwerks DeepFarmBots soll ein KI-unterstütztes System zur Objekterkennung unter anderem für Grünland untersucht werden. Basierend auf einem "Multiple Input multiple Output" (MIMO) Radarsystem, das Vorteile in der Winkelauflösung gegenüber herkömmlichen Radarsystemen aufweist, werden die Signaldaten mittels künstlicher Intelligenz in einer Signalverarbeitung ausgewertet, um im Grünland verborgene Objekte wie z. B. Steine frühzeitig zu erkennen. Durch frühzeitige Detektion der Hindernisse können schwerwiegende Beschädigungen am Mähwerk verhindern werden. Im Projekt soll zuerst an einer eigenständigen Warnsystem-Lösung gearbeitet werden, anschließend soll in Kooperation mit Landmaschinenherstellern auch eine Integration in die Bordelektronik erfolgen [25].

Im Forschungsprojekt "InsectMow", das an der Universität Hohenheim und der Universität Tübingen durchgeführt wird, wird in einer Literaturstudie das Schädigungspotential verschiedener Mähprinzipien auf Wirbeltiere und Arthropoden verglichen. Es zeigt sich, dass die Bauart und Funktionsweise des Mähwerks das Ausmaß der Verluste an Arthropoden beeinflusst. Kreisförmig arbeitende Mähwerke bearbeiten vier- bis sechsmal mehr Fläche als Balkenmähwerke mit gleicher Arbeitsbreite. Dadurch erhöht sich die Schädigungswirkung. Die Verwendung von Aufbereitern bei Mähwerken führt durch die entstehende Sogwirkung zu zusätzlicher Schadwirkung. Auch die bauartbedingte Sogwirkung durch das Rotationsmähwerk stellt ein hohes Schädigungspotential dar. Die Verwendung von Insektenscheuchern kann dazu beitragen, Schäden an Arthropoden zu reduzieren. Im Rahmen des bis 2025 laufenden Projekts werden diese Erkenntnisse genutzt, um ein insekten- und spinnenfreundliches Scheibenmähwerk zu entwickeln und zu evaluieren [26].

Zusammenfassung

Die Grünlandernte wird durch Automatisierung, Digitalisierung und künstliche Intelligenz immer effizienter. Die Landmaschinenhersteller konzentrieren sich auf die Steigerung der Schlagkraft und passen die Konstruktion der Mähwerke an die größeren Arbeitsbreiten an. Ein Produktbeispiel ist das vorgestellte Mähwerk der Firma Kuhn, das auf eine aufgesattelte Konstruktion setzt, um den gestiegenen Anforderungen an die Arbeitsleistung gerecht zu werden. Gezeigt werden auch alternative Schwaderkonstruktionen ohne Kurvengetriebe wie der Agronic aus Finnland oder ein neuer Kammschwader von Samasz, dessen Arbeitsbreite weiter erhöht wird. Innovative Produkte zeigen, dass durch die Nutzung zusätzlicher Daten, wie z. B. der Biomasseverteilung, die Futtermittelqualität und Effizienz der Grünlandtechnik durch Automatisierung des Aufbereiters weiter optimiert und der Fahrer entlastet werden kann. Ein Forschungsprojekt zeigt, dass die aktuell mehrheitlich verwendeten Rotationsmähwerke größtenteils nicht insekten- und spinnenfreundlich arbeiten. Es wird gezeigt, dass der durch Aufbereiter und Rotationsmähwerke erzeugte Sog die Schädigungswirkung erhöht. Dieser sollte zukünftig reduziert werden, um ein umweltfreundlicheres Mähwerk zu gestalten.

Literatur

[1]     European Agricultural Machinery Association: CEMA Business Barometer: Public excerpt December 2023. URL: https://​www.cema-agri.org​/​images/​pdf/​business-​barometer/​2023-​12_​CEMA_​Business_​Barometer_​Report.pdf, Zugriff am: 09.01.2024.

[2]     Lehmann, N.: Darum drosseln Landwirte die Investitionen in ihre Betriebe drastisch. agrarheute.com (2023).

[3]     DLG: Investitionsbereitschaft im Vergleich. DLG, URL: https://​www.dlg.org​/​de/​landwirtschaft/​themen/​agrifuture-​insights-​aktuell/​2023/​investitionsbereitschaft-​im-​vergleich, Zugriff am: 08.01.2024.

[4]     MIV Milchindustrie-Verband e.V.: Marktdaten. MIV Milchindustrie-Verband e.V., URL: https://​milchindustrie.de​/​marktdaten/​erzeugung/​, Zugriff am: 08.01.2024.

[5]     Fendt: Aufbereiter stellt sich automatisch ein. In: Boomgaarden, J. (Hrsg.): Eilbote 44, 71. Jahrgang, Eilbote Boomgaarden Verlag GmbH 2023, S. 13.

[6]     AGCO Fendt: Fendt Futterernte: Die neuen Slicer 960/1010 Mähwerke. URL: https://​www.fendt.com​/​de/​fendt-​slicer-​960-​1010​#technische-daten, Zugriff am: 21.12.2023.

[7]     Claas: Bis zu 70 Zentimetern Verschiebung – Fünf verschiedene Ausführungen stehen beim neuen Großflächenmähwerk Disco 9700 zur Auswahl. In: Boomgaarden, J. (Hrsg.): Eilbote 45-46, 45-46, 71. Jahrgang, Winsen/Luhe: Eilbote Boomgaarden Verlag GmbH 2023, S. 47.

[8]     Göggerle, T.: Immer so breit, wie es geht. In: Michel - Berger, S. (Hrsg.): Agrarheute 9/23 – Landwirtschaft auf den Punkt gebracht, Verliert Deutschland seine Tiere?, Bd. 9, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 54-59.

[9]     KRONE Agriculture: EasyCut B 880 CV/CR (Collect) und B 1050 CV (Collect). KRONE Agriculture, URL: https://​www.krone-agriculture.com​/​de/​presse-​news/​newsdetail/​easycut-​b-​880-​cv-​cr-​collect-​und-​b-​1050-​cv-​collect, Zugriff am: 21.12.2023.

[10]   Brockmann, A.: Aufgesattelter Schmetterling. In: Brockmann, A. (Hrsg.): Traction 6/23 – Das Landtechnikmagazin für Profis, Bd. 6, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 36-41.

[11]   SIP: DISC HD 1000 D FS - SIP. URL: https://​www.sip.si​/​de/​produkt/​disc-​hd-​1000-​d-​fs/​, Zugriff am: 08.01.2024.

[12]   Schuhbauer, J.: SIP stellt mit dem DISC-HD 1000 D FS neue 10-m-Scheibenmähwerk-Kombination für den professionellen Einsatz vor. URL: https://​moderner-landwirt.de​/​sip-​stellt-​mit-​dem-​disc-​hd-​1000-​d-​fs-​neue-​10-​m-​scheibenmaehwerk-​kombination-​fuer-​den-​professionellen-​einsatz-​vor/​, Zugriff am: 08.01.2024.

[13]   Keaveney, P. T.: Agritechnica 2023: Pöttinger introduces front mower with automatic side-shift. URL: https://​www.farmersjournal.ie​/​machinery/​farm-​machinery/​agritechnica-​2023-​pottinger-​introduces-​front-​mower-​with-​automatic-​side-​shift-​793647, Zugriff am: 08.01.2024.

[14]   Kuhn Sas: Front-Bandschwader Merge Maxx 440 F 23.12.2023.

[15]   Kuhn: Größter Dreipunktwender – Kreiselheuer GF 13003 mit 13 Metern Arbeitsbreite. In: Boomgaarden, J. (Hrsg.): Eilbote 45-46, 45-46, 71. Jahrgang, Winsen/Luhe: Eilbote Boomgaarden Verlag GmbH 2023.

[16]   Brockmann, A.: Arbeitsprobe I Krone Swadro TC1570. In: Brockmann, A. (Hrsg.): Traction 5/23 – Das Landtechnikmagazin für Profis, Bd. 5, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023.

[17]   Feuerborn, B.: Mehr laden, breiter mähen und schwaden. In: Michel - Berger, S. (Hrsg.): Agrarheute 9/23 – Landwirtschaft auf den Punkt gebracht, Verliert Deutschland seine Tiere?, Bd. 9, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 80-81.

[18]   Göggerle, T.: Schwader aus Finnland recht Gras anders zusammen – Anbau an Frontlader. URL: https://​www.agrarheute.com​/​technik/​gruenlandtechnik/​schwader-​finnland-​recht-​gras-​anders-​zusammen-​anbau-​frontlader-​612285, Zugriff am: 27.12.2023.

[19]   Göggerle, T.: Schwaden am laufenden Band. In: Brockmann, A. (Hrsg.): Traction 4/23 – Das Landtechnikmagazin für Profis, Bd. 4, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 32-35.

[20]   Göggerle, T.: Schwaden am laufenden Band. In: Michel - Berger, S. (Hrsg.): Agrarheute 6/23 – Landwirtschaft auf den Punkt gebracht, Bd. 6, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 60-64.

[21]   Pöttinger: Pöttinger Mergento F Alpin – Alpinschwader. In: Brockmann, A. (Hrsg.): Traction 5/23 – Das Landtechnikmagazin für Profis, Bd. 5, München: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH 2023, S. 9.

[22]   Samasz Sp. z o.o.: Twist - Basket rake Twist Samasz. URL: https://​www.samasz.pl​/​assets/​images/​produkty-​seria/_​maxi/​Samasz_​zgrabiarki_​twist-​4.jpg, Zugriff am: 08.01.2024.

[23]   Behr, P.; Olcay, E.; Maier, M.; Oksanen, T. Prof.: Condition Monitoring in Agricultural Disc Mower Machinery using Deep Learning. In: Fouhy, K. (Hrsg.): LAND.TECHNIK AgEng 2023 – The Forum for Agricultural Engineering Innovations : November 10th - 11th 2023, Hannover, VDI-Berichte, Bd. 2427, Düsseldorf: VDI Verlag 2023, DOI: 10.51202/9783181024270, S. 117-122.

[24]   Jaumann, M.; Olcay, E.; Oksanen, T.: Condition Monitoring using Convolutional Neural Network in Agricultural Machinery - Use Case: Disc Mower. IFAC-PapersOnLine 55 (2022) H. 32, S. 235-240.

[25]   N.N.: DeepFarmBots - MIKIM / KI-basierte Objekterkennung und -klassifizierung, Schutzgehäuse und landwirtschaftliche Feldversuche. URL: https://​www.atb-potsdam.de​/​de/​forschung/​forschungsprojekte/​projektsuche/​projekt/​projekt/​mikim-​deepfarmbots, Zugriff am: 09.01.2024.

[26]   Berg, L. von; Frank, J.; Sann, M.; Betz, O.; Steidle, J. L. M.; Böttinger, S.: Insekten- und spinnenschonende Mähtechnik im Grünland – Überblick und Evaluation (2023).

Autorendaten

M.Sc. Lukas Reuter und M. Sc. Lennart Buck sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge der Technischen Universität Braunschweig.