En usædvanlig kombination: fornybar elektricitet fra solenergi og automatiseret landbrug

25-03-2024

De udfordringer, som landbruget står over for, er mangel på ressourcer og agerjord, klimaforandringer, mangel på arbejdskraft, et stigende behov for sikkerhed, en reduktion af monotont og anstrengende arbejde og den voksende verdensbefolkning. Brugen af teknologi i landbruget kan være nøglen til en mere effektiv fødevareproduktion. For at sikre fødevaresikkerheden skal produktiviteten øges, samtidig med at brugen af ressourcer som vand, gødning og pesticider reduceres.

Agrivoltaiske anlæg bruges på vinmarker, i frugt- og grøntsagsplantager og på græsarealer til at udnytte jorden på to måder. I den forbindelse genereres der vedvarende elektricitet. Planterne kan dyrkes på samme tid. Egnede sensorer bruges til at overvåge vejret og vækstbetingelserne, så planteudviklingen optimeres, og afgrøderne beskyttes.

Projektet Weinbau 4.0 – Digitalisering af vinmarken

Automatisering og digitalisering er ikke til at bremse, heller ikke i landbruget. Dette blev tydeligt i projektet Weinbau 4.0. Her arbejder staatliche Weinbauinstitut Freiburg, Wirtschaftsförderungsgesellschaft des Landkreises Emmendingen, Intech GmbH & Co. KG som producenter af PV-anlæg, ZG Raiffeisen Technik GmbH, firmaet BRAUN Maschinenbau GmbH og SICK AG som sensorleverandør sammen. Emnerne omfatter hjælp til navigation i vindyrkning, brug af sprøjtedroner på stejle skråninger og agrivoltaiske anlæg.

The Viticulture 4.0 project team.
Projektteamet Weinbau 4.0.
The Viticulture 4.0 project team.
Projektteamet Weinbau 4.0.

Projektet støttes også fra politisk hold. Peter Hauck, minister for fødevarer, landdistrikter og forbrugerbeskyttelse i Baden-Württemberg, har givet tilsagn om støtte til anvendt forskning, som vil gøre det muligt for instituttet for vindyrkning at udføre ledsagende forskning som en del af omfattende undersøgelser af plantedyrkning om det agrivoltaiske anlægs indflydelse på vindyrkning.

Alle partnere præsenterede løsningerne under et ministerbesøg i sommeren 2023, men emnet er også relevant på globalt plan. Landene skal nå deres klimamål. Til det formål støtter Europa-Kommissionen et agrivoltaik-projekt i Italien med 1,7 mia. EUR.

 

Objektdetektering og navigationssupport i landbruget

En 3D-LiDAR-sensor MRS1000 fra SICK registrerer omgivelserne for en semi-autonom vinmarkstraktor. Takket være de fire lag registrerer sensoren de autonome køretøjers bane i tre dimensioner og hjælper dem med at navigere gennem f.eks. rækkeafgrøder. 3D-punktskyen kan bruges til at identificere træstammer eller vinstokke som naturlige pejlemærker og til at bestemme afstandene mellem bevoksningerne og vegetationen.

The semi-autonomous viticultural tractor is equipped with the MRS1000 3D LiDAR sensor from SICK.
Den semiautonome vinmarkstraktor er udstyret med 3D-LiDAR-sensoren MRS1000 fra SICK.
The semi-autonomous viticultural tractor is equipped with the MRS1000 3D LiDAR sensor from SICK.
Den semiautonome vinmarkstraktor er udstyret med 3D-LiDAR-sensoren MRS1000 fra SICK.
Ved hjælp af den tredimensionelle omgivelsesregistrering på MRS1000 kan forhindringer i kørestrækningen også registreres pålideligt.
With its four layers, the MRS1000 captures the route in three dimensions and supports navigation.
Takket være de fire lag registrerer MRS1000 de banen i tre dimensioner og hjælper med at navigere.
With its four layers, the MRS1000 captures the route in three dimensions and supports navigation.
Takket være de fire lag registrerer MRS1000 de banen i tre dimensioner og hjælper med at navigere.
The TMM88 inclination sensor, which is also attached to the tractor, measures the position of the tractor.

En ekstra hældningssensor TMM88 måler traktorens position. I kombination med 3D-punktskyen og den aktuelle hastighed kan der derefter oprettes en virtuel model af rækken af vinstokke, og arbejdsprocessen kan således automatiseres.

Intertisensorer
Yderst præcis hældningsmåling til krævende omgivelsesbetingelser
TMS/TMM88
LiDAR-sensorer
Outdoor er vores fjerde dimension
MRS1000

Hældningsstyring af agrivoltaiske anlæg på basis af geometriske data

Markus Haas, Global Industry Manager for fornybar energi hos SICK, præsenterede sensorløsninger til automatisering og styring af agrivoltaiske anlæg på et pilotanlæg for fyrtårnsprojektet Weinbau 4.0. Agrivoltaik er en kombination af begreberne “Agriculture” og “Photovoltaik”. Det henviser til installation af solpaneler over vinstokke, plantager eller græsarealer.

The Global Industry Manager for Renewable Energy at SICK presents sensor solutions for agrivoltaic systems.
SICKs Global Industry Manager for fornybar energi præsenterer sensorløsninger til agrovoltaiske anlæg.
The Global Industry Manager for Renewable Energy at SICK presents sensor solutions for agrivoltaic systems.
SICKs Global Industry Manager for fornybar energi præsenterer sensorløsninger til agrovoltaiske anlæg.

Solkraftanlægget kan flyttes enakset. Hældningssensorerne TMS/TMM22 fra SICK måler solpanelets hældning. Styringen tilpasser panelerne til solens position eller følger en lagret logik baseret på agrometeorologiske data. Dette fører til et optimeret energiudbytte. Modulerne kan også placeres lodret for hurtigere tørring af bladene og for at forhindre svampevækst. I tilfælde af hagl eller kraftig regn placeres solcellemodulerne vandret.

The solar system is movable on one axis and the inclination is measured by the TMS/TMM22 inclination sensors from SICK.
Solkraftanlægget kan flyttes enakset, og hældningen måles af TMS/TMM22-hældningssensorerne fra SICK.
The solar system is movable on one axis and the inclination is measured by the TMS/TMM22 inclination sensors from SICK.
Solkraftanlægget kan flyttes enakset, og hældningen måles af TMS/TMM22-hældningssensorerne fra SICK.
Farmers could use the Spotium app to view information regarding the condition of the vineyards.

De nødvendige data leveres af den agrometeorologiske sensor AgriStick samt andre komponenter som sensoren LeafWet fra SICK Mobilisis.

  • Jord- og lufttemperatur
  • Jord- og luftfugtighed • Bladfugtighed
  • Jordens pH-værdi
  • Jordens saltindhold
  • Nedbør (regn/sne)
  • Sollys
  • Belysningsstyrke
  • Støvkoncentration
  • Jordens NPK-værdi

Disse oplysninger kan nemt ses via Spotium-appen. Landmanden har derfor fuldt overblik over sin vinmarks tilstand.

 

Flere indlæg

Farming 4.0: 3D-omgivelsesovervågning for mobile landbrugsmaskiner

Læs mere

Med LiDAR-teknologien har robotterne fra Naïo perfekt overblik over omgivelserne

Læs mere

Inox-encoders positionerer mekaniske hakkeredskaber ved lugning af ukrudt

Læs mere