DE10245001A1 - Fahrzeug zum Mischen und Austragen von Biomasse, Verwendung des Fahrzeugs, und Verfahren zur automatischen Tierfütterung - Google Patents

Abstract

Bei einem Fahrzeug F zum Mischen und Austragen von Biomasse E1, E2, E3, mit wenigstens einer fremdbefüllbaren, eine Vertikalmischschnecke 3a, 3b enthaltenden Mischkammer 1a, 1b mit wenigstens einer seitlichen Austragvorrichtung 7a, 7b, einem Fahrwerk 9 mit Fahrantrieb, einem Antriebssystem A zum wahlweisen Antreiben der Vertikalmischschnecke, der Austragsvorrichtung und des Fahrantriebs und wenigstens einer elektronischen, programmierbaren Biomassen-Wiegevorrichtung W und mit einer automatischen, computerisierten Steuervorrichtung CU, ist ein zwischen mechanischem Betrieb und elektrischem Betrieb umstellbares duales Antriebssystem A vorgesehen. Das Fahrzeug ist zur automatischen Tierfütterung und/oder zur Beschickung einer Biogasanlage verwendbar. Beim Austragen von Futterbiomasse bei der automatischen Tierfütterung wird im Elektromotorbetrieb die jeweilige Dosis durch Aktivieren des Fahrantriebs von der bordeigenen Wiegevorrichtung W über eine programmierte oder gewichtsabhängige Fahrstrecke verteilt (Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die Verwendung des Fahrzeugs gemäß Anspruch 17, 18 und 19, und ein Verfahren zur automatischen Tierfütterung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 20.
• Bei der modernen Viehhaltung werden Melkroboter eingesetzt, um mehrere Kühe kontinuierlich zu melken. Dabei ist es wichtig, die Kühe zu stimulieren, selbsttätig durch die Melkroboteranlage zu gehen, um die Melkfrequenz und die Milchleistung zu steigern. Hierbei hat sich die Mischfütterung durchgesetzt. Die Kühe können in mehrere Leistungsgruppen unterteilt werden, die ihrer Leistung entsprechend Futter erhalten. Beispielsweise haben die Kühe Transmitter oder Transponder, mit denen sie eine elektronisch gesteuerte Türe am Ausgang der Melkroboteranlage bedienen, um zum Stallteil mit einem Fressgitter oder Futtertisch zu gelangen.
• In Verbindung mit der Tierhaltung werden häufig Biogasanlagen eingesetzt, besteht aus einem Fermenter und einem Nachgärer für Biomasse (tierische Ausscheidungen, Abfallstoffe, Gartenabfall und dergleichen). Die Reststoffe fallen als guter und sauberer Dünger an. Um die Biogasanlage am Laufen zu halten, muss die Biomasse in der Biogasanlage ständig ergänzt werden.
• Bereits 1986 gab es Vorschläge, ein Futter-Biomassen-Mischfahrzeug in einem Stall vor den Fresströgen der Tiere computergesteuert verfahren zu lassen und die Tiere bedarfsabhängig zu füttern.
• Aus DE-A-199 53 163 ist ein Fahrzeug mit zwei Mischkammern und je einer Vertikalmischschnecke in jeder Mischkammer bekannt. Am Fahrzeug ist ein Antriebsmotor für die Vertikalmischschnecken und eine seitliche Austragsvorrichtung angeordnet, sowie ein Antriebsmotor für das Fahrwerk. Jeder Mischkammer ist eine Wiegevorrichtung zugeordnet, die das Füllgewicht registriert und bei einem die Nachfüllung erfordernden Mindestgewicht anspricht. Die Austragsvorrichtung befindet sich zwischen den Mischkammern und wird wahlweise durch eine schiebergesteuerte Dosieröffnung aus jeder Mischkammer beschickt. Die Wiegeeinrichtungen werden auch dafür verwendet, die Ausgabeöffnungen beim Austragen bei Erreichen einer gewissen Gewichtsuntergrenze automatisch zu schließen.
• Aus EP 0721732 A ist ein Tierfutter-Verteilroboter bekannt, der eine Computersteuerung für einen Elektromotor aufweist. Die Futterquantitäten werden zu fixierten Zeitpunkten ausgetragen und für jede Kuh individuell oder gleichzeitig für mehrere Kühe dosiert. Der Roboter ist einer Melkroboteranlage räumlich zugeordnet. Mittels Kuh-Identifikationseinrichtungen wird über den Steuercomputer gegebenenfalls jeder Kuh ihre individuelle Dosis und Zusammensetzung angeboten. Eine integrierte Wiegevorrichtung dient zum Dosieren. Der Elektromotor wird von Batterien versorgt, die regelmäßig aufgeladen werden. Der Roboter ist nach Art eines Gabelstaplers mit einer höhenverstellbaren Ladeschaufel für eine kleine Futtermenge ausgebildet. Es können maximal zehn Kühe gefüttert werden. Das Futter wird automatisch aus speziell ausgelegten Silobereichen geholt.
• Aus EP 0721733 A ist ein Futterverteilroboter bekannt, der selbsttätig Futter aus speziell ausgebildete Siloanlagen beschafft und in regelmäßigen Zeitabständen verteilt. Ein Führungssystem für die Fahrstrecken des Roboters erstreckt sich bis in die Siloanlagen.
• Aus WO 96/14735 A ist ein Futterfahrzeug zum automatisierten Verteilen von Futter bekannt. Das Fahrzeug ist mit Elektromotoren ausgestattet und wird über eine Oberleitung mit einem Schleifabnehmer versorgt. Das Fahrzeug wird durch einen zentralen Computer gesteuert, enthält elektronische Wiegevorrichtungen und fährt mit seiner automatischen Steuerung auch aus dem Kuhstall in einen speziell ausgefegten Silobereich, um das Futter zu beschaffen. Das Futter wird in Hochsilos bereitgehalten. Das Fahrzeug steuert die Befüllung selbsttätig.
• Derartige Futterverteilroboter, die ausschließlich im elektrischen Betrieb arbeiten und sich das Futter selbst holen, erfordern außerordentlich kostenintensive Strukturen im Stallbereich. Dies ist praxisfremd und zwingt den Bauern, seine bisherigen Einrichtungen für diese Zwecke gar nicht mehr zu benutzen. Bei Batteriebetrieb ist die Leistung für eine intensive Mischung und für länger dauernde Futterzyklen zu gering. Speziell für die automatische Futterbeschaffung ausgelegte Siloanlagen sind platzraubend und teuer.
• Insofern ist dies ein Prinzip, das in der Praxis kaum Eingang findet, weil es zu tiefgreifende Umstrukturierungen in bestehenden Systemen erfordert.
• Es gibt erheblichen Bedarf, die Tierfütterung zu automatisieren, ohne grundlegende Umstrukturierungen vorzunehmen und hohe Kosten tragen zu müssen, die Milchleistung zu erhöhen, indem die Kühe durch die automatische Fütterung unter Bewegungen und/oder Geräusche stimuliert werden, und ein Fahrzeug nutzen zu können, das gegebenenfalls neben der automatischen Tierfütterung auch zur Beschickung einer Biogasanlage nutzbar ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der Eingangs genannten Art anzugeben, das zur automatischen und optimierten Tierfütterung verwendbar ist, sich gegebenenfalls sogar zur Beschickung einer Biogasanlage eignet, und mit geringem Kostenaufwand die Tiere wirksam stimuliert und optimal füttert.
• Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, den Verwendungen gemäß der Ansprüche 17, 18 und 19, und mit dem Verfahren gemäß Anspruch 20 gelöst.
• Das Fahrzeug lässt sich mit geringem baulichen und geringem Kostenaufwand in bestehenden Stallstrukturen integrieren, um eine automatische Tierfütterung bequem durchführen zu können, weil der abgasfreie Elektromotorbetrieb zumindest im Stall- oder Futterplatzbereich die idealen Voraussetzungen für die automatische Tierfütterung bietet. Hingegen kann der Bauer das Fahrzeug mit seinen üblichen Gerätschaften fremdbefüllen, z. B. außerhalb des Stallbereichs, und mit Hilfe eines Schleppers beim oder nach dem Befüllen über die Zapfwelle den mechanischen Mischbetrieb durchführen. Sobald das Fahrzeug wieder in den Stallbereich überführt ist und auf Elektromotorbetrieb umgestellt wird, liegt wenigstens eine fertige Futtermischung im Fahrzeug vor. Die Wiegevorrichtung mit der computerisierten Steuervorrichtung lassen das Fahrzeug programmiert oder unter Ansprechen auf Bedarfssignale zu den Futterplätzen fahren und tragen genau die jeweils richtige Dosis aus. Auf diese Weise lässt sich auch die gewünschte Stimulation der Milchkühe bewirken, die auf das Fahrgeräusch und die Fahrbewegung ansprechen und aus beispielsweise einem Robotermelkbereich zielstrebig und rasch den Futterplatz aufsuchen. Es lässt sich für einen langen automatischen Fütterungsbetrieb eine große Futtercharge im Fahrzeug unterbringen, weil das energieaufwendige Mischen mittels der mechanischen Antriebsart auch bei der großen Charge zügig abläuft. Dank der Programmierbarkeit können aber auch Kälber oder trockene Milchkühe oder andere Tiere im Stall mit passenden Futterchargen versorgt werden.
• Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Verwendung des mit Futterbiomasse befüllten, mobilen Fahrzeugs im Elektromotorbetrieb zur automatischen Tierfütterung, vorzugsweise in räumlicher Zuordnung zu einem Kuh-Melkbereich, und unter Führung durch die jeweilige Wiegevorrichtung unter Ansprechen auf interne oder externe programmierte Fütterbefehle und/oder auf externe Futterbedarfssignale. Die jeweilige Wiegevorrichtung, die über die Steuervorrichtung über die abzugebende Dosis, den Futterplatz, die vorhandene Futtermenge und gegebenenfalls die richtigen Zeitabstände zwischen Fütterungen informiert ist, steuert den automatischen Fütterungsbetrieb im Elektromotorbetrieb.
• Ein weiterer, wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Verwendung des mit Biomasse in Form von Beschickungsmaterial für eine Biogasanlage gefüllten Fahrzeugs im stationären Elektromotorbetrieb zur automatischen Beschickung der Biogasanlage. Beispielsweise während der Nacht, d. h., zu Zeiten ohne Tierfütterung, erfüllt das Fahrzeug eine weitere wichtige Aufgabe, ohne dass der Bauer sich nennenswert um den Betrieb der Biogasanlage zu kümmern braucht. Wiederum gesteuert durch die jeweilige Wiegevorrichtung, ggf. initiiert durch eine Zeitschaltuhr, dosiert das Fahrzeug die Beschickungschargen für die Biogasanlage, um diese optimal am Laufen zu halten.
• Ist überhaupt kein Fütterungsbetrieb erforderlich, beispielsweise weil das Vieh auf der Weide ist, oder aus anderen Gründen, kann das Fahrzeug nur zur Beschickung der Biogasanlage benutzt werden.
• Verfahrensgemäß wird im Elektromotorbetrieb bei der automatischen Tierfütterung geführt durch die bordeigene Wiegevorrichtung beim Futteraustrag jeweils eine Fahrstrecke abgefahren, um die Futterdosis verteilt auszubringen, was zur Fütterung von Viehgruppen zweckmäßig ist, aber auch bei der Einzelviehfütterung günstiger ist, als nur einen konzentrierten Haufen abzulegen. Die Fahrstrecke ist entweder programmiert oder abhängig vom Gewicht der auszubringenden Dosis, um die gewünschte lockere Schichtung der ausgebrachten Dosis zu erzielen. Diese Fahrsteuerung erfolgt ebenfalls über die Wiegevorrichtung.
• Das Antriebssystem sollte wenigstens einen Elektromotor enthalten, der über ein Schleppkabel versorgt wird, so dass ausreichende Stromleistung ohne teure Batterien und Ladestationen bequem zu übertragen ist, und sollte einen Zapfwellenanschluss aufweisen, um im mechanischen Betrieb beim Fremdbefüllen und/oder Mischen den ohnedies beim Bauern vorhandenen Schlepper nutzen zu können. Das Fahrzeug kann vom Schlepper zur Befüllung gefahren und dann wieder in den Stallbereich zurückgebracht werden, ehe der automatische Fütterungsbetrieb im Elektromotorbetrieb erneut beginnt.
• Dabei ist es zweckmäßig, das Antriebssystem im Elektromotorbetrieb durch die jeweilige Wiegevorrichtung geführt zu steuern. Der üblicherweise vorgesehene Wiegecomputer ist von leistungsfähig genug, diese zusätzlichen Funktionen mitzusteuern.
• Dabei kann die Wiegevorrichtung durch eine Zeitsteuerung oder durch einen auf ein externen Bedarfssignal ansprechenden Empfänger oder Sensor aktivierbar sein. Eine Zeitsteuerung mit einer Programmierung gibt die Zwischenpausen zwischen Futterzyklen vor, wobei über die Programmierung die Futterplätze festgelegt und die Futterdosen individuell bestimmt sind. Ein externes Bedarfssignal kann von dem Tier, beispielsweise mittels eines Transponders oder eines Senders übertragen und ausgewertet werden. Das externe Bedarfssignal kann auch von einer weiteren Wiegevorrichtung im Stallbereich stammen, z. B. von einem Futterplatz, und melden, dass erneut Futterbedarf vorliegt, den das Fahrzeug durch seine Programmierung oder unter Ansprechen auf das Signal dieser Wiegevorrichtung deckt.
• Im Antriebssystem sollte für die verschiedenen, individuell antreibbaren Komponenten ein Antriebsstrang vorhanden sein, in welchem ein Abstimmungsgetriebe vorgesehen ist, das eine Anpassung zwischen den unterschiedlichen, optimalen Betriebsdrehzahlen des Zapfwellenanschlusses bzw. des Elektromotors vornimmt, beispielsweise zwischen einer Zapfwellendrehzahl von 540 oder 1000 U/min und einer E-Motordrehzahl von beispielsweise 1450 U/min.
• Zweckmäßig ist im Antriebsstrang auch eine Kupplung oder ein Freilauf vorgesehen, der selbsttätig oder durch einen Steuerbefehl eine mechanische Trennung zwischen den beiden Antriebsarten herstellt. Ferner sollten im Antriebsstrang entsprechende Kupplungen enthalten sein, um wahlweise jede der antreibbaren Komponenten für sich oder nur bestimmte Gruppen der Komponenten antreiben zu können, andere hingegen nicht.
• Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, z. B. zwei oder mehrere Mischkammern im Fahrzeug vorzusehen, und bei jeder Mischkammer wenigstens eine Austragvorrichtung und eine Vertilkalmischschnecke unterzubringen. Zwischen den beiden Mischkammern ist eine herausnehmbare Trennwand zweckmäßig, die eingesetzt unterschiedliche Futterqualitäten in den Mischkammern ermöglicht, in herausgenommener Position hingegen eine große Futtercharge einer einzigen Art. Bei herausgenommener Trennwand kann auch der Mischvorgang einer großen Charge zügig und mit hoher Mischqualität durchgeführt werden.
• Günstig ist die Trennwand ein mittels eines Antriebs aus einer Trennstellung in eine ausgehobene Ruhestellung bewegbares Schott. Dies ermöglicht glatte Innenwände der Mischbehälter im Übergangsbereich, so dass sich dort keine Verunreinigungen festsetzen können, und ist baulich einfach. Das Schott sollte eine Umfangsdichtung aufweisen, um zwischen den Mischkammern zuverlässig abdichten zu können. Die am Schott befestigte Dichtung erspart aufwendige Dichtungsmaßnahmen an den Innenwänden zwischen den Mischbehältern. Ferner bietet die Dichtung den Vorteil, bei Benutzung des Fahrzeugs zur Beschickung einer Biogasanlage auch flüssige Bestandteile unterschiedlicher Arten in Mischkammern zu trennen.
• Zur präzisen Dosierung des Futters bzw. der Biomasse für die Biogasanlage sollte jede Austragvorrichtung einen Schieber und/oder einen Ketten- oder Bandförderer aufweisen, der im Bereich einer verschließbaren Mischkammerwandöffnung arbeitet. Ein elektrischer oder elektrohydraulischer Antrieb der Austragvorrichtung ist betriebssicher und feinfühlig steuerbar.
• Bei mehreren Mischkammern des Fahrzeugs kann jede Mischkammer wenigstens eine elektronische Wiegevorrichtung aufweisen. Mehrere Mischkammern können aber auch gemeinsame Wiegestäbe haben; dann muss die Software im Wiegecomputer so angelegt sein, dass sie mehrere Gewichte von unterschiedlichen Mischkammern verarbeiten kann.
• Die jeweilige Wiegevorrichtung sollte ferngesteuert aktivierbar sein, sollte programmierbar sein und einen eigenen Wiegecomputer umfassen bzw. an einen gemeinsamen Wiegecomputer aller Wiegevorrichtungen angeschlossen sein. Der Wiegecomputer sollte aktiv mit dem Antriebssystem verknüpft sein, um das Antriebssystem der beweglichen Komponenten und des Fahrantriebs entsprechend feinfühlig steuern zu können, und zwar durch Führung mittels der Wiegevorrichtung selbst, d. h., unter Dominanz des Gewichts des Futters oder der Biomasse im Fahrzeug.
• Der Fahrantrieb des Fahrzeugs könnten hydrostatisch ausgebildet sein, um die Fahrbewegungen geräuscharm und mit hoher Leistungsfähigkeit durchzuführen. Gegebenenfalls ist eine Zusatzsteuerung integriert, um das Fahrzeug sozusagen manuell und punktgenau bewegen zu können, z. B. an Hindernissen vorbei.
• Es liegt auf der Hand, dass für den automatischen Fütterungsbetrieb Sensoren benutzt werden, um Hindernisse, Personen oder Tiere nicht zu beschädigen oder zu verletzen bzw. den Fahrbetrieb zu unterbrechen, Warnsignale abzugeben, oder die Gefahrensituation an eine zugeordnete Steuerzentrale zu melden.
• Ferner sollte das Fahrzeug Führungseinrichtungen enthalten, die mit einem Führungssystem im Futterbereich kooperieren, um das Fahrzeug zu führen. Dies können Schienen oder verlegte Schleifen oder andere Einrichtungen sein. Auch ein GPS-System können zum Navigieren des Fahrzeuges eingesetzt werden. Das Führungssystem enthebt den Bauern der Überwachungen der Fahrbewegungen.
• Ein weiterer, wichtiger Aspekt ist eine bordeigene Reinigungsanlage im Fahrzeug. Die Reinigungsanlage wird gegebenenfalls an externe Versorgungen angeschlossen, um einen Reinigungszyklus durchzuführen. Die Reinigung ist nicht für den automatischen Fütterungsbetrieb zweckmäßig weil die Tiere sehr verschmutzungssensibel sind, sondern auch dann, wenn das Fahrzeug im Wechselbetrieb zur Fütterung und zur Beschickung einer Biogasanlage eingesetzt wird.
• Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt eines Fahrzeugs,
• Fig. 2 einen Querschnitt des Fahrzeugs,
• Fig. 3 das Fahrzeug im Querschnitt beim stationären Einsatz zur Beschickung einer Biogasanlage, und
• Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf einen Vieh-Stallbereich mit dem zur automatischen Viehfütterung eingesetzten Fahrzeug.
• Ein Fahrzeug F in Fig. 1 und 2 weist einen oben offenen, fremdbefüllbaren Behälter 1 auf, der sich beispielsweise nach oben konisch erweitert, in einer Draufsicht aber oval (Fig. 4) ist, und zwei in Fahrtrichtung hintereinanderliegende, beispielsweise gleichgroße Mischkammern 1a, 1b definiert. Zwischen den Mischkammern 1a, 1b ist eine Trennwand 2 in Form eines herausnehmbaren Schotts vorgesehen, das eine Umfangsdichtung 15 trägt, die mit der Innenwand des Behälters 1 abdichtend zusammenwirkt. Die Trennwand 2 lässt sich mittels eines Antriebs 18 in die in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Ruheposition 2a vollständig aus dem Behälter 1 herausbewegen. Dann liegt eine durchgehende Mischkammer vor. In jeder Mischkammer 1a, 1b ist eine Vertikalmischschnecke 3a, 3b mit einem Antrieb 4a, 4b und vertikaler Schneckenachse angeordnet. Im Übergangsbereich zwischen den beiden Mischkammern 1a, 1b sind an den Längswänden sogenannte Verteilerkegel 8 vorgesehen, die die Mischung im Betrieb der Vertikalmischschnecken 3a, 3b begünstigen. In zumindest einer Seitenwand jeder Mischkammer 1a, 1b ist eine Wandöffnung 5 ausgespart, in der ein Schieber 6a, 6b durch einen nicht näher gezeigten Antrieb verstellbar angeordnet ist. Ferner ist jeder Wandöffnung 5 eine Austragvorrichtung 7a, 7b zugeordnet, z. B. ein Schieber, ein Ketten- oder Bandförderer oder dergleichen, mit einer nach unten außen geneigten Abgaberutsche (Fig. 2).
• Der Behälter 1 ist auf einem Fahrwerk 9 angeordnet, hier beispielsweise einer Tandemachse mit zwei Rädern 10 pro Seite, und einem Führungsrad 11, das an einer Zugdeichsel 12 befestigt ist. Die Zugdeichsel 12 lässt sich mit einer Anhängeöse 13beispielsweise an ein Zugfahrzeug wie einen Schlepper anhängen. Für das Fahrwerk 9 ist ein Elektromotor oder eine hydrostatische Antriebseinheit M vorgesehen. Ferner ist ein Elektromotor E1 vorgesehen, der über eine erste Kupplung K an einen Antriebsstrang S angeschlossen ist. Der Antriebsstrang S erstreckt sich bis zu einem Zapfwellenanschluss Z, beispielsweise im Bereich der Zugdeichsel 12. Im oder am Antriebsstrang S ist ein Anpassungsgetriebe G vorgesehen, das die unterschiedlichen Drehzahlen bei Zapfwellenantrieb bzw. Elektromotorantrieb auf das gleiche Drehzahlniveau für die angetriebenen Komponenten bringt. Ferner sind weitere Kupplungen K im Antriebsstrang S oder zu den angetriebenen Komponenten vorgesehen, die das individuelle Zuschalten oder Abtrennen jeglicher Komponente ermöglichen. Die vorher erwähnten Komponenten sind in einem Antriebssystem A des Fahrzeugs F enthalten. Anstelle zumindest einiger der Kupplungen K könnten auch Freiläufe genutzt werden. Der Elektromotor E1 und/oder M wird über einen Steckanschluss 27 von einem Schleppkabel 28 für Elektromotorbetrieb mit Strom versorgt. Zum mechanischen Antreiben, zumindest der Vertikalmischschnecken 3a, 3b kann auch der Zapfwellenanschluss Z benutzt werden.
• Jeder Mischkammer 1a, 1b ist eine elektronische Wiegevorrichtung mit einem Wiegesensor W zugeordnet. Auch in der Zugdeichsel 12 ist ein Wiegesensor W enthalten. Eine computerisierte, zweckmäßigerweise programmierbare, elektronische Steuervorrichtung CU ist in einem beispielsweise vorne angebrachten Gehäuse enthalten. Dort können auch Sensoren oder Empfänger S, R zum Aktivieren des Antriebssystems oder eines Warnsystems platziert sein. Ferner ist das Fahrzeug F mit einer bordeigenen Reinigungsanlage C ausgestattet, die (nicht gezeigt) an externe Druckluft- und/oder Wasserversorgungssysteme anschließbar ist.
• Das Fahrzeug wird beispielsweise zum Fremdbefüllen mit Tierfutter-Biomasse durch einen Schaufellader mit einem Schlepper zur Lagerstätte der Biomasse (Fig. 4 mit 23 angedeutet) gezogen und dort befüllt. Die Füllfunktion ist mit 24 angedeutet, und findet an einem Füllplatz 25 statt. Der Schlepper verfügt über einen Zapfwellenabtrieb 26, der an den Zapfwellenanschluss Z (Fig. 1) des Fahrzeugs angeschlossen wird, um beim Befüllen oder sofort nach dem Befüllen die Biomasse in jeder Mischkammer 1a, 1b getrennt oder nach Entnehmen der Trennwand 2 durchgehend zu mischen.
• Sobald der Mischvorgang abgeschlossen oder weitgehend abgeschlossen ist, überführt der Schlepper das Fahrzeug in den in Fig. 4 angedeuteten Stallbereich 20, in dessen Boden vor Futterplätzen 16 beispielsweise ein Führungssystem 22 in Form von Leitschienen für das Führungsrad 11 verlegt ist. Anstelle einer Führungsschiene können auch elektronische oder elektromagnetische Führungsschleifen im Boden oder andere Einrichtungen dienen. Ferner könnte das Fahrzeug F auch mittels eines GPS-Navigationssystems gesteuert werden, das entsprechende Signale an die Steuervorrichtung CU übermittelt.
• Im Stallbereich 20 wird das Fahrzeug F automatisch durch die Wiegevorrichtungen W und die Steuervorrichtung CU geführt verfahren, um an den Futterplätzen 16 zu festlegbaren Zeiten bestimmte Dosen der Futter-Biomasse E1 auszutragen. Die Futterplätze 16 sind in einem Bereich angeordnet, zu dem beispielsweise Milchkühe V nach Passieren einer automatischen Türe 21 Zutritt haben, z. B. nach Verlassen einer Melkroboteranlage. Die Milchkühe V können Transponder T tragen, durch die sie identifizierbar sind, und mit denen sie je nach Milchleistung die automatische Türe 21 steuern, so dass sie Zutritt zu je einem Bereich haben, in dem leistungsstärkere oder milchleistungsschwächere Milchkühe gefüttert werden. Die jeweils ausgetragene Futterdosis wird auf die Leistungsfähigkeit und die Anzahl der Milchkühe abgestimmt und beim Austragen über eine vorbestimmte Fahrstrecke verteilt.
• Gegebenenfalls (Fig. 2) ist an dem jeweiligen Futterplatz 16 eine weitere Wiegevorrichtung E1 vorgesehen, die ein Bedarfssignal abgibt, sobald kein Futter mehr vorhanden ist oder ein Mindestgewicht unterschritten wird. Dieses Bedarfssignal wird von der Steuervorrichtung CU aufgenommen und über einen der jeweiligen Wiegevorrichtung W zugeordneten Wiegecomputer zum Anfahren und Beschicken des Futterplatzes 16 benutzt.
• Sofern die Trennwand 2 in der Trennstellung belassen ist, können aus beiden Mischkammern 1a, 1b unterschiedliche Futtersorten ausgegeben werden, z. B. abgestimmt auf die Milchleistung der Tiere, oder eine andere Futterqualität für trockene Milchkühe oder für Kälber oder dergleichen. Sofern die Trennwand 2 in die Ruhstellung 2a herausbewegt ist, wird eine einzige Futtersorte über die jeweilige Austragvorrichtung 7a, 7b ausgetragen. Die Austragvorrichtungen 7a, 7b könnten sich an beiden Seiten des Fahrzeugs befinden. Der Austrag erfolgt unter Überwachung durch die jeweilige Wiegevorrichtung, um eine vorbestimmte Dosis auszubringen. Beim Austragen der Dosis steuert die Wiegevorrichtung auch den Fahrantrieb an, um die Dosis über eine vorbestimmte Wegstrecke zu verteilen, die entweder programmiert ist oder sich nach dem Gewicht der Dosis richtet.
• Nachdem die Tiere V das Futter gefressen haben, und das Fahrzeug zunächst kein weiteres Futter mehr für dies Tiergruppe austrägt, bewegen sich die Tiere wieder in den Melkbereich zurück, wo sie erneut gemolken werden, um dann wieder durch die Türe 21 zu den Futterplätzen zu gehen und erneut gefüttert zu werden. Die automatische Fütterung kann durch eine Programmierung der Steuervorrichtung CU, gesteuert über den Wiegecomputer WC, erfolgen, oder durch extern erzeugte Bedarfssignale. Die Tiere können einzeln mit der jeweiligen richtigen Dosis versorgt werden oder gruppenweise.
• Das Fahrzeug F kann grundsätzlich oder im Wechselbetrieb mit automatischer Tierfütterung zur Beschickung einer Biogasanlage B (Fig. 3) eingesetzt werden. Dann wird das Fahrzeug F stationär so platziert, dass seine Austragvorrichtung 7a, 7b auf Schleusen- Einbringschnecken 19 eines Fermenters und eines Nachgärbehälters 17 ausgerichtet sind. In der Trennstellung der Trennwand 2 können in beiden Mischkammern 1a, 1b unterschiedliche Beschickungs-Biomassen E2, E3 für die Biogasanlage B enthalten sein, die mit den vertikalen Mischschnecken 3a, 3b gemischt sind und durch die Austragvorrichtung 7a, 7b gegebenenfalls unter weiterer Zerkleinerung in programmierten Dosen ausgetragen werden, um die Biogasanlage B permanent am Laufen zu halten.
• Beispielsweise wird das Fahrzeug F während der Nacht zur Beschickung der Biogasanlage B eingesetzt, während es tagsüber zur automatischen Tierfütterung benutzt wird. Um eine Verschmutzung der Futter-Biomasse mit Resten der Biomassen E1, E2 zu vermeiden, wird vor einer Tierfütterung die bordeigene Reinigungsanlage C benutzt, um das Fahrzeug zu säubern, beispielsweise mit Wasser und/oder Druckluft. Sollten die Behälter 17 bzw. deren Schleusenschnecken 19 zueinander versetzt angeordnet sein, kann natürlich der Fahrantrieb über die Wiegevorrichtungen gesteuert werden, um das Fahrzeug im Elektromotorbetrieb hin- und herzufahren und die jeweils erforderliche Dosis in abgewogener Form auszutragen.
• In der Biogasanlage wird um Fermenter die Biomasse (Tierausscheidungen, Abfallstoffe, Gartenabfall und dergleichen) zuerst auf einer höheren Temperatur von beispielsweise von 55°C in Biogas umgesetzt. Diese Biomasse wird dann in den Nachgarbehälter umgepumpt und auf einer niedrigeren Temperatur von beispielsweise 35°C weiter verfementiert. Unkrautsaat wird dabei abgetötet, so dass die Reststoffe ohne weitere Nachbehandlungen ausgebracht werden können. Die automatische Melkanlage gemäß Fig. 4 und die Biogasanlage B können selbstverständlich in ein und demselben Viehbetrieb vorhanden sein.
• Das Fahrzeug F könnte auch nur mit einer einzigen Mischkammer ausgebildet sein, oder mehr als zwei Mischkammern. Für Jungvieh oder trockene Kühe könnte die Trennwand 2 entfernt werden, um das gesamte Behältervolumen für eine Futtersorte nutzen zu können. Die Reinigungsanlage C könnte eine Kompressoranlage oder ein Hochdruckreinigungssystem mit Spritzdüsen umfassen. Das Fahrzeug lässt sich bei heute üblichen Stallstrukturen ohne große infrastrukturelle und bautechnische Änderungen einsetzen. Das Futter liegt im Regelfall in Flachsilos um den Bauernhof oder den Stall und wird durch einen Schlepper mit einem Front- oder Radlader in das Fahrzeug geladen. Zur Fütterung wird das Fahrzeug dann wieder in den Stallbereich manövriert.
• Zur Beschickung einer Biogasanlage könnte das Fahrzeug wie ein Anhänger oder auf einen LKW aufgebaut benutzt werden, um Abfallstoffe von Bäckereien, von der Nahrungsmittelindustrie oder von Silos abzuholen.
• Der Wiegecomputer WC könnte über Funk oder per E-Mail mit Daten versorgt werden, beispielsweise aus einer Zentrale zu Überwachungs-, Steuerungs- oder Administrations- Zwecken. Die Steuervorrichtung des Fahrzeugs könnte mit einem Warnsystem zu einem Mobiltelefon oder dem Büro des Bauers verbunden sein, um zu melden, dass das Fahrzeug leer wird oder ein bestimmtes Mindestgewicht erreicht worden ist. Der Bauer kann dann aus der Ferne den Betriebsprozess programmieren, überwachen und dergleichen.
• Bei der automatischen Tierfütterung aktiviert beispielsweise eine programmierte Uhr die elektronische Wiegevorrichtung mit der gewünschten Frequenz. Dabei kann regelmäßig, variabel oder nach dem Zufallsprinzip aktiviert werden. Die Wiegevorrichtung aktiviert den Hauptantriebsmotor (Elektromotor) der jeweiligen Vertikalmischschnecke 3a, 3b und öffnet den gewünschten Schieber 6a, 6b und schaltet den Antrieb für die Austragvorrichtung 7a, 7b ein. Ferner wird auch der Fahrantrieb eingeschaltet, bis an der Futterstelle die einprogrammierte Dosis über eine bestimmte Fahrstrecke ausgetragen worden ist. Die Wiegevorrichtung bzw. der Wiegecomputer schaltet dann das Antriebssystem wieder in die Ausgangsposition zurück. Das Fahrzeug kann für hochproduktive und weniger produktive Tiere alternierend (rückwärts oder vorwärts) fahren, oder den Fermenter oder Nachfüllbehälter beschicken. Die Kühe könnten mit Funkgeräten ausgerüstet sein, um das Fahrzeug zu bestimmten Futterplätzen zu steuern, bei denen bestimmte Dosen aus dem richtigen Mischbehälter ausgetragen werden (individuelles Füttern). Alternativ könnte das Fahrzeug einen Sensor S, R aufweisen, der spürt (Atemanalyse der Kuh oder Gassensor) ob die Kuh oder ob die Biogasanlage Futter oder Biomasse braucht und welchen Typ. Beim Futterplatz oder Futtertrog könnte die zusätzliche Wiegevorrichtung W¹ mit Sensoren vorgesehen sein, so dass bei einem bestimmten Futtermindestgewicht das Fahrzeug gerufen wird.
• Anstelle einer seitlichen Austragvorrichtung könnte auch eine nach vorne oder hinten weisende Austragvorrichtung verwendet werden, die dann zweckmäßigerweise mit einem Querförderer zusammenarbeitet.
• Anstatt jeder Mischkammer eine eigene Wiegevorrichtung zuzuordnen, können, wie in Fig. 1 bis 4 angedeutet, allen Mischkammern gemeinsame Wiegestäbe zugeordnet sein. Die Software im Wiegecomputer muss dann so ausgelegt sein, dass sie mehrere Gewichte aus unterschiedlichen Messkammern verarbeiten kann.

Claims (20)

1. Fahrzeug (F) zum Mischen und Austragen von Biomasse (E1, E2, E3), mit wenigstens einer fremdbefüllbaren, eine Vertikalmischschnecke (3a, 3b) enthaltenden Mischkammer (1a, 1b), deren jeder wenigstens eine, insbesondere seitliche, Austragvorrichtung (7a, 7b, 6a, 6b) zugeordnet ist, einem Fahrwerk (9) mit Fahrantrieb, einem Antriebssystem (A) zum wahlweisen Antreiben der Vertikalmischschnecke, der Austragvorrichtung und des Fahrwerks, wenigstens einer elektronischen, programmierbaren Biomassen-Wiegevorrichtung (B), und mit einer automatischen computerisierten Steuervorrichtung (C, U), gekennzeichnet durch ein zwischen mechanischem Betrieb und elektrischem Betrieb umstellbares duales Antriebssystem (A).

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (A) wenigstens einen an ein Schleppkabel (28) anschließbaren Elektromotor (E1, M) und einen Zapfwellenanschluss (Z) aufweist und zwischen mobilem Elektromotorbetrieb und Zapfwellenbetrieb umstellbar ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem im Elektromotorbetrieb durch die Wiegevorrichtung (W) geführt, automatisch steuerbar ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegevorrichtung (W) durch eine Zeitsteuerung oder durch einen auf ein externes Bedarfssignal ansprechenden Empfänger oder Sensor (R, S) aktivierbar ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebssystem (A) wenigstens ein Antriebsstrang (S) vorgesehen ist, der ein Abstimmungsgetriebe (G) enthält, vorzugsweise ein Abstimmungsgetriebe zum Anpassen der Zapfwellendrehzahl an die Betriebsdrehzahl des Elektromotors.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang (S) wenigstens eine Kupplung oder ein Freilauf (K) als Trenneinrichtung zwischen dem Zapfwellenanschluss und dem Elektromotor vorgesehen ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang (5) zwischen dem Antriebsstrang (S) und der Vertikalmischschnecke und der Austragvorrichtung jeweils eine von der Steuervorrichtung (CU) betätigbare Kupplung (K) vorgesehen ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Mischkammern (1a, 1b) mit je einer Vertikalmischschnecke (3a, 3b) und wenigstens je einer, insbesondere seitlichen, Austragvorrichtung (7a, 7b) und zwischen je zwei Mischkammern (1a, 1b) eine herausnehmbare Trennwand (2) vorgesehen sind.

9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (2) ein mittels eines Antriebs (18) aus einer Trennstellung in eine ausgehobene Ruhestellung (2a) bewegbares Schott mit einer Umfangsdichtung (15) ist.

10. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsvorrichtung (7a, 7b) ebnen Schieber und/oder einen Ketten- oder Bandförderer aufweist und im Bereich einer verschließbaren Mischkammerwandöffnung (6a, 6b) angeordnet ist, und dass, vorzugsweise wenigstens eine elektrische oder elektrohydraulische, von der Steuerungsvorrichtung (CU) ansteuerbare Antriebsvorrichtung für die Austragsvorrichtung vorgesehen ist.

11. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Mischkammer (1a, 1b) eine elektronische Wiegevorrichtung (W) vorgesehen ist.

12. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegevorrichtung ferngesteuert oder durch die Steuervorrichtung (CU) programmierbar, überwachbar und/oder steuerbar ist.

13. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegevorrichtung (W) einen Wiegecomputer (WC) umfasst, der aktiv mit dem Antriebssystem (A) verknüpft ist.

14. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrantrieb einen Elektromotor (M) aufweist, gegebenenfalls hydrostatisch ausgebildet ist, und, vorzugsweise eine Zusatzsteuerung umfasst.

15. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (F) mit einem Führungssystem (22) kooperierende Führungseinrichtungen, z. B. ein Führungsrad (F), aufweist, und dass das Führungssystem (22) Führungsschienen, Führungsschleifen, eine GPS-Navigation oder dergleichen Komponenten mechanischer oder elektronischer Art umfasst.

16. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (F) eine bordeigene Reinigungsanlage (C) aufweist, vorzugsweise eine Druckluft- und/oder Wasserreinigungsanlage, vorzugsweise mit Anschlüssen an ein externes Druckluft- und/oder Wasserversorgungssystem.

17. Verwendung des mit Futter-Biomasse (E1) befüllten Fahrzeugs (F) gemäß wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 16 im Elektromotorbetrieb zur automatischen Tierfütterung in einem ein Fahrführungssystem (22) für das Fahrzeug (F) aufweisenden Stall (20), vorzugsweise in räumlicher Zuordnung zu einem Kuh-Melkbereich, und unter Führung durch die Wiegevorrichtung (W) und Ansprechen auf interne oder externe, ggf. programmierte, Fütterbefehle und/oder auf extern generierte Futterbedarfssignale.

18. Verwendung des mit Biomasse in Form von Beschickungsmaterial (E2, E3) für eine Biogasanlage (B) gefüllten Fahrzeugs (F) gemäß wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 16 im stationären oder im mobilen Betrieb zur automatischen Beschickung der Biogasanlage (B).

19. Verwendung des mit Futter-Biomasse (E1) oder Biomasse in Form von Beschickungsmaterial (E2, E3) für eine Biogasanlage (B) gefüllten Fahrzeugs (F) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16 im Wechselbetrieb zur automatischen Tierfütterung und zur Beschickung der Biogasanlage (B).

20. Verfahren zur automatischen Tierfütterung mit einem Fahrzeug (F) gemäß wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die im fremdbefüllten Fahrzeug (F) gemischte Futter-Biomasse (E1) in bedarfsabhängigen, gewogenen Dosen ausgetragen wird, und dass beim Futterbiomassenaustrag im Elektromotorbetrieb die jeweilige Dosis durch Aktivieren des Fahrantriebs durch die bordeigene Wiegevorrichtung (W) automatisch über eine programmierte oder gewichtsabhängige Fahrstrecke verteilt wird.