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Oct 05, 2023

Könnten Elektrotraktoren die Landwirtschaft revolutionieren?

Die Fahrzeuge können die Agrarlandschaft verändern, indem sie die Nachhaltigkeit verbessern und die Effizienz steigern. Naoki Nitta, Modern Farmer Eine stille Revolution rollt über amerikanische Farmen – und sie ist so gedämpft

Die Fahrzeuge können die Agrarlandschaft verändern, indem sie die Nachhaltigkeit steigern und die Effizienz steigern

Naoki Nitta, moderner Bauer

Eine stille Revolution rollt über amerikanische Farmen – und sie ist so leise, dass man vielleicht die Ohren anstrengen muss, um sie zu hören.

Obwohl Dieseltraktoren praktisch ein Synonym für Landwirtschaft sind, verändert die umweltfreundliche Technologie die Beziehung zwischen Landwirten und diesen Arbeitstieren – und vielleicht auch die Natur der Landwirtschaft insgesamt.

Eine neue Flotte von flüsterleisen und emissionsfreien Traktoren verspricht, die Landwirte von den Belastungen der konventionellen Landwirtschaft zu befreien, die weit über die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen hinausgeht. Durch die Nutzung der Technologie von Elektrofahrzeugen (EV) und Robotern tragen fahreroptionale E-Traktoren dazu bei, die Effizienz in allen Aspekten der Feldarbeit zu steigern – von der Aussaat und Unkrautbekämpfung bis hin zur Ernte und Gerätereparatur – und können den Weg zu besseren Arbeits-, Feld- und Nachhaltigkeitspraktiken ebnen .

„In Fabriken wird nicht mehr so ​​viel gebaut. Maschinen tun das, und Menschen sind da, um sie zu beaufsichtigen“, sagt Mark Schwager, Mitbegründer und Präsident von Monarch Tractor mit Sitz in der San Francisco Bay Area, das kürzlich den ersten autonomen E-Traktor auf den Markt brachte. „So sollte Landwirtschaft sein.“

Elektrotraktoren haben ihre Wurzeln in Nordkalifornien, einer landwirtschafts- und technologieintensiven Region. Solectrac mit Sitz in Sonoma County brachte das erste Modell im Jahr 2017 auf den Markt und trotz eines langsamen Starts – das Unternehmen verkaufte in den ersten vier Jahren etwa zwei Dutzend Fahrzeuge – gewannen die Verkäufe im letzten Jahr endlich an Fahrt, unterstützt durch staatliche Zuschüsse und erhöhte Produktionskapazitäten.

Die Entwicklung von E-Traktoren hinkt der Elektrofahrzeugindustrie hinterher, sagt Schwager, die die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien, Motoren und Leistungskomponenten kommerzialisiert hat. Monarch wurde 2018 weniger als eine Stunde von Teslas Werk in Fremont entfernt gegründet und konnte so auf die etablierte Produktionsbasis zurückgreifen.

Emissionsfreiheit ist ein wichtiges Verkaufsargument für jedes Plug-in-Fahrzeug. Aber da ein Dieseltraktor Kohlenstoff- und Partikelmengen ausstößt, die denen von 14 Autos entsprechen, kann der Austausch durch eine elektrische Version eine bemerkenswert große Wirkung haben, ohne dass sich die Produktivität ändert, sagt Schwager.

Der automatisch dimensionierte Akku kann mit einer einzigen 5,5-Stunden-Ladung bis zu 14 Stunden halten (Schwager weist darauf hin, dass Scheunen im Allgemeinen mit 220-Volt-Steckern ausgestattet sind) und hat je nach Nutzungshäufigkeit eine Lebensdauer von 15 bis 25 Jahren. Ein optionaler Wagen zum Transportieren einer Ersatzbatterie ermöglicht einen schnellen Austausch vor Ort bei energieintensiven Einsätzen.

Die Eliminierung von Emissionen ist nur ein Teil des Pakets. Ausgestattet mit Sensorkameras und einer vollständig digitalen Schnittstelle verfügt Monarchs Debütmodell, der kompakte Mark-V, über autonome EV-Technologie: Der vom Fahrer optionale Traktor kann für automatisierte Fahrten programmiert werden; ferngeführt durch Felder und Obstgärten zum Sprühen, Scheibeneggen oder Eggen; Oder folgen Sie den Arbeitern, während sie sich an einer Reihe von Feldfrüchten entlangbewegen, Vorräte tragen oder eine Ernte transportieren.

In einer Branche, die unter Arbeitskräftemangel und einer schnell alternden Belegschaft leidet, „wird es Stellen besetzen, die nicht besetzt werden können“, sagt Schwager. Mithilfe der autonomen Funktionen kann beispielsweise eine Person eine Flotte von Traktoren von einem Bildschirm aus steuern, um mehrere Aufgaben zu überwachen, die über einen landwirtschaftlichen Betrieb verteilt sind.

Automatisierung könnte auch dazu beitragen, Arbeiter von der Arbeit unter schwierigen Bedingungen zu entlasten, fügt er hinzu, und Landwirte dazu ermutigen, umweltfreundlichere Praktiken einzuführen. „Wenn die Mähfahrten Sie nichts kosten, muss das Unkraut viel weniger besprüht werden.“

Domenick Buck, Direktor für Küstendienste bei Coastal Vineyard Care Associates in Santa Barbara, hat kürzlich 18 der E-Traktoren zur Flotte von 40 Dieselmotoren seiner Weinbergverwaltungsgesellschaft hinzugefügt. Obwohl er festgestellt hat, dass die Gewichtskapazität des Elektrofahrzeugs beim Ziehen breiterer und schwererer Anbaugeräte begrenzt ist, helfen die Kraftstoffeinsparungen und automatisierten Funktionen – einschließlich Nachtsichtfunktionen, die es ermöglichen, die Feldarbeit über den Sonnenuntergang hinaus fortzusetzen – allesamt dem Endergebnis, sagt er. Und obwohl die Technologie bei den Arbeitnehmern Bedenken hinsichtlich der Arbeitsplatzsicherheit geweckt hat, „ist sie zum jetzigen Zeitpunkt kein Ersatz“, fügt er hinzu. „Durch die Zuweisung bestimmter Aufgaben ergänzt es das, was wir bereits haben“, und trägt dazu bei, die Angst vor Arbeitsknappheit und steigenden Arbeitskosten zu lindern.

Als biologischer und biodynamischer Betrieb „denken wir auch an unsere nachhaltigen [Auswirkungen] auf ein Grundstück“, sagt Buck, „deshalb freuen wir uns über die Reduzierung unseres CO2-Fußabdrucks.“ Und die geringere Lärmbelästigung sei ein Pluspunkt, fügt er hinzu – statt des Dröhnens und Rumpelns eines Dieselmotors „brummt dieses Ding einfach vor sich hin.“

Bei einem Grundpreis von 89.000 US-Dollar – mehr als dem Doppelten eines herkömmlichen Kompaktmodells – können die Einsparungen ihren Preis haben. Schwager weist jedoch darauf hin, dass Kalifornien großzügige Preisnachlässe bietet, die den Preis auf oder unter den Preis eines Dieseltraktors senken können. Monarch arbeitet mit anderen Bundesstaaten und der Bundesregierung an ähnlichen Programmen, der Zeitplan ist jedoch noch unklar.

Dennoch kann die Umstellung auf Elektro auch für preisbewusste Menschen funktionieren. Mit einem Grundpreis von 12.990 US-Dollar bietet der Amiga, ein Roboter-Mikrotraktor, kleinen Landwirten eine arbeitsintensive Lösung, die skaliert und an die unterschiedlichsten Bedürfnisse angepasst werden kann.

Entwickelt von Farm-ng, einem Robotertechnologieunternehmen mit Sitz in Watsonville, südlich des Silicon Valley, sieht der Amiga eher wie ein Mondrover als wie ein Kleejäter aus, wenn er durch die ländliche Landschaft rast. Die Allradplattform verfügt über ein ausziehbares Armaturenbrett und wird mit austauschbaren E-Bike-Akkus betrieben, die pro Ladung bis zu acht Stunden halten. Trotz der Größe kann der Ein-PS-Antriebsstrang eine Nutzlast von 1.000 Pfund ziehen oder transportieren und verfügt außerdem über eine Vielzahl autonomer und ferngesteuerter Funktionen.

„Wir nennen es nur ungern einen Traktor, weil wir nicht versuchen, sie zu ersetzen“, sagt Business Development Director Nathan Dorn. „Wir ersetzen Arbeiten, die präziser und schwieriger sind“ und wagen uns sogar auf neues Terrain wie Gewächshäuser und Scheunen.

Der Amiga ist in der Breite von 3 bis 7,5 Fuß erweiterbar und auf Modularität ausgelegt. Der schweißbare Stahlrahmen ermöglicht vielfältige Konfigurationen und Benutzeranpassungen und bietet Platz für Zusatzgeräte wie eine Einzelkornsämaschine, einen Dreipunkt-Powerlifter und sogar einen Fahrersitz. „Es ist ein Baustein für Landwirte“, sagt Dorn.

Zu den autonomen Funktionen gehören selbstgesteuerte und ferngesteuerte Navigation – Farm-ng entwickelt außerdem eine ähnliche Technologie, um den Blue Ghost Lunar Lander zu einem präzisen Ort auf der Mondoberfläche zu führen – sowie „Follow-me“-Funktionen.

In Kombination mit der Open-Source-Plattform von Amiga sei es eine leere Leinwand für endlose Hacks, sagt Dorn. Mit der Kamera lassen sich beispielsweise Bäume in einem Obstgarten oder Kühe auf einer Weide inventarisieren oder anhand visueller Hinweise den Reifegrad einer Ernte beurteilen. Er stellt sich vor, dass Benutzer kreative Software über den Online-App-Store des Unternehmens entwickeln, teilen und sogar monetarisieren, ähnlich wie bei einem Smartphone.

Trotz anfänglicher Skepsis seitens seiner Crew gegenüber der robotischen Ergänzung „glaube ich, dass wir zum jetzigen Zeitpunkt weitgehend einverstanden sind“, sagt Ricardo Lopez, Gemüseproduktionsleiter von Rancho Soquel. Die im Santa Cruz County gelegene, 17 Hektar große Bio- und regenerative Ranch baut eine vielfältige Palette an Feldfrüchten an – bis zu 40 Sorten in einer bestimmten Saison – darunter Tomaten, Salatblätter und Zuckererbsen.

Der Bauernhof, der Weiden und einen Obstgarten umfasst, ist für den Transport von Vorräten auf Minitraktor-ähnliche Geländefahrzeuge (RTVs) angewiesen. Aber RTVs belasten die Felder schwer, deshalb werden sie an den Rändern gehalten, sodass die Arbeiter Werkzeuge, Ausrüstung und Ernte von Hand tragen müssen.

Der kompakte und leichte Amiga hingegen ist leichtfüßig und „gibt uns Flexibilität bei spezifischen Anforderungen wie Aussaat und Anbau im Beet“, sagt Lopez. „Und die Leute freuen sich darüber, dass sie nicht mehr Kisten herumschleppen müssen.“

Für den Amiga gelten laut Dorn auch kalifornische Rabatte, die die Kosten um bis zu 90 Prozent senken können. Doch allein der Wechsel von einem Dieseltraktor bringt inhärente Einsparungen mit sich: Eine vollständige Elektroladung ist billiger als eine Tankfüllung Benzin, und durch den Verzicht auf einen Motor entfallen Wartungskosten wie der Austausch von Partikelfiltern, die sich laut Schwager auf fast 3.000 US-Dollar belaufen können. (Alle Traktoren erfordern jedoch eine hydraulische Wartung.)

Sowohl Monarch als auch Farm-ng unterstützen offen das Recht auf Reparatur – eine scheinbar seltene Position in der Branche – und bieten kostenlosen Over-the-Air-Support und Updates für Software und Betriebssysteme an. Die Fernüberwachung macht Eigentümer auch auf Probleme und Servicebedarf aufmerksam, was zusammen mit dem Rundum-Support die Technologie weniger einschüchternd, zugänglicher und erschwinglicher macht.

„Ich hatte während meiner gesamten Karriere Roboter in Fabriken und finde es unfair, dass Landwirte nicht dasselbe hatten“, sagt Schwager. „Deshalb sehe ich großes Potenzial für die Technologie, um die Landwirtschaft ins 21. Jahrhundert zu bringen.“

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