20 Hektar je Roboter und Saison: Was sich ändert, wenn die Maschine hackt statt spritzt

Beide Quellen haben denselben Roboter im Feld gehabt, den solarbetriebenen Sä- und Hackroboter FarmDroid FD20, und sie haben verschiedene Dinge gemessen.

Die LfL hat im Projekt „Erprobung, Bewertung und Optimierung von automatisierten Verfahren zur mechanischen Unkrautregulierung“ vom 1. Januar 2020 bis zum 31. Dezember 2022 vier Geräte erprobt: den FD20 in Zuckerrüben, den Naïo Oz 440 im Mais, die kameragesteuerte Hacke Robovator und die Trägerplattform Agrointelli Robotti 150D. Gefördert hat das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Tourismus. Gemessen wurden Ertrag, Restverunkrautung und Arbeitszeit.

Südzucker fährt auf dem Versuchsgut Kirschgartshausen bei Mannheim unter Leitung von Dr. Peter Risser seit mehreren Jahren alternative Verfahren der Unkrautbekämpfung in Zuckerrüben; die Ergebnisse des Jahres 2022 wurden am 31. Mai 2023 veröffentlicht. Verglichen wurden fünf Varianten nebeneinander: die Flächenspritzung, Hacke mit Bandspritzung, Hacke mit Striegel, der FD20 rein mechanisch und der FD20 mit einer Spotspray-Einrichtung. Gemessen wurde vor allem eines: wie viele Unkräuter am Ende stehen.

Eine Quelle beantwortet, ob der Roboter das Feld sauber bekommt. Die andere, was er den Betrieb kostet und spart. Beide Antworten braucht man, und keine der beiden allein reicht.

Der Unkrautdruck in Kirschgartshausen war 2022 mit 608.000 beziehungsweise 811.000 Unkräutern je Hektar bei der letzten Bonitur sehr hoch. Vor diesem Hintergrund sind die Ergebnisse zu lesen.

• Flächenspritzung, vier Nachauflaufbehandlungen: 97 beziehungsweise 99 Prozent Bekämpfungserfolg in den beiden Versuchen. Die beste Variante.
• FD20 rein mechanisch: 26.000 Unkräuter je Hektar blieben stehen. Bezogen auf den Ausgangsdruck rechnerisch rund 96 bis 97 Prozent.
• FD20 mit Spotspray: 19.000 Pflanzen je Hektar, was einem Bekämpfungserfolg von 98 Prozent entspricht.
• Hacke mit Bandspritzung, Hacke mit Striegel: laut Bericht zwischen 68.000 und 111.000 Unkräuter je Hektar — die schleppergebundenen Hackvarianten lagen also deutlich hinter dem Roboter.

Der Roboter mit Spotspray erreichte damit fast das Niveau der Flächenspritzung und sparte laut Südzucker gegenüber dieser „über 90 Prozent“ der eingesetzten Pflanzenschutzmittel.

Das ist der Satz, der die Frage neu stellt. Der Roboter hat das Feld nicht ohne Spritze sauber bekommen; die rein mechanische Variante lag hinter beiden chemischen. Was er verändert hat, ist die Fläche, auf die gespritzt wird: nicht mehr der ganze Schlag, sondern der Streifen unmittelbar an der Rübe, den die Hacke nicht erreicht. Das Mittel bleibt, die Menge fällt um mehr als neun Zehntel.

Südzucker nennt den Nachteil im selben Bericht ohne Umschweife: Die langsame Arbeitsgeschwindigkeit von circa 1 km/h bei maximal 3 Metern Arbeitsbreite begrenzt die Flächenleistung eines Roboters auf rund 20 Hektar je Kultur und Saison. Und: Der Roboter braucht trotz Autonomie eine intensive Betreuung.

Für einen Betrieb ist das die wichtigere der beiden Aussagen, weil sie die Einheit der Entscheidung festlegt. Eine Spritze ist eine Betriebsentscheidung; sie fährt über alle Schläge. Ein Roboter mit 20 Hektar ist eine Schlagentscheidung. Wer 60 Hektar Rüben hat, entscheidet nicht „Roboter oder Spritze“, sondern welche 20 Hektar der Roboter bekommt und was mit den anderen 40 geschieht — oder ob es drei Roboter sein müssen, mit dreimal Betreuung.

Die Betreuung ist dabei kein Restposten. Eine Maschine, die bei 1 km/h über Wochen auf dem Feld steht, wird nicht gefahren, aber sie wird besucht: nach dem Regen, nach dem Wildwechsel, nach dem Stein. Wer diese Besuche in der Arbeitszeitrechnung nicht führt, rechnet den Roboter zu billig. Was ein Pilot mit einer Maschine dieser Art beweisen kann und was nicht, beschreibt der Beitrag zu Pilotprojekten für Serviceroboter im Gebäude; die Logik ist auf dem Feld dieselbe.

Die LfL hat die Betriebsseite gemessen, und ihre drei Ergebnisse zum FD20 in Zuckerrüben ergänzen den Südzucker-Bericht genau dort, wo er aufhört.

Ertrag. Der Ertrag lag auf dem Niveau der ökologischen Referenzvariante. Der Roboter hat also gegenüber dem Verfahren, das er im Ökolandbau ersetzt, nichts gekostet.

Arbeitszeit. Die Einsparung betrug über die Versuchsjahre 12 bis 200 Stunden je Hektar. Die Spanne ist kein Messfehler, sondern das Ergebnis: Sie hängt davon ab, wie viel Handarbeit das Referenzverfahren im jeweiligen Jahr brauchte. In einem Jahr mit hohem Unkrautdruck ersetzt der Roboter viele Stunden Handhacke, in einem ruhigen Jahr wenige. Wer den Roboter rechnet, rechnet ihn deshalb über mehrere Jahre und nicht über die Saison, in der das Angebot vorliegt.

Gewinnschwelle. Rund 8 Hektar, mit Förderung. Das ist niedrig, und es passt zur 20-Hektar-Kapazität aus Kirschgartshausen: Zwischen 8 und 20 Hektar liegt der Bereich, in dem ein einzelner Roboter auf einem Betrieb wirtschaftlich arbeitet.

Ein Ergebnis der LfL fällt aus dem Muster und ist gerade deshalb das nützlichste für die Planung. Im ersten Versuchsjahr blieb beim FD20 „deutlich höhere Restverunkrautung“ stehen als bei der schleppergebundenen Referenz. In den Folgejahren war das Ergebnis vergleichbar.

Die Maschine war in allen drei Jahren dieselbe. Was sich geändert hat, war der Umgang mit ihr: der Zeitpunkt der Aussaat, die Einstellung des Hackaggregats, der Abstand zur Rübe, die Reaktion auf den ersten Regen nach dem Auflaufen. Das sind keine Robotereigenschaften. Es sind Betriebsroutinen, die ein Betrieb für eine Maschine, die er noch nie hatte, erst entwickeln muss.

Für die Beschaffung folgt daraus eine einfache Regel: Das erste Jahr auf einem Schlag ansetzen, dessen Ergebnis der Betrieb verkraftet, und nicht auf dem besten. Und die Restverunkrautung des ersten Jahres als das lesen, was sie ist — der Preis der Einarbeitung, nicht die Leistung des Geräts. Dass die Einarbeitung beim Betreiber bleibt und nicht im Trainingszentrum des Herstellers stattfindet, ist für Gebäuderoboter beschrieben; der Acker ist in dieser Hinsicht ein Gebäude ohne Wände.

Ein Detail des Verfahrens verändert die Arbeitsorganisation mehr als jede Leistungszahl. Der FD20 sät und hackt aus derselben Referenz: Er zeichnet bei der Aussaat die Position jedes Saatkorns per RTK auf und hackt später gegen diese Positionen — in der Reihe und zwischen den Reihen. Die Hacke muss die Pflanze nicht sehen; sie weiß, wo sie ist.

Das ist die technische Grundlage dafür, dass die Hacke näher an die Rübe kommt als ein kamerageführtes Gerät, und der Grund, warum der Spotspray in Kirschgartshausen so gezielt ausbringen konnte. Es hat aber eine Folge für den Ablauf: Der Roboter kann nur hacken, was er gesät hat. Die Aussaat mit der bestehenden Einzelkornsämaschine, die im Betrieb viermal so schnell ist, fällt für die Roboterschläge weg. Der Roboter blockiert damit nicht nur im Mai die Hackwochen, sondern schon im März die Saatwochen — bei 1 km/h auch dort.

Umgekehrt heißt das: Die 20 Hektar sind nicht 20 Hektar Hacken, sondern 20 Hektar Säen und Hacken auf demselben Gerät. Wer die Kapazität plant, plant beide Fenster, und beide fallen in dieselben Wochen, in denen der Betrieb ohnehin die wenigste Zeit hat.

Drei Einschränkungen, weil die Zahlen genau so weit tragen, wie die Versuche reichen.

Es sind Zuckerrübenversuche. Der Roboter ist im Mais (LfL: Naïo Oz 440, 75 Zentimeter Reihenabstand, RTK-Navigation) und im Gemüsebau ebenfalls erprobt worden, aber die Bekämpfungs- und Kostenzahlen oben gelten für Rüben auf zwei Standorten. Eine andere Kultur mit anderem Reihenabstand und anderem Unkrautspektrum ist ein anderer Versuch.

Es ist ein Gerät. Alle Zahlen stammen vom FD20. Ein kameragesteuertes Hackgerät am Schlepper oder ein Roboter, der nicht selbst sät, hat eine andere Kapazität, eine andere Genauigkeit an der Pflanze und eine andere Abhängigkeit von der Aussaat. Die Aussagen über die Betreuung und das erste Jahr dürften übertragbar sein; die Hektar- und Prozentzahlen sind es nicht.

Die Gewinnschwelle enthält eine Förderung. Die LfL nennt rund 8 Hektar „mit Förderung“. Ohne sie liegt die Schwelle höher, und wie viel höher, hängt von einem Fördersatz ab, der sich ändert. Der Wert beschreibt eine Größenordnung, nicht einen Beschluss. Unter welchem Regelwerk ein Feldroboter überhaupt in Verkehr kommt, ist eine eigene Frage und steht in einem eigenen Beitrag; hier ging es allein um das, was auf dem Feld passiert.