Technik für Töpfe

Der „Big Top"-Roboter der Firma Advanced Intelligent Systems Inc. (AIS) aus Burnaby/Kanada kann sich autonom bewegen und agieren. Dafür benötigt er alle 10 m einen Pfosten als Landmarke, die sein Territorium kennzeichnet. Die Markierungen sind versetzbar. Innerhalb der unsichtbaren Grenzen bewegt sich der Roboter auf vier einzeln angetriebenen Rädern autonom. Er berücksichtigt auch eventuelle Hindernisse oder gleichzeitig arbeitende andere Roboter. Der Fahrantrieb wird für acht Stunden mit Energie aus NiMH-Batterien versorgt, die sich schnell laden oder austauschen lassen. Der Roboterwagen transportiert Pflanzen von einer Stelle auf eine andere. Dazu hat er vorne seitlich zwei Greifarme, die mittels an die Topfgröße angepasster halbkreisförmiger Metallgreifer den Topf seitlich nehmen, hochheben und über Kopf auf eine Plattform oben auf dem BigTop absetzen, dabei wird der Topf automatisch waagrecht gehalten. Die Plattform ist als drehbarer Rundtisch ausgeführt. Ist der Topf oben abgesetzt, dreht sich der Rundtisch einen Sektor weiter und ist bereit für den nächsten Topf. So können bis zu sechs 20-l-Container mit einem Gesamtgewicht von 50 kg aufgenommen oder bis zu neun Töpfe kleinerer Größe gemeinsam transportiert werden. Damit die Töpfe auf dem Drehtisch nicht umkippen, sind im Tisch versenkbare Stifte eingelassen wie auf einem Nagelbrett, die von den Töpfen heruntergedrückt werden, die verbleibenden Stifte halten die Töpfe fest, eine patentierte gute Idee. Als Leistung werden etwa 200 Töpfe/h angegeben, abhängig von der Transportentfernung. Am Zielort werden die Töpfe in gewünschter Anordnung im Zielabstand aufgestellt. Angesteuert wird die fahrbare Plattform über Handy oder Tablet mit einer App aus dem „AIS Ecosystem", einer Programmsammlung. Als weitere Anwendung des „BigTop" wird die Möglichkeit als Zugmaschine für über einen Greifarm angehängte Transportkarren, als Einzelpflanzen-Hebegerät mit vertikalem Hubarm und in Verbindung mit dem Manipulator, dem Topfgreifer, auch eine Formschnitt-Anlage. Hier wird der Topf aufgehoben, auf einen Halter gestellt und an der feststehenden Schneidevorrichtung vorbeigedreht. Nach dem Schnitt wird sie wieder auf dem Boden oder einem Transportband abgesetzt. Im Westen Kanadas laufen in der van Belle Nurseries bereits mehrere dieser Roboter auf einer Anbaufläche von rund 40 ha.

Herstellerübergreifendes Akkusystem

Die Initiative CAS (Cordless Alliance System = schnurloses Allianz System) bietet eine einheitliche Akku-Form und nur zwei mögliche Ladegeräte für 18 Hersteller akkubetriebener Handgeräte an. Die hierbei genutzten Akkus haben alle 18 V in verschiedenen Leistungen (2,0 Ah, 4,0 Ah, 5,2 Ah und 8 Ah), alle in Li-PowerAusführung. Beteiligte Anbieter sind Metabo, Rothenberger, Collomix, Eisenblätter, Rokamat, Eibenstock, Birchmeier, Mafell, Edding, Starmix, Haaga, Steinel und Fischer (Stand Januar 2020), mittlerweile noch weitere. Bei diesen Herstellern sind die Akkus von 140 Maschinen untereinander austauschbar, ein Segen für den Praktiker und für die Umwelt bezüglich Ressourcen und Verwertung. Als Akku-Hersteller und treibende Kraft dieser Initiative tritt Metabo auf, die lange Erfahrung mit Akkusystemen hat.

Klassische Topfmaschine aus Italien

Der Hersteller von Maschinen für den Gartenbau Calzavara Zefiro & C. SAS aus Compodarsego zeigte drei Maschinen: eine konventionelle Topfmaschine mit Rundtisch, Erdmagazin, Erdmagazin mit Elevator, Erdlochbohrer und Übergabe auf ein Förderband für normale Topfgrößen, eine Abstreu-Maschine für Rindenmulch auf der Topfoberseite im Durchlaufverfahren und eine Baumschul-Topfmaschine für größere Durchmesser. Diese arbeitet ohne Rundtisch und Topfmagazin nur als Topffüllstation. Auf ein Gitter oberhalb des Erdbunkers wird der Container gestellt, die Pflanze hineingehalten, mit der vom Elevator geförderten Erde überschüttet und händisch angedrückt. Alle Maschinen werden rein mechanisch konventionell über Vario-Getriebe in der Drehzahl verändert.

Computergesteuerte Topfmaschinen

Die TM 2020 F von Mayer, Heidenheim, ist eine wuchtige Maschine mit Maßen von 4,8 m Länge, 2,2 m Breite und 2,4 m Höhe und 2,5 t Gewicht. Verschiedene eigenständige Topfmagazine können seitlich angesetzt werden. Sie verarbeitet bis zu 2.000 Töpfe pro Stunde bei Topfgrößen von 12 bis 40 cm Durchmesser bei runden Töpfen und 10 bis 25 cm bei viereckigen Töpfen. Sie bunkert mit einem Aufsatz bis zu 5.000 l Substrat. Diese Topfmaschine mit Rundtisch ist für das Topfen an der Maschine mit einem mittig angeordnetem Erdvorrat ausgestattet, der beim Eintopfen das Auffüllen des Substrats ermöglicht. Der Erdvorrat wird automatisch vom Erdelevator mit ergänzt. Am Rundtisch können bis zu vier Mitarbeiter Pflanzen eintopfen. Die Antriebssysteme für Erdbunker, Elevator, Drehkranz und Erdbohrer sind elektronisch angesteuert. Eine Computersteuerung übernimmt die Steuerung der Maschine. Bei Veränderung der Topfleistung oder Topfgröße verstellen sich automatisch die Drehzahlen auf den neuen Erdbedarf. Ausgestellt war die Maschine mit dem Potjet 2, einem eigenständig arbeitenden Topfnachschub- und Vereinzelungssystem mit eigenem Rechnersystem. In diesem sind bis über 1.000 Topf-Formate abspeicherbar, die über ein Display aufgerufen oder eingegeben werden können. Ein Förderband liefert die Topfstapel nach und füllt den Vorrat in der Vereinzelungsvorrichtung automatisch nach. Die Vereinzelung erfolgt über ein Schneckensystem, bei dem die Töpfe über Aluminium- oder Kunststoffgewinde auseinandergeschoben werden. Vier angetriebene Schnecken machen die Verwendung von runden und viereckigen Töpfen möglich. Die Schnecken werden über je einen elektronisch geregelten Elektromotor angetrieben, auch die Verstellung der Topfdurchmesser erfolgt über solche Motoren.

Orchideen oder Gehölze topfen

Eine dritte Baumschul-Topfmaschine war am Stand von Javo, Noordwijkerhout/NL, mit der neuen Javo Plus M2.0 ausgestellt. Diese Maschine ist modular aufgebaut, das ermöglicht ihren Einsatz in einem weiten Kulturbereich von Orchideen bis zu Baumschul-Containern. Die Maschine ist mit einem Rundtisch ausgestattet, 2,21 m im Durchmesser. Der Rundtisch ist im Standard in der Mitte offen, eine Option ist eine Abdeckung zur Nachlieferung von Substrat beim Topfen. Der Erdvorrat umfasst maximal 1.600 l. Die Maschine ist geeignet für Töpfe von 10 bis 32 cm bei Rundtöpfen, eckige Töpfe sind mit Sonderausstattung möglich. Die Leistung wird mit 1.200 bis zu 3.100 Töpfen pro Stunde angegeben, bei letzterer sind dann ein Doppelsystem für die Töpfe und Erdlochbohrer im Einsatz. Die Verstellung der 16 Topfaufnahmen im Drehkranz erfolgt zentral in Durchmesser und Topfhöhe, das erleichtert die Umstellung auf andere Kulturen beträchtlich. Verschiedene Topfmagazine mit Klemmmechanismus zur Topftrennung werden angeboten. Der Erdnachschub und der Rundtisch sind in der Geschwindigkeit über Frequenzregelung stufenlos anpassbar.

Töpfe etikettieren

Töpfe mit einem kulturspezifischen Aufkleber zu versehen, ist seit einigen Jahren mechanisch gelöst. Neu ist nun das Bedrucken der Töpfe während des Durchlaufs auf einem Förderband. Gezeigt wurde die Vorrichtung einmal bei Meyer und einmal beim Hersteller, der Veitshöchheimer Firma Koenig & Bauer. Es handelt sich um ein Tintendrucksystem, das in der Industrie schon länger verwendet wird. Ein industrieller Thermo-Druckkopf für Flüssigtinte wird mit der Steuereinheit am Förderband aufgestellt, ein Lichtschranke erfasst den Topf und löst den Druckvorgang aus, die Schrift wird horizontal auf den Topf gesprüht, der Abstand kann mehrere Zentimeter betragen, auch die konische Form des Topfes spielt keine große Rolle, der Aufdruck ist gut sichtbar und sofort wasserfest. So wurde der Pflanzenpass entsprechend der vorgeschriebenen Form in Lesbarkeit und Inhalt in schwarzer Farbe aufgedruckt. Bestehen muss diese Kennzeichnung hierbei aus: Europa-Flagge, Aufschrift „Pflanzenpass/Plant Passport" und den vier Kennungen zu Pflanzenname, ISO-Code des Mitgliedsstaates mit Registriernummer zur Pflanzengesundheit, einem Rückverfolgbarkeitscode und einem ISO-Code des Herkunftslandes/Produktion. Alle diese Infos können dem Drucker online oder per Funk vom Betriebsleiterbüro zugesandt oder vor Ort eingegeben oder von einer Vorlage abgescannt werden. Eine Umstellung am Band auf eine neue Pflanzenart erfolgt so nahezu unmittelbar von einem Topf auf den anderen. Die Verwendung einer zweiten Druckeinheit an der gleichen Stelle ermöglicht ein doppelseitiges Bedrucken des Topfes in einem Arbeitsgang, das zweite Etikett könnte in dem Fall ein individueller maschinenlesbarer EAN 13-Barcode für die Kasseninformation beim Verkauf an den Endkunden sein. Das Drucksystem wird als „AlphaJet" bezeichnet, ausgestellt war der kleinste Typ namens „mondo" mit einem einfarbigen Druckkopf, der maximal fünf Zeilen drucken kann, dies aber bei 2,5 mm Zeilenbreite mit einer Bandgeschwindigkeit bis zu 385 m/Minute, einer für den Gartenbau wohl etwas utopischen Geschwindigkeit. Diese wird mit einer Laufrolle auf dem Förderband erfasst, denn sonst kann der Drucker das Etikett nicht mit gleichmäßigem Buchstabenabstand drucken. König & Bauer ist ein Druckmaschinenhersteller. „AlphaJet" kann gekauft oder gemietet werden.

Weiter verbesserte Steckmaschine

Visser Horti Systems, s’Gravendeel/NL, war mit der „AutoStix"-Steckmaschine wieder auf der IPM vertreten, diese Maschine wurde weiter verbessert und versetzt Gärtner immer noch ins Staunen, dass Stecklinge heute so gesteckt werden können. Angestoßen wurde diese Entwicklung von der Firma Ball, USA, die eine Steckmaschine für große Stückzahlen suchte. Entstanden ist eine Steckmaschine, die mit drei bis sechs Greifern a) Stecklinge unbewurzelt in Anzucht-Trays, b) Stecklinge ohne Substrat mit Kallus und ersten Wurzelansätzen oder c) auch in Substrat bewurzelt in Töpfe stecken kann. Auch Mehrfachvarianten sind möglich, das heißt, verschiedene Pflanzen in den gleichen Topf zu stecken. Der Steckautomat AutoStix steckt etwa 10.000 Pflanzen/h in Trays und bis zu 13.500 Stecklinge/h in Töpfe, für eine einzige Bedienperson eine doch beachtliche Zahl. Die Trays zur Aufnahme der AutoStix Strips hat HerkuPlast Kubern, Ering am Inn, ganz neu entwickelt und erstmals auf der IPM gezeigt. Die haltbaren Trays aus recyceltem Kunststoff weisen Rillen zur Aufnahme der Pflanzenstreifen auf, so können die Pflanzen stehend im Umkarton gestapelt ohne Lagerschäden schonend transportiert werden.

Transporthilfe für Mobiltischanlagen

Für Mobiltischanlagen zeigte Otte Metallbau, Barßel-Harkebrügge, eine kleine, aber interessante Hilfe für den innerbetrieblichen Transport, die „Emma 2". Hinter dieser Bezeichnung verbirgt sich ein dienstbarer Helfer für das Schieben der Mobiltische, die durch die Bahnen geschoben werden sollen. Wenn die Tische auf die Quertransportbahnen an den Giebelseiten der Gewächshäuser verrollt werden, müssen die Tische ja wieder nachgeschoben werden, um den nächsten Tisch greifen zu können. Sind die Bahnen komplett vollgestellt, reicht es, auf der Gegenseite der Tischreihe den nächsten Tisch in die Bahn zu schieben. Soll die Bahn aber ohne Leertische einzuschieben geräumt werden, muss jemand die Tische nachschieben, und das bindet zwei Mitarbeiter zum Räumen dieser Tischreihe. Mit der Emma 2 kann dies mit nur einer Person gelöst werden. Die Emma ist ein akkugetriebener Fahrantrieb für Mobiltische, der ferngesteuert die Tische in drei Geschwindigkeiten auf der Bahn verschiebt. Die Emma 2 wiegt etwa 24 kg, ist etwa 70 cm lang, 40 cm breit und etwa 27 cm hoch und läuft auf vier mit Zahnriemen angetriebenen magnetischen Rollen auf einem Mobiltischrohr, zwei Handgriffe erleichtern den Handtransport. Mit einem Bügel wird sie an der Mobiltischkante eingehängt und behält dadurch ihre Balance. Ihre Energie bezieht sie aus einem im Aluminiumgehäuse eingepackten Li-Ionen-Akku mit 25,9 V und 12 Ah Kapazität. Die Bauform ähnelt sehr einem Akku für ein Elektro-Fahrrad.

Der Gleichspannungsantriebsmotor hat eine Leistung von 105 W und würde die Batterie in etwa 2,5 h im Dauerbetrieb leer saugen. Da aber intermittierend gearbeitet wird, reicht er für eine Betriebszeit von 8 bis 10 Stunden, dies ergaben Praxisversuche laut Hersteller. Die Emma kann etwa 20 Mobiltische, mit Töpfen bestückt, als Last verschieben. Die Emma 2 ist eine verbesserte kommerzielle Version der Erfindung des Gärtners Jörg Reischl aus Duderstadt, der hiermit 2019 den Innovationspreis des BML gewonnen und ihre Vorstellung für die IPM 2020 angekündigt hat. Eine sehr interessante Sache für die tägliche Arbeit in einem Mobiltischbetrieb mit durchlaufenden Rohrbahnen. Bei Rohrbahnen mit offenen Arbeitspositionen, Rohrunterbrechungen ohne einklappbare Brückenstücke, ist er leider nicht geeignet. Aber da ließe sich auch eine Hilfskonstruktion zur Lösung des Problems finden, zum Beispiel durch Verlängerung der Achsabstände, zumindest für die Vorwärtsfahrt.

Der Autor

Prof. Dr. Karl Schockert leitete bis 2014 die Gruppe Gartenbau, Gartenakademie, Ernährung am DLR Rheinpfalz. Seit vielen Jahren berichtet er für DEGA über aktuelle Technikentwicklungen, wobei ihm Automatisierungslösungen besonders viel Freude machen.