Energieffektivisering och minskad användning av fossil energi vid växtodling

Uppdragsrapport Energieffektivisering och minskad användning av fossil energi vid växtodling Andras Baky

Uppdragsrapport från JTI Energieffektivisering och minskad användning av fossil energi vid växtodling Andras Baky Ett projekt utfört på uppdrag av LRF 2015 Tryck:, Uppsala 2015

3 Innehåll Förord... 5 Sammanfattning... 7 Inledning... 8 Sensorer och andra verktyg... 9 Sparsam körning... 10 Autostyrsystem med GPS och RTK... 10 Självgående maskiner, robotar... 12 Ökad bördighet... 16 Ökad elektrifiering av jordbrukets traktorer och maskiner... 16 Eldrivna fordon i jordbruket... 16 Eldrivna redskap... 17 Eldrivna hjälpfunktioner... 18 Potential att minska energianvändningen i den svenska växtodlingen... 18 Potentialen med elektrifiering av traktorer och redskap... 18 Kostnader för elektrifiering... 20 Införande av åtgärder på gård... 21 Nya tekniker... 21 Slutsatser för effektivisering av växtodling... 24 Sparsam körning... 24 Energieffektivisering med hjälp av sensorer... 24 Elektrifiering... 24 Robotisering... 25 Referenser... 25

5 Förord Enligt statistiken använder det svenska jordbruket i storleksordningen 265 000 m 3 diesel och 160 000 ton kväve samt andra insatsmedel som fosfor, kalium och bekämpningsmedel av olika slag. En stor del av jordbrukets användning är i dag fossil till sitt ursprung och i många fall används i dag ändliga resurser för att producera livsmedel. För att minska användningen av fossila insatsmedel och minska användningen av ändliga resurser måste jordbruket bli mer effektivt med de resurser som används. På uppdrag av LRF har JTI undersökt möjligheterna att öka andelen el vid växtodling samt teknik för att med bättre precision kunna styra resurser dit de bäst behövs. Uppdraget utfördes av Andras Baky (Senior projektledare) Uppsala i januari 2015 Anders Hartman VD för

7 Sammanfattning Det finns i dag en uttalad målsättning att användning av fossila resurser ska minska. Samtidigt finns det en önskan och ett behov av att avkastningen ska öka både för att få en lönsam produktion och att kunna försörja fler människor på samma areal. I dagens jordbruk används en stor mängd resurser med fossilt ursprung. I stort sett alla maskiner inom jordbruket drivs med fossil energi, diesel. En stor del av de insatsmedel som används är av fossilt ursprung, exempelvis kväve. Andra resurser är ändliga och kommer att bli en brist i framtiden om de inte förvaltas väl exempelvis fosfor. Jordbruket kan närma sig dessa problem på olika vis. Ett sätt är att se till att de resurser som används utnyttjas maximalt d.v.s. att insatser av diesel, växtnäring, bekämpningsmedel hamnar, på rätt plats med rätt mängd. Genom att använda olika typer av sensorer, positioneringssystem och system för kartering och kartläggning av fält och mark finns det möjlighet att effektivare styra resurser dit de gör mest nytta i de mängder som efterfrågas. Detta ställer höga krav på korrekt information om de förhållanden och behov som råder. I stället för som i dag ge samma mängd utsäde, gödsel, spruta jämt över fältet osv. finns det ett allt ökat intresse för att behovsanpassa givor av olika slag. För att detta ska bli möjligt finns det behov av utrustning som hjälper bonden att veta vart han är, hur mycket som ska tillföras, vart på fältet tillförseln sker etc. Det finns olika metoder, verktyg och hjälpmedel som kan appliceras inom jordbruket såsom sensorer av olika slag som hjälper att läsa av behovet av gödsel osv. samt olika styrsystem för både traktor och redskap. Guidningssystem, autostyrning och olika sensorer är det som kan innefattas i detta begrepp. I dag finns det på marknaden kommersiellt tillgängliga system för att både samla in, bearbeta information och att styra maskiner m m i fält. Det är svårt att kvantifiera minskningen av diesel, växtnäring m.m. därför att det saknas bra mätmetoder. Lantbrukarna kan inte lätt se en minskning av dieselförbrukningen eller en minskad användning av gödselmedel och bekämpningsmedel. De ser i dag framförallt en tidsvinst och en möjlighet att bättre styra insatsmedel dit de behövs mest. Yara N-Sensor har en dokumenterad effekt på skördenivån. Enligt Greppa näringen ökar skördar med 3 % när N-sensorn används jämfört med system utan. Detta tyder på att sensorn hjälper till att fördela kväve dit det bäst behövs och minskar risken för läckage Ett sätt att minska den direkta användningen av diesel är genom en ökad elektrifiering av traktorer, maskiner och redskap. Elektrifiering kan ske på olika sätt som att drivlinan för traktorn elektrifieras, dels som rent elektrisk drift dels som elhybridfordon. Andra tänkbara lösningar är att vissa funktioner som kylfläkt, kompressor till klimatanläggning etc. som i dag drivs av motorn och till viss del är beroende av vilket varvtal motorn körs elektrifieras. Därmed kan deras funktion optimeras efter fordonets behov och inte styras av hur fordonets körs. Den enda i dag kommersiella lösningen för ovan nämnda funktioner som finns tillgänglig på marknaden är John Deeres traktor 7030 E premium utrustad med en 20 kw generator. Andra lösningar för en ökad elanvändning är att redskap som i dag drivs via traktorns kraftuttag i stället drivs med el. Fördelen med att driva redskap med el är att de kan styras mer individuellt, har snabbare responstid för förändringar och

8 utnyttjar effekten bättre jämfört dagens system, exempelvis kan enskilda munstycken på en spruta, såmaskin etc. styras individuellt både effektivare och snabbare än dagens redskap. I dagsläget finns det inga maskiner på marknaden som är eldrivna och samtidigt dragna eller burna av en traktor. Det finns i dag inga jordbrukstraktorer som drivs med elhybrid. Det finns ett fåtal andra maskiner som självgående sprutor eller gödselspridare tillgängliga Hur stor potential att spara energi som elektrifiering av traktorer andra maskiner och redskap har för det svenska jordbruket beror av hur stort genomslag som tekniken får i framtiden och hur stor den faktiska minskningen av dieselförbrukningen blir. I nuläget (2015) finns det inga rent elektriskt drivna jordbrukstraktorer eller elhybrider på marknaden. Den uppskattade besparingen av drivmedel varierar mellan 3 och 40 % jämfört nuvarande förbrukning för de dieseldrivna traktorerna. Den lägre siffran gäller för den i dag enda serieproducerade traktorn med ökad grad av elektrifiering, utrustad med en 20 kw generator och de högre värdena gäller för olika försök med elhybridfordon. Uppskattningsvis kan det svenska jordbruket totalt minska sin dieselanvändning med 2 000 m 3 diesel ända upp till 70 000 m 3 diesel per år genom ökad elektrifiering av jordbrukets fordon och redskap. Detta motsvarar 4 900 till 171 000 ton CO 2e / per år. Det finns potential att ytterligare minska den indirekta energianvändningen och klimatpåverkan genom de elektriskt drivna redskapens bättre precision för spridning av växtskyddsmedel och gödsel. Den potentialen kan variera mellan 50 000 och 250 000 ton CO 2e och kommer främst från minskad användning av mineralgödselkväve. Inledning I dagens värld finns det en målsättning att minska användningen av fossil energi. Detta för att fossil energi är en ändlig resurs som har en stor negativ klimatpåverkan. Inom det svenska jordbruket används i storleksordningen 265 000 m 3 diesel varje år (Energimyndigheten, 2013) till en ungefärlig kostnad av 2,8 miljarder kr. I samband med odling och skörd används ca 150 000 m 3 diesel, vilket motsvarar ca 450 000 ton CO 2 (Energimyndigheten, 2010). Diesel används för att transportera ut redskap och förnödenheter till fält, arbetet i fält samt skörd, följt av transport av skördade produkter, maskiner och redskap från fält. Genom att vidta olika åtgärder kan lantbrukaren minska användningen av fossil energi och därmed spara energi, pengar och minska utsläppen av klimatgaser som bidrar till växthuseffekten. Ett område där bonden kan vidta åtgärder är inom precisionsjordbruk. Precisionsjordbruk är ett sammanfattande begrepp för en mängd olika åtgärder, tekniker och metoder som ska öka effektiviteten och minska användningen av resurser. Det gemensamma för samtliga åtgärder är att de är anpassade till en viss plats med fokus på rätt tidpunkt och rätt mängd. Detta ställer höga krav på korrekt information om de förhållanden och behov som råder. Andra möjligheter att minska diselanvändningen vid växtodling är ökad elektrifiering av jordbrukets traktorer och maskiner. Att använda el antingen genom ren eldrift, olika lösningar av elhybridfordon samt olika grader av elektrifiering av traktor, andra maskiner och redskap är en väg för att minska

9 energianvändningen i det svenska jordbruket. Att driva traktorer etc. med el är ingen nyhet. Olika lösningar har provats avseende elektrisk drift av traktorer. I början av 1900-talet togs ett antal lösningar fram för att med hjälp av kabel förse traktorer med el. Av olika praktiska skäl övergavs denna tanke. I modern tid har tanken på en eldriven traktor som förses med el via en kabel undersökts på nytt. I ett projekt finansierat av Energimyndigheten har JTI undersökt förutsättningar för små eldrivna traktorer inomgårds. 1954 introducerades ett system kallat Electrall. Den fanns på traktorer av märket Farmall 400 och hade till uppgift att stödja elektriska utrustningar och tillbehör. Electrall utgjordes av en 10 kw växelströmsgenerator med tillhörande kablar för att anslutas till vald elektrisk utrustning. Få applikationer kom ut på marknaden, en applikation var en elektiskt driven balmaskin från IH. Sensorer och andra verktyg Det finns sensorer för olika ändamål som kan användas inom jordbruket. Många sensorer jobbar med att sortera, kvantifiera och klassificera jordbrukets produkter för att få så hög och jämn kvalitet som möjligt. Det finns även sensorer för att optimera tillförsel av olika varor för att optimera användningen och därmed spara resurser och pengar. Användning av sensorer är kopplad till förmågan att befinna sig på rätt plats på fältet och därför används sensorer för att styra tillförsel kopplat till system med GPS och RTK. Ett exempel på sensorsystem som finns på marknaden är Yara N-Sensor som monteras på traktor och läser av färgen på grödan. Efter behandling och kalibrering av signalen från sensorn ges information om grödans kvävebehov. Enligt greppa näringen (www.greppa.nu) kan användning av kvävesensorn öka avkastningen med 3 %. Utöver detta kan den optimerade styrningen av kväve minska risken för liggsäd och öka tröskkapaciteten. Kvävesensorn har funnits på marknaden i ca 15 år och i dagsläget finns drygt 100 enheter i användning i Sverige (Samuelsson & Åhlström, 2014). Andra sensorer med samma eller liknande funktion är Trimbles GreenSeeker och OptRx. CropSat är ett verktyg för att överblicka enskilda fält från ovan via datorn. Systemet visar variationen i biomassa på ett fält utifrån satellitbilder (Söderström m.fl, 2015). Systemet mäter grödan på ett liknande sätt som N-sensorn. Kompletterat med GPS på traktorn finns det möjlighet att styra kvävegödslingen. Verktyget är gratis och finns tillgängligt på www.cropsat.se. N-sensorn har en större detaljrikedom jämfört CropSat då den har fler mätvärden längs kördraget och fältkanten vilket gör att täckningen av fältet blir bättre med N-sensorn. Dessa typer av sensorer kan användas till att med större precision gödsla grödorna. Normalt ges en jämt fördelad giva av växtnäring över hela fältet vilket medför ett sämre utnyttjande av den tillförda växtnäringen. Med behovsanpassad spridning med hjälp av kvävesensorer hamnar växtnäringen till större del där den behövs och kan utnyttjas bättre. Det leder till en minskad tillförsel av växtnäring som leder till högre skördar och minskade förluster av växtnäring. Nilsson (2010) beräknade att utlakningen vid en optimal tillförsel på 100 kg N/ ha (förlusten av kväve till vatten) minskade med 0,5-3,8 kg på lätta jordar och 0,2-1,6 kg/ ha för jordar med lerhalter över 40 %.

10 Markfuktssensorer används för att få bättre underlag till att styra bevattning av olika grödor. Det finns ett antal olika typer av markfuktsensorer tillgängliga på marknaden som kan användas för styrning av bevattning. Enligt Ekelöf (m.fl., 2010) finns de som mäter det volymetriska vatteninnehållet d.v.s. mäter vattenvolymen i förhållande till den totala jordvolymen och sensorer som bygger på att det finns ett samband mellan jordens förmåga att leda elektromagnetiska pulser och jordens innehåll av vatten. Andra tekniker mäter undertrycket, exempelvis potentiometer och Watermarksensor. Potentiometern är inte en ny teknik utan har använts sedan 1920-talet för att mäta markfukt. Watermarksensorn mäter motståndet mellan två ledningar som ligger inkapslade i ett gipsliknande material. Prognosmodeller för bevattning beräknar bevattningsbehovet rent matematiskt och är egentligen ingen sensor. Sammanfattningsvis rekommenderar Ekelöf m.fl. (2010) inte utrustning på marknaden som mäter volymetriskt vatteninnehåll främst på grund av högt pris och att de är svåra att använda. En modell, Fieldscout 300, kan användas av ovana bevattnare, men är dyr och ger lite information. Teniometer anses svår att använda men har sin funktion främst inom forskning och Watermarksensorn är dyr och därför krävs grödor med högt avsalupris. Beräkningsmodellen Bevattningsprognos som tillhandahålls av Lantmännen (Ekelöf m.fl., 2010) rekommenderas till alla som har bevattning av grödor då den är prisvärd och relativt användarvänlig. Den kan dock inte kvantifiera vilka vinsterna är rent ekonomiskt för den enskilde bonden eller för jordbruket som helhet. Sparsam körning Som en komplettering till rent tekniska lösningar som att styra tillförsel av olika produkter till fält: positionerings- och styrsystem, kartering av mark och mer energieffektiv drift av traktorer, finns även sparsam körning. Sparsam körning en teoretisk och praktisk utbildning som är tänkt att bidra till ökad medvetenhet om hur man kör och kunskap om hur man kan minska bränsleförbrukningen. Uppskattningsvis kan en utbildning i sparsam körning minska bränsleförbrukningen med 5-10 % jämfört med före utbildningen. För enskilda arbetsmoment som körning med lastare kan besparingen bli ännu större, upp mot 20 %. Sparsam körning omfattar sådant som lugnare och effektivare körning, minskat slitage, om att undvika små onödiga körningar som enskilt inte har stor bränsleförbrukning men som sammantaget kan ge en signifikant förbrukning. För att kunna följa upp och se om sparsam körning ger någon effekt i den dagliga verksamheten krävs utrustning för att logga, lagra och bearbeta information om fordonets bränsleförbrukning. Inom transportsektorn har man hunnit längst med utrustningar för att logga, lagra och bearbeta information om fordonens bränsleförbrukning. Nyare traktorer inom jordbruket är utrustade med olika system och datorer för att lagra information om bl.a. bränsleförbrukning. Autostyrsystem med GPS och RTK Satellitbaserade navigationssystem (GNSS Global Navigation Satellite Systems) är ett samlingsnamn för en antal olika lösningar för att med stor noggrannhet

11 bestämma en position, t.ex. GPS och Glonass. GPS ägs av amerikanska försvarsdepartementet och Glonass är ett ryskt system. I dagligt språkbruk används begreppet GPS för att beskriva satellitbaserad navigation. I många fall är satelliternas information om position inte tillräckligt hög och komplettering sker med markbaserade system som tar emot informationen från satelliterna och skickar ut en korrigerad signal med mycket stor noggrannhet. Autostyrning och guidningssystem använder GPS (Global Positioning Systems) och RTK (Real Time Kinematics) för att med stor noggrannhet bestämma var på fältet som traktor och redskap befinner sig. Dessa system hjälper till att hålla ekipagen på rätt plats och att köra på ett mer effektivt vis. Guidnings- och autostyrsystem gör att traktor och redskap kan minska överlappet mellan dragen och minskar den totala körsträckan i fält. Detta medför kapaciteten ökar och en större areal kan bearbetas på mindre tid och därmed spara på drivmedel. Teoretiskt ska ett minskat överlapp leda till motsvarande besparing av exempelvis gödselmedel, kalk, bekämpningsmedel, utsäde m.m. Andersson (2004) jämförde vilken ekonomisk möjlighet det fanns att investera i styrhjälpsystem för olika gårdar utifrån deras storlek. Där undersöktes investeringsutrymmet för en gård på 100 ha respektive 500 ha. Beräkningarna visar på att det finns utrymme att investera i teknik för styrhjälp motsvarande 5 000 kr per för en gård på 100 ha och ca 21 000 kr per år för en gård på 500 ha. Slutsatsen blev att för det ska vara ekonomiskt motiverat att investera i ett guidningssystem krävs ca 200 ha, för ett autostyrsystem ca 500 ha och för ett RTK-system krävs ca 1 200 ha. Brånstrand m. fl., (2012) kom till slutsatsen att möjligheterna att öka lönsamheten för gårdar på 150 ha genom investeringar i GPS-teknik är begränsade. Investeringen är lönsam endast om man före införandet av tekniken har ett stort överlapp och en lång ekonomisk livslängd samt om tekniken kan användas till många olika arbetsmoment. Bengtsson (2008) genomförde i ett examensarbete intervjuer med fem jordbruksföretag om deras erfarenheter av GPS-styrning av traktorer och maskiner i fält. Företagen uttryckte i intervjuerna att de inte direkt kan härleda minskad förbrukning av diesel, mineralgödsel etc. till GPS-systemen. Den stora vinsten låg i minskat överlapp, bättre styrning som ger färre mistor och framförallt sparad tid. Dagens kostnader för autostyrsystem är lägre än de som presenterades i Andersson (2004) och Brånstrand (2012). Enligt Nihleteknik (www.nilehnteknik.se/autostyrning/) har priserna på autostyrning minskat under den senaste tioårsperioden. När de första systemen med RTK, kom ut på marknaden för snart tio år sedan låg priset på drygt 270 000 kronor per traktor inklusive abonnemang på RTK-signalen. I dag kostar dessa system 155 000-180 000 kr. Priset på korrektionssignal skiljer mellan system och fabrikat. Det finns i dag system med enbart GPS som ger tillräcklig noggrannhet för de flesta spannmålsgårdar. Som exempel kostar en autostyrning från Data Växt till en förberedd traktor endast 54 000 kronor i dag. Då har man en RTX15 signal (som är en något mindre exakt signal jämfört RTK) för 2 500 kronor per år. Är traktorn inte autostyrförberedd från fabrik kostar det ytterligare 27 900 kronor vid installationen. Även dieselförbrukningen vid fältarbete och skörd är kopplad till tiden i fält och vilket arbetsmoment som utförs. Andersson (2004) presenterar skillnader i kapacitet, tiden per ytenhet för ett antal olika arbetsmoment som kultivering,

12 harvning, sådd, skörd m. fl. (tabell 1). Variationen avseende ändrad kapacitet och därmed ändrad energiförbrukning och klimatpåverkan är stor beroende på vilken bearbetning som genomförs. Vinsterna är små vid spridning av mineralgödsel och vid sprutning. Detta beror i många fall på att sprutning och spridning av gödsel redan sker i givna körspår och därför är vinsten av minskad överlappning liten jämfört med exempelvis harvning och plöjning. Tabell 1. Procentuellt ökad kapacitet (%) i fält med och utan GPS för olika arbetsmoment i fält (Andersson, 2004) och beräknad minskad dieselförbrukning (l/ ha) och utsläpp av CO 2 (kg/ha). Operation Ökad kapacitet Minskad dieselförbrukning Minskat CO 2- utsläpp Harv 9,7 9,8 0,291 0,294 0,92 0,95 Såmaskin 1,8 2,9 0,14 0,23 0,25 0,42 Vält 9,7 9,8 0,13 0,39 Handelsgödselspridare 1,9 2,8 0,03 0,05 0,08 0,14 Spruta 1,9 2,8 0,03 0,04 0,08 0,11 Skördetröska 6,3 7,4 1,3 1,5 3,64 4,2 Självgående maskiner, robotar Små självgående maskiner anses av vissa vara framtiden för jordbruket. Visionen är små robotar ute i fält som bearbetar, gallrar m.m. i fält. Detta är fortfarande under utveckling och få maskiner finns tillgängliga på marknaden för detta ändamål. Den information om självgående robotar i fält som finns fokuserar till stor del på bekämpning och kontroll av ogräs i rader. I en sammanställning av statusen avseende självgående robotar för ogräsbekämpning av Slaughter m.fl. (2008) konstateras det att endast ett fåtal system har demonstrerats under fältförhållanden de senaste 20 åren. System visar på möjligheter att reducera manuellt arbete eller på möjligheter till minskad användning av bekämpningsmedel. Dock verkar det som att det fortfarande är en del utvecklingsarbete innan självgående robotar i fält blir en verklighet. Figur 1. Kongskilde Robotti (Bild från conpleks.com). Ett exempel på en maskin för ogräsrensning i rader är Kongskilde Robotti (figur 1) har identifierats. Det är en eldriven självgående maskin för att rensa ogräs i rader med grönsaker. Maskinen är eldriven med en 5 kw elmotor på varje hjul

13 och kan köra i 5-10 km/ timme. Kostnaden för en sådan maskin är i dagsläget ca. 20 000 (ca 170 000 kr). Kongskilde Robotti använder GPS för att navigera samt WeedSeeker-system från Trimble, vilket är sensorer som känner av ogräs i raderna och applicerar kemikalier efter behov. En översiktlig kalkyl av kostnaden för Kongskilde Robotti visar på att kostnaden är lägre jämfört en ogräsharv som dras av en traktor. Detta under förutsättning att den årliga användningen av maskinerna och avskrivningstid är densamma. Information saknas om maskinens kapacitet, vilket kan påverka priset i fall skillnaden mot en konventionell lösning med traktordraget redskap är stort. Robottis kostnad beräknas till 203 kr/ timme vid en användning på 70 timmar per år medan motsvarande kostnad för en konventionell ogräsharv kostar ca 540 kr/ timme, harv och traktor inklusive förare och drivmedel (Maskinkostnader, 2014). Det finns en potential för minskade kostnader men osäkerheterna är stora. Energimässigt beräknas Robotti använda ca 700 kwh el under dessa 70 timmar. Den konventionella ogräsharven beräknas använda ca 4 116 kwh diesel (420 l) under samma tid. Klimatpåverkan från systemen är för Robotti beroende av hur el produceras, om det är svensk medel-el eller elproduktion på marginalen. I tabell 2 finns klimatpåverkan samlad. Hur och var elen produceras är helt avgörande för hur klimatpåverkan ändras. Används svensk eller nordisk elmix minskar klimatpåverkan med 94-98 % jämfört med diesel. Kommer elen från kol eller naturgas sker en minskning med 50-70 % jämfört med utsläppen från diesel. Om arbetsbredden på Robbotti är 1 m ger det 70 ha på 70 timmar. På 70 timmar hinner man ogräsharva 700 ha. D.v.s. utsläppen och drivmedelskostnaden per ha är 5 ggr större med harven om man räknar på svensk elmix (Tabell 2). Tabell 2. Klimatpåverkan (kg CO 2e / år) vid ogräsrensning med robot Kongskilde Robotti jämfört att använda konventionell ogräsharv. Energislag Emission Enhet El 700 kwh Svensk medel 25,48 kg/år Nordisk medel 68,11 kg/år Kolkondens 531,3 kg/år Naturgaskombi 331,8 kg/år Ogräsharv och 420 l diesel/år Diesel MK1 1 067 kg/år Diesel MK1+RME 1 012 kg/år

14 Andra exempel på självgående maskiner är: Figur 2. SPIRIT tractor. (www.modernfarmer.com) I USA har en prototyp på en självgående traktor tagits fram kallad SPIRIT. Traktorn är utvecklad av Autonomous Tractor Corporation och får sin kraft från 2 st. 202 hk dieselmotorer och använder elmotorer för att driva banden. Traktorn är tänkt för system med upp till 16 fordon som arbetar oberoende av varandra. Företaget hävdar att deras lösning ska spara på drivmedel och öka effektiviteten, men ingen information om hur mycket och vad systemet kan kosta finns tillgängligt (Hoy m.fl., 2014). Tillverkaren hävdar att kostnaden understiger 100 000 USD och att de är 15-25 % effektivare jämfört konventionella traktorer (www.farmshow.com) En väg mot ökad automatisering är delvis autonoma, förarlösa, fordon. John Deere, Case IH och Fendt har fordon som är fjärrstyrda av en förare i ett annat fordon. Tekniken används bl. a. i samband med skörd. Föraren i tröskan styr traktorn med vagnen som spannmålen ska föras över till. Systemet med förarlösa men övervakade traktorer anses göra det möjligt att en person styr flera enheter samt att vinsten ligger i minskat överlapp jämfört med att en förare styr i stället för någon form av elektronisk styrning via GPS eller via transponders i fält. AGCO Fendt system för att styra ytterligare ett ekipage förutom den som föraren sitter i heter GuideConnect. Systemet är fortfarande under utveckling. På www.therobotreport.com finns en sammanställning av 27 olika lösningar för robotdrift eller någon form av automatisering av maskiner som kan användas inom jordbruk och trädgårdsodling. Nedanstående maskiner är några exempel på system som finns eller planeras att finnas på marknaden inom en snar framtid. En stor del av maskinerna utgörs av

15 automatiserade system för rensning, gallring och skörd av växter som växer i rader som vin, grönsaker, och bärväxter Namn: Spirit mower, utvecklas av Autonomous Tractor, Fargo. US (www.autonomoustractor.com) Gör: slåttermaskin Tillgänglighet: Förväntas finnas på marknaden under år 2016 Pris: Förväntas vara hälften av motsvarande traktor och redskap Namn: LettuceBot2 Gör: Gallring och sprutning av olika sallader Tillgänglighet: Har funnits i drift sedan år 2013 Pris: Ingen prisangivelse, men anses vara något billigare jämfört med manuell arbetskraft. Priset beror av planteringens utformning Namn: Agrobot harvester och Agrobot hydroponic growing system (www.agrobot.com). Gör: Skördar framförallt jordgubbar i planteringar som upphöjda odlingssystem i växthus. Manuell arbetskraft krävs vid packningen av jordgubbarna, men Agrobot skördar jordgubbarna i raderna Tillgänglighet: Håller på med slutliga testet och hoppas vara tillgänglig på marknaden under 2015 Pris: 250000 USD för en skördare med 60 armar för att skörda jordgubbar Namn: Wall-Ye 1000 pruning robot, Frankrike (wall-ye.com) Gör: Plattform för mekanisk ogräsbekämpning av grödor som odlas i rader Tillgänglighet: Finns tillgänglig på marknaden sedan 2013 Pris: 63000 USD per robot Namn: EcoRobotix (www.ecorobotix.com) Gör: Robot som beskär vinstockar i vinodlingar. Testas i fält i Schweiz och Tyskland, Har testats för att rensa sockerbetor och är planerad för att testas för rensning av raps, solrosor, majs och soja. Tillgänglighet: De första maskinerna är planerade att finnas på marknaden till slutet av 2015 Pris: Uppskattat pris är ca 15 000 EUR per robot Namn: Poulsen weeder (www.visionweeding.com) Gör: Gallring och rensning av bland annat sallad, kål, fänkål och lök Tillgänglighet: 30 enheter finns redan i drift i Storbritannien, EU och Kanada. Försäljningen startade år 2011 Pris: Varianten med 5 rader kostar i EU ca 80 000 EUR Avseende olika lösningar av robotar etc. saknas i de allra flesta fall information om energianvändning. Ofta finns en prisuppgift, men det är inte möjligt att relatera till hur den står sig jämfört med dagens lösningar. Det hävdas i flera fall att besparingen ligger i minskat behov av arbetskraft, möjlighet att köra under längre tid och ökad precision jämfört dagens teknik.

16 Ökad bördighet Bördigheten kan definieras som markens förmåga att säkert producera goda skördar år efter år utan att förlora förmågan. Det finns ingen enskild faktor som utgör markens bördighet, utan ett stort antal olika faktorer samverkar. Exempel på faktorer som påverkar bördigheten är markens struktur och textur, innehållet av växtnäring och deras tillgänglighet, omsättningen av organiskt material, kalktillstånd, vattenhållende förmåga, dränering och växtföljd. En god markvård är viktig för att behålla dess bördighet. I områden med ensidig växtodling och stor användning av mineralgödsel sker en potentiell utarmning av markens bördighet och därmed dess förmåga att producera goda skördar. Dagens teknikutveckling mot allt större maskiner och redskap och många överfarter påverkar markpackningen. En ökad markpackning leder i förlängningen till en försämrad bördighet. En möjligen ökad eller i varje fall bibehållen bördighet kan hjälpas på vägen genom exempelvis positioneringssystem och sensorer. Dessa verktyg kan genom att de har potential att hantera information om fälten leda till att insatsmedel placeras där de bäst behövs och bäst kan utnyttjas. Genom bättre kontroll på var man befinner sig kan antalet överfarter minskas och överlappet mellan olika drag minska och därmed potentiellt minska markpackningen. En ökad precision som ger ökade skördar kan potentiellt ge en ökning av markens mullhalt, främst genom att skörderester lämnas kvar och bryts ned till mullämnen. Försök har visat på ökad skörd med 2-6 % för varje 0,17 % som mullhalten ökar upptill 3,4 % mull. Robotisering kan innebära minskad markpackning om det innebär mindre eller lättare enheter. Ökad elektrifiering av jordbrukets traktorer och maskiner Eldrivna fordon i jordbruket Ett antal projekt där varianter av elektrifierade och eldrivna traktorer testats eller tagits fram har genomförts. I de flesta fall rör det sig om elhybrider eller traktorer som till ökad del använder el för att driva olika hjälpfunktioner eller ersätter mekanisk och hydraulisk drift av redskap med el. Den i dag enda traktorn i serieproduktion är John Deeres traktor i 7030 E premium serien. Traktorn förväntas spara mellan 3 och 5 % bränsle jämfört motsvarande konventionella modell enligt John Deeres egna mätningar (www.farmprogerss.com). Dessa traktorer drivs inte av el men är utrustade med en 20 kw elgenerator som kan generera 12 V och 300 A och är utrustad med uttag för 230 V enligt europeisk standard för maskiner som ska säljas i Europa. Den genererade elen används för att driva kylfläktar till motor, vindrutor, kompressorer till luftkonditionering, uttag finns för handverktyg etc. Tanken är även att en del redskap som kräver mindre energi ska drivas med el i stället för som i dag mekaniskt eller hydrauliskt.

17 Belarus 3023 är en elhybridtraktor som räknar med att minska dieselförbrukningen med 15-20 % jämfört motsvarande konventionella traktor (www.agritechnica.com). Ett tyskt försök (Rigitrac EWD 120) anger ingen minskad bränsleförbrukning men anger i stället att verkningsgraden är 85 % för deras elhybrid vilket ska jämföras med en dieselmotors verkningsgrad runt 35 %. Italienska ZF TERRA anger en potential att spara bränsle motsvarande 5-20 % (Buning, 2010). AGCO har tagit fram en självgående elhybrid-spruta som har en bränsleförbrukning som är 20 % lägre än motsvarande konventionella sprutor (www. agco.com). Hoy m.fl. (2014) har sammanställt besparingar för andra typer av arbetsmaskiner som bulldozers, hjullastare och grävmaskiner till mellan 10 och 41 % minskad dieselförbrukning vid olika typer av elektisk drift. Jordbrukstraktorer anses ge en lägre besparing vid elektrisk drift än arbetsmaskiner. Detta för att arbetsmaskiner som hjullastare och grävmaskiner har en arbetscykel som har större möjlighet att återvinna energi i samband med inbromsning, när hydraultrycket släpps etc. jämfört med traktorer i jordbruket som i många fall arbetar med relativt hög konstant belastning med små möjligheter till att återvinna energi vid exempelvis plöjning och harvning (Hoy m.fl., 2014). Andra maskiner som har testats men endast finns i utvecklingsstadier, är bl.a. en tröska som är en elhybrid och är utvecklad av universitetet i München. Inga data finns för dess funktion men den uppnådde ett högre materialflöde än motsvarande konventionell tröska trots mindre skärbord (Gallmeier, 2009). Merkostnaden för elhybriden var 46 000, vilket motsvarar ca 420 000 kr. Detta är dock kostnaden för en prototyp, så gissningsvis skulle kostnaden vid serieproduktion minska. Även Universitetet i Hohenheim har utvecklat en tröska som har en elektrisk drivlina (Larsson, 2012). En fälthack har utvecklats i Tyskland som vid tester visar på ca 30 % lägre energiförbrukning än en konventionell fälthack (Larsson, 2012). Eldrivna redskap Jordbruksredskap som kopplas till traktorer drivs i dag till största del hydrauliskt eller mekaniskt via traktorn. Det är ett system som har funnits länge och är standardiserad så att redskap och traktorer kan kopplas till varandra utan att man måste ta hänsyn till olika tillverkare och deras egna standarder. Det finns en god potential att minska energianvändningen, öka effektiviteten samt att öka möjligheten att styra jordbruksredskap om redskapen drivs med elektricitet i stället för som i dag via kraftuttaget Ett av problemen med eldrivna jordbruksredskap att standarden för elektricitet i traktorer är 14 V. Enligt Larsson (2012) begränsar det effekten som kan levereras från traktorn till ca 1 kw och därmed gör det svårt att driva redskap. Det finns en del redskap på marknaden som är helt elektriskt drivna. En av dessa är en självgående gödselspridare (Rauch AXIS) som kräver omkring 20 kw effekt. Enligt tillverkaren är energieffektiviteten 65-70 %, vilket ska jämföras med en effektivitet på 45-70 % för mekanisk effektförsörjning och 15-50 % vid hydraulisk effektförsörjning (Rauch, 2010). Andra elektriskt drivna jordbruksredskap som finns på marknaden är en spruta framtagen av John Deere och en eldriven såningsmaskin från Kverneland (GEOseed). Kverelands GEOseed är konstruerad så att varje munstycke drivs av en elektrisk motor och ger

18 möjlighet till individuell styrning av varje munstycke. Systemet är kompatibelt med deras system för styrning i fält ISOBUS. Hur mycket tid, pengar m.m. som kan sparas framgår inte. I dagsläget finns det traktorer som kan generera ca 20 KW elektrisk effekt John Deere 7030 E premium är en sådan traktor som finns tillgänglig på marknaden. Det ger möjlighet att styra redskap med låga effektbehov som olika typer av såmaskiner och lantbrukssprutor. Det pågår forskning och utveckling mot högre effektuttag, men i dagsläget finns inga sådana maskiner på marknaden. En lösning för att få möjlighet att driva redskapen med enbart el, är hybridelektrisk drift av traktorer. För dessa traktorer kommer troligen elsystem med 480 V växelström att vara standard och det gör det möjligt att utveckla och använda redskap som har högre effektbehov än det som är möjligt i dag. Det finns två huvudsakliga sätt att elektrifiera redskap. På kommande traktorer som drivs med elhybrid eller har en kraftigare generator på traktorn sker styrningen och kraftfördelningen på redskapet. För äldre traktorer, d.v.s. de som finns i dag, är en lösning att ha både elgeneratorn och styrningen av på själva redskapet. I ena fallet driver motorns mekaniska energi generatorn och i det andra fallet tillhandahålls energin för att driva generatorn via traktorns kraftuttag. Eldrivna hjälpfunktioner Ett sätt att spara på diesel är att minska antalet effektuttag på motorn. Fläktar och kylvätskepumpen kan drivas med el i stället för via motorns transmission. Det gör möjligt att med hjälp av givare spara energi genom att dessa funktioner drivs endast när det finns behov av dem. På samma vis kan kompressorn till luftkonditioneringen drivas med en från motorn extern elkälla och vara igång bara när den måste. En annan fördel är att dessa sidofunktioner kan köras med optimal effekt oberoende av motorns varvtal. Det finns en uppskattning från Linde Hydraulics att dieselmotorns effektbehov kan minska med så mycket som 25 kw om olika hjälpfunktioner som i dag drivs med hjälp av motorn kan drivas med el. Potential att minska energianvändningen i den svenska växtodlingen Besparingar inom den svenska odlingen kan ske både direkt och indirekt. Direkta besparingar är el som ersätter diesel eller effektivare körning. Indirekta besparingar är minskad användning av exempelvis mineralgödsel och bekämpningsmedel. Potentialen med elektrifiering av traktorer och redskap Totalt använder det svenska jordbruket ca 265 000 m 3 diesel per år. Hela denna mängd används inte av traktorer utan även av andra fordon som tröskor, arbetsmaskiner, lastbilar och personbilar. Uppskattningsvis ca 140 000 m 3 diesel per år (Baky m.fl., 2010) används av traktorer inom jordbruket (motsvarar kurvan 50 % av använd diesel i Figur 3). Resterande volym diesel, 12 500 m 3, används vid utfodring, utgödsling, omrörning av gödselbrunn, bevattning, m.m. För dessa arbeten finns väl känd teknik för eldrift och de tas inte upp i denna studie.

19 Om alla traktorer i det svenska jordbruket ersätts med eldrivna eller olika varianter av elhybrider kan dieselförbrukningen minska mellan 5-25 % jämfört med i dag. En besparing på 5-25 % motsvarar 7 000-35 000 m 3 diesel per år. I Figur 3 visas hur mycket diesel som kan ersättas om olika andel av den totala diselförbrukningen ersätts. Kurvorna 25 %, 50 %, 75 % och 100 % av diesel anger hur stor andel av jordbrukets totala förbrukning som antas vara tillgänglig för att ersättas med el. På X-axeln anges hur stor andel av den antagna andelen som ersätts. Det resulterar i hur många m 3 diesel som det kan vara möjligt att ersätta beroende på hur stor andel av den totala mängden diesel ersätts med el (3-25%) 70 000 60 000 50 000 m 3 diesel 40 000 30 000 20 000 10 000 0 3% 5% 10% 15% 20% 25% Andel minskad dieselförbrukning 100 % av använd diesel 75 % av använddiesel 50 % av använddiesel 25 % av använddiesel ton CO 2e 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 3% 5% 10% 15% 20% 25% Andel minskad dieselförbrukning 100 % av använd diesel 75 % av använddiesel 50 % av använddiesel 25 % av använddiesel Figur 3. Minskad dieselanvändning (m3/ år) och utsläpp av klimatgaser (ton CO2e/ år) när 25 %, 50 % 75 % och 100 % av jordbrukets totala användning av diesel ersätts med el varierande mellan 3 % och 25 %. Det finns även en potential att minska klimatpåverkan och den indirekta energianvändningen genom elstyrda redskap och ökad precision. Beroende på hur mycket som kan minskas påverkas potentialen för besparing. Exempelvis

20 användningen av mineralgödsel, då främst mineralgödselkväve, ger minskad användning en reell effekt. Att producera mineralgödselkväve genererar ca 3,6 kg CO 2e / per kg kväve producerad om BAT (Best Available Technology) används (Yara, 2010). Därtill kommer ca 2,7 kg CO 2e per kg N via lustgas från åkermark enligt IPCC:s (FN:s klimatpanel) schablon för mineralgödsel. Till detta kommer utsläpp från transporter och spridning. Svenskt jord- och trädgårdsbruk använder årligen ca 160 000 ton N, år 2012/13 (SCB, 2014) vilket ger ca 1 000 kton CO 2e för både tillverkning av mineralgödseln och avgång av lustgas från marken. Nilsson (2010) beräknade att utlakningen vid en optimal tillförsel på 100 kg N/ ha (förlusten av kväve till vatten) minskade med 0,5-3,8 kg på lätta jordar och 0,2-1,6 kg/ ha för jordar med lerhalter över 40 %. Beräkningen utgår från att 2,5 % av kvävet som läcker ut bildar lustgas (IPCC.2006) Faktorn för att räkna om lustgas till koldioxid är 298 kg CO 2 / kg N 2 O (IPCC, 2013). Per ha blir minskningen mellan 6 kg CO 2 kg och 45 kg CO 2. Kostnader för elektrifiering Merkostnaden för inköp av en traktor med större generator i storleken 130-150 kw är ca 59 000-72 000 kr (5 000 år 2008 hämtad från Larsson (2012)) för en traktor av typen JD 7030 E premium. Räknat på en avskrivningstid på 12 år med 3 % ränta och 20 % restvärde samt 650 timmars användning per år ger det en merkostnad på 12 kr per timme. Det motsvarar en kostnadsökning med ca 6 % jämfört en dieseldriven traktor. Samtidigt minskar drivmedelsförbrukningen med 3-5 % eller upp till 10 kr/tim. Bränslekostnader och förändring av bränslekostnaden för traktor med effekten 130 kw och 150 kw där en ökad eldrift skett av olika hjälpfunktioner som klimatanläggning, kylfläkter m.m. visas i Tabell 3. Tabell 3. Beräknad bränslekostnad och minskad kostnad (kr/ timme) vid olika andel minskad förbrukning av diesel. Minskad bränsleförbrukning Bränslekostnad Förändring 130 kw 150 kw 130 kw 150 kw 0 % 193 203 0 0 3 % 187 197-6 -6 5 % 184 193-10 -10 Ett mer generellt räkneexempel återfinns i Tabell 4. Beroende på hur stor besparingen av bränsle är och hur stor merkostnaden för elektrifiering av traktorn är, kan kostnaden för den enskilde bonden vara allt från en minskad kostnad till klart ökade kostnader, maskinkostnader m.m. är hämtade från Maskinkostnader 2014.

21 Tabell 4. Merkostnader för inköp (kr/ år) samt minskade driftkostnader (kr/ år) vid olika storlek på traktorer (kw) Traktorstorlek (kw) 70 100 150 260 400 Bränsleförbrukning (l/ h) 11 15 23 39 60 Driftstid (h/ år) 650 650 650 650 650 Kostnad avskr, underhåll (kr/ h) 144 187 260 418 619 Minskad bränslekostnad (kr/ år) 5 % 3 453 4 709 7 221 12 244 18 837 15 % 10 360 14 128 21 663 36 732 56 511 25 % 17 267 23 546 36 104 61 220 94 185 Merkostnad traktor (kr/ år) 5 % 4 680 6 078 8 450 13 585 20 118 15 % 14 040 18 233 25 350 40 755 60 353 Införande av åtgärder på gård Direkt genomförbart är utbildning i sparsam körning och investering i GPS och N- sensorer. Resultatet av sparsam körning är beroende av motivation och repetition av utbildning och kopplat till biologiska förutsättningar och tekniska hjälpmedel för att mäta skillnader i förbrukningen av diesel Utbildning och träning i sparsam körning är tillgänglig idag på de flesta håll i landet. Det handlar inte bara om körteknik utan i mycket stor utsträckning om planering av logistik, matchning av traktor och redskap, val av metod för jordbearbetning och arbetsdjup samt service och underhåll. Potentialen varierar mycket och kan uppgå till flera tiotals procent med bibehållen avkastning. Nya tekniker De nya teknikerna som beskrivs här riskerar inte avkastningen. Tvärtom, de är rent tekniska eller ökar skörden genom en bättre precision. Robotiseringen har börjat nå marknaden och flera företag står i begrepp att lansera nya produkter. Elektrifieringen av traktorer ligger något senare, men de första hybriderna utvecklas, serietillverkade batteritraktorer för inomgårdsbruk testas och eldrivna redskap har börjat nå marknaden. För en fiktiv växtodlingsgård på 100 ha med en femårig växtföljd undersöks effekterna av att införa åtgärder för öka effektiviteten och minska energianvändningen och miljöpåverkan. Underlag för gården avseende växtföljd (höstvete, höstraps, höstvete, vårkorn och havre) och gödsling, är hämtad från Baky m.fl. (2008). De bearbetningar (Tabell 5) som genomförs exkluderar transporten till gård från fält. Drivmedelsförbrukningen för de olika arbetsmomenten är från Baky m.fl. (2010).

22 De olika tekniker som jämförs med konventionell odling utan åtgärder är: GPS/RTK som ger en minskad diselsanvändning enligt Tabell 1 Traktor där hjälpfunktioner i fordonet drivs med el exv. JD 7030 E ger en besparing av dieselförbrukningen med 3 % Elhybrid ger en uppskattad besparing på 25 % Om Yara N-Sensor används ger det en skördeökning på 3 % Tabell 5. Genomförda bearbetningar för 1 ha åkermark för de grödor som ingår i växtföljden (Baky m.fl., 2010). Bearbetning Höstvete Höstraps Vårkorn havre Harvning 2 2 2 2 Kombisådd 0 0 1 0 Sådd 1 1 0 0 Gödsling 1,5 1 1 1 Vältning 1 1 1 1 Kem. bekämpning 1 1 1 1,5 Tröskning 1 1 1 1 Glyfosat på stubb 0,25 0,25 0,25 0,25 Stubbearbetning 1 1 1 1 Teknik med GPS/RTK ger en minskning av dieselförbrukningen med 5-8 % om variationen i dieselförbrukning enligt Tabell 1 appliceras. Eldrivna hjälpfunktioner ger den minsta besparingen på 3 %. Störst potential har elhybridtraktorer med en minskad drivmedelsförbrukning på 25 %. Tekniken med elhybrider är den som har längst kvar till att bli kommersiellt tillgänglig. GPS/RTK finns på marknaden och traktorer med eldrivna hjälpfunktioner finns även de på marknaden dock ännu endast av en modell. Tabell 6. Dieselförbrukning (liter diesel/ 100 ha) när olika åtgärder införs för att minska dieselförbrukningen i fält Konventionell GPS/RTK Eldrivna Elhybrid hjälpfunktioner Höstvete 1 380 1 289 1 338 1 035 Vårkorn 1 306 1 222 1 267 980 Höstraps 1 258 1 174 1 220 943 Höstvete 1 380 1 289 1 338 1 035 Havre 1 280 1 207 1 242 960 Summa 6 604 6 182 6 406 4 953 Minskning 423 198 1 651 Varje liter diesel ger upphov till utsläpp av klimatpåverkande gaser. En liter diesel släpper ut i 2,8 kg CO 2 / liter diesel, inkluderat produktionen av dieseln (Godhe m. fl., 2011). GPS/RTK ger en minskad klimatpåvekan med 1 184 kg CO 2e och

23 eldrivna hjälpfunktioner med 554 kg CO 2e. Elhybrider minskar utsläppen från diesel med 4 623 kg CO 2e. För elhybrider tillkommer emissioner indirekt från den el som används. Dock är klimatpåverkan från el låg i jämförelse med diesel om svensk eller nordisk elmix antas vara det som ersätter (Godhe m.fl, 2011). Klimatpåvekan kan även komma från andra källor som användning av mineralgödsel och från bekämpningsmedel. Användning av GPS/RTK medför att man kan sprida mineralgödsel med större precision och att överlappet minskar vid körning. Sker det en minskning av överlappet med 5 % jämfört med odling utan GPS/RTK kan användningen av mineralgödsel minska med 5 %. I detta exempel gödslas grödorna enligt Tabell 7 Tabell 7. Tillförda mängder mineralgödsel till grödorna i den studerade växtföljden (Baky.m. fl, 2008) Gröda N P K Höstvete 130 5 30 Höstraps 125 15 30 Vårkorn 70 2 20 Havre 70 2 20 Totalt tillförs 10 500 kg N, 600 kg P och 2 800 kg K till en gård på 100 ha. Vid 5% minskat överlapp minskar gödslingen med 5 % vilket ger en besparing på 525 kg N, 30 kg P och 140 kg K eller drygt 5000 kr/år. Indirekt klimatpåverkan från tillverkning av mineralgödsel, samt emissioner av lustgas vid spridning minskar den totala klimatpåverkan från mineralgödsel med 3 260 kg CO 2, där klimatpåverkan från produktion och användning av N dominerar. Ökad precision vid gödselspridningen minskar även läckaget av kväve. Försök visar att minskningen är mellan 0,5 och 4 kg N per ha med hjälp av Yara N- Sensor och platsspecifik spridning. Om man räknar med 2 kg/ha motsvarar det genomsnittligt ca 5 % minskat läckage vid optimal N-giva. Vid gödselspridningen spelar GPS inte någon stor roll. Detta motsvarar en minskning med 5-45 kg CO 2 / ha. För gården ger det en minskning av miljöpåverkan från kväveläckage motsvarande 500-4 500 kg CO 2. Den stora effekten beror till stor del på att lustgas är en så pass kraftig växthusgas att även små förändringar ger stora skillnader. Bekämpningsmedel har endast marginell påverkan på de totala utsläppen av klimatgaser. Detta för att mängden aktiv substans är liten och därmed blir påverkan från bekämpningsmedel liten. Enligt Baky m.fl. (2008) var klimatpåverkan från bekämpningsmedel 190 kg CO 2 för en växtodlingsgård på 100 ha med den angivna växtföljden. Ett minskat överlapp med 5 % skulle minska klimatpåverkan med 8,5 kg CO 2.

24 Slutsatser för effektivisering av växtodling Sparsam körning Sparsam körning finns direkt tillgänglig och kan ge 5-15 % lägre dieselförbrukning genom bättre planering, körstil och service av traktorer och maskiner. Samtidigt ger utbildningen ofta en aktuell bild av möjligheten att se över jordbearbetningen. Energieffektivisering med hjälp av sensorer System med autostyrning med hjälp av GPS/RTK m.fl. system finns kommersiellt tillgängliga i dagsläget. För att motivera autostyrning behöver arealen där den användas vara mer än 150 ha GPS/RTK har potential att minska dieselförbrukningen med 5 % till 8 % jämfört med system utan tekniken, främst genom mindre överlapp och kortare körtid. Skörden kan öka något genom färre mistor och genom att mer uppmärksamhet under körningen kan ägnas åt redskapet. För att motivera N-sensor behöver arealen där sensorn används vara mer än 200 ha/år. N-sensorer fördelar framför allt gödselmedel bättre över ett fält och därmed ökar möjligheten till en bättre skörd med ca 3 % samt minskar risken för liggsäd. N-sensorer minskar risken för läckage av nitrat med 0,5 4 kg/ha och risken för avgång av lustgas genom mindre restkväve. Elektrifiering Det finns i dagsläget ingen rent eldriven traktor eller annan jordbruksmaskin på marknaden i dagens läge En traktor finns i serieproduktion som har en elgenerator som kan ersätta vissa funktioner och elektriskt driva redskap och en batteridriven inomgårdstraktor testas. Prototyper av tröskor och en fälthack som är elhybrider har utvecklats i Tyskland. De visar på potential för minskad energiförbrukning, men i nuläget är kostnaderna höga Det finns ett fåtal redskap som kan drivas elektriskt, främst gödselspridare och lantbrukssprutor

25 Att driva hjälpfunktioner som kylfläktar, kompressorer och redskap med el har en besparingspotential på 5-10 % diesel för en jordbrukstraktor Att driva traktorer som elhybrid har en potential att minska dieselförbrukningen med upp till 20 25 % Kostnaderna för ökad elektrifiering av traktorer och deras redskap verkar utifrån existerande information rimlig. Om det i slutändan blir en kostnadsökning eller minskning för bonden beror av dieselpriset, merkostnaden för traktorer etc. samt hur mycket diesel som kan sparas En trolig framtida utveckling i det korta perspektivet är o Att i första hand hjälpfunktioner på traktorn och eldrivna redskap kommer att öka i omfattning. o Batteritraktorer kan användas för inomgårdsarbeten Robotisering Självgående robotar i fält för jordbearbetning finns framförallt för mekanisk ogräsbekämpning, gallring och rensning av köksväxter och frukt och bär. Det finns fler introduktioner planerade under år 2015 och 2016. Referenser Andersson, C,. 2004, Investering i hjälpsystem till lantbruksmaskiner, JTI-rapport Lantbruk & Industri 321,, Uppsala Baky, A., Brown, N., Olsson, J., 2008, Klimatåtgärder för det svenska jordbruket, JTI uppdragsrapport, JTI Institutet för jordbruks-och miljöteknik, Uppsala Baky, A., Sundberg, M., Brown, N., 2010, kartläggning av jordbrukets energianvändning, JTI uppdragsrapport, JTI Institutet för jordbruks-och miljöteknik, Uppsala Bengtsson, F, 2008, Är GPS-styrning lönsamt, Sveriges lantbruksuniversitet, LTJfakulteten, Alnarp, Examensarbete inom lantmästarprogrammet Brånstrand, F., Jansson, M., Wennerberg Eriksson, G., 2012, Investering i GPSteknik i lantbruk lönsamt för en 150 ha växtodlingsgård?, Examensarbete nr 742, Agronomprogrammet ekonomi, Institutionen för ekonomi, SLU, Uppsala Buning, E., 2010, Electric drives in agricultural machinery approach from the tractor side, Club of Bologna, 21 annual meeting Nov 13-14, 2010 Ekelöf, J., Albertsson, J., Råberg, T., 2010, Utvärdering av markfuktsensorer och prognosmodeller för styrning av bevattning I potatis, Rapport 2010:41, Ltjfakulteten, SLU, Alnarp Energimyndigheten, 2010, Uppdrag energikartläggning av de areella näringarna, ER 2010:12, Statens Energimyndighet, Eskilstuna