08.10.2021

Transportvorgänge rationalisieren

Mobiltische haben sich im Gartenbau inzwischen als das gängigste Kultur- und Transportsystem etabliert
Foto: Springer

Innerbetriebliche Transporttätigkeiten verursachen erhebliche Kosten. Rationalisierungen und Optimierungen sind daher geeignet, die Wettbewerbssituation eines Betriebes entscheidend zu verbessern.

So haben sich Mobiltische in vielen Betrieben als günstiges innerbetriebliches Transportmittel durchsetzen können. Etwas unbefriedigend und teilweise auch umständlich war bisher deren Steuerungstechnik. Das hat Logiqs Agro zum Anlass genommen, ein neues Zugsystem für den automatischen Transport von Mobiltischen zu entwickeln. Dabei fährt ein Shuttle nach der Identifizierung unter den Tisch, nimmt ihn auf und transportiert ihn auf vorgegebenen Bahnen zum Bestimmungsort. Das Gerät kann auch den Wasserverlust bestimmen und rechtzeitig die Bewässerung einleiten. Nach Aussage von Logiqs Agro reichen wenige dieser Shuttles aus, um die Automatisierung des innerbetrieblichen Transportes über ein Mobiltischsystem zu erzielen. Gegenüber einer starren Standardanlage lässt sich der Shuttle weitaus flexibler und in der gesamten Gewächshausanlage einsetzen. Die Kommunikation mit den Shuttle-Einheiten erfolgt drahtlos mit dem von Logiqs Agro entwickelten Betriebs- und Registrierungssystem Dat-A-Control. Voraussetzung für den Shuttle-Betrieb ist allerdings ein Rohrsystem unter den Tischen als Führungsschiene. Mit der Version "2D" ist sogar die Bewegung in zwei Richtungen und mit "3D" zusätzlich in die Höhe möglich. "Greencube" nennt Logiqs dieses "vertical cultivation system" und geht damit auf den Trend ein, den Raum auch in der Höhe für die Pflanzenproduktion zu nutzen.

Generell gewinnt derzeit der Überkopftransport auch bei den Mobiltischen an Bedeutung. Der niederländische Logistik- und Transportspezialist Hawe setzt diese Entwicklung mit dem "Top Loader Container Train" um. Damit lassen sich einzelne (auch volle) Tische von oben aus dem Bestand nehmen und an den Bestimmungsort transportieren. Hintergrund für diese Entwicklung ist die Erkenntnis, dass es effektiver ist, den Luftraum statt die Kulturflächen für Transportvorgänge zu nutzen.

Auch Otte Metallbau reagiert mit dem vollautomatischen Container-Umsetzer auf diese Entwicklung. Das Gerät organisiert den Transport zu sämtlichen Arbeits- und Magazinpositionen. Es ist konzipiert für den Transport von Leer-Containern, steht aber auch als Variante für den Pflanzentransport zur Verfügung. Als Ergänzung dazu gibt es stationäre Magazinstapler. Diese stapeln und entstapeln Leer-Container an beliebigen Orten. Der schienengeführte Transportwagen von Otte schließlich transportiert Container vollautomatisch und kontinuierlich zu den programmierten Positionen. Durch digitale Busanbindungen ist ein sofortiger Zugriff auf das Fahrzeug möglich.

Erst kürzlich wurde von Otte Metallbau mit "Emma 2.0" ein denkbar einfaches und dabei effektives System zum automatischen Transport von Mobiltischen vorgestellt. Die Maschine wird zur Erleichterung des Mobiltischtransportes in manuellen Anlagen eingesetzt. Es ist mit zwei Einhängevorrichtungen und zwei Greifbügeln ausgestattet. Mit Hilfe der Greifbügel lässt sich das Gerät per Hand von einem Mobiltisch bzw. von einer Mobiltischreihe zu einer anderen versetzen. Es ist quasi eine tragbare Mobiltisch-Verschiebeeinheit. "Emma 2.0" bewegt sich mittels vier Magnetrollen auf den Laufrohrbahnen einer Mobiltischanlage und hat die Möglichkeit, 20 Tische gleichzeitig innerhalb der Bahn zu verschieben. Die Bedienung erfolgt drahtlos und lässt das Gerät in drei Geschwindigkeitsstufen vorwärts und in einer Geschwindigkeitsstufe rückwärts fahren. Die Stromversorgung übernimmt ein Lithium-Ionen-Akkumulator.

Automatisch fahrende Zugwagen

Metazet ist ein Spezialist für Transporttechnik aus den Niederlanden. Das Unternehmen arbeitet an Zugwagen, die möglichst selbständig Transportvorgänge in einem Gewächshaus vornehmen können. M-Track ist ein internes Transportsystem mit einer induktionsgesteuerten Zugmaschine. Für den betriebsinternen Transport werden die Erntewagen (z.B. CC-Karren) an das Zuggerät angehängt. Dank des induktiven Leitdrahts folgt der Sensor im M-Trak der zuvor festgelegten Route. Die Einstellungen dazu lassen sich über das Touchscreen-Display am Bedienpult vornehmen. Der M-Track ist eine stabile, robuste Zugmaschine mit soliden Massivreifen. Er lässt sich automatisch oder auch manuell bedienen. Aus Sicherheitsgründen ist eine Geschwindigkeitsbeschränkung eingebaut. Der Sicherheitskontaktpuffer sowie die Laserscanner gewährleisten außerdem, dass der M-Track sofort stoppt, wenn er auf seinem Weg auf ein Hindernis stößt.

Einen Schritt weiter geht Metazet mit der Zugmaschine M-Flex. Es ist eine Ableitung des M-Track-Systems - nur mit dem Unterschied, das zur Navigation keine Induktionsverdrahtung benötigt wird. Dank einer intelligenten Steuerungstechnik ist das Gerät in der Lage, sich selbständig und nach Vorgaben im Raum zu bewegen, wie es von Metazet heißt. Mit dieser neuen Navigationsmethode benötigt das M-Flex-System keine Erkennungspunkte mehr in der Nähe und funktioniert daher auch millimetergenau in einer sich ständig verändernden Umgebung. Mehrere dieser Zugwagen lassen sich zentral steuern, um zu bestimmen, wohin die Fahrzeuge fahren, was ihr Ziel ist und wer die Vorfahrt hat, wenn sie aufeinander treffen. Die Geschwindigkeit beträgt maximal ein Meter je Sekunde.

Renaissance der Hängebahn

Die Idee, den Luftraum für den Transport zu nutzen, forcierte im Gartenbau vor einigen Jahren den Bau von Hängebahnen. Sie nutzten meist die vorhandenen Heizungsrohre als Schiene. Einige Systeme waren sogar freilandtauglich und deckten den gesamten innerbetrieblichen Transport ab. Das Ganze hat sich aber nicht durchsetzen können, weil es recht aufwendig installiert und mit den kulturtechnischen Einrichtungen verknüpft werden musste. Ausnahmen bilden einige Kettenbahnen, wie sie beispielsweise von Metazet noch angeboten werden. Im Vordergrund steht hier die Erhöhung der Flächenproduktivität durch Nutzung einer zweiten Produktionsebene. Das System lässt sich entweder über einer bereits bestehenden und schattenliebenden Kultur oder über Wegeflächen und Arbeitsräumen installieren. Die Vorteile: es arbeitet im Wesentlichen automatisch und benötigt zur Steuerung einer etwa 300 m langen Bahn nur eine Motoreinheit. Das Einhängen und die Entnahme der Pflanzen erfolgt an einem zentralen Punkt. Variabel einstellbar ist der Abstand zwischen den Pflanzen. Damit ist der Betrieb flexibel in Bezug auf Pflanzengröße und Pflanzenart. Außerdem gibt es die unterschiedlichsten Haltesysteme, um alle möglichen Pflanzgefäßformen verwenden zu können. Die hängende Kettenbahn von Metazet ist einfach konstruiert, so dass sie auch in Eigenbau installiert werden kann.

Monorailsysteme für den Pflanzentransport hingegen sieht man so gut wie gar nicht mehr. Aber die Technik ist damit nicht aus der Welt. So gibt es von Visser ein entsprechendes System, welches in Zusammenarbeit mit dem dänischen Spezialisten für Gartenbautechnik Steenbek Technic entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um selbständig fahrende Transporteinheiten, die an Rohrschienen oder an den Heizrohren aufgehängt werden. Der Vorteil ist, dass für das System weder Kulturfläche noch breite Wege benötigt werden, sondern die Raumhöhe durch die hängende Anlage genutzt wird. Ohne Schwierigkeiten kann mit der Hängebahn jeder Bereich in den Gewächshäusern, von einem Haus zum anderen und auch ins Freiland über Stützen verbunden werden. Die Schienen bestehen aus verzinkten Zwei-Zoll-Konstruktionsrohren, die im Abstand von 3 m aufgehängt sind. Bei den Transportwagen handelt es sich um netzunabhängige, selbstfahrende und steuerbare Einheiten. Die Stromversorgung wird durch einen 12-Volt-Antriebsakku gewährleistet. Großflächige Tastschalter ermöglichen eine einfache Bedienung. Eine berührungslose Abstandselektronik verhindert eine Kollision der einzelnen Transporteinheiten. Durch Anbringung eines Magneten auf der Unterseite der Schiene lassen sich die Einheiten an jeder beliebigen Stelle stoppen. Die Einheiten selber besitzen eine Tragkraft von 80 kg, sind 2,45 x 0,55 m groß und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 m/min. Das entspricht einer langsamen Schrittgeschwindigkeit. Die einzige Wartung besteht im Aufladen der Akkus. Monorailsysteme bieten sich zum Nachrüsten an, wenn verwinkelte oder ältere Anlagen transporttechnisch miteinander verbunden werden sollen. Die Installation ist je nach Gegebenheiten zunächst aufwendig, lohnt sich aber durch die Einsparung von Transportkosten bei mehrjährigem Gebrauch. In modernen Häusern ist eine Mobiltischanlage besser, weil sich hiermit Kulturfläche und Transportmittel miteinander kombinieren lässt und der Spareffekt noch höher ausfällt.

Am laufenden Band

Eigentlich hätten sich Förderbänder im Gartenbau nicht durchsetzen dürfen, denn wie die Monorailbahnen sind sie reine Transporteinrichtungen. Bei ihnen ist es aber gelungen, sie in den Produktionsprozess mit einzubinden. Pufferbänder, Umlenksysteme, Überschiebsysteme und Absetzautomaten sorgen für die Verknüpfung mit den Topf- und Pikiermaschinen einerseits und den Kulturflächen andererseits. Förderbänder bieten hier eine sehr flexible Lösung. Einsparungen der Arbeitskosten von bis zu 60 % sind damit verbunden. Das spricht vor allem jene Betriebe an, die über keine Mobiltischanlage verfügen und ohne allzu große Investitionen bestehende Anlagen mit einem Transportsystem nachrüsten wollen. Die Förderbänder können dabei flexibel montiert werden, entweder an den Tischseiten, an den Gewächshausstehwänden oder über den Kulturflächen hängend. Das ist für jene sinnvoll, die häufig auf den Kulturflächen arbeiten müssen und bei denen sich Erntevorgänge über einen längeren Zeitraum erstrecken. Um einige blühende Pflanzen aus einem Bestand in die zentrale Vermarktung zu transportieren, ist ein Förderband gegenüber einem Mobiltisch klar im Vorteil. Mobiltischanlagen eignen sich eher für Kulturen, die zu einem Termin komplett geräumt und vermarktet werden. Inzwischen gibt es auch bei den Förderbändern zahlreich technische Verbesserungen. Das betrifft vor allem die Steuerungsmöglichkeiten. So vertreibt das niederländische Unternehmen WPS Horti Systems unter dem Namen "SmartFlo" ein ganzes Paket an Ergänzungsmodulen wie Kurvenführungen, Verbindungselemente, Fernbedienungen oder frequenzgesteuerte Antriebe zur Geschwindigkeitskontrolle. Die nutzbare Breite der Transport- und Förderbänder beträgt 150 oder 300 mm. Damit lassen sich einzelne Pflanzen wie auch Trays transportieren. Das "SmartFlo"-System ist mit einem frei einstellbaren Kommunikationsnetzwerk ausgestattet. Dadurch lassen sich alle Förderbänder im System per Fernbedienung ansteuern, um beispielsweise ihre Laufrichtung festzulegen. Das erhöht die Flexibilität des Transportsystems. Die Höhe des "SmartFlo"-Tracks ist ab 300 mm frei wählbar. Abhängig von der Höhe wird der Antriebsmotor unter oder neben dem Förderband installiert, damit möglichst wenig Kulturfläche verloren geht. Darüber hinaus gibt es Aufhängungen, um die Bänder beispielsweise an einem Heizungsrohr frei schwebend über den Kulturen zu platzieren. "SmartFlo"-Förderbänder lassen sich auch mit Bändern anderer Hersteller kombinieren.

Inzwischen ist das "Smart"-System mit Robotern ergänzt worden. Im Mittelpunkt steht ein frei beweglicher Roboterarm, der mit entsprechenden Zusatzgeräten ausgestattet werden kann. Das Gerät ermöglicht damit eine vollautomatische Verarbeitung von Topfpflanzen (Ausstellen, Rücken, Sortieren, in Trays stellen, Etikettieren, Verpacken), ohne dass auch nur eine Pflanze in die Hand genommen werden muss. Eines der ersten dieser Geräte, so heißt es von WPS, wurde kürzlich beim Topfpflanzenspezialisten KP Holland in Betrieb genommen.

Stapler als Transportgerät

Auf Freiflächen hat sich als Transportgerät der Stapler mit Gabelzinken durchgesetzt. Geschätzt wird hier vor allem die hohe Flexibilität, denn die Alternative mit Transportbändern besitzt Nachteile durch die hohen Rüstzeiten und dem Versperren von Weg- und Kulturflächen sowie Problemen mit Gießwagen. Speziell für Transportvorgänge auf Container-Stellflächen entwickelte das niederländische Maschinenbau-Unternehmen Agricom den "Combi-Trac". Das Gerät ist mit einem Gewicht von rund einer Tonne relativ leicht und verfügt über spezielle Niederdruck-Breitreifen. Das soll Fahrspuren auf dem Containerfeld verhindern. Um die Wendigkeit zu erhöhen, ist das Gerät mit einer Drehkranzsteuerung mit Hydromotor ausgestattet. Diverse Anbaugeräte wie Gabelzinken, Topfgabel und Schaufel lassen sich über ein Schnellwechselsystem einfach an- und abbauen. Das macht den "Combi-Trac" zu einem Multifunktionsgerät. Der Antrieb erfolgt über einen Dreizylinder-Dieselmotor und zwei Radmotoren. Damit sind Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 24 km/h möglich.

Roboter transportieren und stellen aus

Auf ebenen Kulturböden können Gabelstapler mit Rückgabeln den Transportaufwand bereits erheblich reduzieren, erfordern aber erfahrenes Personal. Da der Kostendruck zu weiteren Einsparungen drängt, sind nun die ersten vollständig autonom agierenden Ausstell- und Transportroboter entwickelt worden. Erster am Markt war der "HV-100" vom amerikanischen Spezialisten für Agrartechnik Harvest Automation. Über Akkus und zwei große Räder angetrieben, nimmt der kleine wetterfeste Helfer eine Pflanze in seine Greifzange und stellt sie im vorgegebenen Verband ab. Das Programm dazu wird per WLAN übertragen. Sensoren überwachen die eigene Position und die der Töpfe. Das Gerät wird über den Düngemittelhersteller Hauert vertrieben. Das hat durchaus auch einen sachlichen Bezug, denn die Geräte lassen sich mit einem mobilen Dispenser ausrüsten, der somit auch die Applikation mit Aufstreudüngern automatisiert.

Inzwischen gibt es mit dem „Trooper“ von Instar Robotics, einem französischen Anbieter von autonomen Geräten für die Landwirtschaft, ein weiteres Robotermodell. Das Gerät ist ähnlich wie der „HV-100“ aufgebaut und arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Er verfügt jedoch über eine Plattform, mit der bis zu sechs Pflanzen transportiert und dann an die gewünschte Stelle im vorgegebenen Abstand ausgestellt werden kann. Dadurch ist das Gerät effektiver und braucht nicht wegen jeder einzelnen Pflanze die Wegstrecke zu fahren. Um die unterschiedlichen Topfgrößen zu berücksichtigen, gibt es austauschbare Lochschablonen.

Das Prinzip der selbstfahrenden Transportroboter scheint viele zu inspirieren, denn mit dem "BigTop" vom kanadischen Anbieter AIS (Advanced Intelligent Systems) gibt es inzwischen einen Dritten im Bunde. Er ist dem "Trooper" ähnlich und verfügt über vier einzeln angetriebene Laufräder. Gesteuert von Sensoren greifen sich hier zwei Roboterarme mit einer Tragkraft von 10 kg den Topf und stellen ihn auf die Plattform. Dabei dreht sich die Transportplattform mit jedem abgesetzten Topf ein Stück weiter und kann so je nach Topfgröße sechs bis neun Pflanzen aufnehmen (Tragkraft 50 kg). Raffiniert ist das patentierte Haltesystem, um die Töpfe während des Transportes zu stabilisieren. Versenkbare Stifte drücken sich durch das Gewicht der Töpfe nach unten, bleiben sonst aber über der Fläche stehen und geben den Töpfen damit seitlichen Halt.

Peter Springer


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