Im vernetzten Stall ackern die Knechte 18 Stunden am Tag

Stallroboter und Ackerdrohnen sind die Knechte der Zukunft. Zu Besuch auf dem Hof im Zürcher Oberland, wo sie gerade eingearbeitet werden.

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Ottilia wartet geduldig, bis sie an der Reihe ist. Mit einem Klicken öffnet sich die Gittertür, und ihre Vorgängerin verlässt die Anlage. Nun ist es so weit. Gemächlich trottet sie in die Einrichtung. Dabei bemerkt sie kaum, dass sich hinter ihr das Gitter schliesst, denn ihre Schnauze steckt bereits tief im leckeren Kraftfutter am Ende des hochmodernen, automatischen Melksystems.

Die Kühe entscheiden selber, wann sie die Anlage betreten und sich melken lassen. Mehrmals am Tag. Der Melkroboter stellt sich dann automatisch auf die Euterhöhe und den Zitzenabstand ein. Um den Hals tragen hier alle 50 Kühe dieser Gruppe einen sogenannten Transponder mit einem quadratisch gelben Plättchen und dreistelliger Nummer.

Stellt sich automatisch auf die Euterhöhe und den Zitzenabstand ein: Der Melkroboter. Foto: Dominique Meienberg

18 Stunden putzen

Der Einsatz digitaler Hilfsmittel in der Landwirtschaft, auch Smart Farming genannt, ist ein Forschungsschwerpunkt von Agrovet-Strickhof in Eschikon bei Lindau ZH. Dies ist eine Kooperation zwischen dem Strickhof, der ETH Zürich und der Universität Zürich, die zusammen ein Kompetenzzentrum bilden.

Zum Bauernhof 4.0 gehört auch ein Entmistungsroboter, der gerade seine Runden dreht. Was aussieht wie ein überdimensioniertes Spielzeug für den viel beschäftigten Landwirt, erweist sich als nützliche Hilfe, um die Hygiene zu verbessern: Ohne Zugseil und nur mithilfe von Wasser und Schiebern befreit der Roboter auf programmierten Routen den Spaltenboden vom Kuhmist – und arbeitet 16 bis 18 Stunden pro Tag.

Dreht im Forschungsstall seine Runden: Der Entmistungsroboter. Foto: Dominique Meienberg

«Der Boden ist viel sauberer und auch für die Tiere angenehmer zum Laufen, weil dieser weniger glitschig ist», sagt Susanne Meese, Projektleiterin bei Agrovet-Strickhof. Das minimiere die Gefahr, dass eine Kuh ausrutsche und sich verletze. Sie wollten unter anderem aber auch untersuchen, ob der Roboter einen positiven Effekt auf die Milchproduktion habe, sagt sie weiter. In erster Linie seien diese Roboter jedoch eine grosse Arbeitserleichterung für die Stallarbeiter.

Neben Robotern und Messgeräten gibt es hier vielerorts auch Monitore und Kameras, um das Verhalten der Tiere zu beobachten. Die Kühe haben sich an die Überwachungssysteme und digitalen Knechte längst gewöhnt. Es scheint sie nicht zu stören, dass ein silberfarbenes Ungetüm mit zwei nach vorn abstehenden Greifarmen am Boden den Stall entmistet und ein anderer, ein Meter grosser Roboter unmittelbar vor ihren Köpfen regelmässig das Heu oder die Silage wieder hinschiebt.

Schiebt das Heu wieder zurück, das Kühe beim Essen wegwischen: Ein Futteranschieberoboter. Foto: Dominique Meienberg

Ist ein solcher Futteranschieberoboter tatsächlich notwendig? «Manche Kühe sind beim Fressen richtige Primadonnen», sagt Meese. Eine Kuh sucht immer das beste Futter heraus. Liegt dies ganz unten im Haufen, wischt sie das Darüberliegende weg. Das gibt mit der Zeit ein ziemliches Chaos. Hinzu kommt, dass die Gruppe entspannter ist, wenn alle immer gleich viel zum Fressen haben. Dadurch gebe es weniger Gerangel um die besten Futterplätze. Die Stallroboter trügen somit auch zu einer stressfreieren Nutztierhaltung bei.

Der Melkroboter stellt auch
gleich fest, ob eine Kuh gerade brünstig ist.

Inzwischen ist Ottilia fertig und lässt sich von einer automatischen Bürste massieren. Dank der Transponder weiss das Sensorsystem zu jeder Zeit, welche Kuh gerade gemolken wird und wie viel Milchleistung sie erbringt. Zudem überwacht es den Gesundheitszustand der Euter. So gelangt einerseits keine Milch von Kühen in den Tank, die unter einer bakteriellen Entzündung der Milchdrüse leiden. Andererseits kann eine infizierte Kuh rechtzeitig erkannt und gezielt behandelt werden. Der Melkroboter stellt auch fest, ob eine Kuh gerade brünstig ist, indem er die Werte des Geschlechtshormons Progesteron in der Milch misst. Diese Information ist wichtig, um die Erfolgsrate bei der Besamung zu erhöhen.

Doch damit nicht genug: «Wir schauen hier auch ganz genau hin, was die Kuh frisst und was sie ausscheidet», sagt Meese. Denn das Methan, das Nutztiere weltweit ausstossen, ist ein potentes Treibhausgas. Darum untersuchen Forscher bei Agrovet-Strickhof in speziellen Respirationskammern unter anderem, ob sich durch unterschiedliche Zusammensetzung des Futters die klimarelevanten Emissionen der Tiere reduzieren lassen. Und dies ohne die Milch- sowie Fleischqualität negativ zu beeinflussen.

Weniger Pestizide

Die digitalisierte und automatisierte Landwirtschaft soll dem Bauern nicht nur die Arbeit erleichtern, sondern ihm auch helfen, trotz schwieriger Umweltbedingungen das Produktionsniveau zu halten oder zu steigern. «Sie führt auch zu einem effizienteren Einsatz von Dünge- oder Pflanzenschutzmitteln», sagt Frank Liebisch von der ETH Zürich. Er zeigt nun das Versuchsfeld, das unweit des Hightechkuhstalls steht und aus dessen Ecken vier 24 Meter hohe Masten ragen. Auf diesem Acker verfolgen er und seine Kollegen mit Kameras und Sensoren das Wachstum der angebauten Pflanzen.

An den Kabeln über dem Feld bewegt sich an 100 bis 150 Tagen pro Jahr eine Seilkamera mit Hightechsensoren. «Diese Spidercam kennt man seit Jahren von den Fussball-Weltmeisterschaften», sagt er. Doch hier überwache sie die Kulturpflanzen, und der ausgetüftelte Sensorkopf ist mit einer Farbbild-, Multispektral- und Wärmebildkamera sowie zwei Spektrometern ausgestattet. Bei Bedarf kann zudem ein 3-D-Laser-Scanner zugeschaltet werden. «Da entgeht uns kein Blattfleck», sagt Liebisch und freut sich.


Video – Der Bauernhof wird digital


Mit der Spidercam können Bauern den Entwicklungszustand der Pflanzen und die Bodenbedeckung sehr präzis messen. So registriert die Infrarotkamera Änderungen bei der Verdunstung und der Stoffwechselrate der Pflanzen und kann dadurch möglicherweise Krankheiten früh erkennen. Bei Pilzkrankheiten sollen die Farbspektrometer Verfärbungen der Blätter schnell entdecken. Alternativ setzen die Forscher in Lindau Drohnen ein, um auch an anderen Standorten den Zustand der Pflanzen zu beobachten.

«Heutzutage werden von den Bauern nach wie vor ganze Felder einheitlich gedüngt», sagt Liebisch. Das sei ineffizient und könne zu Umweltproblemen führen. Wenn der Zustand der Pflanzen jedoch aus der Luft exakt gemessen werde, sei eine punktgenaue und sparsamere Düngung möglich.

Genauso effizient soll dereinst auch Unkraut getilgt werden: Ein Roboter, so die Vision, empfängt von einer Drohne den genauen Standort des Unkrauts, das zwischen den Kulturpflanzen wuchert. Sobald er die Angaben erhält, tuckert er los, um das Unkraut auf dem Feld mechanisch oder chemisch gezielt zu zerstören. Ein solcher Roboter wurde in Feldversuchen in Deutschland, Frankreich, Italien und in der Schweiz bereits getestet. «Es funktionierte erstaunlich gut», erklärt Liebisch.

Roboter auf Biohöfen

Melken, messen, wägen, Mist karren, Unkraut tilgen und Pflanzen düngen – das sind Arbeiten, die der Landwirt heute macht. Smart Farming soll die Bauern entlasten und Routinearbeiten automatisieren und optimieren. Während der Mistroboter auf vielen Höfen bereits im Einsatz ist, wird der Unkrautvernichter sehnlichst erwartet. Gerade von Biobauern, die keine Pestizide einsetzen und Kulturpflanzen bis heute mechanisch und teilweise auch noch manuell vom Unkraut befreien müssen.

Für den täglichen Einsatz auf den Bauernhöfen ist dieser Roboter aber noch nicht bereit. Die ETH betreibe Grundlagenforschung, sagt Liebisch. Darum seien sie der Zeit oft zehn Jahre voraus. Doch die Digitalisierung schreite vielerorts voran, und fast alle Landwirte in der Schweiz benützten bereits diverse unterstützende Software oder Apps und arbeiteten mit vernetzbaren Geräten. Dann muss der Agraringenieur los. Gleich werde eine Drohne ausgeflogen, um einen neuen Sensor zu testen.

Erstellt: 13.11.2018, 09:20 Uhr

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