MESSTECHNIK & ANALYTIK



 Automatisierungslösungen für die Landwirtschaft 

Präzise Messdaten im Einsatz

akYtec bietet der Landwirtschaft ein großes Spektrum an Automatisierungskomponenten an. Quelle: akYtec GmbH

Von der Tröpfchenbewässerung auf dem Feld über die Klimasteuerung in Kartoffellagern bis zur Stallüberwachung: Regler und Sensoren von akYtec verbessern die Effizienz landwirtschaftlicher Prozesse.

Die Landwirtschaft hat sich in den vergangenen Jahrzehnten stark gewandelt: Immer weniger Betriebe bewirtschaften immer größere Flächen. Gleichzeitig haben viele Höfe Probleme, genug Fachkräfte zu finden. Der steigende Wettbewerbsdruck zwingt sie zudem, so effizient wie möglich zu wirtschaften. Viele Landwirte sind deshalb dazu übergegangen, zumindest einen Teil ihrer Prozesse zu automatisieren.


Kundenspezifische Automatisierungslösungen

Heute leistet Automatisierungstechnik einen wichtigen Beitrag zur Produktivitätssteigerung in der Landwirtschaft. Die Basis der Anwendungen bilden leistungsstarke MSR-Komponenten wie Controller, Sensoren und E/A-Module. Auf die Entwicklung und Fertigung dieser Produkte hat sich die akYtec Gesellschaft spezialisiert. Das Unternehmen liefert unter anderem SPSen, Kleinsteuerungen, Temperatur- und Drucksensoren sowie digitale Prozessanzeigen – nicht nur für die Landwirtschaft, sondern auch für zahlreiche Anwendungen in der Industrie.

Das Unternehmen realisiert zudem kundenspezifische Komplettlösungen im Agrarbereich – zum Beispiel ein kabelloses Überwachungssystem, das zur Kontrolle von Kuhställen eingesetzt wird. Die Automatisierungslösung ermöglicht ein lückenloses Monitoring der Haltungsbedingungen und garantiert dadurch die optimale Versorgung der Tiere. Zu den erfassten Parametern gehören Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, der Wasserdruck im Versorgungssystem und der Status der technischen Systeme.

Über den PR200-Controller liefern die Drucksensoren genaue Messwerte an die SPS. So kann der optimale Wasserdruck für alle Bewässerungsleitungen eingestellt werden. Quelle: akYtec GmbH

Überwachung aus der Ferne

Dazu haben die Spezialisten alle Gebäude des landwirtschaftlichen Betriebs mit einem Dispatching-Panel ausgestattet, in dem sich Mx210-Module und ein Netzwerk-Gateway befinden. Die technischen Systemparameter der jeweiligen Bereiche werden von Eingangs-/Ausgangsmodulen mit Ethernet-Bypass-Technologie überwacht. So ist sichergestellt, dass die Datenübertragung auch beim Ausfall eines Moduls kontinuierlich weiterläuft. Die gesammelten Daten werden über die Cloud visualisiert, die allen Kunden kostenlos zur Verfügung steht. Neben den digitalen E/A-Modulen und dem Gateway umfasst das gesamte Überwachungssystem auch Temperatur- und Drucksensoren.

Das Überwachungssystem lässt sich aus der Ferne via Smartphone, Tablet oder PC steuern und über die Cloud flexibel an zukünftige Anforderungen anpassen. Ein weiteres Merkmal der Automatisierungslösung ist die Systemoffenheit: Die Komponenten können problemlos mit Komponenten und Bauteilen anderer Hersteller kombiniert werden.


Kartoffellagerung geregelt

Milchviehbetriebe sind aber nur einer von vielen Bereichen in der Landwirtschaft, in denen Automatisierungstechnik zum Einsatz kommt. Bei der Klimaregelung in Kartoffellagern leisten MSR-Lösungen des Unternehmens ebenfalls wertvolle Dienste: Sie sorgen beispielsweise dafür, dass bestimmte mikroklimatische Parameter wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit stets im gewünschten Bereich bleiben. Das ist wichtig, um eine hohe Produktqualität zu erzielen, denn Kartoffeln reagieren sehr empfindlich auf Änderungen in der Lagerumgebung.

Die Automatisierungslösung für die Kartoffellagerung umfasst ein Steuerpult sowie Temperatur-, Feuchtigkeits- und CO₂-Sensoren und verschiedene E/A-Module. Diese verstärken und filtern die Sensorsignale und wandeln sie in digitale Formate um. Neben der Temperatur der Kartoffeln und der Umgebung messen die Sensoren auch den CO₂-Gehalt der Luft. Ist die Kohlendioxidkonzentration zu hoch, entfernt ein EC-Ventilator überschüssiges CO₂. Dadurch werden Verfärbungen verhindert und die Kartoffeln bleiben optisch ansprechend für den Verkauf.

Sensoren wie der Druckmessumformer PD121 von akYtec überwachen u. a. landwirtschaftliche Anwendungen. Quelle: akYtec GmbH

Einhaltung der Werte

Nach der Ernte und der sogenannten Wundheilungsphase werden die Knollen für die dauerhafte Lagerung heruntergekühlt. Damit die Kartoffeln in dieser Zeit nicht anfangen zu keimen, müssen Temperatur und Feuchtigkeit auf einem ganz bestimmten Wert gehalten werden. Sensoren des Unternehmens erfassen beide Parameter kontinuierlich und melden Abweichungen über die angeschlossenen E/A-Module an das Steuerpult. Auf Basis dieser Informationen schaltet das Steuerungssystem in den jeweils geeignetsten Betriebsmodus. Zu den Modi gehören Umluft, Belüftung, Kühlung, Befeuchtung oder Trocknung, Heizung und Frischluftzufuhr. Die Anzahl der benötigten E/A-Module richtet sich nach der Anzahl der installierten Sensoren und der Kapazität des Lagers.


Bewässerung erfolgt vollautomatisch

Eine wertvolle Unterstützung bietet die Automatisierungstechnik Landwirten auch beim Thema Bewässerung. Die künstliche Wasserzufuhr wird in Zeiten des Klimawandels und zunehmender Dürreperioden immer wichtiger – besonders beim Anbau von Kartoffeln und Gemüse. Hochmoderne vollautomatische Tröpfchen-Bewässerungssysteme mit Modulen und Geräten des Unternehmens sorgen für hohe Erträge und niedrige Wasserkosten. Die Bewässerungssysteme arbeiten auf Basis von Echtzeitdaten und stellen sicher, dass jede Pflanze genau die Wassermenge erhält, die sie benötigt.

Die E/A-Module der Produktserie Mx210 von akYtec eignen sich sowohl für zentrale als auch für dezentrale Automatisierungssysteme. 
Quelle: akYtec GmbH

Sicherheitsmechanismus verhindert Schäden

Das Herzstück der Systeme bilden ein leistungsfähiger Regler und besonders robuste Drucksensoren. Die Bewässerung startet automatisch, sobald die Feuchtigkeitssensoren eine geringe Bodenfeuchte messen. Bevor die Wasserpumpe anläuft, greift jedoch ein Sicherheitsmechanismus: Sensoren prüfen, ob ausreichend Wasser in den Leitungen vorhanden ist und ob der Druck im Sandfilter einen vordefinierten Wert nicht überschreitet.

Ist einer dieser Werte kritisch, wird die Pumpe am Anlaufen gehindert oder abgeschaltet. Gleiches gilt, wenn der Sandabscheider nicht funktioniert. Neben dem Abschalten der Pumpe schließt das Selbstschutzsystem das Rückschlagventil und öffnet das Bypass-Ventil. Die Sicherheitsmechanismen stellen sicher, dass die Bewässerungsanlage auch dann intakt bleibt, wenn Teile davon nicht mehr funktionsfähig sind.​


Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit

Das vielseitige Produktprogramm unterstützt Landwirtschaftsbetriebe dabei, ihre Produktivität deutlich zu steigern. Mithilfe der Automatisierungstechnik aus Hannover können Bauernhöfe und Agrarbetriebe deutliche Effizienzsteigerungen erzielen, ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern und sind damit bestens für die Zukunft aufgestellt.

Autor


Alex Holm

Geschäftsführer, akYtec GmbH