Simulation von Verfahren auf landwirtschaftlichen Betrieben zur Bewertung von Maschineneinsätzen

Der Einfluss von CO2-Emissionen auf die Umwelt und mögliche ökologische Folgen führen zu weitreichenden Entscheidungen in Wirtschaft, Gesellschaft und Politik. Vor diesem Hintergrund verfolgen auch Hersteller landwirtschaftlicher Maschinen Nachhaltigkeitsziele, die sich in einer höheren Kraftstoffeffizienz widerspiegeln und somit zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen während der landwirtschaftlichen Produktion führen können.

Aufgrund individueller Standortfaktoren, Produktionsverfahren und der verwendeten Maschinen und Geräte ist der verfahrensbedingte Energiebedarf der Anbausysteme von einer Vielzahl von Einflussfaktoren abhängig. Simulationen ermöglichen systematische Untersuchungen potenzieller Einsparungen, die über einen bestimmten Satz von Einflussfaktoren hinausgehen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsmodell vorgestellt, das die Nachbildung von Feldarbeit entlang landwirtschaftlicher Verfahren unter Berücksichtigung einzelner Betriebe ermöglicht. Die verwendete Methode basiert auf dem Paradigma der agentenorientierten Simulation. In einer detaillierten Umgebung mit Feld- und Feldstrukturmodellen, Betriebsstandorten, Straßeninfrastruktur sowie Maschinen- und Prozessschrittmerkmalen sind Ermittlungen und Untersuchungen von Maschineneinsatzprofilen möglich. Entwickelte Funktionen und Algorithmen erlauben es dafür individuell handelnden Maschinenkombinationen und Arbeitsmaschinen, Pfade zu planen, Routen zu berechnen, Ladevorgänge durchzuführen und Rüstprozesse zur Darstellung der landwirtschaftlichen Verfahren in der Simulationsumgebung auszuführen. Die Aufzeichnung der benötigten Zeiten erforderlicher Teilprozesse über Verfahrensketten hinweg liefert dann eine Grundlage für nachfolgende individuelle Bewertungen von Lösungen zur Kraftstoffeinsparung.