Off-Highway Nutzfahrzeuge und Agriculture

Die Landwirtschaft steht weltweit vor großen Herausforderungen. Steigender Nahrungsbedarf, Klimawandel, endliche Ressourcen, Fachkräftemangel und nicht zuletzt Umweltschutz sind Faktoren, die die Landwirtschaft extrem beeinflussen. Hochmoderne Technologie kann dabei helfen, die Herausforderungen zu meistern – und IAV hat auf diesem Sektor Lösungen für die Landwirtschaft der Zukunft.

Bedingt durch den wachsenden Bedarf der Welt für die Versorgung mit Nahrungsmitteln und die endlichen sowie heute bereits erschlossenen Ressourcen der landwirtschaftlichen Nutzflächen, sind Steigerungen der Erträge nur durch eine effiziente Nutzung von Maschinen, Anlagen und Ackerflächen möglich. Der sichtbare Fachkräftemangel oder auch pandemische Ereignisse bewirken zusätzliche Engpässe während der Erntekampagnen und saisonaler Anforderungen. Gleichzeitig müssen wir auch unsere Umwelt schützen und langfristig erhalten. Dabei spielen der Einsatz von Pestiziden und Herbiziden, die Bodenverdichtung von schweren Landmaschinen und die Emissionen von Verbrennungsmotoren mit fossilen Brennstoffen eine offensichtliche Rolle. Je nach Anwendungsfall werden gesellschaftliche, politische und wirtschaftliche Kriterien darüber entscheiden, wo größere Einzelmaschinen und wo Maschinenschwärme zum Einsatz kommen.

Sicher ist aber, dass für solche Lösungen, unabhängig von ihrer zu erwartenden Ausprägung, die weitere Automatisierung der Maschinen und Geräte, deren Vernetzung, neue Sensortechnik und Sensorauswertungen sowie die Bildung neuartiger Antriebskonzepte benötigt wird. Nur mit speziellen und angepassten Lösungen sind die gesellschaftlichen Herausforderungen bzgl. Umweltbelastungen und Produktivitätssteigerung erfüllbar. Sicher ist aber, dass für solche Lösungen, unabhängig von ihrer zu erwartenden Ausprägung, die weitere Automatisierung der Maschinen und Geräte, deren Vernetzung, neue Sensortechnik und Sensorauswertungen sowie die Bildung neuartiger Antriebskonzepte benötigt wird.

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Die Landtechnikbranche stellt in vielerlei Hinsicht den Vorreiter neuer Techniken und Technologien dar – und das immer unter den Gesichtspunkten Steigerung der Produktivität, Zuverlässigkeit und Effizienz. Dies ist eine zusätzliche und besonders in wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Hinsicht erhebliche Herausforderung. Und dann existieren noch Wünsche, für die es heute keine akzeptable Lösung gibt. Man denke an das automatisierte Pflücken von Früchten, das Erkennen von Unkraut und dessen gezielte mechanische Bekämpfung.

„An vielen dieser Themen arbeitet IAV intensiv mit.“

So entwickelt und liefert IAV bereits seit 20 Jahren Geräte zur Visualisierung der komplexen Maschinendaten, der Steuerung der Maschine, für die Erfassung, Speicherung und Verarbeitung der Daten des Precision Farmings bis hin zum ISO-Terminal. Für einen OEM wurde auch eine nach ISO25119 entwickelte WLAN-Variante des ISO-Terminals realisiert, welche unter Zuhilfenahme eines speziellen ISO-Bus-Adapters auf Tablets lauffähig ist.

Da die Funktionale Sicherheit für das Inverkehrbringen von Maschinen unabdingbar ist, berät und entwickelt IAV in allen Facetten der relevanten Normen. Hier kommt besonders die Zusammenarbeit der Teilgewerke innerhalb von IAV zum Tragen. IAV besitzt auf Grund der langjährigen Tätigkeit umfangreiche Kenntnisse der ISO25119 – speziell der Landtechnik – sowie der oft in der Baumaschinenbranche angewandten ISO13849. Des Weiteren werden auch konstruktionsbezogene Sicherheitsanforderungen der ISO18497, beispielweise bei der Entwicklung von Agrarrobotern, berücksichtigt.

Im Bereich der Sensorik entwickelt und liefert IAV spezielle auf die Maschine oder den landtechnischen Prozess abgestimmte Sensoren. So sind Sensoren für die Metalldetektion realisiert worden, die nicht nur ferritische, sondern auch NE-Metalle und sogar Edelstahl detektieren können und dies in sehr rauen Umgebungen, welche eine hohe Robustheit erfordern. Ein Anwendungsfall ist das Ernten von Feldfrüchten wie Mais mit einem selbstfahrenden Feldhäcksler. Gerade der Einzug dieser Maschinen ist davon betroffen.

Auf dem Gebiet der Umfeldwahrnehmung, eine wesentliche Schlüsselkomponente für einen hochautomatisierten bzw. autonomen Betrieb von Fahrzeugen, kann IAV ebenfalls auf eine langjährige, umfangreiche Expertise zurückgreifen. Umfeldsensorik für Offroad-Anwendungen, die Fusion von Daten unterschiedlicher Quellen als auch die Auswertung dieser Informationen mittels klassischer Algorithmen oder durch den Einsatz künstlicher, neuronaler Netze sind nur einige der Funktionen, die IAV bereits in einer Reihe von Projekten gewinnbringend eingebracht hat.
Das Thema der Elektrifizierung bei Landmaschinen stellt auf Grund der hohen geforderten Dauerleistung eine spezielle Herausforderung dar. So lassen sich die 500kW Antriebsleistung eines Feldhäckslers sicher nicht batterieelektrisch darstellen. Vom Hoflader bis zum Kleintraktor lassen sich solche Lösungen aber sogar batterieelektrisch realisieren.

Da hier viele verschieden Bauformen und elektrische Anschluss- und Kapazitätsvarianten notwendig sind, entwickelt IAV ein skalierbares HV-Batteriesystem. IAV kann dies mit deutlich reduziertem Aufwand an die verschiedenen Maschinen anpassen und liefert dazu auch die notwendige Technik zur Integration.

Für größere Antriebsleistungen greift IAV auf ein umfangreiches Wissen bezüglich Brennstoffzellen oder den thermischen Prozessen bei Wasserstoff-betriebenen klassischen Motoren zurück. In beiden Varianten stellen sicher die Wasserstoff-Tanksysteme sowie die dazu notwendige Technik eine Entwicklungsaufgabe dar. IAV entwickelt solche Tanksysteme von der Beratungsleistung, über die dazugehörige Sicherheits- und Steuertechnik bis zur Auslegung der Grundbehälter.

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