Mein Traktor lernt GPS

Mit etwas Geschick, Bauteilen aus dem Internet und einer Open-Source-Software halten auch ältere Maschinen die Spur

Wie von Geisterhand dreht sich das Lenkrad des Traktors kurz vor dem Ende des Feldes. Die Maschine legt eine saubere 180-Grad-Wende hin, und als sich das angehängte Hackgerät wieder auf die Erde senkt, zieht es eine präzise Spur – ohne jede Überlappung mit der bereits bearbeiteten Nachbarbahn.

Gemeinsam mit seinem Sohn wandte sich Landwirt Gerhard Hollmeier an das Mittelstand-Digital Zentrum Lingen.Münster.Osnabrück. Ausgangspunkt war der Wunsch, einen älteren Traktor des Familienbetriebs technisch aufzurüsten – nicht als Spielerei, sondern aus ganz praktischem Bedarf heraus. Unterstützt von Mitarbeitenden der Hochschule Osnabrück entwickelte sich daraus ein Projekt, das Technikbegeisterung, landwirtschaftliche Praxis und digitale Lösungen miteinander verband.

Im Rahmen des Projekts wurde der Traktor mit einem satellitengestützten Lenksystem ausgestattet. Grundlage bildet die Open-Source-Software AgOpenGPS, die eine präzise automatische Spurführung ermöglicht. Die Maschine lenkt nun selbstständig, hält die Spur zentimetergenau ein und meistert Wendemanöver am Feldende zuverlässig. So konnte direkt auf dem Hof erprobt werden, wie sich moderne GPS-Technik auch an bestehenden Maschinen sinnvoll und praxisnah nachrüsten lässt.

Begleitet und fachlich betreut wurde das Vorhaben von der Hochschule Osnabrück als zuständiger Partner des Mittelstand-Digital Zentrums Lingen.Münster.Osnabrück. Das Projekt untersuchte unter realen Einsatzbedingungen die Handhabung, Zuverlässigkeit und Alltagstauglichkeit des Systems. Entstanden ist ein anschauliches Beispiel dafür, wie Digitalisierung aus einem konkreten betrieblichen Bedarf heraus entstehen und erfolgreich umgesetzt werden kann.

Solidarische Software mit kanadischen Wurzeln

Diese offen nutzbare Software geht auf den kanadischen Farmer Brian Tischler zurück, der einen günstigeren Weg suchte, seine Zugmaschine auf satellitengestützte Steuerung umzustellen. Die Software findet sich auf der Plattform GitHub, auf der ein großer Teil der bekannten Open-Source-Softwarelösungen abgelegt ist. Sie werden von engagierten Programmierer:innen aus aller Welt weiterentwickelt und können von Menschen mit etwas Händchen für Computer jederzeit kostenfrei heruntergeladen, installiert und konfiguriert werden.

Damit der Traktor mit der Software arbeiten kann, sind mehrere Schritte notwendig. Es braucht die Geräte für die automatische Steuerung, die Antenne, Sensoren, die z. B. genau den Lenkwinkel des Traktors erkennen können. Je nachdem, ob man sich alles selbst günstig zusammensucht oder sich für einen vollständigen Bausatz entscheidet, kommen 1.500 bis 3.000 Euro an Kosten für die Hardware zusammen. Außerdem maßgeblich für den Preis ist das Windows-Tablet als Monitor. Viel günstiger als die rund 15.000 Euro, die bei einer gewerblichen Nachrüstung zusammenkämen, so die Erkenntnis des Landwirts.

Während die großen Landmaschinenhersteller für die Satellitendaten ihre Kundschaft regelmäßig zur Kasse bitten, greift die Open-Source-Software auf (in Deutschland) kostenlose staatliche Daten vom Satellitenpositionierungsdienst SAPOS zurück. Die sogenannten RTK-Korrektursignale helfen jedoch ebenso zuverlässig bei der Orientierung der Maschinen auf den Flächen.

Etwas Durchhaltevermögen ist nötig

„Man muss schon etwas Durchhaltevermögen mitbringen, bis alle Komponenten reibungslos zusammenspielen“, sagt Hannes Hollmeier, Mitarbeiter des Mittelstand-Digital Zentrums Lingen.Münster.Osnabrück. Er habe die Funktionsweise der neuen Technik erläutert und den Umsetzungsprozess fachlich begleitet. Es machte allen Beteiligten Spaß die Elemente zu installieren und dann mit einiger Geduld dem Traktor die neue Technik beizubringen. Die Kalibrierung des Systems wurde gemeinsam im Familienbetrieb vorgenommen und erwiesen sich zeitweise als herausfordernd, verlief letztlich jedoch erfolgreich.

Auf dem Hof der Familie sei die Nachrüstung insgesamt sehr positiv aufgenommen worden. Sowohl der Vater als auch der Bruder, der den Familienbetrieb künftig weiterführen wird, kommen gut mit der neuen Technik zurecht. Auch das Zusammenspiel mit einem weiteren, bereits GPS-fähigen Traktor funktioniert zur Zufriedenheit aller. Die Handhabung des selbstgebauten Systems unterscheidet sich zwar von serienmäßigen Lösungen, lasse sich aber nach kurzer Zeit sicher erlernen.

Auch bei anderen Betrieben stieß die Idee einer Nachrüstung auf Neugier, aber teilweise auch auf Zurückhaltung. Bei einem weiteren Betrieb, welcher ebenfalls vom Mittelstand-Digital Zentrum Lingen.Münster.Osnabrück begleitet wurde, fiel die Entscheidung schließlich gegen die Selbstbau- und Open-Source-Lösung. Die Betriebsleitung befürchtete, dass Eingriffe in die Steuerungstechnik des Traktors die Herstellergarantie beeinträchtigen könnten. Für ältere Maschinen, die bereits viele Jahre im Einsatz sind, stellt dies jedoch in der Regel kein Problem dar – und gerade in kleineren Betrieben sind solche langlebigen Traktoren häufig noch aktiv im Einsatz.

Unterstützung leistet eine kompetente Chatgruppe

Wer Geld sparen und selbst Hand anlegen will, sollte anfangen, machen und lernen. Dabei ist man nicht allein, wenn man sich wie Landwirt Hollmeier wie in diesem Beispiel beim Mittelstand-Digital Zentrum Lingen.Münster.Osnabrück meldet und sich unterstützen lässt. Ebenfalls nicht allein ist man durch kostenlose Telegram¹-Community. Die ermöglicht es allen, die es ausprobieren möchten, sich mit anderen auszutauschen, Fragen zu klären und von den Kenntnissen erfahrender Mitglieder zu profitieren. Im Archiv der Gruppe gäbe es darüber hinaus Fotos und Tipps für die Erst-Einrichtung bei verschiedenen Traktortypen. Rund 2.000 Menschen sind in dieser deutschsprachigen Chat-Gruppe dabei und unterstützen sich gegenseitig. Solche und ähnliche Foren gehören zu vielen Open-Source-Lösungen und ermöglichen auch denen, die nicht selbst programmieren können, den Einsatz der Software. Zugleich gewinnen Gäste und Mitglieder der Gruppe einen Einblick in die Welt der gegenseitigen Hilfe ohne Gewinnabsicht.

Updates gehören dazu

Seit der Traktor mit Open-Source-Software fährt, gab es schon mehrere Verbesserungen des Programms durch die Community. Wer will, kann sich stets ein neues Update bei GitHub herunterladen. Die Updates hätten sich gelohnt. Aber manchmal, so die Einschätzung aus dem Projekt, heiße das auch, dass man sich an neue Benutzeroberflächen gewöhnen müsse.

Wer die Software im Netz sucht, stößt schnell auch auf Anbieter, die die Anschaffung erleichtern. Zum Beispiel den Österreicher Andreas Ortner, der alle benötigten Teile auf Wunsch zusammenstellt und versendet. Alle Komponenten zusammen zu haben, erleichtere den Start sehr, findet der Landwirt. Und diesem Anbieter gehe es nicht um dicke Gewinne – das Paket sei zu einem fairen Preis zu haben.

Rechtlich ein bisschen kreativ

Wer die Software herunterlädt, erhält den Hinweis, dass sie für Versuchsprojekte geeignet ist, aber nicht für den Einsatz an realen Traktoren – aus versicherungstechnischen Gründen. Das System greift in die Lenkung des Traktors ein, weshalb besondere Vorsicht geboten ist. Im Projekt konnte dieses Problem jedoch gut gelöst werden: Das aufgeschaltete System wird mechanisch und manuell eingebunden. Für die Straßenfahrt lässt sich die Verbindung einfach deaktivieren, sodass der Traktor regulär gefahren werden kann.

Und wann rechnet sich das?

Eine Amortisierung zu berechnen, sei nicht so einfach, denn es gibt so viele Faktoren. Innerhalb von 2 bis 4 Jahren ist die Investition rein monetär wieder drin, schätzt Hannes Hollmeier. Mit der GPS-Technologie spart ein Landwirt bei Betriebsmitteln wie Diesel, Saatgut sowie Dünge- und Pflanzenschutzmittel, weil dank der genauen Spurführung 5-10 cm Überlappungen wegfallen. Auf vielen Flächen kommen sonst Maschinen und Betriebsmittel ohne solche GPS-Technik doppelt zum Einsatz. Das addiert sich auf viele Quadratmeter und verursacht finanzielle Kosten und andere Nebenwirkungen. Wer mit GPS-Unterstützung auf dem Traktor sitzt, ist hinterher auch weniger erschöpft oder kann leichter Mal eine Stunde dranhängen. Es bleibt mehr Zeit die Arbeit und das Anbaugerät zu überwachen. Die Technik macht auch Spaß und motiviert v.a. jüngere Kolleg:innen. Das alles mitgedacht, ist die Investition ihr Geld noch schneller wert.

1 Telegram ist ein cloudbasierter Messenger, der Gruppenchats und themenspezifische Communities ermöglicht. [Quelle: https://telegram.org/]

(c) Fotos: Mittelstand-Digital Zentrum Lingen.Münster.Osnabrück

Weitere Infos und Links

Link zu GitHub:
https://github.com/AgOpenGPS-Official/AgOpenGPS

Hier gibt es einen Bericht des Digitalzentrums zum Projektverlauf:
https://digitalzentrum-lmo.de/2024/04/15/kostengunstiges-precision-farming-nachrusten-eines-lenksystems/

Hier berichten Youtuber aus ihrer Praxis mit AGOpen GPS:
Mehrteiliger deutschsprachiger Film von Sven Mayer:
https://www.youtube.com/watch?v=4CDCfVRDLOE&list=PLWqfe_Wbv1MadReqwgIq5Aq_gqg-6Ldd2

Der Schweizer Andi erzählt von seinen Erfahrungen und allen Schritten zur Installation von AGOpenGPS – knapp 58.000 Viewer:innen:
https://www.youtube.com/watch?v=MYln0H_jANg

Der Österreicher Lukas berichtet hier:
https://www.youtube.com/watch?v=ACHJRRm09uI

Zusammenfassender Erklärfilm (englisch):
https://www.youtube.com/watch?v=iN2cZ8avHag