Publicatie van het nieuwe landbouwsysteem LASTING FIELDS 1 januari 2013 is het idee Lasting Fields beschreven, en bij notaris Prummel te Emmeloord in de kluis gedeponeerd. Inmiddels is de naam Lasting Fields met merk logo geregistreerd. ( tekening boven, rechtsonder) Lasting Fields is een nieuw landbouwsysteem dat niet in delen maar in zijn gehele verband inclusief de naam, gezien moet worden als een nieuw concept om landbouw te bedrijven. Het idee is nieuw, inventief en het kan industrieel toegepast worden. In Lasting Fields zijn de volgende zaken samengegaan: 1. 200 liter diesel/hectare/jaar wordt volledig vervangen door hernieuwbare energie. 2. Onze machines zijn ultralicht en efficiënt. Ze verbruiken daardoor 50% minder energie. 3. De machines werken automatisch en autonoom. 4. De bodem wordt beschermd door deze lichte machines en komt in een natuurlijker staat. 5. Hierdoor is de bodem veerkrachtiger tegen verdrogen en verdrinken. 6. Het systeem leent zich goed voor biologische teelt. 7. Biodiversiteit geeft natuurlijker voedsel tegenover eenzijdige monocultuur. 8. De boer krijgt meer tijd om te organiseren en innoveren. 9. Met Lasting Fields ( duurzame velden ) bewegen we naar meer harmonie met de aarde. Het vernieuwende van Lasting Fields zit in de combinatie van deze 9 factoren. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 1
Energie. Een belangrijke eigenschap van Lasting Fields is dat er met een minimum aan energie gewerkt wordt. Deze energie wordt op eigen locatie of regionaal gewonnen uit ( voorlopig) koolzaad of andere energie gewassen. Op termijn, als accu s voor elektrische energie veel beter en vooral milieuvriendelijker worden, kunnen de lichte machines verder uitgevoerd worden met elektrische aandrijving. De lage energiebehoefte van het Lasting Fields systeem rechtvaardigt voorlopig het gebruik van ter plekke geproduceerde koolzaadolie. Koolzaad is een prima wisselgewas, verbetert de bodemstructuur en levert naast olie ook veevoeder en stro. Toepasbaarheid. Lasting Fields is toepasbaar op bedrijven met groentegewassen, fruitteeltgewassen, akkerbouwgewassen, veehouderijgewassen/ grasland en mogelijk andere toepassingen zoals sierteeltgewassen. UITLEG VAN OPBOUW EN WERKING LASTING FIELDS. Centraal over het landbouwperceel van een boerderij ligt een stalen minispoorlijntje 80 cm. breed en 3 cm. hoog op een betonstrook van agri platen 100 cm. breed. Dit spoor geeft toegang tot de verschillende percelen grenzend aan het spoor. Aan beide zijden en haaks op het spoor liggen teeltbedden van 1,5 meter breed. Voertuigjes met een spoorbreedte van 1,5 meter kunnen over de sporen tussen de bedden rijden en op deze manier alle verplegende landbouw werkzaamheden uitvoeren. Transport over het stalen spoor vraagt zeer weinig energie. Dit spoor begint bij de verwerkingsloods waar landbouwproducten afgeleverd en ontvangen kunnen worden. Bij onregelmatigvormige percelen en hellingen moet bij het ontwerp rekening gehouden worden met optimale afstanden, waterbewegingen bij bovengrondse afwatering en drainage. Machinewagon. Op het spoor bevindt zich de machinewagon. De machinewagon is een rijdend hijsframe op 4 wielen. Centraal tussen de wielen en midden boven het spoor kan een landbouwmachine opgetild en dus vervoerd worden. Eenmaal opgetild kan een hangende machine 180 graden roteren. Deze functie wordt gebruikt om in het veld de verschillende machines te keren boven het spoor en om de gekozen zijde ofwel links ofwel rechts van het spoor te bewerken. De machinewagon is tevens uitgevoerd met een laadplateau dat zich altijd tussen het spoor en de opgetilde machine bevindt en wat dient om het spoor schoon te houden bij op en af rijden en keren op het veld, en in de werktuigenschuur. De boer kan met de machinewagon in de machineloods een zelfrijdende machine / oogstmachine opheffen en hangend aan de machinewagon over het spoor meenemen naar de plek waar vervolgens zowel recht als links, loodrecht vanuit het spoor, een bewerking uitgevoerd kan worden door de betreffende zelfrijdende machine. De machinewagon rijdt op stroom, en is voorzien van een accu, prima geschikt voor hernieuwbare energie via zonnepanelen of windmolen. De actieradius van de machinewagon is klein omdat deze steeds op het spoor wacht ter hoogte van de werkende zelfrijdende machine in het veld. De machinewagon communiceert met de werkende zelfrijdende machine m.b.t. afstanden en plaatsbepaling en helpt bij het arriveren, wenden door optillen en 180 graden keren en (na het opnieuw plaats bepalen) het wederom starten van de zelfrijdende machine. Ook zelfrijdende oogstmachines worden op deze manier gedirigeerd door de machinewagon waarbij ook steeds bij elke volgende ontmoeting een volle en een lege kist ( bestaande kist van 2 kuub), worden gewisseld. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 2
In dit geval, tijdens de oogst, is aan de machinewagon een wisselwagon ( zie volgend kopje) gekoppeld die het wisselen van de kisten verzorgt. De machinewagon rijdt d.m.v. een elektromotor van 2 kw bij vlak terrein en is voorzien van automatisering, plaatsbepaling en beveiliging. Wisselwagon. De wisselwagon is een extra vierwielige wagon die aan de machinewagon wordt gekoppeld tijdens aanvoer of afvoer van verschillende producten of stoffen. Aanvoer van bijvoorbeeld pootgoed of plantgoed dat de grond in moet maar ook aanvoer van bemesting en afvoer van geoogste producten. De wisselwagon heeft een laaddek waar 2 kuubkisten in breedterichting op en afgetransporteerd kunnen worden in samenwerking met de oogstmachine ( dan worden de kist op de oogstmachine en de kist op de wisselwagon gewisseld), of in lengterichting op- en afgetransporteerd kunnen worden in samenwerking met de pendelwagon ( dan worden de kisten op de wisselwagon en de kist op de pendelwagon gewisseld). Bij dit wisselen van kisten kunnen de lege en volle kisten staand op kettingbanen en/of rollen zowel in lengterichting als in breedterichting verplaatst worden door de automatische besturingen van de verschillende wagons of oogstmachines. Ook is het mogelijk dat 2 kisten tegelijk in één beweging van plaats wisselen door ze samen 180 graden te roteren over hun gezamenlijke verticale rotatieas. De wisselwagon rijdt d.m.v. een elektromotor van 2 kw bij vlak terrein, is voorzien van automatisering, plaatsbepaling en beveiliging. Pendelwagon. Op het spoor bevindt zich ook de pendelwagon die wordt ingezet bij aanvoer van b.v. plantgoed of meststoffen en bij afvoer van geoogste producten. De pendelwagon is een vierwielige wagon die automatisch pendelt tussen de verwerkingsloods en de wisselwagon. De pendelwagon heeft ook een laaddek waar 2 kuubkisten in lengterichting op - en afgetransporteerd kunnen worden in samenwerking met de wisselwagon in het veld en in samenwerking met de in de verwerkingsloods opgestelde automatische laad - en losdekken. Tijdens oogsten wordt dus steeds een lege kist bij de wisselwagon aangebracht. Vervolgens wordt de lege kist gewisseld met een volle kist van de wisselwagon en brengt de pendelwagon de volle kist daarna naar de verwerkingsloods. De pendelwagon rijdt d.m.v. een elektromotor van 1 kw bij vlak terrein en is voorzien van automatisering, plaatsbepaling en beveiliging. Een dubbele pendelwagon kan ingezet worden bij langere afstanden en bij hogere kilo - opbrengsten. Deze dubbele pendelwagon vervoert steeds 2 lege kisten op de heenweg en 2 volle kisten op de terugweg. Bij gebruik van deze dubbele pendelwagon wordt een wisselwagon gebruikt met een laad dek waar plaats is voor 3 kuubkisten. Bij een dubbele pendelwagon kunnen 2 oogstmachines werken. Het wisselen van de kisten gebeurt volgens een soortgelijke werking als bij de enkele pendelwagon. De dubbele pendelwagon rijdt d.m.v. een elektromotor van 1 kw bij vlak terrein en is voorzien van automatisering, plaatsbepaling en beveiliging. Zelfrijdende machines. De zelfrijdende machines bestaan uit vierwielige super lichtgewicht basis werktuigendragers in drie zwaartes. Deze werktuigendragers hebben 4 gestuurde wielen. Soms 2 en soms 4 wiel aangedreven. Voor elke bewerking kan een verschillende unit ingebouwd worden. Er is een unit voor spuiten, schijven ploegen, voorloos ploegen, eggen, rollen, aangedreven eggen, harken, zaaien( fijn), zaaien ( grof), onkruid eggen, aangedreven eggen, planten, poten, aanaarden, cultiveren, schoffelen, schoffelen in de rij, personen dragen voor onkruid plukken, maaien, schudden, verzamelen, persen, plukken, klappen, zwadrooien, toppen, etc. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 3
Dus: Bijvoorbeeld een zaaimachine ( fijn) bestaat uit een lichte werktuigendrager van 100 kg met een ingehangen zaaimachine met een werkbreedte van 1,5 meter van 50 kg. Totaal 150 kg en 3 kw vermogen. Een ander voorbeeld is een aangedreven eg bestaande uit een zwaardere werktuigendrager van 225 kg met een ingehangen aangedreven eg met een werkbreedte van 1,5 meter van 100 kg. Totaal 325 kg en 7 kw vermogen. En het zwaarste voorbeeld is een zwadrooier voor uien bestaande uit een nog zwaardere werktuigendrager van 300 kg met een ingehangen zwadrooier met een werkbreedte van 1,5 meter van 200 kg. Totaal 500 kg en 10 kw vermogen. De zeer zuinige zelfrijdende machines werken op koolzaadolie of andere brandstoffen uit energiegewassen maar kunnen evt. in de toekomst ook door elektromotoren aangedreven worden, als accu s efficiënter, veel lichter en minder milieubelastend zijn geworden. De lichte zelfrijdende machines behouden in dat geval hun voordeel qua gewicht en lage energieverbruik. Nadat de zelfrijdende machine door de machinewagon op de aanvangslocatie is gebracht wordt de zelfrijdende machine exact op de startplek neergezet. Nu kan de boer de zelfrijdende machine starten, in het werk stellen, afstellen en na goed bevinden achterlaten waarna de zelfrijdende machine automatisch en autonoom zijn weg vervolgt. Aan het eind van de werkgang voert de zelfrijdende machine alle acties zoals, stoppen, plaats bepalen, heffen, schakelen, keren, corrigeren, terugkoppelen, controleren, beveiligingen checken en opnieuw beginnen, zelfstandig uit. Het keren van de machines op de tegenoverliggende wendakker. Het stalen spoor met de verschillende wagons kan gezien worden als de wendakker van waaruit de machines beginnen te werken, dus haaks op het stalen spoor. 150 meter verder ligt de andere wendakker naast de sloot die het perceel begrenst. Hier volgt de beschrijving van de werking van het keren op de wendakker bij de sloot waar bijvoorbeeld een zelfrijdende eg volautomatisch keert. Zie ook hieronder de bijgaande schets. - De eg komt vanaf de machinewagon eggend door sporen 1 en 2 - Via automatische plaatsbepaling stopt de eg, tilt de eg op, voert enkele controles uit, stuurt alle 4 wielen 45 graden en draait vervolgens 90 graden om zijn centrale verticale as. Controles worden uitgevoerd en er wordt zo nodig gecorrigeerd. - De wielen sturen allemaal weer 45 graden terug en de machine rijdt 1,5 meter recht vooruit, zodat de machine nu haaks voor het volgende te eggen bed staat. Er worden controles uitgevoerd en er wordt zo nodig gecorrigeerd. - De wielen sturen weer allemaal 45 graden net als in het begin en de machine draait weer 90 graden om zijn centrale verticale as. De machine staat nu praktisch recht voor sporen 3 en 4 voor de terugreis. Voor de controles geldt steeds hetzelfde. - De wielen sturen weer terug. Controles worden uitgevoerd alvorens aan de terugreis richting machinewagon wordt begonnen. - De eg wordt in werking gezet en bewerkt het bed tussen de sporen 3 en 4. Tijdens het eggen is er voortdurend controle voor recht rijden d.m.v. GPS of een ander navigatiesysteem en controle op juiste werking van de eg. Er is voortdurend correctie mogelijk op navigatie, werkdiepte, trekkrachtregeling, horizontaalregeling en verstoringen van de juiste werking opgemerkt door camera s. Verder zijn de machines te allen tijde beveiligd zoals verderop beschreven. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 4
Zelfrijdende oogstmachines. Voor de aandrijving van de zelfrijdende oogstmachines geldt hetzelfde als voor de zelfrijdende machines. De capaciteit, het gewicht en brandstofverbruik van de machines zijn beduidend lager dan van conventionele machines. Met de tijd als bondgenoot ( 24 uur per dag ) wordt een relatief hoog resultaat in oppervlakte - bewerkt areaal per dag gehaald. Het geoogste product wordt door de zelfrijdende oogstmachine verzameld in de meegedragen kist. De zelfrijdende oogstmachine wordt bij aanvang via dezelfde methode als bij de zelfrijdende machines door de boer in het werk gesteld. De zelfrijdende oogstmachine kan zoals boven beschreven zelfstandig wenden aan het eind van het perceel om vervolgens opnieuw terug in de richting van de wisselwagon te oogsten. De percelen, gewassen met specifieke opbrengsten, rijafstanden en dergelijke zijn alle gerelateerd aan de inhoud van één kist zodat optimaal gebruik wordt gemaakt van de opslagcapaciteit van de kist en zoveel mogelijk rekening wordt gehouden met het maximaal toelaatbare gewicht van de combinatie. In deze situatie tijdens het oogsten bevindt zich steeds een lege kist op de wisselwagon. De machinewagon in combinatie met de wisselwagon stopt de gearriveerde zelfrijdende oogstmachine, wisselt de volle kist van de oogstmachine met een lege kist, helpt de zelfrijdende Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 5
oogstmachine wenden. Hierbij rijdt de combinatie machinewagon /wisselwagon zodanig dat de zelfrijdende oogstmachine door de machinewagon in zijn geheel opgenomen kan worden, opgeheven in zijn zwaartepunt, 180 graden verticaal geroteerd en vervolgens naar de nieuwe startplek kan worden gereden om aan een nieuw te oogsten rij te beginnen. Alles volautomatisch. De boer kan vooraf de onderdelen opdracht geven om over een bepaalde tijd en oppervlakte bepaalde bewerkingen uit te voeren. Op de plaats waar met bewerking begonnen wordt zal de boer de zelfrijdende oogstmachine afstellen en na goedbevinden achterlaten zodat de bewerking automatisch en autonoom voortgaat. Diverse sensoren en beveiligingen houden de werkende machine in het oog. Het keren van de zelfrijdende oogstmachine op tegenoverliggende wendakker gebeurt op de beschreven manier zoals bovenstaand. Echter als de zelfrijdende oogstmachine door hetzelfde spoor terug oogst omdat hij 0,75 meter breed oogst, is de werking iets verkort en is de eerste rotatie niet 90 graden maar 180 graden, zodat de machine over hetzelfde bed maar nu de volgende 0,75 meter oogsten kan. Voorbeelden van zelfrijdende oogstmachines zijn: Een werktuigendrager waar verschillende units in geplaatst kunnen worden voor verschillende gewassen of zelfrijdende oogstmachines uit één stuk met motoren van 10 kw en een leeg gewicht van 500 kg. Ook kunnen oogstmachines zodanig zijn opgebouwd dat personen voor handmatig oogsten, en het product vervoerd kunnen worden. De zelfrijdende oogstmachines zijn voorzien van automatisering, communicatie, plaatsbepaling en beveiliging. Alle wagons, zelfrijdende machines en zelfrijdende oogstmachines of andere machines hebben in hun programma een keuze voor handbediening zodat een nieuw te starten bewerking altijd handmatig gestuurd en voorbereid kan worden. Normalisatie. De machines rijden altijd over vooraf vastgelegde paden op een afstand van 1,50 mtr. De paden liggen loodrecht op het spoor. Deze paden blijven jaren op de zelfde plek. De tussenliggende grond wordt nooit bereden wat een gunstig effect heeft op de bodem en het bodemleven. De tussenliggende grond is een bed, waar gewassen op geteeld worden. Er zijn allerlei rijafstanden mogelijk en afhankelijk van de begroeiing ook een nader te definiëren indeling van de bedden evt. met overlap naar het rijpad. Zowel links als rechts direct naast het stalen spoor liggen smalle wendakkers waar de verschillende machines ruimte krijgen voor beginnen en eindigen. Ook aan tegenoverliggende zijde bij de sloot ligt een smalle wendakker van ca. 3,5 mtr. breed. Calamiteiten. Bij onverwachte gebeurtenissen of calamiteiten omtrent rijbewegingen en automatische processen van de wagons, de zelfrijdende machines en oogstmachines wordt de boer opgeroepen, vergelijkbaar met het alarm van een melkrobot. Dit geldt ook voor mogelijke andere onverwachte gebeurtenissen zoals het signaleren van onaangekondigd bezoek of spelende kinderen, voorbij bewegend of broedend wild en plotseling veranderende weersomstandigheden. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 6
Voorwaarden. Om de werking van Lasting Fields te laten slagen zijn er nieuwe voorwaarden nodig wat betreft de hoedanigheid van een aantal zaken. Automatische processen vragen om uniformiteit van de omstandigheden zoals bijvoorbeeld de vormgeving van het oppervlak van de wendakker. Overdadige onkruidgroei kan processen verstoren evenals de gevolgen van zware slagregens zoals bijvoorbeeld uitspoeling van bodemoppervlak. De uniformiteit van soortgelijke zaken wordt bij deze automatische processen nauwkeurig gecontroleerd; een voorwaarde voor correcte en veilige werking. Uitwijkmogelijkheden. Het spoor is dusdanig laag en robuust zodat er ook met een conventionele tractor overheen gereden kan worden. De hoogte bedraagt 3 cm. Dit geeft de boer de vrijheid om ook conventioneel te werken indien nodig. Conventionele tractoren kunnen vaak ook rijden op koolzaadolie. Extra toepassing. Onder bepaalde omstandigheden kan het spoor ook dienen als energieader: Op landerijen waar jaar in jaar uit extensieve gewassen groeien en de energiebehoefte voor bewerkingen laag is kan het spoor ook dienen als stroomader van waaruit landbouwmachines werken op stroom via afrolbekabeling. Deze methode vraagt om schone en droge omstandigheden zoals bijvoorbeeld zaaien op een droog bedje en maaidorsen als het droog en zonnig is. Bij dit systeem is het spoor voorzien van een extra drager waar een taster elektriciteit kan afnemen, vergelijkbaar met de metro. De energie is opgeslagen in een zware accu en verbonden tussen zonnepanelen en het spoor. Voltages, regelingen e.d. zijn uiteraard aangepast aan de omstandigheden. Gangbare bedrijven. Op bedrijven met gangbare teeltmethoden kan Lasting Fields ingezet worden, als de grote uniforme oppervlakken niet boven een bepaalde oppervlakte komen, omdat werkzaamheden niet in een kort tijdsbestek plaats kunnen vinden zoals met bestaande grote en zware machines. Een keuze voor meer verschillende gewassen of meer rassen binnen een soort bevordert de spreiding van bewerkingen. De perceelsgrootte met bijbehorende gewassen die verpleegd wordt door één spoorlijntje bepaalt de beschikbaarheid van machines voor dat perceel. Preventieve plaatselijke bespuitingen kunnen door ultralichte machines gemakkelijk en efficiënt uitgevoerd worden. Voorbeeld: Een dubbele pendelwagon met 2 aardappeloogstmachines kan 2,5 ha. per dag rooien bij een rooisnelheid van 0,72 km/uur. Biologische bedrijven. Lasting Fields is verder goed inzetbaar in de biologische teelt doordat bijvoorbeeld soms een enkel rijtje uien gewenst is in een perceel wortelen. Het rijtje uien kan eenvoudig gezaaid en later ook geoogst worden tussen de wortelen. Dit geldt ook voor andere combinaties van gewassen. Op perceelsranden en verloren hoekjes of geren en rondingen, is plaats voor bloemen of bossages. Maar ook willekeurig tussen de percelen of perceelsscheidingen kunnen eenvoudig bloemenstroken of kruidenstroken ingepast worden opdat natuurlijk evenwicht en interactie tussen dieren, insecten en planten zo veel mogelijk kan terugkeren op de voedselgronden. Dit is ook een belangrijk aspect van Lasting Fields. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 7
Nieuw, inventief en industrieel toepasbaar. Het is nog moeilijk in te schatten hoe dit nieuwe systeem Lasting Fields precies uitpakt en wat de voor - en nadelen zullen zijn omdat het eerste systeem nog gebouwd moet worden. We kunnen nu slechts terugvallen op aannames en ervaring met eerdere inventiviteit. Op termijn zal fossiele brandstof steeds duurder worden en zullen de kleine lichte zuinige machines van Lasting Fields met hun bijkomende gunstige aspecten economisch aantrekkelijk kunnen worden. Als een biologische boer zegt dat zijn onbereden grond met sprongen vooruit gaat wat betreft bewerkbaarheid, structuur, veerkrachtigheid tegen verdrogen, verdrinken; en als we een serieus begin willen maken met het terugdringen van de CO2 uitstoot en als we liever voedsel uit een biologische en bio - diverse omgeving eten en als wij de techniek met nieuwe organisatie in kunnen zetten om tot deze doelen te komen, is Lasting Fields op grote schaal toepasbaar. Om te beginnen is het goed om een proef op te zetten bestaande uit een aardappelrooier met kist die autonoom kan oogsten, wenden en kisten wisselen in samenwerking met een wisselwagon. De proef dient om een breed publiek een stukje van Lasting Fields te demonstreren. Werking van de zelfrijdende aardappeloogster. Zelfrijdende aardappeloogstmachine. De werktuigendrager voor oogstmodules volgens Lasting Fields bestaat uit een basisframe op vier automatisch stuurbare wielen, een laad/los platform voor één kist,( kistmaten) lxbxh = 1,2 x 1,6 x 1,25 mtr., een plc, automatische besturing, draadloze communicatiemogelijkheden met andere plc s en beveiliging. In de werktuigendrager kunnen verschillende modules voor verschillende gewassen worden gekoppeld. Als de aardappeloogstmodule is gekoppeld, is de werktuigendrager een zelfrijdende aardappeloogstmachine. De machine wordt traploos hydraulisch aangedreven door een 10kW dieselmotor met koolzaadolie als brandstof. De machine kan zelfstandig rijden, oogsten, wenden, sturen, corrigeren en samen met de machinewagon en wisselwagon middels communicatie kisten wisselen, keren en opnieuw starten. De zelfrijdende aardappeloogstmachine kan één rug aardappelen oogsten. De aardappelrug is qua normalisatie, vorm en opbouw overeenkomstig bestaande aardappelruggen op 75 cm. rijafstand. De rug wordt tijdens het rijden opgenomen door drie beitels, en verder getransporteerd en uitgezeefd door de steil oplopende rooimat. Boven de rooimat ligt een aangedreven conveyer die samen met de rooimat een grote zeefcapaciteit mogelijk maakt. Na de rooimat volgt een loofrol die loofresten uit het product trekt. Vervolgens valt het deels uitgezeefde product op een twee assige axiaalset die grond, onkruid, loof en moederknollen verwijdert. Uiteindelijk transporteert een laatste transportbandje het product naar de kist waar een valbeschermer het product beschermt tijdens het vullen van de kist. Zeer binnenkort volgt een animatie om een nog uitgebreider beeld te schetsen van de werking van Lasting Fields Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 8
Zelfrijdende aardappeloogstmachine, aanzicht schuin rechts achter. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 9
Zelfrijdende aardappeloogstmachine, aanzicht schuin links achter. Lasting Fields Copyright Steverink Techniek 2014 Page 10