LandtechnikSmart FarmingDamit ISOBUS in der Praxis funktioniert

Damit ISOBUS in der Praxis funktioniert

Ein Tractor Implement Management-System greift auf die Arbeitsabläufe des Traktors zu. Am Beispiel der Rundballenpresse werden der Traktor angehalten und die Ballenkammer sowie der Ballenauswerfer bedient. Die Innovation Farm hat die Praxistauglichkeit dieser Funktion untersucht.
Quelle: Innovation Farm

Der Einzug der Elektronik bei landwirtschaftlichen Anbaugeräten machte es möglich, Geräte von der Traktorkabine aus zu steuern – jedoch bequemer als mittels Seilzug, Hydraulik-Steuergerät, etc. Da es aber meist für jedes Gerät eine eigene Bedieneinheit gab, war es entweder notwendig, die Terminals beim Gerätewechsel jedes Mal ebenfalls zu wechseln oder die Traktorkabine war mit zahlreichen Terminals „zugepflastert“. Um diesem Dilemma zu entkommen, wurde eine standardisierte Schnittstelle zur Datenkommunikation zwischen Traktor und Gerät geschaffen, die es ermöglicht mit einem Terminal verschiedene Geräte zu steuern.

Vor rund 20 Jahren wurde diese Schnittstelle weltweit genormt und damit der sogenannte ISOBUS geschaffen. ISOBUS ist die Kurzbezeichnung für die Norm ISO 11783. ISO ist die Internationale Organisation für Normung. BUS steht für Binary Unit System. Ein BUS-System dient zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg.

Es ermöglicht eine einfache Verdrahtungsstruktur (2-Draht-Leitung), besitzt eine hohe Fehlererkennungsrate und ist fehlertolerant gegen äußere Störfaktoren. Auf Grund der hohen Verbreitung in der Automobilbranche sind sehr viele Komponenten am Markt verfügbar, die auch in Landmaschinen genutzt werden.

Ursprüngliches Ziel war die Steuerung von Geräten verschiedener Hersteller mit nur einem im Traktor integrierten oder montierten Terminal. Da die Norm laufend um Funktionalitäten erweitert wird, hat sich der ISOBUS zum zentralen Instrument für den standardisierten und herstellerübergreifenden Datenaustausch zwischen Traktor, Geräte und Betriebsmanagementsystem am Hof entwickelt. Er soll sicherstellen, dass die Digitalisierung (Landwirtschaft 4.0) in der Außenwirtschaft funktioniert, ohne dass sich der landwirtschaftliche Betrieb an einen bestimmten Maschinen- und Gerätehersteller bindet.

Die einzelnen ISOBUS-Funktionen im Detail

Die Basis des ISOBUS ist die Funktionalität TECU (Tractor ECU basic). Sie besagt, dass der Traktor über einen ISOBUS-tauglichen Jobrechner verfügt und der Traktor am ISOBUS Daten wie Geschwindigkeit, Zapfwellendrehzahl, usw. für andere mit dem ISOBUS verbundenen Geräte zur Verfügung stellt. Teil dieser Funktionalität sind auch die ISOBUS-Steckdosen am Traktorheck für das Gerät und in der Kabine für das Terminal.

Die Funktionalität UT (Universal Terminal) gewährleistet, dass mit einem Terminal über ISOBUS verschiedene Geräte bedient werden können. Damit die Geräte tatsächlich bedient werden können, müssen sowohl das Terminal am Traktor als auch die Geräte über die Funktionalität UT verfügen. Verfügt nur das Terminal oder nur das Gerät über die Funktionalität UT ist eine Bedienung des Gerätes nicht möglich.

Mit AUX (Auxiliary Control) können Bedienelemente des Traktors, beispielsweise bestimmte Tasten am Multicontroller oder an einem elektrischen Joystick mit bestimmten Gerätefunktionen frei belegt werden. Es gibt mit AUX-O (old, alt) und AUX-N (new, neu) dabei zwei Standards, die aber nicht miteinander kompatibel sind.

Die Funktionalität TC (Task Controller, Aufgabensteuerung) ist in der Regel im Terminal integriert. Sie ist erforderlich, wenn Daten für eine zu verrichtende Arbeit an das Gerät übermittelt werden sollen. Ebenfalls notwendig ist der Task Controller, wenn Daten über durchgeführte Arbeitsgänge über den ISOBUS dokumentiert werden sollen. Der Task Controller stellt auch die Verbindung zum Managementsoftware am Betrieb her. Soll die Steuerung der Aufgaben bzw. die Aufzeichnung der Daten georeferenziert, also ortspezifisch sein, muss ein Navigationssystem am ISOBUS angeschlossen sein und die Funktionalität TC GEO am Gerät und Terminal vorhanden sein. Ein Beispiel für eine ortsspezifische Aufgabe ist die teilflächenspezifische Düngung anhand einer Applikationskarte. Dazu wird auch die Funktionalität TC SC (Section Control) benötigt, die sowohl das Ein- und Ausschalten am Vorgewende als auch die Teilbreitenschaltung automatisiert. Section Control hat bei Düngung und Pflanzenschutz neben dem betriebswirtschaftlichen Vorteil der Betriebsmitteleinsparung auch eine große ökologische Bedeutung, weil Überlappungen und damit Stellen, auf denen Mengen doppelt ausgebracht werden, vermieden werden.

Funktionalitäten des ISOBUS:

Der ISOBUS funktioniert nur, wenn alle beteiligten Komponenten (z. B. Traktor, Terminal, Gerät) über die jeweilige ISOBUS-Funktionalität verfügen. Welche Traktoren, Terminals, Geräte oder andere Bauteile von welchem Hersteller über welche Funktionalitäten verfügen, kann in der AEF-Datenbank überprüft werden. Die AEF (Agricultural Industry Electronics Foundation) wurde von der Landtechnikindustrie für die Unterstützung der Umsetzung von ISOBUS in der Praxis gegründet. Die Datenbank ist unter www.aef-isobus-database.org nach einer kostenlosen Registrierung frei zugänglich. Durch Anklicken des gewünschten Traktors, Terminals und Gerätes werden die zertifizierten ISOBUS-Funktionalitäten angezeigt. In der Praxis gearbeitet können aber nur mit jenen Funktionalitäten werden, über die alle gemeinsam verfügen.

Während es alle bisher beschriebenen Funktionen ermöglichen, mit dem Traktor bzw. dem dort vorhandenen Terminal angebaute Geräte zu steuern, arbeitet die neue ISOBUS-Funktion TIM (Tractor Implement Management) genau umgekehrt. Das Gerät steuert bestimmte Traktorfunktionen, wie z.B. die Fahrgeschwindigkeit, hydraulische Steuerventile, Position des Hubwerkes, Zapfwellendrehzahl oder sogar die Lenkung. Es sorgt also selbst dafür, dass es im optimalen Betriebszustand arbeiten kann, automatisiert Abläufe und sorgt damit für gleichbleibende Arbeitsqualität, möglichst hohe Auslastung und vor allem für eine deutliche Entlastung des Fahrers. Das kommt besonders bei sich wiederholenden Abläufen wie zum Beispiel dem Binden und Auswerfen von Ballen beim Pressen zum Tragen. Es gibt bereits mehrere Hersteller, die TIM-fähige Traktoren und Geräte in ihrem Produktportfolio anbieten. Laut AEF-Datenbank sind bestimmte Traktoren von Deutz Fahr, John Deere und Kubota sowie teilweise Rundballenpressen und Ladewagen von Claas, Krone und Kubota mit TIM ausgestattet.

Um die Vorteile von TIM detaillierter festzustellen und zu beschreiben, wurde in der Innovation Farm in Wieselburg ein Projekt gestartet, bei dem eine Krone Rundballenpresse in Kombination mit einem Traktor von Deutz Fahr zum Einsatz kam. Die detaillierte Versuchsauswertung finden Sie in Kürze hier auf dieser Seite sowie in der LANDWIRT-Ausgabe 23/2020.

Dieser Beitrag entstand im Rahmen der Innovation Farm (www.innovationfarm.at). Diese ist Teil des Clusters „Digitalisierung in der Landwirtschaft“, der von Bund, Ländern und der Europäischen Union im Rahmen des ländlichen Entwicklungsprogrammes LE 14–20 unterstützt wird.