Geschichte des Precision Farming

1996

Dieses System wurde gekauft, um die automatische Dokumentation des Sprays durch Messen des Kraftstoffverbrauchs und der Arbeitszeiten zu ermöglichen und eine persönliche Dokumentation durchzuführen. In Kombination mit der Kostenberechnung und der Lagerregistrierung war dies ein zuverlässiges und einfaches System.

1998
Die Chipkarte der UNI-Control S wurde bis 1998 von Comwaes unterstützt. Als MS-DOS auf Windows 3.1 umstellte, konnte Comwaes die Chipkarte nicht mehr unterstützen und das System wurde unbrauchbar, solange keine andere Support-Firma gefunden wurde. Dacom, ein Unternehmen, das seit 1980 Anbaudokumentationnen mit fortschrittlichen IKT-Lösungen durchführt, beschäftigte einen Programmierer, der auch an der Müller UNI-Control arbeitete. Der angestellte Ingenieur stellte sicher, dass das System unterstützt wurde, damit van den Borne das System behielt.

1998 wurden die ersten Schritte zur Aufzeichnung von Feldgrenzen unternommen. ISAplan, eine französische Software, wurde für Geodaten entwickelt. In dieser Software konnten Daten verarbeitet werden. Ein Programm, das Teil von ISAplan war, war ISAGPS. Dieses Programm lief auf einem PDA, einem sogenannten I-PAC. Mit diesem PDA wurden Feldgrenzen aufgezeichnet. Da es noch kein RTK-GPS gab, waren diese Feldgrenzen auf 5 Meter genau.

Aufgrund von Kontakten mit Dacom über das Uni Control S-System wurde 1998 das Kartoffelkrankheitsmodell von Dacom ausprobiert. Hierfür wurde eine Wetterstation eingerichtet. Das Krankheitsmodell berechnet aufgrund von Wetterdaten die Infektionsrisiken. Dacom verwendet hierfür ein Punktesystem, das nach Behandlungswürdigkeit staffelt. Krankheitsanfällige Tage stehen ganz oben auf der Liste. Aufträge zur Krankheitsbekämpfung konnten in Kombination mit der Müller UNI-Control S geladen werden. Der Spritzencomputer berechnete die Menge an Sprühmittel pro Hektar. Das Pflanzenstadium, das Pflanzenwachstum und die Pflanzenposition mussten noch selbst eingegeben werden. Beide Feldspritzen, die Van den Borne besaß, waren mit einer UNI-Control S ausgestattet.

      
2000
Jacob wollte im Jahr 2000 zu Hause arbeiten. Sein Vater Louis forderte ihn jedoch auf, weiter zu studieren. Jacob ging zur HAS in Den Bosch. In seinem dritten Jahr absolvierte er ein Praktikum bei Grimme, wo er mit Ertragsmessungen beschäftigt war. Die Sensoren an der Erntemaschine wurden daher bei Van den Borne getestet, was sehr gut lief. Die Sensoren wurden gekauft und am Kartoffelroder in Van den Borne montiert.

Darüber hinaus bestand der Wunsch, Parzellen auf der Grundlage sogenannter „Stafkaarten“ der Niederlande und Belgiens zu kartieren. Dies funktionierte in der Praxis nicht, da die Grenzkarten beider Länder nicht übereinstimmten. Nach dem Scannen wurde festgestellt, dass die Feldgrenzen nicht übereinstimmen.

Die Lösung wurde bei Synoptic gefunden. Dies war eine geografische Firma aus Wageningen, die Satellitenkarten verkaufte. Diese Karten konnten verwendet werden. Der Nachteil dieser Karten war die Tatsache, dass Straßen und Wege auf diesen Karten nicht sichtbar waren. Zu diesem Zweck wurden bei Tele Atlas neue Straßenkarten gekauft. Diese Firma wurde später von TomTom übernommen.

2004
Im Jahr 2004 wurde ein Düngerstreuer gekauft, mit dem die Ausbringmenge gemessen werden konnte. Dadurch konnte genau überprüft werden, wie viel Dünger auf jeder Fläche ausgebracht wurde. Der Rauch konnte ber ISOBUS variabel links und rechts dosieren. Die Dosierung kann manuell angepasst werden. Es gibt jedoch noch keine Software, die links und rechts getrennt dosieren kann.



Es wurde ein hydraulischer Kartoffelleger von Hassia gekauft, der in den mittleren Reihen 10% mehr legen kann. Das hat den Vorteil, dass neben den Fahrgassen, wo mehr Platz für die Pflanzen vorhanden ist, mehr Pflanzen wachsen werden und so das Potential ausnutzen.

2006
In Zusammenarbeit mit PPL installierten van den Borne-Kartoffeln einen Bodenfeuchtesensor, um anschließend die Bewässerung zu steuern. Dieses Bewässerungssystem wurde von Dacom geliefert. Der Bodensensor misst die vorhandene Bodenfeuchtigkeit, so dass Trockenheit schnell erkannt werden kann.

Da immer mehr Daten mit unterschiedlichen Systemen gesammelt wurden, entschied sich Van den Borne für das Softwarepaket Farm Works Software. Mit Farm Works Software können Karten im Voraus registriert, aber auch nachträglich angepasst werden. Die Anbauplanung kann auch mit der Farm Works Software erfolgen. Der Grund für den Kauf von Farm Works Software war, dass mehr unterschiedliche Daten von verschiedenen Herstellern verarbeitet werden konnten.


2007
Um die Präzisionslandwirtschaft noch weiter in das Unternehmen zu bringen, wurde 2007 von Dammann eine neue Tandem-Spritze gekauft. Diese war mit einer Teilbreitenschaltung per GPS ausgestattet. All dies wurde mittels ISOBUS gesteuert, wodurch die Anzahl der Kabel, die vom Traktor zum Gerät führten, erheblich reduziert wurde. Die Steuerung wurde ebenfalls von ISOBUS integriert.

Diese Feldspritze hatte ein Lenkrad mit einem Fragezeichen in der Software, woraufhin Jacob begann, die Bedeutung dieses Symbols zu untersuchen. Er kam auf Reichardt. Reichardt ist ein deutscher Anbieter von GPS-Systemen. Sie lieferten das erste GPS-System, das D-GPS in Kombination mit Ultraschallsensoren verwendete. Dadurch konnte eine Genauigkeit von 2 bis 3 Zentimetern erreicht werden.


Im Frühjahr 2007 starteten wir mit einem neuen Pflug zur Vorführung.
Der neue Pflug ist eine Lemken Varitansanit 7-Schar. Wir haben mit einem Fendt 820 Vario gepflügt. Der hat eine maximale Leistung von 206 PS. Das Pflügen war dieses Jahr großartig. Das Gerät hat sich in diesem Frühjahr bewährt. Dank eines neuen Lemken-Systems, das sicherstellt, dass der beim Pflügen übliche Radschlupf von etwa 20% bis 25% auf 3% bis 5% reduziert wird, kann die gesamte Leistung optimal genutzt werden. Dies ermöglicht es, einen 7-Schar-Pflug mit Packer mit einem 200 PS starken Fendt zu ziehen. Das Pflügen der Vorgewende ist ebenfalls einfach. Wir pflügen immer mit der Furche nach innen. Mit diesem Pflug konnten wir durchschnittlich 7 km/h pflügen, gemessen mit dem Radarsensor (minimaler Schlupf). Der Pflug hat eine Arbeitsbreite von 3,75 Metern. Dies entspricht einer Pflugkapazität von etwas mehr als 2,5 ha pro Stunde. Wenn wir die Wendezeit und die Anfahrt abziehen erreichen wir eine durchschnittliche Kapazität von 2,2 ha pro Stunde. Dies gibt ihm die gleiche Kapazität wie die Spatenmaschine.



2008
Die Saison 2008 hat mit dem Einsatz von zwei Hassia SL + -Pottern begonnen. Miedema stellte den Hassia CP Mitte der Saison vor. Diese Maschine wurde gegenüber der SL + verbessert. Fehlstellenkontrolle, Fahrgassenschaltung und mehr sind Beispiele dafür. Diese Verbesserungen erhöhten die Präzision des Kartoffellegers.


Die 2007 gekaufte Spritze hatte eine GPS-gestützte Teilbreitenschaltung mit drei Meter Segmenten und wurde 2008 mit sechs von Randy Wilbrink installierten Greenseekern ausgestattet. Hierbei handelt es sich um Biomassesensoren, die die Dichte der Kultur mittels Lichtreflexion messen. Da die Greenseeker jeweils ihre eigene Lichtquelle haben, können Messungen sowohl tagsüber als auch nachts durchgeführt werden. Die verwendbaren Daten der Greenseekers werden in NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) ausgedrückt. Diese Daten wurden in der Farm Works Software verarbeitet.

2009
Nach der Testphase des Hassia CP im Jahr 2008 wurden 2009 zwei Hassia CPs gekauft. Reichardts GPS-System wurde um RTK, Real Time Kinematic, erweitert. Dies verbesserte die Genauigkeit des GPS-Systems auf eine Abweichung von 2 Zentimetern. Die Ultraschallsensoren waren daher nicht mehr erforderlich und die Benutzerfreundlichkeit wurde erhöht. Das GPS-System wurde ebenfalls um einen Lenkautomat erweitert. Dadurch konnten zwei Traktoren gleichzeitig auf demselben Feld arbeiten, ohne zu überlappen. Ein zweiter Vorteil war, dass die Kartoffeln jetzt genauer platziert werden. Infolgedessen kann weniger Ernteschaden auftreten. Da sich der Fahrer nicht mehr auf das Lenken konzentrieren muss, kann er dem Legegerät mehr Aufmerksamkeit schenken, was die Arbeitsqualität erhöht.

Da der Greenseeker nur NDVI messen kann, suchte Van den Borne Potatoes nach einem anderen, vergleichbaren Sensor, der mehrere Wellenlängen messen kann. Bei der Agritechnica in Hannover wurde daher der Kontakt zu Fritzmeier gesucht.

Seit 2009 setzen wir auch Bodenfeuchtesensoren ein. Diese Sensoren messen, wie viel Wasser sich noch im Boden befindet. Durch die Messung der Bodenfeuchtigkeit können wir einen optimalen Zeitpunkt für die Bewässerung wählen, um Pflanzenstress zu vermeiden und Wasser effizient zu nutzen. 

2010
Seit 2010 wird ein autonomes Probotiq-Fahrzeug zum Scannen des Bodens eingesetzt. Mit diesem Fahrzeug, einem Kubota, wird das Feld zum Bodenscannen überfahren. Da dieses Fahrzeug über RTK-GPS verfügt, sind die Feldgrenzen auf 2 Zentimeter genau. Nachdem die Feldgrenzen eingegeben wurden, kann der Kubota dieses Feld autonom abfahren. Das Crop-R-Programm wird verwendet, um alle Felder zuzuordnen. Dieses Programm kann alle Arbeitsgänge auf allen Feldern verfolgen, sodass die Mitarbeiter die Felder leicht finden, aber auch alle Arbeiten dokumentieren können.

Der 2010 erworbene Kubota war Teil eines Projekts, das PPL zusammen mit WUR durchführte. Zu diesem Zweck wurde der EM-38MKII von Van den Borne Potatoes gekauft. Das Projekt von PPL umfasste die Frage des Ertragspotenzials basierend auf der Bodenleitung.

Nach dem Gespräch mit Fritzmeier auf der Agritechnica wurde 2010 ein Versuch durchgeführt, bei dem alle verfügbaren Biomassesensoren am Spritzgestänge angebracht wurden. Diese Sensoren waren neben dem Fritzmeier der YARA-N-Sensor, der OptRx und der Greenseeker. Nach einem einjährigen Versuch stellte sich heraus, dass Fritzmeier der zuverlässigste Erntesensor war.

Der Kartoffelroder wurde mit neuen Sensoren ausgestattet. Die Sensoren von Grimme wurden ersetzt. Die neuen Ertragssensoren, die am AVR Puma montiert wurden, kartieren den Ertrag genauer.

Ein fortschrittliches, spezifisches Ertragsmonitoring wird verwendet, um Ertragsmessungen durchzuführen. Dieses Programm namens YieldMaster PRO wurde von Van de Borne in Zusammenarbeit mit Probotiq entwickelt. Der YieldMaster PRO funktioniert wie folgt: Wiegesensoren sind am Kartoffelroder montiert. Diese Sensoren sind unter einem Förderband an der Erntemaschine montiert. Die geernteten Kartoffeln passieren dieses und gelangen in den Lagerbunker der Erntemaschine. Die Sensoren messen den Massenstrom der Kartoffeln, die über das Förderband zum Lagerbunker der Maschine gelangen. Die Daten aus dieser Messung werden mit der Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine, der Bandgeschwindigkeit und den GPS-Informationen kombiniert.Durch diese Kombination können genaue und ortsspezifische Ertragskarten erstellt werden. Neben Ertragskarten werden auch Gewichte verschiedener Bunkerentladungen sowie Feld- und Tagessummen erfasst.



2011
Der Hassia CP, der mit einer Teilbreitenschaltung ausgestattet war, wurde 2011 GPS-gesteuert. Die Software, der HMI GPS-planting comfort, wurde installiert und stellt sicher, dass die vier Legeelemente zum richtigen Zeitpunkt ein- und ausgeschaltet werden. Zunächst werden die Konturen des Ackers eingefahren. Dann kann mit dem Legen begonnen werden und die Software stellt sicher, dass die Teilbreiten des Legers eingeschaltet sind. Zusätzlich konnte der Pflanzabstand stufenlos eingestellt werden.

Während der Ernte wurde erstmals eine Ertragsmessung mit dem Feldhäcksler der Vertragsfirma Reyrink aus Diesen durchgeführt. Dies erfolgt über ein Ertragsmesssystem unmittelbar nach der Pick-Up und eine Trockensubstanzmessung im Rohr. Ziel war es, den Ertrag auf der Versuchsfläche abzubilden, um anschließend die Düngung optimieren zu können.

Eine Studie zeigt jedoch, dass Ertragsmessungen beim Grashäckseln nicht zuverlässig sind. Das Gras auf 1 m2 wird beim Mähen und Wenden auf einer Fläche von 117 m2 verteilt. Beim Schwaden wird das gleiche Gras in zwei Schwaden aufgeteilt. Diese Untersuchung ergab daher, dass das gehäckselte Gras nicht an derselben Stelle wuchs.

Zum ersten Mal wurden Drohnen geflogen. Das Programm Nederland van Boven erklärte, wie dies funktioniert. Multispektralkameras können verwendet werden, um zu sehen, auf welchen Landflächen mehr oder weniger gedüngt werden muss. Diese Kamera kann mehrere Bandbreiten der Lichtreflexion messen, so dass Blattmasse und Pflanzenvitalität gemessen werden können. Dies geschah mit einer Drohne von Aura Imaging. Auf Basis dieser Kamerabilder wurde erstmals variabel über den ISOBUS der Feldspritze gespritzt.

2012
Danny Goris, Lohnunternehmer in Dessel (BE), kaufte einen dreiachsigen Miststreuer, der nach Applikationskarten ausbringen konnte, um noch mehr teilflächenspezifische Düngung anzuwenden. Dies ermöglichte es, Festmist variabel auszubringen. Grundlage dafür waren die vom EM-38MKII auf den Feldern gemessenen Unterschiede.

Der Düngerstreuer wurde 2012 mit einer Wiegeeinrichtung ausgestattet. Dadurch konnte genau berechnet werden, wie viel Mist  pro Fläche ausgebracht wurde.

Die zweite Neuerung beim Kartoffelanbau war die Verwendung von Schattenkarten. Kartoffeln wurden im Schatten mit mehr Abstand in der Reihe gepflanzt, da der Ertrag im Schatten ohnehin geringer ist. Es ist daher besser, an Orten mit höherem Ertragspotenzial in Düngung, weniger Verdichtung und andere Faktoren zu investieren als an Orten, an denen es kein großes Potenzial gibt.

Es wurde eine neue Dammann-Spritze gekauft, die einen Doppeltank mit Direkteinspritzsystem hatte. Dadurch konnten Düngung und Pflanzenschutz kombiniert, aber immer noch getrennt dosiert werden. Durch das Direkteinspritzsystem werden die Düngemittel und Pflanzenschutzmittel direkt in die Leitung eingebracht, sodass keine Rückstände in den Tanks verbleiben. Diese Spritze war natürlich auch mit einer Teilbreitenschaltung pro Düse ausgestattet. Sechs Fritzmeier-Sensoren wurden gekauft und am Gestänge montiert.



Es wurden neue Fritzmeier-Sensoren gekauft, die an einem Bock im Frontkraftheber montiert wurden. Der Düngerstreuer kann auf diese Weise direkt gesteuert werden, ohne dass die Daten zuerst in Farm Works Software geladen werden müssen, um Applikationskarten zu erstellen. Dies erfolgte über ein Online-System mit ISOBUS. In Kombination mit der neuen Wiegeeinrichtung, die auf dem Düngerstreuer aufgebaut war, konnte sofort festgestellt werden, wie viel Dünger pro Standort ausgebracht worden war.

Die erste Drohne wurde dieses Jahr auch von Jacob gekauft. Dies betraf die Parrot AR Drone. Diese Drohne wurde hauptsächlich als Übungsdrohne eingesetzt. Jacob benutzte sie, um Videos von den Maschinen zu machen.

Die Rüben werden erstmals mit einem Grimme Maxtron von Lohnunternehmen Van Eijck geerntet, der mit Ertragssensoren ausgestattet ist. Die kartierten Ertragsunterschiede werden genutzt, um die Düngung im Frühjahr anzupassen.

2013
Nachdem die erste Drohne 2012 gekauft wurde, wurde sie 2013 durch die DJI Phantom I ersetzt. Diese Drohne wurde auch von Jacob zum Üben des Fliegens verwendet. Er benutzte eine bessere Kamera mit Objektiv anstelle einer Gopro, um Fotos und Videos zu machen. Damit war er einer der wenigen in den Niederlanden.

Zum ersten Mal wurden Tests mit zusätzlicher Flüssigdüngung der Kartoffeln auf Basis der Daten von den Fritzmeier-Biomassesensoren an der Dammann-Spritze durchgeführt. Es scheint, dass noch viel angepasst werden muss, um optimal zu arbeiten. Die Berechnungsregeln des Fritzmeier sind noch nicht ausreichend entwickelt, um diesbezüglich gute Ratschläge zu geben.

2014
Da Agrometius ein Händler von Veris wurde, wollte Jacob den neuen Sensor auf seinen Flächen ausprobieren, um den Veriscan von Agrometius und den EM-38 von Geonics zu testen und zu vergleichen. Der Veriscan arbeitet etwas anders, nämlich destruktiv. Dadurch ist es möglich, den pH-Wert des Bodens zu messen. Für diesen Scan ist jedoch ein viel schwererer Traktor erforderlich.
Die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
 

Eigenschaft	Dualem EM-38MKII	Verisscan
Tiefe	0,5 - 1,0 m	0,3-0,9 m
pH	Nein	Ja
Bodenleitfähigkeit	Ja	Ja
Traktor	Kubota 50 PS	Traktor 150 PS
Richtigkeit	5 Meter	10 Meter
destruktiv	Nein	Ja

Ein Test wurde auch mit Miramap durchgeführt. Miramap ist auf die Erkennung von Feuchtigkeit spezialisiert. Der Scanner st der Mirascan. Dies ist ein langwelliger Radarsensor, der die Bodenfeuchtigkeit mittels niedriger Frequenzen erfasst.

Im Herbst 2013 wurde beschlossen, eine dreiachsige Dammann-Selbstfahrspritze mit Doppeltank zu kaufen. Diese Tanks hatten zusammen ein Fassungsvermögen von 12.000 Litern. Diese Maschine wurde auch mit sechs Fritzmeier-Sensoren ausgestattet. Die installierte Teilbreitenschaltung schaltet nach jeder dritten Düse. Die 2012 gekaufte Tandem-Spritze wurde ebenfalls auf diese Teilbreiten umgestellt. Die Einzeldüsen-Teilbreitenschaltung zeigte nicht die erwarteten Vorteile. Um die Funktionsweise der Teilbreitenschaltung zu demonstrieren, wurde in Grünland, das abgespritzt werden musste, das Logo von Van den Borne gespritzt.



In diesem Jahr wurde Mais mit einem Case Axial Flow geerntet. Der Lohntunternegmer Vermeulen aus Bladel kaufte diese Maschine, die mit einer Ertragserfassung ausgestattet war. Dadurch konnten Unterschiede in den Flächen festgestellt werden, die ebenfalls deutlich sichtbar waren. Die Düngung könnte dann im Frühjahr entsprechend angepasst werden.

Die DJI Phantom I wurde durch die neue Version, DJI Phantom II, ersetzt. Diese hatte eine Reihe Verbesserungen im Vergleich zur ersten Version, wie zum Beispiel einen besseren Akku. Es wurde auch zum ersten Mal mit einer Sky Hero geflogen, die für die Kartierung verwendet werden konnte. Diese Karten wurden "genäht". Dies bedeutet, dass die von der Sky Hero aufgenommenen Fotos miteinander verknüpft werden können und eine große Karte erstellt wird. Die Sky Hero verfügt auch über eine Wegpunktnavigation, sodass Sie nicht mehr mit einer Fernbedienung fliegen müssen.

Außerdem wurde 2014 ein schönes Video über die Präzisionslandwirtschaft bei Van den Borne Potatoes gedreht. Dieses Video wird unten gezeigt. 



2015
Der Dualem EM-38MKII konnte die Leitfähigkeit in 0,5 Metern und 1 Meter Tiefe messen. Störende Schichten können jedoch viel tiefer im Boden liegen. Der Dualem 21S wurde im Jahr 2015 gekauft. Dieser Bodenscanner kann Messungen in vier verschiedenen Tiefen durchführen, nämlich 0,5 Meter, 1 Meter, 1,5 Meter und 3 Meter. Dies ermöglichte einen genaueren Scan.


Ein Test wurde von Bert Rijk mit der E-bee durchgeführt. Die eBee ist ein automatisch gesteuertes, leichtes UAV, das zum Aufnehmen von Luftbildern geeignet ist. Mit der hochauflösenden 16-Megapixel-Kamera nimmt die E-Bee Bilder mit einer Auflösung von 3 bis 30 cm pro Pixel auf. Die E-Bee macht nicht nur Orthofotos, sondern auch Höhenfotos (Sensefly, 2015) .

Die E-Bee wird von Hand gestartet. Da die Flügel leicht zerlegt werden können, ist die E-Bee leicht zu transportieren.
Jacob selbst ersetzte 2015 seine DJI Phantom II durch den DJI Inspire 1. Dies ist ein Quadcopter, der maximal 3 Kilometer mit einer Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h fliegen kann. Das Fahrwerk kann zusammenfalten, sodass sich die darunter hängende Kamera um 360 Grad drehen kann. Sie können die Bilder dieser Drohne auch live über eine App auf einem Smartphone ansehen. Es können sogar zwei Controller angeschlossen werden, sodass eine Person fliegen und eine Person die Kamera bedienen kann. (DJI, 2015) Diese Drohne war auch mit Wegpunktnavigation ausgestattet. Die Felder wurden noch mit RGB-Fotos gemessen. Diese Fotos wurden verwendet, um Pflanzen zu zählen und das Wachstum pro Punkt zu berechnen.

Eine Reihe neuer Sensoren wurde im Jahr 2015 gekauft. Zunächst kaufte Van den Borne 12 neue Bodenfeuchtesensoren von Dacom. Diese Sensoren befinden sich in verschiedenen Feldern, sodass genaue Informationen an Crop-R gesendet werden.

Lemken hatte einen neuen Pflug entwickelt, der ISOBUS unterstützt. Dadurch wurde die Pflugsteuerung in das ISOBUS CCI Terminal integriert. Der neue Pflug ist der Lemken Juwel mit Fixpack. Das Geoplough X-System wurde inzwischen demontiert. Die Verdichtung der Felder wird nun anhand der Regelhydraulik gemessen.

Die dänische Firma Fasterholt kam zu Besuch, nachdem sie bei einem Vortrag gehört hatte, dass Van den Borne seit einigen Jahren mit Präzisionsbewässerung arbeitet. Sie fragten, ob Van den Borne zu einer Anwendung auf ihren Maschinen beitragen möchte. Fasterholt baut selbstfahrende Bewässerungsgeräte. Eine davon wurde 2015 getestet. Nach einer Woche wurde beschlossen, eine zweite zu kaufen.