Gaan autonome onbemande transportcombinaties een rol van betekenis spelen tijdens de oogst en afvoer van akkerbouw- en vollegrondsgroentegewassen? Bijvoorbeeld omdat chauffeurs voor trekkers met kippers niet te vinden zijn? Of om bodemdruk te verminderen en structuurschade te voorkomen? NPPL maakt samen met WUR een onderzoekvoorstel om komende oogst al praktijkproeven te gaan doen. Een overzicht van mogelijkheden, projecten en ervaringen rondom autonome afvoer van gewassen.

Er zijn meer dan voldoende redenen aan te voeren waarom oogstmachines zo groot en slagkrachtig zijn geworden zoals ze nu zijn. Toch komt de ontwikkeling vooral voort uit één motivatie: capaciteit. Capaciteit om in een zo kort mogelijk tijdsbestek maai- en rooigewassen van het land te krijgen omdat arealen groeien, het aantal werkbare dagen niet toeneemt en omdat het arbeidsvraagstuk steeds nijpender wordt. Afvoercombinaties groeien in gelijke tred mee en omdat capaciteitsvergroting niet in de breedte en ook niet in de hoogte kan komen, blijft veelal alleen de lengte over. Bodemverdichting en structuurschade ligt op de loer, ook in droge perioden. Kunnen autonome onbemande transportcombinaties een omslag inluiden dankzij arbeidsbesparing? En tegelijkertijd bijdragen aan minder bodemdruk en -verdichting?

Bij de hoofdfoto: Hay CLAAS Lexions-30. Met technologie zoals CartACE van Ag Leader ontvangt de chauffeur van de trekker automatisch een AB-lijn parallel aan de maaidorser om rijdend lossen te vereenvoudigen. Momenteel vooral in gebruik buiten Nederland zoals hier in het Verenigd Koninkrijk.

HWodKa: nog niet autonoom

Bodemverdichting verminderen lukt ook zonder per se in te boeten aan capaciteit door gebruik te maken van vaste rijpaden. ‘Brede toepassing vaste rijpaden kent nog veel hobbels’ kopte Boerderij onlangs. In Nederland hebben vaste rijpaden nog geen grote vlucht genomen is te lezen in dat artikel en Joost Rijk, bedrijfsleider van Boerderij van de Toekomst in Lelystad, schat dat ongeveer zestig Nederlandse bedrijven er gebruik van maken. Een aantal van die bedrijven is te vinden in de Hoeksche Waard bij leden van Stichting de Hoeksche Waard op de Kaart (HWodKa). De stichting was vooral van 2005 tot eind 2022 erg actief met projecten omtrent onder meer autonomie, transportlogistiek en bodemdrukvermindering. Vooral rond deze tijd in 2016 was er bij HWodKa veel aandacht voor autonome carriers met verschillende opbouwunits waaronder voor veldtransport. Al dan niet in combinatie met een overlaadstation. Terugkijkend komt de stichting tot de conclusie dat de ideeën te vroeg kwamen hoewel elementen eruit inmiddels wel in gebruik zijn. Zoals bandendrukwisselsystemen op kippers, het gebruik van vaste rijpaden en spuitpaden voor de afvoer van de oogst. ‘De autonomiebehoefte is er nog wel in natte periodes maar het is logistiek en technisch complex en het is (te) kostbaar. Het loskoppelen van veld- en transportlogistiek is bij ons in de regio en wellicht in geheel Nederland niet interessant vanwege de korte afstanden en de veelal voor beschadiging gevoelige producten zoals aardappelen en uien. Er is wel een overlaadwagen in gebruik tijdens de oogst van suikerbieten’, zegt een woordvoerder van HWodKa.

Slootdorp, 1978: IMAG (WUR) proefbedrijf Oostwaardhoeve gebruikt een bemande trekker op breed spoor op rijpaden die automatisch ondergrondse geleidedraden volgt.

Al het goede komt terug?

Wie in de Nederlandse historie van onderzoeken en projecten duikt, komt talloze vergelijkbare voorbeelden tegen. Zo concludeerde Wageningen Universiteit & Research (WUR) op basis van onderzoek op haar voormalige proefbedrijf Oostwaardhoeve al in 1978 dat ‘met het gebruik van rijpaden geld is te verdienen’. Daarbij volgde een bemande trekker op breed spoor automatisch ondergrondse geleidedraden. Vanaf eind jaren tachtig van de vorige eeuw startte WUR onderdeel IMAG er met het gebruik van een Engelse Dowler Gantry werktuigdrager met een spoorbreedte van 12 meter. Beide toepassingen zijn weliswaar niet onbemand of autonoom maar hebben ook bodemdrukvermindering ten doel. Het overigens niet unieke Dowler Gantry principe leeft actueel in zekere zin voort in de Duitse Nexat werktuigdrager met 14 meter spoorbreedte.

Andere voorbeelden van Nederlandse initiatieven zijn de inmiddels afgeronde projecten SMARAGD en Lasting Fields. SMARAGD, een publiek-private samenwerking die liep van januari 2017 tot en met december 2021, staat voor Slimme Mechanisatie, Automatisering, Robotisering voor een Akkerbouw met Groei en Duurzaamheid. Een van de zogenoemde werkpakketten richtte zich op aardappelen oogsten met autonome lichtgewicht machines én een haalbaarheidsstudie middels simulatie van logistieke bewegingen bij de oogst. Een economische evaluatie toonde aan dat kleine lichtgewicht oogstoperaties kunnen concurreren met conventionele mechanisatiestrategieën en dat economische haalbaarheid van Smaragd concepten zeer waarschijnlijk is op basis van de aannames in de simulaties. ‘De capaciteit ervan ligt wel aanzienlijk lager dan die van een vierrijige zelfrijdende aardappelrooier maar de lagere kosten laten toe om meerdere units aan te schaffen en tegelijkertijd te laten werken op het perceel’, staat concluderend in het eindrapport. Niettemin zien de onderzoekers het gebrek aan beschikbare mechanisatie en de beperkte capaciteit in relatie tot het aantal werkbare dagen als knelpunten. Opvolging kreeg SMARAGD in 2022 in zekere zin in het NXTGEN Hightech project dat nog loopt tot begin 2027. Onderdeel daarvan is het werkpakket ‘Handsfree autonoom oogsten vollegrondsgroente’.

Een visualisatie uit 2016 in opdracht van HWodKa van hun kijk op autonome oogstlogistiek. Terugkijkend komt men tot de conclusie dat de ideeën te vroeg kwamen. Elementen eruit zijn inmiddels wel in gebruik. Zoals drukwisselsystemen en vaste rijpaden.

Veel(al) projectmatige aanpak

Lasting Fields van Stichting Future Food Production liep van juli 2018 tot en met mei 2021 en richtte zich naast op mechanisatie voor onbereden teeltbedden en strokenteelt van gewassen, ook op lichte mechanisatie voor autonome oogstlogistiek. Wim Steverink van Steverink Techniek in Voorthuizen (Gld.) was een van de partners in zowel SMARAGD als Lasting Fields en ontwikkelde nadien verschillende ideeën en concepten waaronder een rijpaden pendelaar en een rijpaden transporter. De transporter vervoert daarbij autonoom het geoogste product van de oogstmachine naar de kopakker waar het overgeladen wordt op de pendelaar die het product vervolgens transporteert naar de opslag. ‘Het idee is nog springlevend en wanneer er financiële middelen beschikbaar komen gaan we verder met de ontwikkeling’, geeft Steverink aan.

In Noord-Brabant en Limburg werkt het AgroBOTS 2 project, een samenwerkingsverband tussen agrarische partijen, techbedrijven en netwerkorganisaties, aan de ontwikkeling en implementatie van robotica en data gestuurde oplossingen in de agrarische sector maar momenteel niet aan autonome oogstlogistiek. Dat geldt ook voor Stichting Agrofoodcluster in Emmeloord (Fl.), een samenwerkingsverband opgezet en gefinancierd door bedrijven en organisaties in de open teelt.

In de begin dit jaar gelanceerde ‘Versnellingsgroep robotisering’ werken De Nederlandse Fruittelers Organisatie (NFO), Glastuinbouw Nederland, LTO Noord, ZLTO en LLTB eraan om de ontwikkeling en adoptie van robotisering en nieuwe technologieën te versnellen. LTO Nederland presenteerde afgelopen jaar de resultaten van twee studies die zich richten op arbeid als knelpunt. Eén van de conclusies is dat ‘adoptie van robotisering/autonomisering van bedrijfsprocessen ter aanvulling of vervanging van arbeid in agrarische sector langzaam gaat. De beschikbare technologie is nog te onvolwassen’. LTO is ook projectdeelnemer in de gemeente Hollands Kroon (N.-H.) waar het samen met Greenport Noord-Holland Noord, Microsoft en sectororganisaties onder meer bodembesparende technologieën aan wil jagen. Microsoft ondersteunt hen daarbij twaalf jaar lang met jaarlijks € 1 miljoen. Henk Geerligs van LTO Noord daarover: ‘In autonome afvoer van rooigewassen zie ik echter niets. Wel in bemande afvoercombinaties met minimale bodemdruk. Denk aan pistenbullies en andere rupsvoertuigen met bijvoorbeeld 10 of 12 ton laadvermogen.’

Archieffoto van een pistenbully aan het werk in Heinenoord. Henk Geerligs van LTO Noord ziet dankzij de minimale bodemdruk veel in het gebruik van dergelijke rupsvoertuigen met bijvoorbeeld 10 of 12 ton laadvermogen voor oogsttransport.

Leider – volger principe

Het Amerikaanse Kinze Manufacturing was voor zover bekend de eerste fabrikant die een onbemande trekker met overlaadwagen autonoom liet volgen en aansturen door een maaidorser tijdens het lossen. Dat was in 2011. Na 2015 is er echter geen nieuws meer over het systeem gepubliceerd en Kinze reageerde niet op vragen van Boerderij. Primair ingegeven door arbeidsproblematiek zijn er inmiddels wel dergelijke systemen op de markt van Ag Leader (CartACE), John Deere (Machine Sync), PTx Trimble (OutRun) en Raven (Cart Automation). John Deere introduceerde het merkeigen systeem in 2012. Ag Leader CartACE is sinds 2020 wereldwijd leverbaar op maaidorsers met Ag Leader opbrengstmeting en trekkers met Ag Leader stuurautomaat. Vanaf dit jaar levert PTx Trimble haar OutRun systeem in Australië en de VS, geschikt voor maaidorsers en Fendt 900 Vario en John Deere 8R trekkers. Andere toepassingen, modellen en regio’s volgen. Raven introduceerde Cart Automation in 2020. Gebaseerd op AutoCart van het overgenomen bedrijf Smart Ag. Raven geeft aan dat het systeem vanaf dit jaar ook in West-Europa beschikbaar is en ervaart vooral vraag (Duitse) telers van snijmais voor biogasproductie die geen chauffeurs voor de afvoercombinaties meer kunnen vinden. Binnen het project Nationale Proeftuin Precisielandbouw (NPPL) wordt gewerkt aan een onderzoeksvoorstel om dergelijke systemen geschikt te maken voor de Nederlandse praktijk (zie kader). En op haar beurt werkt de AEF (Agricultural Industry Electronics Foundation), bekend van de Isobus standaard, momenteel aan richtlijnen en standaarden voor dit soort merkonafhankelijke M2M (machine to machine) communicatie.

Marnix van het Hof: ‘Ik denk dat autonoom transport van aardappelen en bieten naar de kopakker kan helpen om arbeid te besparen.’

Van commerciële toepassingen voor het vervoer van onder meer (kratjes) geoogst hard- en zachtfruit, groenten en noten zijn al talrijke voorbeelden te vinden. Zoals Burro van het Amerikaanse Augean Robotics met in dit geval een spuitset op het platform.