10.11.2017

Cerescon stellt selektiven Ernteroboter vor

Rückansicht des Ernteroboters – unschwer erkennbar ist, wie viel Technik in diesem Gerät steckt

Im Vorfeld ist die Spannung groß – am 4. Juli sind einige Spargelanbauer aus den Niederlanden, aus Deutschland und Italien zum Hof von Martens Asperges nach Tienray (NL) gereist, um dort nähere Informationen zum Spargelernteroboter der Firma Cerescon zu erhalten und einen eigenen Eindruck von der Funktionsweise des Gerätes zu gewinnen.

Das junge niederländische High-Tech-Unternehmen präsentiert dort die erste selektive Spargelerntemaschine für die kommerzielle Anwendung. Erfinder der Technik ist Ad Vermeer, gleichzeitig auch Geschäftsführer von Cerescon. Das Unternehmen wurde im Dezember 2014 gegründet, Finanzier und Mitinhaber ist Cees Welten, ein Industrieller aus den Niederlanden. Zum Team des Unternehmens gehören Software-Experten, Mechatroniker, Mechaniker, Experten für Forschung und Entwicklung, Finanzen, Einkauf und Markteinführung.

Das Gesamtteam umfasst ca. 20 Mitarbeiter. Verantwortlich für das operative Geschäft und den Vertrieb ist Geschäftsführerin Thérèse van Vinken. Sie war über 23 Jahre tätig im Projektmanagement von Philipps, anschließend für einige Jahre unabhängige Beraterin und ist seit drei Jahren bei Cerescon. Ihr Kollege Ad Vermeer, dessen Bruder übrigens einen Spargelbetrieb führt, war ebenfalls 23 Jahre bei Philipps tätig, dort u.a. in den Bereichen Mechatronik und Engineering. Er ist der Erfinder des Ernteroboters und seit drei Jahren bei Cerescon.

Auch wenn die in diesem Jahr getestete einreihige Maschine in dieser Form nie in den Verkauf gehen soll, sind die während der Testphase gewonnenen Ergebnisse entscheidend für die Fortentwicklung, wie Ad Vermeer beim Termin auf dem Betrieb Martens betont. In Zusammenarbeit mit der Limgroup, den Betrieben Teboza und Martens sowie der Universität Wageningen war das Gerät 2017 über die gesamte Saison im Einsatz. In Zusammenarbeit mit diesen Partnern soll ein dreijähriger Test laufen, die abgelaufene Saison 2017 war in gewisser Weise ein Pilotjahr. „Wir haben viel darüber gelernt, wie unterschiedlich der Spargel wachsen kann und was der Sand für die Maschine bedeutet. Der Test wird durch die Universität Wageningen organisiert, verglichen wird die manuelle Ernte mit der automatischen Ernte.

Im Oktober 2015 wurde mit dem Bau einer sogenannten Alpha-Maschine begonnen, deren Funktionen das Spargelstechen, das Folienhandling und das unterirdische Selektieren der Spargelstangen ermöglichen sollte. Nachdem die am Projekt beteiligten Spargelbetriebe aus den Niederlanden und Deutschland erklärt haben, dass zum Folienhandling keine Automatisierung erforderlich sei und dies manuell erledigt werden könne, hat Cerescon in diesem Bereich die Weiterentwicklung eingestellt. Folgemodell ist die sogenannte Beta-Maschine, die nun in einreihiger Ausführung in 2017 getestet wurde. Cerescon arbeitet an der Fertigstellung einer dreireihigen Ausführung, die 2018 zur Verfügung stehen soll.

Nun aber zurück zum Modell, das bei Martens Asperges vorgeführt wurde. Eine der Forderungen bei der Entwicklung der Maschine war, dass die Detektoren die Spargelstangen nicht berühren sollten. Die Erkennung der Spargelstangen, auch wenn sie noch nicht die Bodenoberfläche im Damm durchstoßen haben, funktioniert nach einem von Cerescon patentierten Verfahren. Über die gesamte Dammbreite verteilt, werden 19 Taster knapp unterhalb der Oberfläche des Dammes durch die Erde gezogen. Diese Taster sind mit einem elektrischen Ortungssystem ausgestattet und klappen beim Durchfahren des Dammes vor dem Berühren einer hochwachsenden Spargelstange nach oben weg, ohne die Stange zu berühren.

Gleichzeitig damit wird ein Impuls ausgelöst und an einen robotergesteuerten Arm weitergeleitet. „Das Erkennungssystem arbeitet noch nicht zu 100 % perfekt, sicher aber zu weit über 90 %“, erklärt Ad Vermeer. Bei der Weiterfahrt stößt der Roboterarm, an seiner Spitze ausgestattet mit einem speziellen Werkzeug zum Abschneiden und Herausnehmen der Spargelstange, ein Loch in den Boden, trennt die Stange sauber von der Pflanze ab und entnimmt sie aus dem Boden. Bei diesem Vorgang wird die Stange weder seitlich noch oben gehalten. Der Boden des einem seitlich offenen Gestänge gleichenden Stechwerkzeuges wird geschlossen und damit ein Herausfallen der Stange verhindert. Im Anschluss daran legt der Roboterarm die Stange auf ein Abfuhrband ab, das die geernteten Stangen zu einer bereitstehenden Kiste transportiert, in der sie aufgefangen werden.

Gezogen wird die Maschine von einem Traktor über dessen Zapfwelle ein Generator und eine Hydraulikpumpe antreibt, die das Gerät mit Öl und Strom versorgt. Auf dem Display in der Traktorkabine kann der Fahrer erkennen, zu welchem Grad die Maschine ausgelastet ist und über eine Anpassung der Geschwindigkeit eine optimale Auslastung anstreben.

„In 2017 haben wir gelernt, dass bei warmem Wetter und vielen emporwachsenden Stangen die Roboterkapazität nicht ausreicht“, erklärt Ad Vermeer. „Daher wird die im nächsten Jahr auf den Markt gebrachte Version wahrscheinlich mit zwei Roboterarmen pro Reihe ausgestattet sein. Bei einem Test vor drei Wochen hat die Maschine für einen Arbeitszyklus (Stange stechen, aus dem Damm entnehmen, aufs Ablageband legen und wieder in die Null-Position zurückkehren) 3,5 Sek. gebraucht. Wir konnten dieses Tempo inzwischen deutlich steigern, so dass wir für ein Stechzyklus 1,6-1,8 Sek. benötigen. Unter praktischen Bedingungen ist jedoch davon auszugehen, dass zwischen den Stechaktionen auch immer wieder zeitliche Freiräume, in denen die Maschine keinen Spargel sticht, unvermeidbar sein werden, denn das Pflanzwachstum heterogen ist“, betont Vermeer.

„Dennoch halten wir uns an unserem Ziel, der Entwicklung der ersten kommerziell nutzbaren, selektiven Erntetechnik für Spargel fest und wollen im nächsten Jahr die dreireihige Version unserer Technik auf den Markt bringen“, läßt Vermeer keinen Zweifel an der Entschlossenheit des Unternehmens. „Wenn dieses Ziel erreicht werden soll, brauchen wir eine ausgereifte High-Tech. Wir müssen nun die High-Tech-Welt mit der Agro-Welt kombinieren, nur dann kann man eine solche Maschine bauen, die vollgepackt ist mit Robotertechnologie und Sensortechnik“.

Was geschieht, wenn die Spargeldämme mehrfach mit Folien bedeckt sind? Für eine Einfachabdeckung hat Cerescon eine Folienführung konzipiert. Wie soll die Technik bei Mehrfachabdeckung funktionieren? „Da haben wir Pläne, aber noch keine Lösung“, erklärt Ad Vermeer.

Man darf gespannt sein, wie die Fortentwicklung der Technik, die in dreireihiger Ausführung in der nächsten Saison erstmals zu einem Preis von 500 000 bis 600 000 € auf den Markt kommen soll, weiter verläuft. Vor dem Hintergrund der Entwicklung bei den Arbeitskosten und der Verfügbarkeit von Arbeitskräften erscheint der Ansatz zur Entwicklung einer selektiven Erntetechnik ein Gebot der Zeit. Es liegt nun bei den Entwicklern und Konstrukteuren, ob - und gegebenenfalls wann - die Technik nicht nur Praxisreife erlangt, sondern auch im kommerziellen Wettbewerb bestehen kann.

Thomas Kühlwetter