Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Entwicklung und Erprobung einer sensorgesteuerten Maschine (Querhacke) zur mechanischen Beikrautregulierung innerhalb der Reihen von Pflanzenkulturen im Land- und Gartenbau sowie in der Forstwirtschaft zur Reduktion des Konkurrenzdrucks um Wachstumsfaktoren und zur Substitution chemischer Applikationstechniken.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung einer sensorgesteuerten Hackmaschine, die innerhalb einer Reihenkultur Beikr\u00e4uter hackt.
\nBisher galten sowohl die sensorische on-line Unterscheidung von Nutzpflanzen und Beikr\u00e4utern als auch die lokale mechanische Beikrautregulierung als ungel\u00f6ste technische Fragestellungen im Umfeld des precision farmings. F\u00fcr beide Bereiche wurden im Rahmen des Vorhabens neue L\u00f6sungskonzepte entwickelt und in einer praxisorientierten interdisziplin\u00e4ren Zusammenarbeit der Fachbereiche Elektrotechnik und Informatik, Maschinenbau, Agrarwissenschaften und Wirtschaft der Fachhochschule Osnabr\u00fcck und des Industriepartners Amazone umgesetzt.
\nDas Entwicklungskonzept der sensorgesteuerten Querhacke basiert auf einer pflanzenbaulichen Charakterisierung der Nutzpflanzen Technologien entstanden im Rahmen des Projektes : Multisensorsystem und Zykloidenhacke. Die in Projektphase 1 entwickelten pflanzenbaulichen, sensorischen, mechanischen und landtechnischen Komponenten wurden in Phase 2 kombiniert und parallel weiterentwickelt oder optimiert. Die in Phase 1 aufgebaute Infrastruktur f\u00fcr Labor-, Gew\u00e4chshaus- und Feldversuche erm\u00f6glichte eine schnelle Umsetzung neuer Entwicklungen von der Idee bis zum Einsatz im Maisfeld.
\nEine intensivere Zusammenarbeit der Bereiche Agrarwissenschaften, Elektrotechnik\/Informatik und Maschinenbau war in Projektphase 2 erforderlich, da hier die mechanischen und sesorischen Komponenten in Versuchen auf dem Feld sowie im Gew\u00e4chshaus erprobt wurden. Die Komplexit\u00e4t des Projektablaufes wurde auch durch die logistischen Randbedingungen deutlich erh\u00f6ht. Dies betrifft beispielsweise den Transport der Ger\u00e4te oder die Verf\u00fcgbarkeit einzelner Komponenten, auch im Zusammenspiel mit laufenden Diplomarbeiten. Durch die Einf\u00fchrung eines Projektplanungssystems in Phase 2 wurden die neuen Anforderungen an die Projektorganisation unterst\u00fctzt.
\nNach unserem Kenntnisstand wurden sowohl die sensorischen als auch die mechanischen Komponen-ten und deren Kombination erstmals konzipiert, realisiert und in einem landwirtschaftlichen Prototyp eingesetzt.
\nDamit wurde die Grundlage f\u00fcr die Entwicklung von Ger\u00e4ten zur Beikrautregulierung gelegt, die zu einer deutlichen Reduktion des Herbizideinsatzes f\u00fchren k\u00f6nnen oder sogar auf deren vollst\u00e4ndigen Verzicht. Die Ger\u00e4te stehen f\u00fcr die Messung landwirtschaftlicher Parameter und die Erprobung zur Praxistauglichkeit zur Verf\u00fcgung. Methodisch wurde ein Konzept zur Anwendung auf andere Reihenkulturen entwickelt. Durch die Breite der Sensorikentwicklung ergaben sich weiterhin – als Nebenprodukte des Vorhabens – zahlreiche Kontakte und neue Projekte mit Industriepartnern und Instituten in dem Themenbereich Sensorsysteme in der Landwirtschaft.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Konzepte und die Ergebnisse wurden durch mehrere Ver\u00f6ffentlichungen, Vortr\u00e4ge und Ausstellungen sowohl national (z.B.: Unkrauttagungen Stuttgart-Hohenheim, 1998\/2000 oder VDI-MEG Jahrestagung f\u00fcr Landtechnik 1999) als auch international (z.B.:Weeds 99, Brighton-Conference oder 13th International Scientific and Technical Conference of IFOAM 2000, Basel) zur Diskussion gestellt. Weiterhin wurde das Projekt durch die Einbeziehung von 34 DiplomandINNen unterst\u00fctzt, die durch die entsprechenden Dokumentationen und Pr\u00e4sentationen Teilaspekte des Projektes in die Hochschul\u00f6ffentlichkeit transportiert haben. Die Materialien sind zusammen den technischen Abschlu\u00dfberichten sowie zahlreichen Bildern und Movies auf einer CD Sensorgesteuerte Querhacke dokumentiert.
\nIm Projekt wurde von Beginn an eine Zusammenarbeit mit hoher interner Transparenz und Kommunikation mit externen Fachleuten verfolgt. Die Praxisn\u00e4he wurde durch mehrere Treffen und Symposien mit Industrievertretern sichergestellt. Ein Erfahrungsaustausch mit anderen in dem Forschungsbereich t\u00e4tigen Instituten hat stattgefunden, wobei insbesondere die Universit\u00e4t Bonn, das Institut f\u00fcr Agrartechnik Bornim, die Arbeitsgemeinschaft \u00d6kologischer Baumschulen sowie die FAL Braunschweig zu nennen sind. Durch die Ver\u00f6ffentlichungen und Konferenzbeitr\u00e4ge wurden die Konzepte und Ergebnisse einer breiteren Fach\u00f6ffentlichkeit zur Diskussion gestellt. Die Resonanz auf den im Projekt verfolgten interdisziplin\u00e4ren Ansatz war ausgesprochen positiv.
\nWeiterhin wurde die \u00d6ffentlichkeit durch zahlreiche Aktivit\u00e4ten innerhalb und au\u00dferhalb der Hochschule \u00fcber den Entwicklungsstand informiert. Das Spektrum der Veranstaltungen reicht von Laborbesichtigungen f\u00fcr Studentengruppen bis zur Messeausstellung bei der Agritechnica 99.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Projektziel wurde durch die Verf\u00fcgbarkeit eines Prototyps der sensorgesteuerten Querhacke f\u00fcr den Feldeinsatz sowie mehrerer Testaggregate f\u00fcr praxisorientierte Versuche am Beispiel Mais in vollem Umfang erreicht. Dieses technisch-wissenschaftliche Ziel konnte trotz der au\u00dferordentlich hohen Komplexit\u00e4t der sensorischen und mechanischen Komponenten als auch deren Zusammenspiel in einer durch St\u00f6rgr\u00f6\u00dfen dominierten landwirtschaftlichen Umgebung gel\u00f6st werden. Hierdurch wurde die Basis f\u00fcr die Entwicklung eines Prototypen f\u00fcr eine Produktentwicklung gelegt, wobei zur Entwicklung eines marktf\u00e4higen Ger\u00e4tes durch ein Industrieunternehmen weitere Vorarbeiten erforderlich sind. Hierzu z\u00e4hlen insbesondere die Softwareentwicklung f\u00fcr eine erweiterte Pflanzen\/Sensorik-Datenbank, Lebensdaueruntersuchungen f\u00fcr sensorische und mechanische Komponenten sowie weitere Feldversuche zum Einfluss von St\u00f6rgr\u00f6\u00dfen.
\nDie im Projekt getestete Verwendung einer Spritze als Aktor stellt einen alternativen L\u00f6sungsansatz dar, bei dem gegen\u00fcber der mechanischen Bearbeitung ein Vorteil bzgl. der Entwicklungskosten eines Ger\u00e4tes gesehen wird. Die Umweltbelastung k\u00f6nnte dadurch gegen\u00fcber einer fl\u00e4chendeckenden Bearbeitung reduziert werden, allerdings w\u00e4re die Reduzierung im Fall der sensorgesteuerten Hacke erheblich gr\u00f6\u00dfer.
\nIm Bereich der Sensorik war neben dem Multisensorkonzept die Einf\u00fchrung von CMOS-Kameras von gro\u00dfer Bedeutung und Resonanz, wobei hierf\u00fcr ein europ\u00e4isches Patent angemeldet wurde. Die Verwendung mehrerer low-cost CMOS-Kameras in Verbindung mit spektralen Signaturen erscheint als eine m\u00f6gliche zuk\u00fcnftige Variante zur on-line Unterscheidung von Nutzpflanzen und Beikr\u00e4utern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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