Der autonome Hängedrehkran kann Dürrfutter selbstständig in den Heustock einlagern.
zvg
Automatisierte Systeme finden mehr und mehr Eingang in die Landwirtschaft. Vor allem in der Milchviehhaltung gibt es bereits viele Anwendungen wie Melk-, Entmistungs- oder Fütterungsroboter. Die Bächtold Landtechnik und Eatec haben nun gar einen Heukran automatisiert.
Mit dem Neubau der Ökonomiegebäude nach einem Vollbrand wollte Landwirt und Lohnunternehmer Hubert Estermann aus dem luzernischen Hildisrieden vermehrt automatisierte Systeme rund um seinen Milchviehstall einsetzen, da es zusehends schwieriger wird, gutes Personal zu finden.
So kommen in seinem Stall nun ein Melk- und Entmistungsroboter sowie ein Fütterungsroboter, der gleichzeitig auch als Futterschieber wirkt, zum Einsatz. Diese Systeme kennt man, nicht aber einen automatisierten Heukran, der nicht nur das Einbringen von losem Heu, sondern auch den täglichen Austrag aus dem Heustock in nachgelagerte Fütterungssysteme selbsttätig bewerkstelligen kann.
Basis «Power Drive+»-Konzept
Das Projekt wurde 2017 von den Bächtold Landtechnik und Eatec Elektro Automation gestartet. Vor gut zwei Jahren wurde es auf dem Betrieb Estermann umgesetzt. Ein Teil der Entwicklung, vor allem die Kamera-Technik, erfolgte im Rahmen einer Diplomarbeit an der Technikerschule von ABB. Basis bildet ein Hängedrehkran von Bächtold Landtechnik mit dem stufenlosen elektrischen Fahrantrieb «Power Drive+». Dieser Fahrantrieb wird über einen Frequenzumrichter realisiert.
Die elektrische Energie wird direkt in die Fahrbewegung umgesetzt, was den Wirkungsgrad im Vergleich zu hydraulischen Systemen verbessert. Zudem wird die beim Abbremsen freiwerdende kinetische Energie ins Netz zurückgespiesen. Dieser Heukran wurde nun für einen automatischen Betrieb aufgerüstet. Um sich im Raum zu orientieren, wurde jede der acht Bewegungsachsen des Krans mit einem Messsystem ausgestattet. So wird stets die genaue Position des Krans und der Zange errechnet – und zwar mit einem eigens dafür entwickelten Kinematik-Modell.
Roman Engeler
Lichtradar-Kamera
Damit der Kran Heu effizient und in einer Kadenz von vierzig Kubikmetern in zehn Minuten einsammeln kann, muss er den Heuhaufen erkennen. Da kommt eine 3D-Lichtradar-Kamera zum Einsatz. Die erstellt im Erfassungsbereich ein dreidimensionales Höhenprofil. Weiter wurde ein Entscheidungsdiagramm entworfen, damit ein möglichst direkter Fahrweg zu den Abladepunkten ohne Kollisionsgefahr gewählt werden kann. Auf dem silofreien Betrieb stehen drei belüftete Heulager zur Verfügung.
Der gesamte Raum ist 56 Meter lang, 20 Meter breit und bis zur Kranschiene elf Meter hoch. Der Greifer vorne am Arm kann je nach Heubeschaffenheit bis zu sechs Kubikmeter Heu fassen. Der Kran hat sein Können bereits beim Einbringen von Emd bewiesen. Er hat die abgeladenen Emd-Haufen zuverlässig erkannt und systematisch im angewählten Lagerraum verteilt. Dabei beginnt er mit dem Abgreifen der höchsten Punkte, damit er die Zange optimal füllen kann. Wird der Haufen zu niedrig, um die Zange beim ersten Griff zu füllen, fängt er an, nachzugreifen.
Roman Engeler
Drei Betriebsmodi
Zurzeit wird das automatische Auslagern aus den Lagerräumen weiter optimiert. Sobald der Vorratsbunker des automatischen Fütterungssystems leer ist, wird dieser wieder mit neuem Dürrfutter befüllt. Zum Beispiel zwei Zangen Heu und eine Zange Emd – je nach Rezeptur der Ration. Der Kran kann in drei Modi bedient werden.
Neben dem konventionellen, manuellen Betrieb kann er mit Totmannschalter und Fernbedienung in der anderen Hand gesteuert werden. Dann gibt es den vollständig automatischen Modus. Da schreibt das System vor, dass alle Zugangstüren zur Halle verschlossen sind.
Roman Engeler
