Automatisches Parallelfahrsystem

23. Oktober 2016

Einleitung

Automatische Parallelfahrsysteme übernehmen die Lenkung des Fahrzeugs und entlasten somit den Fahrer. Zu einem automatischen Parallelfahrsystem gehören mehrere Komponenten:

  • Ein Terminal als Steuerungscomputer und zur Bedienung des Lenksystems
  • Ein GPS-Empfänger zum Empfangen der Positionsdaten
  • Ein passender Kabelbaum
  • Eine Systemlösung die den Eingriff in die Lenkung übernimmt
  • Teilweise ist weiteres Zubehör nützlich oder notwendig (z. B. ein Schalter zur Aktivierung der automatischen Lenkung, ggf. ein GSM-Modem zum Empfangen von Korrekturdaten per Mobilfunk oder ein Neigungssensor, wenn dieser nicht bereits in einer anderen Komponente integriert ist)

Aufklappen und weiterlesen über automatische Parallelfahrsysteme:

Technische Lösungen für den Eingriff in die Lenkung

Für den Eingriff in die Lenkung gibt es mehrere technische Lösungen:

  • Integriertes Lenksystem (Eingriff in die Lenkhydraulik der Arbeitsmaschine)
  • Aufsteck-Lenkrad mit Motor (wird gegen das Original-Lenkrad getauscht)
  • Lenkassistent (wird in / um das Original-Lenkrad montiert)
  • Reibrad am Lenkrad mit Motor (wird an das Lenkrad angeklappt)

Die höchste Genauigkeit wird mit dem integrierten Lenksystem bzw. dem direkten Eingriff in die Hydraulik des Fahrzeugs erreicht. In der Regel werden bei dem integrierten Lenksystem zusätzlich Lenkwinkelsensoren montiert, die die exakte Stellung der lenkenden Räder registrieren. Die Lenkwinkelsensoren verbessern das Lenkverhalten insbesondere beim Einfahren vom Vorgewende in die nächste Spur und bei sehr geringen Fahrgeschwindigkeiten z. B. zur Gemüseernte. Traktoren und Selbstfahrende Arbeitsmaschinen können ab Werk mit dem integrierten Lenksystem bestellt werden oder beim Händler vor Ort nachgerüstet werden. Die höchste Genauigkeit verlangt natürlich auch den höchsten Preis.

Eine kostengünstige und universelle Lösung zum Nachrüsten ist das Aufsteck-Lenkrad sowie der Lenkassistent. Das Aufsteck-Lenkrad und der Lenkassistent sind nicht nur preiswerte Lösungen, sie können auch in Kürze zwischen Traktoren und Selbstfahrende Arbeitsmaschinen verschiedener Hersteller gewechselt werden, so dass ein Lenksystem für mehrere Maschinen genutzt werden kann. Ob die Nachteile die Kosteneinsparungen aufwiegen ist einzelbetrieblich zu entscheiden.

Die Nachteile:

  • Lenkungsspiel verringert die Genauigkeit.
  • Das Lenkrad dreht auch bei den automatischen Lenkbewegungen immer mit und erzeugt Geräusche, beim integrierten Lenksystem bleibt das Lenkrad still stehen
  • Geringere Genauigkeit, da die Stellung der Räder meist durch die Veränderung der Positionsdaten ermittelt wird. Es gibt jedoch auch Aufsteck-Lenkräder, bei denen das Lenkrad die Stellung der lenkenden Räder kennt. Es kalibriert sich selbstständig über die Veränderung der Positionsdaten

Bei korrekter Kalibrierung und gutem Korrektursignal kann das Aufstecklenkrad und der Lenkassistent selbst bei der Aussaat zufriedenstellende Ergebnisse liefern.

Die preiswerteste Variante ist das Reibrad am Lenkrad. Es wird wie das Aufsteck-Lenkrad über einen Elektromotor angetrieben und kann ebenfalls recht einfach nachgerüstet werden. Ein großer Vorteil ist der schnelle Wechsel von einem Fahrzeug auf das Andere. Allerdings stört das Reibrad bei dem manuellen Eingriff in die Lenkung. Außerdem bringt der Schlupf zwischen dem Reibrad und dem Lenkrad weitere Genauigkeitsverluste.

Wechsel des Aufsteck-Lenkrads (Demontage / Montage)

Um das Original-Lenkrad zu demontieren, wird die Abdeckkappe in der Mitte des Lenkrads entfernt, eine Mutter gelöst und das Lenkrad abgezogen. Beim Abziehen des Lenkrads gibt es herstellerspezifische Unterschiede. Einige Hersteller verbauen eine konische Verzahnung des Lenkrads, so dass das Lenkrad meist mithilfe eines Abziehers demontiert werden muss. Bei anderen Herstellern lässt sich das Lenkrad mühelos von Hand abziehen. Zum Wechsel des Aufsteck-Lenkrads zwischen Maschinen unterschiedlicher Hersteller kann die Verzahnung des Aufstecklenkrads relativ einfach gegen eine andere Verzahnung ausgetauscht werden.
Das Aufsteck-Lenkrad ist ruck-zuck aufgesteckt und mit der Mutter festgezogen. Bei der Nachrüstung liefert der Händler, bzw. der Hersteller des Lenkrads eine fahrzeugspezifische technische Lösung, sodass der Lenkradmotor an dem Lenkstock befestigt werden kann und somit gegen Verdrehen gesichert ist. Ist das nötige Werkzeug vorhanden, so ist der Wechsel des Lenkrads schnell erledigt.

Lohnt sich ein automatisches Parallelfahrsystem für meinen Betrieb?

Viele investieren zuerst in ein Lenksystem und nutzen die Komponenten anschließend um auch Spritze und Düngerstreuer automatisch schalten zu lassen. Das macht auch Sinn.

Interessant ist der umgekehrte Weg. Durch Flächenaufzeichnung des Section Control Displays siehst du sofort wo du bei der Aussaat überlappt hast bzw. Fehlstellen hast. Ein paar Unregelmäßigkeiten bei der Aussaat machen auf den ersten Blick erstmal nicht viel aus. Wenn die Fahrgassen aber nicht im exakten Abstand zueinander liegen, kostet es Dich bei jeder Applikation sowohl Betriebsmittel als auch Ertrag durch Überlappungen. Das läppert sich. Lohnt sich also ein Parallelfahrsystem zum Drillen und für die Bodenbearbeitung? Wir haben die Beispielrechnungen für die Haupteinsparpotentiale durchgespielt, beachtet hierbei, dass es sich um eine grobe Beispielrechnung handelt die betriebsspezifisch sehr unterschiedlich ausfällt:

  • Nach unserer Testmessung “Drillen nach Spuranzeiger” waren die gemessenen Schlaggrößen (gemessen mit den Section Control Aufzeichnungen einer 27m Pflanzenschutzspritze, bereinigt um Abstandsauflagen) im Mittel 2,8% größer als die tatsächlichen Schlaggrößen
  • Ein Teil der 2,8% sind der ungenauen Aussaat geschuldet. Dieser Teil interessiert uns genauer. Ein anderer Anteil beruht auf den Überlappungen der Pflanzenschutzspritze am Vorgewende und am Keil, aufgrund der absichtlichen Überlappung für eine mindestens 100%ige Abdeckung bei wichtigen Applikationen. Hier könnte die Applikationstechnik der Pflanzenschutzspritze noch geringfügig optimiert werden.
  • Durch den Einsatz eines automatischen Parallelfahrsystems mit einem guten kostenfreien Signal konnten wir die Überlappungen von Düngerstreuer und Pflanzenschutzspritze um die Hälfte reduzieren, so dass sich die Kosten der Betriebsmittel (Saatgut, Pflanzenschutzmittel, Düngemittel,…) bei der Aussaat und bei den Pflegearbeiten um 1,4% senken. Im Beispiel ergeben sich Einsparungen bei Pflegearbeiten von ca. 750€ je 100 ha und Jahr bei einer Fruchtfolge von 70% Getreide, 20% Zuckerrüben und 10% Winterraps (errechnet anhand von Faustzahlen). 7,50€/ha sind schon mal siebeneinhalb Gründe weshalb Du Dich mit einem automatischen Parallelfahrsystem beschäftigen solltest.
  • Wenn auf einem Standardschlag 250m x 400m (= 10ha) mit einem Bodenbearbeitungsgerät von 3m Breite durch ein automatisches Parallelfahrsystem die effektive Arbeitsbreite von 2,80m auf 2,90m erhöht werden kann, ergibt das eine Einsparung von ca. 5,7%. Bei kostengünstigen 35€/ha Ø Verfahrenskosten ergibt das eine zusätzliche Einsparung von 800€ je 100ha und Jahr bei 4 Bearbeitungsdurchgängen.
  • Mit Gesamteinsparungen von >1350€ je 100ha und Jahr durch Pflegearbeiten und der Bodenbearbeitung kann bei einer entsprechenden Betriebsgröße eine attraktive Amortisationszeit für das automatische Parallelfahrsystem erreicht werden.
  • Zusätzliche Vorteile der Arbeitserleichterung bestehend aus Komfortgewinn, Zeitersparnis, und einer besseren Arbeitsqualität, insbesondere im Dunkeln, können also kostengünstig zugekauft werden.

 
Passt zu Deinem Betrieb besser ein Section Control System und / oder ein Lenksystem? Schau nach: Section Control oder Parallelfahrsystem im Agrar-Wissen.


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