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SOILAssist – Mit intelligenter Landbewirtschaftung Bodenfunktionen sichern und verbessern

Projekt

Bonares Soilassist (c) Thünen-Institut
Bonares Soilassist (© Thünen-Institut)

SOILAssist: Nachhaltige Sicherung und Verbesserung von Bodenfunktionen durch intelligente Landbewirtschaftung – Ein Echtzeit-Assistenzsystem für die Praxis

SoilAssist ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt mit dem Ziel, den landwirtschaftlichen Bodenschutz bei der Befahrung von Ackerflächen ganzheitlich zu betrachten und negative Veränderungen der Bodenstruktur und -funktionalität frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden, sowie durch angepasstes Management zu erhalten und zu verbessern. Dem Thünen-Institut für Agrartechnologie obliegt die Koordination des Verbundprojektes, die Entwicklung des Bodenmodells sowie, in Kooperation mit den Projektpartnern, die Entwicklung des Echtzeit-Assistenzsystems. Das Thünen-Institut für Ländliche Räume verantwortet die Teilprojekte „sozioökonomische Bewertung“ und „Akzeptanz und Implementierung“. Das Verbundprojekt SOILAssist ist Teil der Fördermaßnahme BONARES des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

 

 

Hintergrund und Zielsetzung

Landwirtschaftliche Maschinen haben in den letzten Jahren und Jahrzehnten an Größe und Gesamtmasse zugenommen. In der Regel für spezielle Anwendungen entwickelt, fordern teure Spezialmaschinen hohe Auslastungsgrade und stoßen damit allzu oft an die Grenzen einer bodenschonenden Befahrbarkeit. Dies kann unter ungünstigen Bedingungen erhebliche negative Auswirkungen auf die Bodenstruktur und die vielfältigen Bodenfunktionen haben – mit ökologischen und ökonomischen Folgen für das gesamte Produktionssystem. Um die Ressource Boden nachhaltig zu nutzen,  muss die Landbewirtschaftung verstärkt auf den  Bodenschutz und die Verbesserung von Bodenfunktionen abgestimmt werden, ohne jedoch die ökonomischen Randbedingungen aus den Augen zu verlieren. Das SOILAssist-Konsortium möchte hierzu einen wichtigen Beitrag leisten.

Zielgruppe

Wissenschaft und Forschung, Bodenforschungsgemeinschaft, landwirtschaftliche Betriebe und Verbände, landwirtschaftliche Berater, Ausbildung, Politik.

Vorgehensweise

  • Untersuchen der Effekte von Mehrfachüberrollungen landwirtschaftlicher Maschinen mit unterschiedlichen Radlasten auf den Boden,
  • Ermitteln von Fahrrouten für unterschiedliche Maschinen und Fahrzeuge im Feld mit Hilfe hochauflösender GPS-Geräte,
  • Messungen mit einem Multi-Sensor-System an der Maschine (Abplattung, Spurtiefe, Gesamtgewicht, Reifeninnendruck, Kontaktfläche etc.),
  • Messungen im Feld (Eindringwiderstand, Bodenfeuchte, Heterogenitäten innerhalb des Feldes etc.),
  • Bodenuntersuchungen an ungestörten Stechzylindern,
  • Messungen im Labor, um die Veränderungen von Bodenfunktionen durch Befahrung zu identifizieren,
  • Bodenmodellierung (3D-Bodendruck, -deformation und -funktionsmodell),
  • Feldtage und thematische Workshops,
  • Erstellen von Fragebögen für Landwirte und
  • sozio-ökonomische Bewertung.

Unsere Forschungsfragen

Inwieweit kann die Anwendung von Multi-Sensor-Daten aus minimal oder nicht-invasiven Messungen eine Schätzung der Verdichtungseffekte im Boden innerhalb eines Feldes ermöglichen?

Welche Indikatoren sind geeignet, um Veränderungen in der Bodenstruktur und den Bodenfunktionen durch Fahrverkehr auf dem Feld zu bewerten? Können wir Grenzwerte für ein nachhaltiges Bodenmanagement definieren?

Wie müssen optimierte landwirtschaftliche Verfahrensketten aussehen, um Bodenfunktionen und Bodenqualität zu erhalten bzw. zu verbessern?

Können Ansätze zur Simulation von Bodendrücken und Bodendeformationen durch Befahrung und daraus folgende Effekte auf Bodenfunktionen einen Beitrag zu einem "on-board"-Assistenzsystem zur Optimierung des Schlagmanagements leisten?

Wie sehen die ökonomischen Effekte eines nachhaltigen Fahrverkehrs auf dem Acker aus und wie hoch sind die Kosten und der Nutzen eines bodenschonenden Schlagmanagements?

Vorläufige Ergebnisse

Es wird ein Echtzeit-Assistenzsystem für die Praxis entwickelt und implementiert, das mögliche negative Bodenveränderungen anzeigt und optimierte Maschinenparameter und Fahrrouten vorschlägt. Dies ermöglicht eine maximale Bodenschonung unter den gegebenen Randbedingungen. Ergänzend werden Handlungsempfehlungen abgeleitet und ein Planungssystem entwickelt, das Landwirten Entscheidungshilfen für ein vorausschauendes, bodenschonendes Management bietet. Darüber hinaus werden die sozioökonomischen Folgen unterschiedlicher Managementoptionen abgebildet und bewertet.

Links und Downloads

www.soilassist.de

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Beteiligte externe Thünen-Partner


Geldgeber

  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    (national, öffentlich)

Zeitraum

8.2015 - 7.2021

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: läuft