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Verbundprojekt: Smartphone-basierte optische Verfahren zur Charakterisierung von Einzelkomponenten bei der Herstellung von mineralischen Mischdüngern und Ableitung von Streueigenschaften zur optimierten Streueinstellung bei Zentrifugalstreuern –Teilprojekt 1 (OptiBlend)

Projekt


Förderkennzeichen: 2818103415
Laufzeit: 15.09.2016 - 20.06.2020
Fördersumme: 253.830 Euro
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Stichworte: Umwelt- und Naturschutz, Präzise Landwirtschaft, Düngung, Nährstoffe, Qualitätskontrolle, Nachhaltigkeit, Sensorik, Digitalisierung, Digitale Welt

Mineraldünger unterscheiden sich bzgl. chemischer (Nährstoffgehalte) und physikalischer Stoffeigenschaften (z.B. Teilchengröße und -form). Dies wirkt sich bei Verwendung von Mischdünger, bei deren Herstellung unterschiedliche Düngertypen/-sorten in Mischstationen vermengt werden, gravierend auf die Verteilung aus. Für diese 'individualisierten' Produkte existieren keine Einstellwerte für Düngerstreuer und es kann zu Entmischungen entlang der Logistikkette sowie bei der Ausbringung (und damit zu ungleichmäßiger Nährstoffverteilung) kommen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Smartphone-App, die es ermöglicht unter Praxisbedingungen die Eignung verschiedener Mineraldüngerkomponenten für die Herstellung von Mischdüngern und die Verteilgüte der ausgebrachten Produkte zu bewerten. Die aufwendige Erfassung der Verteilgenauigkeit des gestreuten Mischdüngers im Feld mittels Streuschalen wird durch ein bildbasiertes Verfahren ersetzt. Dies ermöglicht die direkte Beurteilung der Arbeitsqualität beim Düngermischen und -streuen durch den Landwirt und führt zu einer verbesserten Nutzung von Mischdüngern. Ausgangskomponenten für 'typische' NPK-Mischdünger werden optisch, physikalisch und chemisch charakterisiert. Daraus werden bildgestützte Auswertealgorithmen entwickelt und auf 20 beispielhafte Mischdünger angewendet. Die so kalibrierte Auswertesoftware wird an weiteren Mischdüngern verifiziert. Unter standardisierten Bedingungen (Streuhalle) und Feldbedingungen wird diese App anhand von Streuschalen-Daten validiert. In beiden Versuchsserien werden über die Streubreite verteilt Düngerproben eingesammelt und im Labor analysiert um eine verlässliche Information zur Querverteilung der Nährstoffe zu erheben. Abschließend wird die Praxistauglichkeit des Gesamtsystems erprobt. Bei 2 Düngermischern werden Mischdünger, die für Kunden hergestellt wurden, per Smartphone-App ausgewertet und die Querverteilung auf dem Acker geprüft (Vergleich App-Auswertung versus Streuschale).

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