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Organic agriculture in Java, Indonesia, has been historically intertwined with social movements that struggled for more economically, ecologically, culturally, and socially sustainable agriculture. While these grassroots movements emerged under an authoritarian government that showed little interest in organic agriculture, the turn of the 21st century saw the rapid involvement of the Indonesian government in supporting, regulating and, arguably, commodifying organic agriculture. Institutionalization triggered diverse responses from competing organic actors, reflecting their different standpoints and knowledges. In this context, a transdisciplinary approach is deemed suitable to provide context-specific insights into organic agriculture. This dissertation draws on anthropology and Science and Technology Studies (STS) to explore the politics of knowledge of organic agriculture in Yogyakarta, Indonesia, as a contribution to a critique of transdisciplinarity. My interest on the hierarchization of different knowledges is inspired by the work of anthropologists of knowledge that asks how the communities they study construct knowledge and how they themselves construct knowledge about these communities. Since transdisciplinary knowledge is co-produced by science and society and reflects their embedded power relations, transdisciplinary research needs to be open to different interpretations, and reflexive towards the unequal distribution of resources, accountability, and responsibility. By linking these two lines of thought, I examine the making of knowledges through reflexive transdisciplinary work. I reflect on how “epistemic living space” (Felt 2009) and “co-presence” (Chua 2015) affect research and shape the politics of knowledge of organic agriculture in Yogyakarta, Indonesia. I argue that the hierarchization of different knowledges of organic agriculture was intertwined with my shifting positionalities, as a field researcher in Indonesia and PhD student at Passau University, as I moved between these two different “field sites”. This cumulative dissertation is divided into two parts. In Part I, “Knowledge in the making”, I present my contributions towards transdisciplinary knowledge production and politics of knowledge of organic agriculture. Part II, “Publications”, comprises the three stand-alone papers. The first contribution is my formulation of the notion of knowledge in the making. The second is my exploration of the ways that reflexive transdisciplinary work, and living and intersubjective experience shape knowledge in the making. The third is my demonstration of how an understanding of knowledge in the making sheds lights on the politics of knowledge of organic agriculture. This approach serves to examine the politics involved in synthesizing the conceptualizations of organic agriculture employed by different actors into one overarching narrative, such as sustainable agriculture or alternative agriculture. My final contribution is the notion of transdisciplinary moments, a conceptualization of transdisciplinary research practice that accounts for the politics of knowledge in which both scientific and extra-scientific actors are embedded. As a conclusion, I share the lessons learned from pursuing a PhD as a cumulative dissertation in an unstructured setting within a German–Indonesian research project on Indonesian organic agriculture. Finally, I identify bodies of literature and strands of thinking for future engagement within transdisciplinary research and discuss their potential to contribute to radical change in the institutional and value structures of contemporary academia.

2022 feierte der Förderverein Deutsches Landwirtschaftsmuseum Hohenheim (DLM) sein 50stes Jubiläum. Die Gründung eines Vereins war 1972 die wesentliche Voraussetzung, das in Hohenheim bestehende Agrarmuseum zu einem Deutschen Landwirtschaftsmuseum zu befördern. Der Beitrag schildert, wie es zur Eröffnung eines Agrarmuseums an der Hochschule in Hohenheim kam, erzählt die Vorgeschichte dessen Fördervereins und beschreibt die Anfangsjahre des Vereins bis zur feierlichen Wiedereröffnung des Deutschen Landwirtschaftsmuseums im September 1978., In 2022, the Support association German museum of agriculture celebrated its 50th anniversary. The foundation of an association in 1972 was the essential prerequisite to promote the existing agricultural museum in Hohenheim to museum with a nationwide claim. The article describes how it came to the opening of an agricultural museum at the university in Hohenheim, tells the prehistory of its sponsoring association and describes the early years of the association until the ceremonial reopening of the German Agricultural Museum in September 1978., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Im Fokus der Entwickler hydraulischer Systeme liegen im Berichtszeitraum 2022 vor allem die Digitalisierung und die Senkung der Total Cost of Ownership. Hierfür stellten Vertreter aus Forschung und Industrie innovative Konzepte und Lösungen vor. Die Bandbreite reicht dabei von der Komponenten- bis zur Systemebene für die Anwendung in mobilen Maschinen., In the 2022 reporting period, developers of hydraulic systems focused primarily on digitalisation and the reduction of the total cost of ownership. For this purpose, representatives from research and industry presented innovative concepts and solutions. The spectrum ranges from the component level to the system level for application in mobile machines., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Die Einschätzung der aktuellen Geschäftslage in 2022 ist stark vom Krieg in der Ukraine sowie der geforderten Ökologisierung der Landwirtschaft durch die Politik geprägt. Es zeigt sich weiterhin ein hohes Investitionspotenzial in der ökologischen Pflanzenproduktion sowie der Milchviehhaltung. Die Schweinehaltung steht wirtschaftlich unter enormen Druck und braucht Planungssicherheit für die Zukunft. Im Ackerbau steht der effiziente und zielgerichtete Einsatz von Betriebsmitteln im Fokus und wird aufgrund steigender Betriebsmittel- und Energiepreise sowie zunehmenden Restriktionen bei Pflanzenschutz und Düngung bedeutend bleiben. Zudem werden vermehrt Umwelt- und Klimaschutzleistungen in den Betrieben angewandt, welche neben einer Effizienzsteigerung auch die Nachhaltigkeitsthematik in die Strategie einfließen lässt und den veränderten Anbaubedingungen durch den Klimawandel Rechnung tragen., The assessment of the current business situation in 2022 is strongly influenced by the war in Ukraine, as well as the demanded greening of agriculture by politicians. There is still a high investment potential in organic crop production and dairy farming. Pig farming is under enormous economic pressure and needs planning security for the future. In arable farming, the focus on efficient and targeted use of inputs will remain important due to rising input and energy prices and increasing restrictions on crop protection and fertilization. In addition, environmental and climate protection measures are increasingly being applied at the farms. Besides the resulting increase in efficiency, the sustainability issue is also incorporated into the strategy. In this way, the changed cultivation conditions due to climate change are also considered., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Jahrbuch Agrartechnik, vol. 34

Bis zum Jahr 2030 sollen die nationalen Ammoniakemissionen bezogen auf das Referenzjahr 2005 um 29 % reduziert werden. Nach den bisherigen Projektionen wird die Zielmarke für Ammoniakemissionen in Höhe von 444 kt/a für das Jahr 2030 um 126 kt/a deutlich überschritten werden. Aufgrund ihres hohen Anteils an den landwirtschaftlichen Ammoniak-Emissionen müssen in der Rinderhaltung vermehrt Maßnahmen zu deren Minderung umgesetzt werden. Der vorliegende Beitrag beschreibt Optionen und Potenziale zur Minderung von Ammoniak-Emissionen aus der Rinderhaltung und den Entwicklungsstand der einzelnen Maßnahmen., The national ammonia emissions should be reduced by 29 % up to the year 2030 oriented on the reference year 2005. Previous projections show that the target emission ceiling of 444 kt/a in 2030 will be significantly exceeded by 126 kt/a. Due to its high ammonia emission contribution mitigation measures have to be implemented in cattle farming to a considerable extent. This article describes options and potentials of ammonia mitigation measures and its stage of development as well., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Über Jahrzehnte ist ein Regelwerk über den Anbau der Beleuchtungs- und Lichtsignaleinrichtungen entstanden, zunächst im Rahmen der jeweiligen nationalen Vorschriften. In den 1970er Jahren wurde begonnen, die Vorschriften im Bereich der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) zu harmonisieren. Über eine EN-Norm soll nun versucht werden, auch die Beleuchtung und Kenntlichmachung von Anbaugeräten zu vereinheitlichen. Hier ist jedoch die Bereitschaft jedes einzelnen europäischen Landes, diese Norm anzuwenden, Voraussetzung. Technisch sind auch die Voraussetzungen für harmonisierte Anforderungen an die Beleuchtung und Kenntlichmachung von mobilen Arbeitsmaschinen durch die Erarbeitung der UNECE R 86 geschaffen worden., Over decades, a body of regulations on the installation of lighting and light signaling equipment has developed, initially within the framework of the respective national regulations. In the 1970s, a start was made on harmonizing the regulations in the area of the United Nations Economic Commission for Europe (UNECE). An EN standard is now to be used to try to standardize the lighting and identification of agriculture attachments. However, this requires the willingness of each individual European country to apply this standard. Technically, the preconditions for harmonized requirements for the lighting and identification of mobile machinery have also been created by the development of UNECE R 86., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Der Klimawandel und die zunehmenden Versorgungsengpässe führen uns vor Augen, wie wichtig optimale Bedingungen für Lagerung und Konservierung sind, um Getreideverluste zu verringern. Die Preise für Nahrungsmittel explodieren weltweit und das nicht erst seit dem russischen Überfall auf die Ukraine. Die Ursache dieser Preisentwicklung sind vor allem steigende Erzeugerkosten aufgrund höherer Kosten für Energie und Betriebsmittel wie Düngemittel und Futter. Dies führt vor allem in der Trocknung und Aufbereitung zu einem teils extremen Anstieg der Produktionskosten. Forschung und Entwicklung tragen dazu bei, diese Herausforderungen durch „technische Innovationen – dem Schlüssel für Green Productivity“ zu meistern. Mit diesem Leitmotiv rückt die Agritechnica den modernen Pflanzenbau in den Fokus: Wie kann die Landwirtschaft ihre Produktivität steigern und gleichzeitig Boden, Klima und Umwelt schonen., Climate change and increasing supply shortages remind us of the importance of optimal storage and preservation conditions to reduce grain losses. Food prices are exploding worldwide and not only since the Russian invasion of Ukraine. The causes of this price development are mainly rising producer costs due to higher costs for energy and inputs such as fertilizers and feed. This leads to a partly extreme increase in production costs, especially in drying and processing. Research and development contribute to mastering these challenges through "technical innovations - the key to Green Productivity". With this leitmotif, Agritechnica puts the focus on modern crop production: How can agriculture increase its productivity and at the same time protect soil, climate and the environment., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Die Neuausweisung der mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebiete in Deutschland, sowie der drastische Kostenanstieg für Dünger sind nur einige Treiber der aktuell hohen Nachfrage nach hochmodernen Düngerstreuern zur präzisen Ausbringung. Vielfach sind die ausgelieferten Maschinen auf dem neuesten Stand der Technik. Die präzise Düngerverteilung bis an die Feldgrenze soll weiter erhöht werden. Applikationskarten zur teilflächenspezifischen Düngung werden mittlerweile vielfach angeboten. Der Datenaustausch soll über herstellerunabhängige Datenaustauschplattform vereinfacht und praxistauglicher werden. Nachdem die streifenförmige Ausbringung von Wirtschaftsdüngern in der Praxis angekommen ist, wird nun eine Lösung für Mineraldünger entwickelt., The redesignation of nitrate-polluted and eutrophic areas in Germany, as well as the drastic increase in fertilizer costs are just some of the drivers of the currently high demand for ultra-modern fertilizer spreaders for precise application. In many cases, the delivered machines are state-of-the-art. The precise fertilizer distribution up to the field boundary is to be further increased. Application maps for site-specific fertilization are now widely available. Data exchange is to be simplified and made more practical via a manufacturer-independent data exchange platform. Now that the application of manure in strips has become common practice, a solution for mineral fertilizers is being developed., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Derzeit werden innerhalb der Rohholz-Wertschöpfungskette an verschiedenen Stellen von unterschiedlichen Geschäftspartnern metrologische Daten erhoben, wovon bisweilen bei der einzelstammweisen Rohholz-Vermessung für die geschäftliche Abrechnung nur die Daten aus der Werksvermessung zugelassen sind. In der Forst- und Holzindustrie ist das Festgehaltsvolumen von Rundholz die zentrale Abrechnungsgröße für das Produkt und die erbrachten Dienstleistungen. Aufgrund der Vielzahl an Datenerhebungen, die sich in ihrer Quantität und Qualität unterscheiden, den sich daraus ergebenen Volumendifferenzen und den zeitlichen Versatz der Messungen innerhalb der Wertschöpfungskette können sich gewisse Konflikte ergeben. Bei der maschinellen Holzernte werden Kranvollernter, sogenannte Holzvollernter eingesetzt, die mit einem angebauten Erntekopf den Baum fällen, entasten, vermessen und in Sortimentslängen zusägen. Die hochmechanisierte Ernte durch den Holzvollernter stellt in den meisten Fällen das Anfangsglied der Rohholz-Wertschöpfungskette dar. Bisweilen erfasst der Erntekopf, auch Prozessor genannt, die Messgrößen Durchmesser und Länge des Rohholzes durch taktiles Abtasten. Dabei greift das System auf berührende Messtechnik zurück, die nicht in der Lage ist, das Messobjekt unabhängig von den Förder- und Entastungsmechanismen zu erfassen. Die Messelemente liegen direkt an der Baumstammoberfläche an und werden gleichzeitig für die sichere Führung des Baumstammes während der Verarbeitung benötigt. Dieser Messaufbau ist starkem Verschleiß ausgesetzt und erfordert eine regelmäßige Kalibrierung und Justage. Die punktuelle Abtastung der Baumstammoberfläche ist gekennzeichnet von einer geringen Detailtiefe, welche dem heutigem Digitalisierungsanspruch nicht mehr gerecht wird. Innerhalb der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie ein Messsystem zur berührungslosen Rohholzvermessung in Holzvollerntern konzipiert und ausgeführt sein muss, damit dieses ein Datenmodell der vermessenen Stämme bereitstellt, welches die folgenden Prozesse der Wertschöpfungskette unterstützt. Die Besonderheit besteht in der Entwicklung des multisensorischen Messsystems, der Nutzung von einheitlichen Referenznormalen und dem Aufbau des mathematischen Gesamtmodells - dem virtuellen Baumstamm. Aus diesem Modell können die etablierten, forsttypischen Messgrößen wie z. B. Mittendurchmesser oder Sektionsvolumina zurückgeführt werden. So wird sichergestellt, dass Probemessungen mit anderen Messverfahren vergleichbar bleiben. Das entwickelte Messsystem schafft ferner die Grundlage für eine unabhängige, einzelstammweise Erfassung der Baumstammdimensionen direkt im Holzvollernter am Anfang der Wertschöpfungskette., Within the current log value chain, metrological data is collected at various points by different business partners, of which only the data from the sawmill measurements is allowed for commercial billing. In the forestry and timber industry, the volume of logs is the central accounting parameter for the product and the services provided. Conflicts of interest arise due to the large number of data collections, which differ in quantity and quality, the resulting differences in trunk volume, and the temporal offset of the measurements within the value chain. Mechanized harvesting involves the use of crane harvesters, known as timber harvesters, which use a harvesting head to fell, delimb, measure and saw the tree into assortment lengths. In most cases, the highly mechanized harvesting process represents the initial link in the wood value chain. The harvester processor measures the diameter and length of the wood by tactile scanning. In doing so, the system resorts to a contact-based measurement technology, which is not able to capture the measured object independently from the conveying and delimbing mechanisms independently. The measuring elements are in direct contact with the log surface and at the same time are required for the safe guidance of the log during processing. This measurement setup is subject to heavy wear and requires regular calibration and adjustment. The point-by-point scanning of the log surface is characterized by a low level of detail, which no longer meets today's digitization requirements. Within the present work, it is investigated how a measuring system for non-contacting wood measurement has to be designed and executed so that it provides a data model of the measured logs which supports the following processes of the value chain. The special feature is the development of the multisensory measuring system, the use of uniform reference standards and the design of the mathematical overall model - the virtual log. From this model, the established, forest-typical measurement variables, such as center diameter or section volumes, can be traced back. This ensures that measurements remain comparable with other measurement methods. The developed measuring system creates the basis for an independent, single-trunk recording of the tree trunk dimensions directly in the harvester at the beginning of the value chain., Forschungsberichte aus dem Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge

Die Traktorentwicklung wird weiterhin stark von der EU-Abgasgesetzgebung geprägt. Auch 2020 stellten die Hersteller deshalb neue Baureihen mit Stufe-V-Motoren vor, wenngleich Fristen verlängert wurden. Die von den oberen Leistungsklassen her bekannten Abgasnachbehandlungssysteme werden auch ab 56 kW Standard. Alternative Antriebe stehen in Forschung und Industrie stark im Fokus, vor allem bezüglich elektrischer Komponenten. Batteriegetriebene Fahrantriebe gibt es noch nicht in Großserie, sie sind aber im unteren Leistungsbereich angekündigt, vorzugsweise mit mechanisch schaltbaren Fahrbereichen. Massey Ferguson stellte für die Traktorbaureihe 8S zwei neue Stufengetriebe vor, das 7-fach-Teillastschaltgetriebe Dyna-7 und das 28/28-Volllastschaltgetriebe Dyna E-Power. Beide Versionen werden in Form von Getriebeplänen dargestellt und diskutiert. Das Marktangebot an Stufenlosgetrieben wurde weiter ausgebaut, grundlegende Neuentwicklungen wurden aber nicht bekannt., Tractor development continues to be strongly influenced by EU emission legislation. In 2020, manufacturers therefore continued to introduce new series with Stage V engines, although deadlines were extended. The exhaust after treatment systems as known from the upper power classes will also become standard from 56 kW upwards. Alternative drive systems are a strong focus in research and industry, especially with regard to electrical components. Battery-powered traction drives are not yet in large-scale production, but they have been announced in the lower power range, preferably with mechanically shifted drive ranges. Massey Ferguson introduced two new stepped transmissions for the 8S tractor range, the Dyna-7 with 7 power shifted speeds and the 28/28 Dyna E-Power full power shift transmission. Both versions are presented and discussed by transmission maps. The market offer of continuously variable transmissions was further expanded, but no fundamental new developments were announced., Jahrbuch Agrartechnik 2020, vol. 32, 2020

Die Umsätze deutscher Traktorenhersteller erhöhten sich 2021 erneut und erreichten 5,234 Mrd. € (2020: 4,74 Mrd. €). Die inländischen Verkaufsstückzahlen stiegen an und John Deere konnte die Führungsposition zurückgewinnen. Es wurden zahlreiche neue oder überarbeitete Traktorbaureihen vorgestellt. In der Kompaktklasse stand weiterhin die Abgaskonformität im Vordergrund, die Neuerungen in den mittleren und oberen Leistungsklassen konzentrierten sich hingegen auf die Kabinen. Die Bedienkonzepte werden zunehmend von der Digitalisierung beeinflusst, z. B. durch Verteilung von Traktor-/Geräte-Informationen auf mehrere Bildschirme oder individuelle Funktionsbelegung von Bedientasten. Die bei früheren Modellwechseln beobachtbare Tendenz zu steigenden Motorleistungen war im Berichtsjahr weniger ausgeprägt. Alternative Antriebskonzepte und damit auch die Elektrifizierung sind in der Branche vieldiskutierte Themen, Serienfahrzeuge gibt es aber weiterhin kaum., Sales of German tractor manufacturers increased again in 2021, reaching € 5.234 billion (2020: € 4.74 billion). Domestic unit sales also increased and John Deere was able to regain the leading position. Once again, numerous new or revised tractor series were introduced. In the compact class, the focus continued to be on emissions compliance, while innovations in the medium and upper performance classes concentrated on the cabs. Operating concepts are increasingly influenced by digitalisation, e.g. by distributing tractor/implement information on several screens or individual function assignment of operating buttons. The tendency towards higher engine outputs, which could be observed in earlier model changes, was less pronounced in the year under review. Alternative drive concepts and thus also electrification are much-discussed topics in the industry, but there are still hardly any series-production vehicles., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Zerstörungsfreie Sensoren sind in der gartenbaulichen Forschung etabliert und werden in der Praxis beispielsweise in manuellen Qualitätsanalysen von Obst und Gemüse, Sortieranlagen, der Fruchtreifung und Lagerung eingesetzt. In aktuellen Forschungsarbeiten werden vorrangig hyperspektrale bildgebende Systeme sowie Laserscanner (monochrome und multispektral) hinsichtlich gartenbaulicher Anwendungen untersucht. Beide Sensorsysteme ermöglichen die Aufnahme von räumlich aufgelösten Daten. Für die Nutzung der digitalen Produktdaten in der Prozesssteuerung werden derzeit Konzepte im Bereich frischer, leichtverderblicher Lebensmittel entwickelt., Non-destructive sensors are well established in horticultural research and are used in practice, for example, in manual quality analyses of fruit and vegetables, sorting lines, fruit ripening process, and storage. In current research work, hyperspectral imaging systems as well as laser scanners (monochrome and multispectral approaches) are primarily investigated providing the data base for spatially resolved analyses. Concepts for the use of digital data in process control are presently being developed in the area of fresh, perishable produces., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Das Jahr 2022 war geprägt von Herausforderungen für die Landtechnik. Der Mangel an Elektronik-Bauteilen und Halbleitern führte dazu, dass Maschinen nur mit größtem Zusatzaufwand ausgeliefert werden konnten. Trotz der widrigen Umstände mit Materialmangel, Kriegsfolgen und Personalengpässen führten die Landtechnik-Hersteller intensive Aktivitäten zur Digitalisierung und Vernetzung der Landwirtschaft und der Landtechnik durch. Telematik gehört heute zu Standard-Auslieferungsumfang jeder modernen Landmaschine. Mittlerweile werden nicht nur Traktoren und Selbstfahrer ausgestattet, sondern auch einfache Maschinen, wie Mähwerke, Wender und Schwader. Das Leistungsspektrum der landwirtschaftlichen Software und deren Vernetzungsgrad mit Landmaschinen hat deutlich zugenommen. Ackerschlagkarteien und Farm Management Informationssysteme dienen Landwirten, Maschinenringen und Lohnunternehmern zur automatischen Dokumentation relevanter Maßnahmen und bieten Unterstützung zur Planung und Organisation komplexer landwirtschaftlicher Arbeitsketten. Der Datenaustausch zwischen Systemen wurde standardisiert und der Vernetzungsgrad aller beteiligten Maschinen mittels Software-Lösungen ist mittlerweile eine Grundvoraussetzung in der Landwirtschaft. Vernetzung und leistungsfähige Software-Lösungen sind zudem die Basis für Robotik, autonome Maschinen und Drohnentechnologie., The year 2022 was characterized by challenges for agricultural technology. The shortage of electronic components and semiconductors meant that machines could only be delivered at great additional effort. Despite the adverse circumstances with material shortages, consequences of war and personnel bottlenecks, agricultural machinery manufacturers carried out intensive activities for the digitalization and networking of agriculture and agricultural machinery. Today, telematics is part of the standard scope of every modern agricultural machine. Meanwhile, not only tractors and self-propelled machines are equipped, but also simple machines such as mowers, tedders and rakes. The performance spectrum of agricultural software and its degree of networking with agricultural machinery has increased significantly. Farm Management and Farm Management Information systems serve farmers, machinery rings and contractors for the automatic documentation of relevant measures and offer support for the planning and organization of complex agricultural work chains. Data exchange between systems has been standardized and the degree of networking of all machines involved by means of software solutions is now a basic requirement in agriculture. Networking and powerful software solutions are also the basis for robotics, autonomous machines and drone technology., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Zur Verbesserung der Fahrdynamik und Fahrsicherheit werden vielfältige Ansätze diskutiert. Insbesondere auch klassische Themen wie die Traktionsleistung und Bodenverdichtung, aber auch die Fahrstabilität und der Fahrkomfort sind Gegenstand von Optimierungen. Anhand von aspektreicheren Modellen, Multi-Domänen-Simulationen und unter Verwendung moderner Ansätze wie künstlicher neuronaler Netze und Machine Learning werden Nischenbereiche erschlossen und Designentscheidungen in frühen Stadien des Produktentstehungsprozesses unterstützt. Weitere Forschungsansätze umfassen eine Unterstützung maschinenführender Personen durch zunehmend intelligentere Assistenzsysteme zur Handhabung komplexer Arbeitsaufgaben und zur Verbesserung des Nutzererlebnisses. Aber auch grundlegend verän-derte Aufgabenbereiche und Konzepte zur Interaktion und Kollaboration des Menschen mit hochautomatisierten und autonomen Maschinensystemen sind Teil aktueller Forschungsarbeiten., A wide range of approaches are being discussed to improve vehicle dynamics and driving safety. In particular, conventional topics such as tractive performance and soil compaction, but also driving stability and ride comfort are targets of optimization. By means of refined models, multi domain simulations and by the use of modern approaches such as artificial neural networks and machine learning, niche areas are addressed and design decisions are supported in early stages of product development processes. Other research approaches include assistance for machine operators through increasingly intelligent driver assistance systems with the purpose to address complex work tasks and to improve the user experience. But also fundamentally altered fields of operation and concepts for the interaction and collaboration of humans with highly automated and autonomous machine systems are part of current research., Jahrbuch Agrartechnik 2020, vol. 32, 2020

Die Mähdrescher-Märkte entwickelten sich uneinheitlich. Die Hersteller präsentierten neue Modelle und weitere Assistenz- und Automatiksysteme, mit denen die Maschineneinstellungen selbständig durchgeführt werden. Mit diesen Systemen wird die Bedienung der komplexen Arbeitsmaschinen auch für ungeübtere Fahrer deutlich erleichtert. An das Strohmanagement werden hohe Anforderungen gestellt. Die DEM Modellierung und Simulation wird in einem immer breiteren Maße angewandt., The combine harvester market developed unevenly. The manufacturers presented new models and further assistance and automatic systems with which the machine settings are carried out independently. These systems make it much easier to operate the complex working machines, even for inexperienced drivers. High requirements are placed on straw management. DEM modelling and simulation is being applied more and more widely., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Seit Gründung der Universität für Bodenkultur im Jahr 1872, haben 9 Professoren die Geschicke des Instituts für Landtechnik gelenkt. Aus der 1906/1907 gegründeten Prüfstation entwickelte sich ein Maschinen- und Prüfwesen, das mit der Gründung der Bundesversuchs- und Prüfungsanstalt für Landwirtschaftliche Maschinen 1946 zu Ende ging. 1953 wurde das Institut für Landmaschinen- und Arbeitstechnik geschaffen und zum „Institut für Landtechnik und Energiewirtschaft" ausgebaut (1967). 1992 erfolgte die Erweiterung des Themenfelds um die Fachgebiete Energie- und Umwelttechnik. 2004 wurde die BOKU neu strukturiert und das „Institut für Landtechnik“ unter dem Dach des Departments für „Nachhaltige Agrarsysteme“ firmiert. Ab 2011 wurden neue Schwerpunkte "Systemwissenschaften" und der Bereich „smart farming technologies“ gelegt. Mit der 2019 erfolgten Gründung des „Digitalisierungs- und Innovationslabors in den Agrarwissenschaften“ an der BOKU konnte ein erster Schritt gesetzt werden., Since the founding of the University of Natural Resources and Applied Life Sciences in 1872, 9 professors have guided the fortunes of the Institute of Agricultural Engineering. The testing station, founded in 1906/1907, developed into a machine and testing department, which came to an end with the founding of the Federal Testing and Research Institute for Agricultural Machines in 1946. In 1953, the Institute for Agricultural Machinery and Work Technology was created and expanded into the "Institute for Agricultural Technology and Energy Management" (1967). In 1992, the subject area was expanded to include energy and environmental technology. BOKU was restructured and the "Institute of Agricultural Engineering" became part of the Department of "Sustainable Agricultural Systems" in 2004. From 2011 onwards, new focal points "systems science" and the field of "smart farming technologies" were established. The establishment of the "Digitalization and Innovation Laboratory in Agricultural Sciences" at BOKU in 2019 was a first step., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Die zunehmende Verfügbarkeit und Nutzung technologischer Schlüsselkomponenten für die digitale Transformation hat in 2022 zu einer Dynamik bei der Entwicklung und Anwendung von Feldrobotern geführt. Dies betrifft insbesondere Sensorsysteme, Dateninterpretation (insb. Künstliche Intelligenz) und -kommunikation und digitale Zwillinge. Der Übergang vom Feldroboter zur Feldrobotik, d.h. die Systemintegration in den landwirtschaftlichen Betrieb, steht hinsichtlich des nachhaltigen Nutzens und der Robustheit der Systeme im Fokus. Bei der komplexen adaptiven Integration der Feldrobotik in die Praxis sind neben dem Zusammenspiel von Pflanzenbau/Tierhaltung, Technik und Betriebswirtschaft weitere Bereiche von zentraler Bedeutung, z.B. arbeitswissenschaftliche, juristische und gesellschaftliche Aspekte sowie die Weiterbildung ("Neue Interdisziplinarität"). Anhand des Forschungsprojektes "Agro-Safety" wird das Zusammenspiel der Themen Autonomie, Sensorik und funktionale Sicherheit illustriert., The increasing availability and use of key technological components for digital transformation has led to momentum in the development and application of field robots in 2022. This relates in particular to sensor systems, data interpretation (esp. artificial intelligence) and communication, and digital twins. The transition from field robots to field robotics, i.e. system integration into the farm, is in focus with regard to the sustainable benefits and robustness of the systems. In the complex adaptive integration of field robotics into practice, other areas are of central importance in addition to the interaction of crop production/livestock, technology and business management, e.g. occupational science, legal and social aspects or further education ("new interdisciplinarity"). The "Agro-Safety" research project is used to illustrate the interplay between the topics of autonomy, sensor technology and functional safety., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Zunehmende Trockenphasen und häufigere Starkregenereignissen verändern das Anforderungsprofil an Ackerbausysteme. Erosions- und Verdunstungsschutz, die Bindung von CO2 im Boden sowie die Förderung der Infiltrations- Speicher und Dränfähigkeit der Böden gewinnt an Bedeutung. Zudem wird zukünftig die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln weiter eingeschränkt werden. Für die Bodenbearbeitung ergeben sich somit neben der steigenden Bedeutung mechanischer Unkrautregulierung weitere Anforderungen. Die Innovationen der letzten Jahre bestehen aus der Kombination von Werkzeugen, Optimierung der Verschleißfestigkeit und exakter Tiefenführung für ultraflaches Arbeiten. Digitalisierungslösungen bieten die Möglichkeit der Erfassung und Anpassung von Betriebsparametern während des Prozesses. Zudem gewinnen hochautomatisierte und teilautonome Maschinensysteme für den Ackerbau, durch kontinuierliche Markteinführungen, zunehmend an Bedeutung., More frequent drought periods and heavy rainfall events are changing the requirement profile for agricultural farming systems. Protection against erosion and evaporation, the capturing of CO2 in soils, and the improvement of infiltration storage and drainage capacity of soils are gaining in importance. In addition, the use of plant pesticides will be further restricted in the future. Therefore, in addition to the increasing importance of mechanical weed control, there are further requirements for soil cultivation. The innovations of recent years consist of combining tools, optimizing wear resistance and precise depth control for ultra-shallow tillage. Digitalization solutions offer the possibility of recording and adjusting operating parameters during the process. In addition, highly automated and semi-autonomous machine systems for farming are increasingly gaining importance due to continuous market launches., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Technische Innovationen zur Reduktion von chemischen Pflanzenschutzmitteln haben in den letzten Jahren durch innovative Entwicklungen und die verstärkte Verfügbarkeit von Sensorik und kamerageführten Systemen zu einem deutlich verstärkten Einsparpotenzial in diesem Bereich geführt. Hier sollen vor allem die technischen Innovationen beschrieben werden, die aktuell in der Praxis zur Verfügung stehen wie die Pulsweitenmodulation, Direkteinspeisung, Fahrgassenabschaltung, oder auch die Kombination von mechanischer und chemischer Unkrautbekämpfung. Aber auch ein Ausblick auf aktuelle Entwicklungen mit dem Fokus auf autonome Technik und mögliche Spot- oder Einzelpflanzenbehandlung in optimierten Pflanzenbausystemen der Zukunft wird präsentiert., Technical innovations for the reduction of chemical pesticides have led to a significantly increased savings potential in this field in recent years due to innovative developments and the increased availability of sensor technology and camera-guided systems. The technical innovations that are currently available in practice, such as pulse width modulation, direct feed, tramline shut-off, or the combination of mechanical and chemical weed control, will be described here. In addition, an outlook on current developments with focus on autonomous technology and possible spot or single plant treatment in optimized plant cultivation systems of the future will be given., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Für die Qualitätssicherung spielen Normen und Standards eine wichtige Rolle, insbesondere wenn, wie in der Landwirtschaft üblich, die Ergebnisse für Produkte Beachtung im internationalen Handel finden. Die Normung erfolgt auf mehreren Ebenen und ist angepasst an die unterschiedliche Komplexität der Produkte. Die Geschichte der Normung und Standardisierung kann, wie am Beispiel der Prüfung der Arbeitsqualität von Sämaschinen gezeigt, bedeutend als auch anwendbar für moderne autonome Maschinen sein., Norms and standards play an important role in quality assurance, especially when, as is common in agriculture, the results for products attract attention in international trade. Standardization takes place on several levels and is adapted to the varying complexity of the products. The history of standardization can be significant as well as applicable to modern autonomous machines, as shown by the example of testing the quality of work of sowing machines., Jahrbuch Agrartechnik 2022, vol. 34

Der Landtechnikmarkt hat sich in Deutschland im vergangenen Jahr etwas entspannt. Durch den gestiegenen Milchpreis wird davon ausgegangen, dass der Absatz auch im Bereich der Halmgutbergung etwas gestiegen ist. Im Bereich Feldhäcksler zeigt John Deere eine Modellpflege im besonders marktrelevanten mittleren Leistungssegment. Bei den Pressen sollen Detailverbesserungen an mechanischen Komponenten sowie eine höhere Ausstattung mit Sensorik zur Verlängerung von Einsatzzeiten und Verbesserung des Bedienkomforts führen. Ausstattungen der hohen Leistungsklassen werden jetzt auch im mittleren Leistungssegment angeboten. Pöttinger stellt mit dem Jumbo 7000 und Jumbo 8000 die leistungsstärksten Ladewagen im Markt vor. Im Bereich Häckseltransportwagen zeigt Krone mit dem Universaltransportwagen GX ein neues Konzept mit kettengezogenem Rollboden., The market for agricultural machinery improved moderately in the last year in Germany. Due to an increase of the milk price, it is assumed that sales have also increased in the forage harvesting sector. In the forage harvester segment, John Deere shows a model update in the market-relevant mid-range power segment. In the balers, detailed improvements to mechanical components and a higher level of equipment with sensors shall lead to an extension of operation time and an improvement in operating comfort. Features of the high performance classes are now also offered in the medium performance segment. Pöttinger presents the Jumbo 7000 and Jumbo 8000, the most powerful loader wagons on the market. In the segment of forage transport, Krone is showing a new concept with the GX general-purpose wagon with a chain-drawn floor belt., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

In der öffentlichen und politischen Diskussion bleibt die Landwirtschaft präsent. Im Rahmen der Farm to Fork- und der Biodiversitätsstrategie der Europäischen Union sollen der Pflanzenschutzmitteleinsatz reduziert, der Düngereinsatz effizienter sowie die Freisetzung von im Boden gebundenem CO2 vermieden werden [1]. Eine zentrale Rolle kommt dabei der Bodenbearbeitung zu. Erosionsminderung, mechanische Unkrautregulierung sowie ein zielgerichtetes Zwischenfruchtmanagement stellen die Entwicklungsziele für die Bodenbearbeitungstechnik dar. Neben der exakten, ultraflachen Bearbeitung sind neue Maschinenkonzepte durch Kombination von Verfahren und der Elektrifizierung von Traktionselementen Trends. Hochautomatisierte und teilautonome Maschinen und Maschinensysteme für den Ackerbau geraten zunehmend ins Blickfeld. Derzeit liegt der Schwerpunkt dabei auf der mechanischen Beikrautregulierung, wobei sich das Anwendungsspektrum kontinuierlich auf weitere Bereiche ausdehnt., Agriculture remains present in the public and political discussion. Within the framework of the farm to fork and biodiversity strategies of the European Union, the use of pesticides should be reduced, the use of fertilizers should be more efficient and the release of CO2 bound in the soil should be avoided [1]. A central role is played by tillage. Erosion reduction, mechanical weed control and intercrop management are development goals for tillage technology. In addition to exact, ultra-flat tillage, new machine concepts based on the combination of processes and the electrification of traction elements represent trends. Highly automated and partly autonomous machines and machine systems for agricultural applications are increasingly gaining attention. Currently, the focus is on mechanical weed control, although the range of applications is continuously expanding to other areas., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

In den letzten Jahren ist das Interesse an Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen stark gestiegen. Ein Biopolymer dem in letzter Zeit große Aufmerksamkeit geschenkt wird, ist der Polyester Polyethylenfuranoat (PEF). PEF wird aus Kohlenhydraten hergestellt und ist das biobasierte Analogon zu dem Massenkunststoff Polyethylenterephthalat. Trotz intensiver Forschung in den letzten Jahren ist es bis heute noch nicht gelungen, einen wirtschaftlichen Gesamtprozess zur Herstellung von PEF aus Kohlenhydraten zu etablieren. In dieser Arbeit wurde ein vielversprechender Gesamtprozess zur Herstellung von PEF entwickelt. Die Herstellung von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) wurde im Lösungsmittelsystem Hexafluorisopropanol (HFIP)/Wasser durchgeführt und sowohl für das zweiphasige Reaktionssystem Wasser/HFIP/NaCl als auch für das einphasige Reaktionssystem HFIP/Wasser mit Fokus auf die anschließende HMF-Aufarbeitung optimiert. Für beide Reaktionssysteme wurden in der Dehydratisierung von Fructose hohe HMF-Ausbeuten von 82 % (zweiphasig) bzw. 76 % (einphasig) erzielt. Für die Aufarbeitung der Produktlösung der Fructosedehydratisierung im einphasigen Reaktionssystem wurde die Adsorption von HMF bzw. der entstandenen Nebenprodukte an verschiedenen Adsorbenzien untersucht. Mit Hilfe des basischen Anionentauschers Amberlite IRA-910 konnten alle in der Produktlösung enthaltenen Nebenprodukte durch deren Adsorption an das Anionentauscherharz entfernt werden. So wurde eine wässrige HMF-Lösung erhalten, die direkt in der nachfolgenden Oxidation eingesetzt werden kann. Die Oxidation von HMF wurde zunächst im Hinblick auf die Katalysatorzusammensetzung, die verwendeten Reaktionsbedingungen und die Katalysatorstabilität für die Verwendung von reinem HMF optimiert. Unter den entwickelten Reaktionsbedingungen wurde in der Oxidation von HMF mit dem Katalysator 0,1 wt% AuPt/Al2O3 (Au:Pt = 9:1) eine 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA)-Ausbeute von 99 % erzielt. Der Bimetallkatalysator zeigte unter diesen Reaktionsbedingungen eine sehr gute Langzeitstabilität. Zusätzlich wurde die Oxidation der aufgereinigten Produktlösung der Fructosedehydratisierung untersucht und die Effektivität des entwickelten Aufreinigungsverfahrens bestätigt. Vor der Synthese des biobasierten Polyesters PEF wurde das isolierte FDCA mit Methanol zu 2,5-Dimethylfurandicarboxylat (DMFDC) verestert. Anschließend wurde PEF erfolgreich über die Polykondensation von DMFDC und Ethylenglykol in hoher molarer Masse hergestellt., In recent years interest in plastics from renewables surged. A bio-polymer, which is paid much attention in recent time, is the polyester polyethylene furanoate (PEF). PEF is synthesized from carbohydrates and is the bio-based analogue to the bulk plastic polyethylene terephthalate. Despite intensive research in recent years the development of an economical overall process for the production of PEF from carbohydrates did not succeed. In this work a promising overall process for the production of PEF was developed. The synthesis of 5-(hydroxymethyl)furfural (HMF) was performed in the solvent system hexafluoroisopropanol (HFIP)/water and was optimized for the biphasic reaction system water/HFIP/NaCl as well as for the monophasic reaction system HFIP/water with focus on the subsequent purification of HMF. In both reaction systems high HMF yields of 82 % (biphasic) and 76 % (monophasic) were achieved for the dehydration of fructose. For the purification of the product solution of the fructose dehydration in the monophasic reaction system HFIP/water, the adsorption of HMF and of the side products, respectively, on different adsorbents was examined. All side products of the product solution can be removed by whose adsorption on the basic anion exchange resin Amberlite IRA-910. An aqueous HMF solution, which can directly be used in the subsequent oxidation, was obtained. The oxidation of pure HMF was optimized first with regard to the composition of the catalyst, the used reaction conditions and the stability of the catalyst. At optimized reaction conditions the oxidation of a pure HMF solution with the catalyst 0,1 wt% AuPt/Al2O3 (Au:Pt = 9:1) achieved a 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) yield of 99 %. The bimetallic catalyst showed a very good long-term stability under the optimized reaction conditions. Additionally, the oxidation of the purified product solution received from the dehydration of fructose was investigated and the efficiency of the developed purification method was confirmed. Before the synthesis of the bio-based polyester PEF the isolated FDCA was esterified with methanol to dimethyl-2,5-furandicarboxylat (DMFDC). Subsequently PEF was successfully synthesized in high molar weight by the polycondensation of DMFDC and ethylene glycol.

Jahrbuch Agrartechnik, vol. 33

Aktuelle Untersuchungen zielen auf einen voranschreitenden Erkenntnisgewinn zu klassischen Themen der Fahrdynamik und Fahrsicherheit von Traktoren ab. Stärker in den Fokus rücken jedoch vor allem Herausforderungen im Kontext hochautomatisierter und autonomer Systeme, einer rückläufigen Zahl an qualifizierten Beschäftigten im landwirtschaftlichen Sektor und nicht zuletzt im Zusammenhang mit Umwelt- und Klimaschutzaspekten. Potenziale ergeben sich durch verbesserte Assistenzsysteme, Prüfmethoden und ein vertieftes Systemverständnis. Hochspezialisierte und pragmatische Lösungsansätze werden in diesem Zusammenhang gleichermaßen diskutiert., Current studies are targeted towards gaining knowledge regarding conventional topics of driving dynamics and driving safety in agricultural tractors. However, the focus is also shifting increasingly towards challenges in the context of highly automated and autonomous systems, a shrinking number of qualified employees in the agricultural sector and, last but not least, environmental and climate protection aspects. Potentials arise from improved assistance systems, testing methods and a deeper system understanding. Highly sophisticated and pragmatic approaches are discussed equally., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Bewässerung ist ein wesentliches Produktionsmittel zur Stabilisierung der Erträge und Qualitäten an trockenen Standorten. Die Anforderungen an eine sparsame und effiziente Wasserverteilung steigen und der Investitionsaufwand für die Technik ist hoch. Die mobile Beregnungsmaschine mit „Kanone“ ist wegen ihrer flexiblen Einsatzmöglichkeiten und der vertretbaren Kosten immer noch das bedeutsamste Beregnungsverfahren in Deutschland. Eine Kreisberegnung ist energieeffizienter, benötigt sehr wenig Arbeitszeit und verteilt das Wasser gleichmäßiger. Bei kleineren Flächen unter 20 ha kann der Einsatz des Düsenwagens sinnvoll sein. Die Hersteller arbeiten an technischen Lösungen, um ihn anwenderfreundlicher hinsichtlich der Handhabung und beim Straßentransport zu machen. Selbstfahrermaschinen sind relativ schwer und teuer, können bei Flächen mit kurzer Länge oder unregelmäßiger Form aber vorteilhaft sein. Die Tropfbewässerung hat die beste Wassereffizienz, ist jedoch sehr teuer., Irrigation is an essential means of production to stabilize yields and quality in dry locations. The requirements for economical and efficient water distribution are increasing and the capital outlay for the technology is high. The mobile hose reel irrigation machine with a rain gun is still the most important irrigation method in Germany because of its flexible application possibilities and reasonable costs. Center Pivot irrigation is more energy efficient, requires very little labor and distributes the water more evenly. For smaller areas of less than 20 ha, the use of a nozzle boom cart can make sense. The manufacturers are working on technical solutions to make it more user-friendly in terms of handling and road transport. Self-propelled machines are rather heavy and expensive, but can be beneficial on areas that are short in length or irregular in shape. Drip irrigation has the best water efficiency, but the costs are very high., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die Mähdrescher-Märkte entwickelten sich uneinheitlich. Die Hersteller präsentierten neue Modelle und weitere Assistenz- und Automatiksysteme. Eine Vorfeldbeobachtung des Bestandes wird für die automatische Lenkung und für die Einstellungen am Schneidwerk des Mähdreschers genutzt. Die Strohverteilung hinter dem Mähdrescher wird über Radarsensoren am Strohhäcksler erfasst und geregelt. Mit diesen Systemen wird die Bedienung der komplexen Arbeitsmaschinen auch für ungeübtere Fahrer deutlich erleichtert., The markets for combine harvesters developed unevenly. The manufacturers presented new models and further assistance and automatic systems. The observation of the crop in front of the machine is used for the automatic steering and for the settings on the cutterbar of the combine. The straw distribution behind the combine is detected and controlled by radar sensors on the straw chopper. These systems make it much easier to operate the complex machines, even for inexperienced drivers., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die Rauch Landmaschinenfabrik GmbH feiert 2021 ihr 100-jähriges Firmenjubiläum. Der Gründung der heutigen RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH ging bereits eine lange Vorgeschichte voraus. In dem 1855 geborenen Schmiedemeister Franz Rauch wird der Ursprung des Unternehmens gesehen. Das Unternehmen entwickelte sich, nach anfänglich großen Schwierigkeiten, nach dem 2. Weltkrieg mit der Entwicklung eines Kastendüngerstreuers aus Holz recht schnell. Die aktuelle Rauch Landmaschinenfabrik GmbH wird von der 5. Generation als weltweit erfolgreiches, eigenständiges Familienunternehmen weitergeführt., Rauch Landmaschinenfabrik GmbH celebrates its 100th anniversary in 2021. The foundation of today's RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH was already preceded by a long history. The origin of the company is seen in the master blacksmith Franz Rauch, born in 1855. The company developed, after initially great difficulties, after the 2nd World War with the development of a box fertilizer spreader made of wood quite quickly. The current Rauch Landmaschinenfabrik GmbH is continued by the 5th generation as a worldwide successful, independent family business., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Selektive Düsenschaltungen für den chemischen Pflanzenschutz und sensorgesteuerte Hacktechnik, auch in Kombination, ermöglichen, wie gesetzlich und gesellschaftlich gefordert, eine effektive Verringerung des Einsatzes chemischer Pflanzenschutzmittel. Als technische Plattform werden, neben Schleppern und Selbstfahrern, immer häufiger autonome Roboter entwickelt. Diese kombinieren häufig eine Präzisionsaussaat und späteres mechanischen Hacken mittels GPS oder Kameratechnik. Neben den bekannten Herstellern von mechanischen und chemischen Pflanzenschutzgeräten gibt es eine Reihe von Start-Ups und weiteren Institutionen, die an sensorgestützter Technologie und Automatisationsmöglichkeiten forschen., Selective nozzle switching for chemical crop protection and sensor-controlled hoeing technology, also in combination, enable an effective reduction in the use of chemical crop protection agents, as required by law and society. In addition to tractors and self-propelled vehicles, autonomous robots are increasingly being developed as a technical platform. These often combine precision sowing and later mechanical hoeing by using GPS or camera technology. In addition to the well-known manufacturers of mechanical and chemical plant protection equipment, there are a number of start-ups and other institutes researching sensor-based technology and automation options., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Im Beitrag werden beispielhaft zwei Entwicklungsprojekte für teilautonome Maschinen beschrieben, die repräsentativ für den durch Digitalisierung unterstützten Automatisierungstrend stehen. Die Charakteristik dieser Trends ist nicht primär ein genereller Ersatz der Arbeitskräfte, sondern der Wandel der Arbeitsaufgaben weg von automatisierbaren Routinetätigkeiten hin zu Management- und Problemlösungskompetenz. Hierbei wird Potenzial gesehen, aktuellen Herausforderungen an Landtechnik deutlich besser begegnen zu können als das mit bestehenden Maschinenkonzepten gelingt. So zeigt das erste Beispiel – eine teilautonome Plattform für den Obst- und Weinbau – wie die prozessunspezifische Navigationsaufgabe mit den prozessspezifischen Aufgaben, z. B. dem Spritzen, verbunden werden kann. Die Energiebereitstellung ist modularisiert, einerseits dieselelektrisch und andererseits batterieelektrisch mit Brennstoffzelle. Im zweiten Beispiel wird der Werdegang des Feldschwarms dargestellt., The article describes two development projects for semi-autonomous machines that are representative of the automation trend supported by digitalisation. Characteristics of these trends are described, which do not primarily aim at a general replacement of the workforce, but enable the change of work tasks away from routine activities that can be automated towards management and problem-solving skills. In this context, potential is seen for meeting current challenges in agricultural technology much better than possible with existing machine concepts. The first example – a semi-autonomous platform for fruit- and vineyards – shows how process-unspecific tasks such as navigation can be combined with process-specific tasks such as spraying. The energy supply is modularised, diesel-electric on the one hand and battery-electric with fuel cell on the other. The second example shows the development and the basic idea of the field swarm., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Bei der Halmgutkonservierung dominieren Themen zur Futterqualität und Verlustvermeidung. Zur besseren Planung der Arbeitsabläufe befinden sich zwei Applikationen für Smartphones in der Testphase. Die App „WiltExpert“ prognostiziert, wann ein angestrebter Trockenmassegehalt von Anwelkgras erreicht sein wird. „SiloExpert“ unterstützt das Silomangement. Bei der Heubereitung kommen technische Einrichtungen zum Einsatz, mit denen vorgetrocknetes Halmgut witterungsgeschützt auf den End-Trockenmassegehalt getrocknet wird. Interessierte Landwirte können in mehreren Berichten nachlesen, inwieweit sich Walzenverteiler und Zweikreiselverteiler für die Einbringung von Halmgut in das Fahrsilo eignen. Im Interesse einer höheren Verdichtungsleistung können Walzschlepper mit Silowalzen ausgestattet werden. Die Silowalzen eignen sich auch für die Verdichtung von Fahrsilos ohne Seitenwände. Für die Ballensilage stehen unterschiedliche Klassen an Folie zur Verfügung. Anhand von Prüfberichten können Landwirte die für sie geeignete Folie auswählen., Priority topics from the field of stalk preservation were forage quality and loss prevention. Two applications for smartphones are now undergoing testing. The applications are developed to support work planning. The “WiltExpert“ app predicts when a target dry matter content of wilted grass will be reached. “SiloExpert“ supports silo management. In haymaking, technical facilities are used to dry pre-dried stalk material to the final dry matter content. Interested farmers will find details in several reports how drum silage distributors and rotary silage distributers feed and distribute forage biomass on horizontal silos. In order to increase the compaction performance, tractors can be equipped with silage rollers. Silage rollers are also suitable for horizontal silos without walls. Different categories of films are available for bale silage. Farmers can use test reports to select the film that is suitable for them., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Im Rahmen des von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) geförderten Projekts Gesamtbetriebliche Haltungskonzepte wurden seit 2019 unter dem Titel „Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung“ unterschiedliche Stallbaukonzepte für Milchkühe erarbeitet. Zunächst fokussierte sich die Arbeit in drei Arbeitsgruppen jeweils auf die Aspekte der Optimierung des Tierwohls, der Umweltwirkung und der Betriebswirtschaft, aus denen heraus spezifische Stallmodelle erarbeitet wurden. Die zentralen und als besonders zukunftsfähig erachteten Kriterien wurden anschließend in einem „Kompromissstall“ zusammengeführt., As part of the project funded by the Federal Institute for Agriculture and Food Overall Farm Husbandry Concepts, various stable construction concepts for dairy cows have been developed since 2019 under the title “Aspects and Visions of Future-Oriented Dairy Farming“. Initially, the work in three working groups focused on the aspects of optimising animal welfare, environmental impact and business management, from which specific stable models were developed. The central criteria, which were considered particularly sustainable, were then brought together in a “compromise stable“., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die aktuellen weltpolitischen Entwicklungen werfen ein Schlaglicht auf die zentrale Bedeutung der Pflanzenproduktion für die menschliche Ernährung. Die Aussaat als wichtiger Teilprozess wird aktuell intensiv in die Optimierung der Pflanzenproduktion als Gesamtsystem einbezogen. Neue Antriebskonzepte wie z. B. Nexat oder autonome Antriebseinheiten eröffnen für die Sätechnik praxistaugliche Perspektiven einer Integration in ganzheitliche Maschinensysteme. Drill- und Einzelkornsämaschinen erhalten neue Möglichkeiten, um Saatgut, Dünger und chemische Wirkstoffe zeitgleich in verschiedenen Kombinationen und räumlichen Zuordnungen auszubringen. Die Einzelkornsaat von Getreide bekommt durch aktuelle Entwicklungen weitere Impulse. Detailverbesserungen an zentralen Baugruppen wie Vereinzelungs- und Tiefenführungssystemen bilden wichtige Innovationen der Sätechnik., Current global political developments highlight the central importance of plant production for human nutrition. Sowing as an important sub-process is currently being intensively included in the optimization of plant production as an overall system. New drive concepts such as Nexat or autonomous drive units open up practical perspectives for integration into integrated machine systems for sowing technology. Seed drills and precision seed drills are given new opportunities to apply seeds, fertilizers and chemical agents in different combinations and spatial allocations at the same time. The precision sowing of grain is getting further impetus from current developments. Improvements in the details of central assemblies such as singulation and depth control systems represent important innovations in sowing technology., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Ausgehend von der Überlegung, dass mit einem Lehrbuch der Entwicklungsstand des betreffenden Fachgebietes (Landmaschinen und die dazu gehörenden Kraftmaschinen/Traktoren) auf der Grundlage des aktuellen Bestandes mathematisch-naturwissenschaftlicher Theorien für die Vermittlung vor allem an Studierende aufbereitet wird, wurden einige ausgewählte Publikationen aus den vergangenen 200 Jahren betrachtet, die vorwiegend für die Ausbildung von Ingenieuren mit der Arbeitsrichtung der Erforschung, Entwicklung und Herstellung von Landmaschinen vorgesehen waren., Based on the idea that the development status of the relevant subject area (agricultural machinery and the associated power machines/tractors) is prepared in a textbook on the basis of the current inventory of mathematical and scientific theories for teaching primarily to students, a few selected publications were examined from the past 200 years, which were primarily intended for the teaching of engineers with a focus on researching, developing and manufacturing agricultural machinery., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Während bei der Fütterung, Lagerung und Ausbringung in den letzten Jahren erhebliche Emissionsminderungen erreicht worden sind, sind die Schweineställe selbst noch relevante Emissionsquellen. Der Umbau der Schweinehaltung soll zu einer tiergerechteren Haltung mit deutlich mehr Platz und Außenklimakontakt für die Tiere führen. Hierdurch wird eine Reduzierung des Tierbestandes erforderlich werden, was wiederum zur Emissionsminderung beiträgt. Viele Forschungsarbeiten konzentrieren sich daher auf stallinterne Maßnahmen zur Emissionsminderung und die Gewinnung von Emissionsfaktoren, die für die Genehmigung von Stallanlagen sehr wichtig sind. Aktuelle Forschungsarbeiten zur Abluftreinigung bestätigen neben hohen Reinigungsleistungen, dass diese Technik vor allem bei größeren, zwangsbelüfteten Tierhaltungen eine wirksame Emissionsminderung bietet., While considerable emission reductions in pig keeping have been achieved in nutrient adjusted feeding, manure storage and disposal in recent years, pig stables are still relevant emission sources. The reconstruction of pig stables should contribute to more animal welfare which provides animals with more space and outdoor climate contact. A livestock reduction is required through this which again contributes to an emission reduction. Therefore, numerous research activities concentrate on indoor stable measures to reduce ammonia emissions and to generate emission factors which are important for the approval of new livestock buildings. Besides high efficiencies actual research on exhaust air treatment systems show that this technique is well suited for bigger and forced ventilated pig stables., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Der Zuckerrübenanbau hat nicht an Bedeutung verloren. Dies zeigen sowohl die statistischen Zahlen als auch die Aktivitäten im Bereich der Zuckerrübenerntetechnik. Eine Konzentration auf wenige Hersteller ist festzustellen. Die Schwerpunkte bei diesen sind Detailverbesserungen zur Prozessüberwachung und Assistenzsysteme. Eine automatisierte und bestandsabhängige Einstellung der Köpf-Rodegruppe sowie durchsatzabhängige Rübenbehandlung sind hier zu nennen. Telematik und gesteigerter Bedienkomfort sind weitere Aspekte., Sugar beet cultivation has not lost any of its importance. This is shown by statistics, but also by the activities in the area of sugar beet harvesting technology. There is a concentration on just a few manufacturers. These focus on detailed improvements to process monitoring and assistance systems. Automated, crop-adapted adjustment of the harvesting group and throughput-dependent beet treatment are worth mentioning here. Telematic and increased ease of operation are further aspects., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die letzten beiden Jahre unter Corona-Restriktionen haben auch die Entwicklung in der Agrarlogistik durch die fehlenden Fachmessen und -kongresse ausgebremst. Insgesamt ist eine Konsolidierung in der Entwicklung zu beobachten. Aus dem Bereich Gesetzgebung gab es keine neuen Anpassungen. Es ging viel mehr in der aktuellen Situation darum, dass überhaupt transportiert wurde. In der Logistiktechnik gibt es wenig Veränderungen. Wichtig für den Sektor ist die zukünftige Ausrichtung der Antriebssysteme. Hier sind als neue Systeme im gewerblichen Güterkraftverkehr Batterie-elektrische Antriebe und Wasserstoff-Brennstoffzellen zu beobachten. Agrarroboter verbreiten sich inzwischen auch in der praktischen Landwirtschaft. Erste Logistikroboter findet man hauptsächlich im Garten- und Obstbau. Digitale Systeme bilden inzwischen immer genauer die Einflussfaktoren in der Agrarlogistik ab, besonders über die Vernetzung verschiedener Modelle können die Ketten besser dargestellt werden., The last two years under Corona restrictions have also slowed down the development of agricultural logistics due to the lack of trade fairs and congresses. Overall, a consolidation in the development can be observed. There were no new adjustments in the area of legislation. In the current situation, it was much more a question of transport being carried out at all. There are few changes in logistics technology. What is important for the sector is the future orientation of the drive systems. Here, battery-electric drives and hydrogen fuel cells are to be observed as new systems in commercial freight transport. Agricultural robots are now also spreading in practical farming. The first logistics robots are mainly found in horticulture and fruit growing. Digital systems are now more and more accurately depicting the influencing factors in agricultural logistics, especially through the networking of different models, the chains can be better represented., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Aufgrund der Corona-Pandemie fielen nahezu alle internationalen Messen aus. Die Hersteller hielten sich deshalb mit der Präsentation markanter Neuheiten zurück. Nichtsdestotrotz wurden zahlreiche technische Verbesserungen in allen Bereichen der Kartoffeltechnik vom Legen bis zur Einlagerung vorgenommen. Beachtung findet die mechanische und elektro-chemische Krautregulierung zur Erntevorbereitung. Elektronik und smarte Vernetzung gewinnen weiter an Bedeutung. Es wird erwartet, dass autonome Maschinenkonzepte vermehrt Eingang in die Praxis finden. Der Beitrag liefert dazu eine systematische Einordnung. Zudem wird exemplarisch darüber berichtet, wie mit modularisiert aufgebauten Erntemaschinen eine Nutzung über verschiedene Anbaukulturen hinweg möglich werden kann., Due to the Corona pandemic, almost all international trade fairs were cancelled. The manufacturers therefore held back on presenting striking innovations. Nevertheless, numerous technical improvements were made in all areas of potato technology from planting to storage. The mechanical and electro-chemical haulm regulation for harvest preparation attracted attention. Electronics and smart networking continue to gain in importance. It is expected that autonomous machine concepts will increasingly find their way into practice. The article provides a systematic classification. In addition, it reports on examples of how modularised harvesting machines can be used across different crops., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die klimatischen Veränderungen stellen den mitteleuropäischen Gartenbau und die Landwirtschaft vor große Herausforderungen. Dementsprechend beabsichtigt die europäische Agrarpolitik eine nachhaltige, aber hoch ertragreiche Pflanzenproduktion. Zur Umsetzung von klimapolitischen Maßnahmen ist ein Vergleichsinstrument auf Erzeugerebene, welches den Ursprung von Emissionen aufzeigt und Handlungsempfehlungen gibt, zielführend. Im Rahmen des Projekts PROSIBOR sollen am Beispiel der Tomatenproduktion unter Glas einfache Methoden zur Ermittlung des Water- und CO2-Footprint entwickelt werden, welche einen Beitrag für ein Benchmark-System leisten könnten. Erzeuger sollen das Instrument zur direkten Einordnung ihrer Ressourceneffizienzen anwenden können., The climatic changes pose major challenges for Central European horticulture and agriculture. Accordingly, the European agricultural policy intends a sustainable and yet high-yield crop production. For the implementation of climate policy measures, a comparison instrument at producer level is expedient, which shows the origin of the emissions and gives recommendations for action. As part of the PROSIBOR project, simple methods for determining the water and CO2 footprint are to be developed using the example of tomato production under glass, which could make a contribution to a benchmark system. Producers should be able to use the tool to directly classify their resource efficiencies., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Nachdem die im vergangenen Jahr durch das SARS-CoV-2 Virus ausgelöste Pandemie auch die Landtechnikhersteller in den Branchen Halmgutmähen und Halmgutwerben zu Einschränkungen und Produktionsausfällen gezwungen hat, konnte sich die Marktlage in 2021 wieder stabilisieren. Nicht zuletzt ein steigender Milchpreis sorgt für einen Anstieg der Absatzzahlen. Der Trend zur höheren technischen Ausstattung der Grünlandtechnik wird durch eine Vielzahl neuer Produktvorstellungen deutlich. Beispielsweise wird ein Mähwerk um ein Assistenzsystem zur automatisierten Tiererkennung bei der Futterernte erweitert. Im Bereich Wissenschaft und Forschung rückt die Interaktion der Maschinen mit der Umgebung sowie die modellbasierte Ertragsabschätzung von Grünland in den Fokus. After the pandemic triggered last year by the SARS-CoV-2 virus also forced agricultural machinery manufacturers in the forage technology sectors to cut back and cancel production, the market situation has stabilized again in 2021. Last but not least, a rising milk price has ensured an increase in sales figures. The trend towards higher technical equipment in grassland technology is evident from a large number of new product launches. For example, a mower is being expanded to include an assistance system for automated animal recognition during forage harvesting. In the field of science and research, the focus is shifting to the interaction of machines with their environment and model-based yield estimation of grassland.

Bisher übertragen Traktoren ihre Leistung überwiegend mechanisch und hydraulisch an Anbaugeräte. Landwirtschaftliche Arbeitsgeräte, die von elektrisch übertragener Energie angetrieben werden, bieten jedoch das Potential für einen höheren Automatisierungsgrad, höhere Präzision, effizientere Leistungsübertragung und besserer Steuerbarkeit. Mehrere Landtechnikfirmen arbeiten daher seit etwa zehn Jahren gemeinsam an einer elektrischen Hochleistungsschnittstelle, um elektrische Leistung von bis zu 150 kW zwischen Traktoren und Arbeitsgeräten unter Verwendung der vorhandenen ISOBUS-Kommunikation zu übertragen. Die Arbeit mündete im März 2018 bei der ISO in ein Standardisierungsverfahren., Until now, tractors have mainly transmitted power mechanically and hydraulically to implements. However, agricultural implements powered by electrically transmitted energy offer the potential for a higher degree of automation, greater precision, more efficient power transmission and better controllability. Several agricultural technology companies have therefore been working together for about a decade on a high-power electrical interface to transfer electrical power of up to 150 kW between tractors and implements using existing ISOBUS communications. The work resulted in a standardization procedure at ISO in March 2018., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Die Anforderungen der Novelle der Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung (TierSchNutztV) sowie der Tierwohllabel und die steigende Nachfrage des deutschen Lebensmitteleinzelhandels nach mehr Tierwohl stellen Mast- und Aufzuchtbetriebe vor neue Herausforderungen. So ist das Angebot von organischem Beschäftigungsmaterial vor allem in den vorherrschenden Systemen mit Spaltenboden problematisch. Hier muss das Material sowie die Art und Weise, wie es angeboten wird, für die Tiere und das Haltungssystem passend gewählt werden. Auch die Anforderungen vieler Label, eine Liegefläche ohne Perforation anzubieten, ist in Warmställen schwierig funktionssicher umzusetzen. Um dies zu optimieren, sollten die einzelnen Aktivitätsbereiche der Buchten an die Bedürfnisse der Schweine angepasst werden. Eine weitere Änderung der TierSchNutztV besagt, dass die Wärmebelastung der Tiere gesenkt werden muss. Hierfür gibt es verschiedene Systeme, dies durch Senkung der Raumlufttemperatur, Befeuchtung von Flächen und Tieren oder Kühlung von Oberflächen umzusetzen., The requirements of the new “Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung (TierSchNutztV)“, the animal welfare labels and the increasing demand from German food retail market for more animal welfare pose new challenges for fattening and rearing. The supply of organic enrichment material is problematic, especially in the prevailing housing systems with slatted floors. Here the material and how it is offered must be selected due to the animals and the husbandry system. The requirement of many labels to offer a solid lying area is difficult to implement in conventional housing systems. To optimize this, the individual activity areas of the pens should be adapted to the needs of the pigs. Another change in the TierSchNutztV states that the thermal stress on the animals must be reduced. There are various systems to implement this by lowering the room temperature, wetting surfaces and animals or cooling surfaces., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

Fumarsäure (FA) ist eine bedeutende Chemikalie, die in verschiedenen Bereichen der chemischen Industrie Anwendung findet. So wird FA in der Polymerindustrie zur Herstellung von ungesättigten Polyesterharzen verwendet, die heutzutage größtenteils auf Basis von fossilen Rohstoffen produziert werden. Bezüglich einer nachhaltigen biotechnologischen Produktion von FA besteht die Herausforderung in der Entwicklung einer kostengünstigen und robusten Fermentation, die die Bildung von industriell relevanten Endtitern, Produktivitäten und Ausbeuten ermöglicht. In dieser Arbeit wurde hierzu mittels des Pilzes Rhizopus arrhizus NRRL 1526, auf Basis von Glucose, eine gezielte Optimierung des Mediums und der Kultivierungsstrategie durchgeführt. Dabei konnten bedeutende Erkenntnisse zur Morphologie-Kontrolle gewonnen und die Produktionseigenschaften optimiert werden. Mittels einer Batch-Strategie wurde im Schüttelkolbenmaßstab ein Endtiter von 86,3 g/L FA, bei einer Ausbeute von 0,67 g/g und 0,60 g/(L∙h) Produktivität erzielt. Durch einen Transfer in einen aktiv begasten 1 L Bioreaktor konnte die Produktivität um 45 % gesteigert werden. Zudem wurde ein Fed-Batch Prozess entwickelt, der eine gekoppelte Zugabe von Glucose und Ammoniumsulfat enthielt. Durch die Verlängerung der Produktionsphase konnte hierbei ein maximaler Endtiter von 195,4 g/L FA realisiert werden. Bei diesem Titer handelt es sich nach aktuellem Wissensstand um die höchste Endkonzentration an FA, die biotechnologisch produziert worden ist. Um bei der biotechnologischen Produktion von FA, eine direkte Konkurrenz zur Lebensmittelindustrie zu vermeiden, wurde zusätzlich der Einsatz des nachwachsenden Reststoffs Apfeltrester untersucht. Zur Biokonversion der sowohl frei vorliegenden als auch strukturell gebundenen Zucker wurden unterschiedliche Prozessstrategien untersucht und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten verglichen. Dabei ermöglichte eine zweistufige Extraktion mit Wasser und anschließendes hydraulisches Auspressen des Apfeltresters eine effektive und simple Methode zur Gewinnung einer zuckerhaltigen Flüssigkeit. Diese diente in aufkonzentrierter und aufgereinigter Form als Ausgangssubstrat und ermöglichte bei einer Kultivierung die Produktion von 79,3 g/L FA. Somit konnte in dieser Arbeit erfolgreich ein effektiver biotechnologischer Herstellungsprozess etabliert werden, der die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, ausgehend vom nachwachsenden Reststoff Apfeltrester bis hin zum Endprodukt FA., Fumaric acid (FA) is an important chemical, which is applied in various areas of the chemical industry. The unsaturated dicarboxylic acid is used for example in the polymer industry to produce unsaturated polyester resins, which nowadays are mostly made from fossil feedstocks. With regards to a sustainable biotechnological production of FA, the main challenge is to develop a cost-effective and robust fermentation process that enables the formation of industrially relevant end titers, productivities and yields. Based on the substrate glucose, the filamentous fungus Rhizopus arrhizus NRRL 1526 was used in this study to carry out a targeted media optimization and to develop various cultivation strategies. This has led to significant insights of morphology control and the optimization of production characteristics. By using a batch strategy, a final titer of 86.3 g/L FA was achieved on a shaking flask scale, with a yield of 0.67 g/g and 0.60 g/(L∙h) productivity. By transferring this strategy into an actively aerated 1 L bioreactor, an increase in productivity of 45 % was demonstrated, thus indicating the high potential for further upscaling approaches. In addition, a fed-batch process was developed, containing a coupled feed of glucose and ammonium sulfate. By successfully extending the production phase, a maximum final titer of 195.4 g/L FA was achieved on a shaking flask scale. According to current knowledge, this value is the highest final concentration of FA produced biotechnologically. In order to avoid a direct competition to the food industry with regards to the utilized substrate glucose, the application of a renewable residue was additionally investigated within this study. In this context, it was possible to identify apple pomace as a suitable sugar-rich feedstock. For the bioconversion of free and structurally bound sugars, different process strategies were investigated and compared from an economic point of view. Thereby, a two-stage extraction of apple pomace with water followed by hydraulic pressing enabled an effective method to obtain a sugar-rich liquid. In concentrated and purified form, the sugar-rich liquid served as substrate and enabled the production of up to 79.3 g/L FA during the cultivation of R. arrhizus NRRL 1526. Consequently, an effective biotechnological manufacturing process was successfully established, covering the entire value chain, starting from the renewable residue apple pomace up to the end product FA.

Ziel der Dissertation war die Entwicklung von Itaconsäurederivaten und Verwendung dieser bei der Herstellung von ungesättigten Polyester(UP)-Harzen zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten. Eine Anwendung von Itaconsäurepolyestern im Topcoatbereich sollte somit ermöglicht werden. Ein Kriterium für den Einsatz von UP-Harzen als Topcoat ist die Flexibilität. Die partielle Substitution von Itaconsäure durch Methylbernsteinsäure führt zur Verringerung der Quervernetzungsdichte und ermöglicht somit eine größere Flexibilität des entstehenden Duromers. Ein weiteres Ziel war die Substitution von Styrol durch biobasierte Reaktivverdünner. Hierfür wurden Dialkylitaconate der Itaconsäure als Reaktivverdünner untersucht. Für die katalytische Hydrierung von Itaconsäure zu Methylbernsteinsäure wurden diverse geträgerte Metallkatalysatoren entwickelt. Diese konnten durch einfache Methoden reproduzierbar hergestellt und erfolgreich in der Hydrierung von Itaconsäure angewendet werden. Die höchste Aktivität wurde für den Bimetallträgerkatalysator 5 % Pd-Pt/SiO2 (Sipernat 22) mit 2800 g Itaconsäure / (h ∙ g Metall) bei einem Wasserstoffdruck von 5 bar, einer Eduktkonzentration von 50 g/L Itaconsäure und einem Reaktionsvolumen von 1 L erreicht. Die Stabilität des Katalysators wurde über fünf Hydrierungsversuche untersucht und zeigte eine stabile Aktivität. Durch einen unkomplizierten Prozess der Hydrierung von Itaconsäure sowie die einfache Polykondensation von Itaconsäure-Methylbernsteinsäure-Gemischen mit 1,3-Propandiol konnten Polyesterharze auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Die Anwendung von Itaconsäurederivaten als Reaktivverdünner konnte zudem als Alternative von Styrol-basierten Reaktivverdünnern angewendet werden. Durch Variation der Itaconsäuregehalte in den Polyesterharzen und Veränderung des Reaktivverdünners konnte gezeigt werden, dass die Eigenschaften der gehärteten Polyesterharze durch den Methylbernsteinsäuregehalt und die Wahl des Reaktivverdünners in ihrer Flexibilität und in den mechanischen Eigenschaften beeinflusst werden können. Dies ermöglicht Verwendungen als Laminierharz für faserverstärkte Formteile oder als Polyesterharz für Topcoatanwendungen. Itaconsäurederivate können Styrol in UP-Harzen und in Topcoatanwendungen ersetzen und erreichen ähnliche mechanische Eigenschaften. Die Produkte sind nahezu vollständig biobasiert und erfüllen die steigende Nachfrage nach biobasierten Polyesterharzen., The aim of the investigations was the development of itaconic acid derivatives and the use of these in the production of unsaturated polyester(UP)-resins to expand the possible uses. Use of itaconic acid polyesters in the topcoat area should thus be made possible. One criterion for using UP resins as a topcoat is flexibility. The partial substitution of itaconic acid by methylsuccinic acid leads to a reduction in the crosslinking density and thus enables greater flexibility of the resulting thermoset. Another goal was the substitution of styrene with bio-based reactive diluents. For this purpose, dialkyl itaconates and methyl methacrylate were investigated as reactive diluents. Investigating the derivatization methods of itaconic acid, it was found that the catalytic hydrogenation of IA to methylsuccinic acid is an efficient process. Various supported metal catalysts have been developed, produced reproducibly using simple methods and successfully used in the hydrogenation of itaconic acid. The highest activity was achieved for a bimetal supported catalyst 5% Pd-Pt / SiO2 (Sipernat 22) with 2800 g itaconic acid/h ∙ g metal) at a hydrogen pressure of 5 bar, a reactant concentration of 50 g/L itaconic acid and a reaction volume of 1 L. The stability of the catalyst was investigated over five hydrogenation runs and showed stable activity. A straightforward process of hydrogenating itaconic acid and a polycondensation of itaconic acid-methylsuccinic acid mixtures with 1,3-propanediol made it possible to produce polyester resins based on renewable raw materials using simple methods. Alkyl itaconates and methyl methacrylate as reactive diluents could also be used as an alternative to styrene-based reactive diluents. By varying the itaconic acid content in the polyester resins and changing the reactive diluent, it was possible to show that the flexibility and mechanical properties of the properties of the cured polyester resins can be influenced by the methylsuccinic acid content and the choice of reactive diluent. This enables uses as a laminating resin for fiber-reinforced molded parts or as a polyester resin for topcoat applications. Itaconic acid derivatives can replace styrene in UP resins and in topcoat applications and achieve similar mechanical properties. The products are almost entirely bio-based and meet the increasing demand for bio-based polyester resins.

Die Dürresommer der vergangenen Jahre (insbesondere 2018 und 2019) haben die Landwirte vor massive Wasserprobleme gestellt. Landwirtschaftliche Bewässerung nimmt in vielen Regionen in Deutschland stark an Relevanz zu. Hierbei kommt es zu Nutzungskonflikten zwischen Bewässerung und der Trinkwasserversorgung. Das Thema der wassersparenden Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Flächen wird aus der Sicht der Wirtschafts- und Nachhaltigkeitsdiskurse in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen. Die Bewässerung befindet sich in einer digitalen als auch technischen Transformation. Im Folgenden wird ein Überblick über die aktuellen Entwicklungen der Digitalisierung und Automatisierung von Bewässerungssystemen gegeben und daran anknüpfend wird auf aktuelle Forschungstätigkeiten eingegangen., Germany experienced historic droughts in the summers of 2018 and 2019. These events clearly indicate that irrigation will continue to become more relevant for the stability of the agricultural sector of multiple regions in Germany. Simultaneously, increased demand for irrigation water for agriculture correlates with increased intra-sectoral allocation conflict – especially with drinking-water suppliers and consumers. Water-use efficiency in the agricultural sector will become even more important given the economic and sustainability discourses that define our future. Irrigation is undergoing both a digital and a technical transformation. The following discussion provides an overview of the current developments in digitization and automation of irrigation systems for agriculture., Jahrbuch Agrartechnik 2020, vol. 32, 2020

Der anwendungsbezogene und der guten fachlichen Praxis entsprechende Pflanzenschutz im Erwerbsgartenbau zeichnet sich durch eine große technische Vielfalt aus. Durch die vielen verschiedenen Kulturen (Obst, Gemüse, Zierpflanzen, Baumschul-, und Forstgehölze) und durch die verschiedensten Anbauformen (In-Vitro, Klimakammer, Gewächshaus (erdlos, erdgebunden), Freiland) ergibt sich eine vergleichsweise hohe Anzahl verschiedener Applikationstechniken für den Pflanzenschutz. Besonders die Wahl der geeigneten Pflanzenschutztechnik, aber auch andere technische Ansätze aus dem Agrarsektor zeigen ein hohes Potential zur Reduzierung von Pflanzenschutzmitteln im Erwerbsgartenbau auf. Der Grad der Technisierung steigt mit der Spezialisierung von Betrieben und dem zu erwartenden Ertrag pro Flächeneinheit., The application-related plant protection in commercial horticulture, which corresponds to the good professional practice, is characterized by a great technical diversity. Due to the many different crops (fruit, vegetables, ornamental plants, tree nurseries and forest trees) and the most varied forms of cultivation (in-vitro, climate chamber, greenhouse (soilless, earthbound), open field), a comparatively high number of different application techniques are used. In particular, the choice of the appropriate plant protection technology, but also other technical approaches from the agricultural sector, show a high potential for reducing the use of plant protection products in commercial horticulture. The degree of mechanization increases with the specialization of businesses and the expected yield per unit area., Jahrbuch Agrartechnik 2020, vol. 32, 2020

Unterschiedliche Reifentypen wurden in mehreren Tests miteinander verglichen. Der Einsatz von Raupenlaufwerken wird weiterhin stark diskutiert. Die Bedeutung von Reifendruckregelanlagen wird vielfach betont. Bodendruck und Befahrbarkeit werden in der Forschung verstärkt mit Hilfe von Simulationsmodellen bearbeitet. Mehrere Praxis-Lösungen für die Vorhersage der Befahrbarkeit wurden vorgestellt., Different types of tyres have been compared in several tests. The use of crawler tracks continues to be strongly discussed. The importance of tyre pressure control systems is often emphasised. Ground pressure and trafficability are increasingly dealt with in research with the help of simulation models. Several practical solutions for predicting trafficability were presented., Jahrbuch Agrartechnik 2021, vol. 33

In der öffentlichen und politischen Diskussion ist die Landwirtschaft weiterhin präsent. Im Rahmen des Green Deal der Europäischen Union soll der Pflanzenschutzmitteleinsatz reduziert, der Düngereinsatz effizienter sowie die Freisetzung von im Boden gebundenem CO2 vermieden werden [1]. Der Bodenbearbeitung kommt dabei eine zentrale Rolle zu. Erosionsminderung, mechanische Unkrautregulierung sowie ein zielgerichtetes Zwischenfruchtmanagement stellen die Entwicklungsziele für die Bodenbearbeitungstechnik dar. Neben der exakten, ultraflachen Bearbeitung stellen neue Maschinenkonzepte durch Kombination von Verfahren einen Trend dar. Zudem rücken Möglichkeiten zur automatischen Einstellung und der aktiven Beeinflussung des Arbeitsergebnisses in den Vordergrund. Prototypische hochautomatisierte und autonome Maschinen für den Ackerbau geraten mehr und mehr ins Blickfeld. Aktuell liegt der Schwerpunkt auf der mechanischen Beikrautregulation, wobei das Anwendungsspektrum kontinuierlich auf weitere Bereiche, wie bspw. Aussaat und Bodenbearbeitung, ausgedehnt wird., Agriculture remains broad in public and political discussion. As part of the Green Deal of the European Union, the use of pesticides should be reduced, the use of fertilizers should become more efficient and the emission of soil-bound CO2 should be avoided [1]. In this context, tillage plays a central role. Erosion reduction, mechanical weed control and intertillage management are development goals for tillage technology. In addition to the exact and ultra-flat tillage, new machine concepts resulted by process-combination are a trend. In parallel, the possibilities for automatic settings and for actively influencing process results are in discussion. The prototyping of highly automated and autonomous machines for agricultural applications is continuing. Currently, the focus is on mechanical weed control, although the range of applications is continuously being extended to other areas, such as sowing and tillage., Jahrbuch Agrartechnik 2020, vol. 32, 2020

Jahrbuch Agrartechnik, vol. 32