Trecker ohne Fahrer: Autonome Landmaschinen

So halfen Studenten aus Lingen der Firma Krone bei der Entwicklung

Im Emsland gibt es viel Landwirtschaft. Deshalb gehören Trecker zum alltäglichen Bild. Aber Landmaschinen ohne Fahrer? Genau das haben die Firma Krone aus Spelle und das Partnerunternehmen Lemken entwickelt - und der Campus Lingen hat auch einen Teil dazu beigetragen.

 

Studenten am Campus Lingen hatten im vergangenen Jahr die Gelegenheit, in Zusammenarbeit mit dem Landmaschinenhersteller Krone das Thema autonomes Fahren auf dem Acker zu behandeln. Die Teilnehmer des Projektes sprechen darüber, warum die Sensorik für die fahrerlose Maschine so entscheidend ist, wie sie vorgegangen sind und was die Landmaschine ohne Fahrer ist.

 
Das autonome Fahren auf dem Feld ist technisch kein großes Problem mehr. Größer sind die Probleme beim Steuern und Überwachen der Anbaugeräte und bei der Sicherheit. So müssen die Fahrzeuge Gefahren sicher erkennen und diese entweder umfahren oder die Maschine stoppen.

 

Landmaschinen ohne Fahrer?

Zwei Fahrzeuge hat die Firma Krone aus Spelle mit dem Partnerunternehmen Lemken entwickelt. Die sogenannten „Verfahrenstechnischen Einheiten“ (VTE) sind noch Teil einer Konzeptstudie der beiden Unternehmen. Das bedeutet, sie sind noch nicht für den Verkauf gedacht.

 

In einigen Jahren könnten die smarten Geräte nach Überzeugung der Entwickler zu einer deutlichen Arbeitsentlastung der Landwirte beitragen. Gerade vor dem Hintergrund, dass die Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe weiter sinkt und diese folglich für immer größere Ackerflächen zuständig sein werden.

 

Gleichzeitig wollen Krone und Lemken eine Antwort auf den drohenden Fachkräftemangel in der Branche bieten. „Anstatt lange Arbeitstage auf dem Feld zu verbringen, kann sich der Landwirt zukünftig als Systembetreuer auf die Kontrolle der VTE konzentrieren, die eine gleichbleibende Arbeitsqualität liefert“, sagt Eva Schröer-Merker. Sie ist Projektmanagerin bei Krone und hat die Konzeptfahrzeuge begleitet.

 

Das Fahrzeug von Korne und Lemke: Was ist die VTE? 

In Spelle steht derzeit eine der Maschinen. Diese hat einen 230-PS-starken dieselelektrischen Antrieb verbaut, der vier 38-Zoll-Rädern in Bewegung setzt. Die Bedienung der VTE läuft über ein sogenanntes Planungstool, das über einen Tablet-PC einsehbar ist. Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 12 km/h zieht die VTE ihre Bahnen und kann als Schub- als auch in Zugfahrt benutzt werden.

 

Sensorik bei autonomen Fahrzeugen: Wofür ist das wichtig?

„Die Sensorik spielt eine entscheidende Rolle beim autonomen Fahren, da sie dem Fahrzeug ermöglicht, seine Umgebung wahrzunehmen, zu interpretieren und darauf zu reagieren“, erklärt Professor Ralf Buschermöhle vom Campus Lingen. Er und Professor Steffen Geiser haben das Projekt der Studierenden betreut.

 

Woran haben die Studenten der Hochschule gearbeitet?

Vier Masterstudierende haben zur Gefahrenerkennung geforscht. Dabei lag ihr Fokus auf dem Menschen. Die VTE soll in zukünftigen Einsätzen Personen erkennen, während das Gerät auf dem Feld ist.

 

 „Durch die kontinuierliche Überwachung der Umgebung können autonome Fahrzeuge potenziell gefährliche Situationen frühzeitig erkennen und angemessen reagieren, um Kollisionen zu vermeiden“, sagt Buschermöhle. 

 

Wie sind die Studenten vorgegangen?

Die Studierenden haben nicht direkt mit der VTE gearbeitet, sondern haben die Funktionen der VTE simuliert. Diese Simulation ermöglichte es den Studierenden, die fahrerlose Maschine zu verstehen und zu testen, ohne direkt mit dem realen Fahrzeug arbeiten zu müssen. Dazu haben sie eine Kamera an einem Traktor montiert, um während der Fahrt Aufnahmen zu machen. Anschließend haben sie ein Computerprogramm geschrieben, das es ermöglicht, Personen während der Fahrt zu erkennen.

 

Um Ergebnisse zu erzielen, haben die Studenten mehrere Versuche unternommen, und das zu unterschiedlichen Tageszeiten. „Das Fahrzeug soll zu jeder Tages- und Nachtzeit fahren können und die Umgebung erkennen. Deshalb haben wir es tagsüber, in der Dämmerung und nachts fahren lassen“, erklärt Justus Leskow. Er arbeitete mit drei weiteren Studierenden an dem Projekt.

 

Bei den Versuchen haben sich Testpersonen an den Feldrand gesetzt und das Programm musste diese erkennen. Nicht bei jedem Anlauf ist es gleich geglückt: „Das Programm muss auch erst lernen und deswegen brauch es die vielen verschiedenen Szenarien“, ergänzt Leskow. 

 

Zukunft des Projektes: Was passiert mit den Ergebnissen?

Das Projekt wurde nun nach einem Jahr abgeschlossen. Die Versuche haben gezeigt, dass es möglich ist, die Sensorik zu trainieren und das Fahrzeug in der Lage wäre, Personen zu erkennen. Aufgrund finanzieller Einschränkungen seitens der Hochschule sind keine weiteren Tests möglich, wie Buschemöhle erläutert. Krone wird nun mit den gesammelten Daten weiter forschen, heißt es von Eva Schröer-Merker.

 

 

 

Foto: Cara-Celine Kreth/NOZ
Quelle: Lingener Tagespost/NOZ