Satellit statt Signalkabel

Eines gleich vorweg: Die kupfernen Begrenzungskabel in der Grasnarbe gehören nicht zum alten Eisen. Auf einförmigen, kleineren Grünflächen wie etwa dem Privatrasen hinterm Haus bilden sie weiterhin eine preisgünstige Möglichkeit, den Mährobotern zu zeigen, wo sie mähen sollen. Aber elektronisch geführte Robotersysteme haben Vorteile. Wo etwa kein Begrenzungskabel verlegt ist, kann es nicht mehr von tiefwirkenden Werkzeugen durchtrennt werden. Zudem werden GaLaBau-Profis in der Gestaltung von Gärten und Grünanlagen völlig frei, denn die Mähmaschinen können auf Flächenformen programmiert werden und Bereiche mit Gartenmöbeln, Gestaltungselementen oder Bepflanzung beim Mähen auslassen. Auch bei wechselnder Gartengestaltung lernt ein „intelligenter“ Mähroboter schnell die neue Mähsystematik. Im Folgenden wird mehrfach das Kürzel RTK auftauchen. Es bedeutet Echtzeitkinematik (Real Time Kinematic, RTK), laut Wikipedia ein Verfahren zur präzisen Bestimmung von Positionskoordinaten mithilfe der Satellitennavigation.

In Sportanlagen, auf Golfplätzen und anderen großen Grünflächen erreichen die modernen, meist satellitengeführten Mähroboter – weil sie nicht zufallsbestimmt „chaotisch“, sondern planbestimmt „systematisch“ die Flächen abfahren – eine viel größere Flächenleistung. Daher kann man ihnen bestimmte Tageszeiten zum Mähen zuordnen, etwa außerhalb des Spielbetriebs von Sportanlagen oder außerhalb der Nachtstunden, um nachtaktive Tiere wie etwa Igel nicht zu gefährden (siehe Kasten).

Andreas Börger, ein Kfz-Mechaniker und Betriebswirt, durchblickt die Thematik nicht nur aus technischer und ökonomischer Perspektive, sondern auch noch markenübergreifend: Seine Börger Motorgeräte GmbH aus Clausthal-Zellerfeld führt Maschinen mehrerer Marken, darunter Cramer, Honda, Husqvarna, Kress, Mammotion und Stihl. Der Rasenroboter-Spezialist (so lautet auch die Webadresse seines Betriebs) sagt: „Die Gärtner wollen auf Privatgrundstücken eigentlich bis zur letzten Minute von Hand mähen, bevor sie das Feld den Mährobotern überlassen. Das kann ich verstehen. Als letzten Dienst am Kunden stellen sie sich vielleicht vor, Signalkabel für einen Rasenroboter zu verlegen. Aber vielleicht können sie ihre Kunden auch beraten, wie man einen Garten mit robotergemähtem Rasen vielfältiger und wertvoller macht, sie können Flächen ökologisch wertvoll bepflanzen. In öffentlichen Grünanlagen und auf Sportplätzen haben Mähroboter durchaus Chancen, teure und langwierige Handarbeit zu ersetzen. Auch die geringeren Energiekosten schlagen zu Buche. So können Greenkeeper von kleinen und großen Vereinen viel Zeit und Geld in andere wichtige Arbeiten investieren.“

Viele Einsatzmöglichkeiten

Kein Problem, so Andreas Börger, ist das Robotermähen auf Sportflächen, denn die sind üblicherweise abgeschlossen und die Mähroboter vor Vandalismus geschützt. Anders sieht das aus in öffentlichen Parkanlagen: Dort werden die Maschinen umgeworfen, beschädigt oder gestohlen. „In den abgeschlossenen Grün- und Parkanlagen privater oder öffentlicher Unternehmen“, fügt Börger hinzu, „klappt es wiederum prima mit den Mährobotern. Auch Freibäder sind eine große Kundschaft. Dort wie auch auf Sportplätzen besteht jedoch eine zeitliche Einschränkung – denn die Maschinen können natürlich nur arbeiten, wenn die Grünflächen nicht von Sportlern oder Badegästen bevölkert werden. Hier bringen Mähroboter riesige Vorteile, die systematisch mähen können. Sie machen die Fläche in weitaus geringerer Arbeitszeit fertig als Maschinen, die chaotisch über den Platz fahren.“

Der Gerätehändler Börger rät allerdings zur Vorsicht bei den Aussagen der Hersteller darüber, mit welchen Rasenflächen die einzelnen Robotermodelle zurechtkommen. Teilweise wird nicht dargestellt, in welcher Arbeitszeit die Maschinen den angegebenen Wert erreichen – gerade bei den chaotischen Systemen bleibt da viel Platz für ungenaue oder unwahre Angaben. „Das Ganze“, bemerkt der Motorgeräte-Spezialist, „ist allerdings mit der Einführung des systematischen Mähens deutlich besser geworden.“

Jetzt einmal ein kurzer Blick auf nackte Zahlen. Das Einrichten von Mährobotersystemen auf Großflächen wie etwa Sportanlagen ist – je nach Hersteller oder Anbieter – ungeheuer preisgünstig geworden: Laut dem Geschäftsführer Andreas Beck erlaubt das neueste Modell TM-850 von Echo Robotics (nach Angaben des Herstellers geeignet für Flächen bis 15.000 m²) in Verbindung mit 4G RTK-GPS eine Installation auf einem Sportfeld für weniger als 10.000 €. „Damit wird die Technik des systematischen Mähens auch für kleinere Vereine interessant“, sagt Andreas Beck. „Zum Vergleich: In der Vergangenheit lagen Projektkosten bei rund 23.000 Euro.“

Sportverein lässt für sich arbeiten

Solche Aussagen freuen Sparnaturen und Umwelt-Enthusiasten gleichermaßen, wie ein Blick in die schwäbische Landeshauptstadt Stuttgart zeigt. Dort hat die Sportvereinigung Feuerbach unlängst den Deutschen Nachhaltigkeitspreis Sport 2024 abgeräumt für nachhaltiges Handeln als zentrale Leitlinie mit dem Bekenntnis, das Pariser Abkommen einzuhalten. Der Verein setzt unter anderem auf Erneuerbare Energien, Förderung der Nutzung von ÖPNV und Fahrrädern durch die Mitarbeitenden sowie auf emissionsfreie Maschinen im Fuhr- und Gerätepark. So wurde im Jahr 2022 auf allen vier Rasenspielfeldern auf elektrische Mähroboter der Baureihen Epos und Ceora von Husqvarna umgestellt (siehe Porträt im Magazin FLÄCHENMANAGER Sport 2023).

Der Ausgangspunkt für ihre Beschaffung, schildert der Sportwissenschaftler Dr. Benjamin Haar, Geschäftsführer des Traditionsvereins, war die Ersatzbeschaffung für einen klassischen Spindelmäher. Die Investition für ein neues Modell wäre sechsstellig gewesen. Deswegen haben wir unseren Ansatz der Rasenpflege gründlich neu durchdacht – und dabei auch die zeitliche Beanspruchung unserer drei Vollzeitkräfte berücksichtigt sowie das Bestreben, sie bei Mäharbeiten möglichst gering einer schädlichen Sonneneinstrahlung auszusetzen.“ So kam es zur Neubesetzung der Mähjobs durch Automower von Husqvarna. Weil die drei Mitarbeitenden technische Berufe haben, können sie jetzt vielerlei Arbeiten der Instandhaltung auf dem 12 ha großen Vereinsgelände ausführen. Die Sportvereinigung Feuerbach hat inzwischen auch einen Roboter zum Linienziehen beschafft und die Verantwortlichen denken darüber nach, die Reinigung der Sporthalle einem Saug-Wisch-Roboter zu überlassen. Neben einigen bereits fest etablierten Größen im Mährobotermarkt wie etwa den genannten Marken Echo und Husqvarna, deren Mähroboter schon auf vielen Sport- und Golfplätzen sowie Industriearealen zu Hause sind, beschäftigen sich immer mehr Hersteller mit Mährobotik für Großflächen. Das jüngste Beispiel liefert Stiga: Von diesem Hersteller arbeiten auf einem 19.000 m² großen Solarpark bei Landsberg in Sachsen-Anhalt vier autonome Mähroboter des Typs A5000 mit RTK-GPS und Mobilfunk-Kontakt zu jeweils einer Referenzstation. Dank ihrer Bordelektronik können die Mäher auch im Funkschatten unter den Solarpanels arbeiten und fahren dann selbsttätig wieder ins Freie. Weitere Projekte werden von Stiga derzeit auf Sportanlagen umgesetzt.

Roboter und Navigation

Sämtliche Hersteller von profitauglichen Mährobotern bieten Systeme, die dank Satellitennavigation ohne Begrenzungskabel auskommen. „Satellitengeführte Maschinen“, weiß Andreas Börger, „haben auf Sportplätzen keine Probleme. Dort gibt es keine Satelliten-Abschattung durch Bäume oder Gebäude; auch spiegelnde Glasscheiben bilden keine Störfaktoren. Auch auf Golfplätzen ist die Satellitennavigation für die Mähroboter sehr einfach. Dort ist Platz genug, mehrere RTK-Masten aufzustellen, deren Sendebereiche einander überlappen und die auch den Signalempfang unter Bäumen und anderen Objekten ermöglichen. Wenn trotzdem noch hier und dort Satellitenschatten herrscht, dann sind diese Bereiche bekannt und werden mit klassischen Mähmaschinen gepflegt.“

Jetzt ist die Gelegenheit, einige Begriffe zu klären. Also: Mähroboter sind zunächst einmal betriebsblind. Erst Signaltechnik, Sensoren und Software geben ihnen genügend Sehvermögen, um sich auf der ihnen zugewiesenen Rasenfläche zu orientieren. Sehr gründlich durchdringt Timo Müller, ein Anwendungstechniker von Stiga, diese Thematik. Aufgewachsen in einer fränkischen Gärtnerfamilie mit Baumschule und Landschaftsbau, hat er sich schon lange für Mährobotik begeistert und überblickt als gelernter Kaufmann auch deren ökonomische Seite. Hier skizziert Timo Müller die Navigationstechnik der Mähroboter.

Mähroboter, die ihren Bewegungsraum nicht durch einen Signaldraht in der Grasnarbe erkennen, um sich ausschließlich innerhalb dieser Abgrenzung zu bewegen, brauchen eine vor dem Einsatz einprogrammierte Fläche und müssen immer ihre aktuelle, sich bei der Bewegung fortlaufend ändernde Position auf dieser Fläche bestimmen. Dazu dienen Satellitennavigation, Kameras oder Sensoren zur Hindernis- oder Graserkennung. Ältere Systeme arbeiteten mit Graserkennungs-Sensoren, welche die Feuchtigkeit in den Grashalmen erkannten.

Einige aktuelle Systeme für kleinere Privatgärten, die im Baumarkt verkauft werden, arbeiten mit optischer Umgebungserkennung durch Kameras, manche davon nutzen das heimische WLAN. Das wird im Zusammenhang mit chinesischen Herstellern beim Thema Datenschutz als problematisch angesehen. Dagegen tauschen neuere, auf Kameraoptik basierende Systeme die notwendigen Informationen per Datenfunk mit Telefonkarten aus. Sie gelten als sicher, allerdings stellt sich hierbei auf längere Sicht die Kostenfrage. Andere Systeme nutzen stabförmige elektronische Signalfackeln, die im Garten aufgestellt werden und dem Mähroboter ein Koordinatennetz zur Orientierung schaffen.

Große Roboter brauchen globale Satelliten

Gängige Technik bei Mährobotern aus dem Fachhandel, die sich für große Rasenflächen und professionelle Einsätze in Parks und Sportanlagen, auf Firmengrundstücken oder in Wohnquartieren eignen, sind überwiegend Systeme, die mit den globalen Satellitennetzen arbeiten (siehe Kasten). Sie brauchen hierfür einen ständigen Kontakt zu mindestens vier Satelliten. Reißt der Kontakt ab, etwa im „Satellitenschatten“ von Gebäuden, Bäumen oder anderen die Sicht zum Himmel verdeckenden Objekten, helfen kleine Tricks: Mit eingebauten Orthometrie-Sensoren (das sind Kreiselkompasse, Elektronik zur Bestimmung der Reifendrehung und andere Hilfsmittel zur Bestimmung von Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit) können die Roboter eine Zeitlang „blind“ fahren, bis sie wieder Satellitenempfang haben. Zur Sicherheit bleiben sie allerdings nach einer gewissen Zeit ohne jeglichen Satellitenkontakt einfach stehen.

Weil die Satellitensignale beim Durchdringen der Erdatmosphäre ungenau werden, brauchen die Robotersysteme zusätzlich Referenzstationen in Funkreichweite. Diese sportliche Disziplin gehen die einzelnen Hersteller unterschiedlich an.

Die Husqvarna-Fachhändler helfen ihren Kunden dabei, entsprechende Karten und Mähzeitenpläne zu erstellen. Seit Mitte 2023 gibt es zusätzlich Repeater zur Verstärkung der Radiosignale auf weitflächigen Golfplätzen. Fährt ein Mähroboter in einen Funkschatten, kann er über die Berechnung der Raddrehzahl sowie mit Ultraschall- und Stoßsensoren weiternavigieren. Eine weitere Möglichkeit eröffnet Husqvarna mit seiner Hybridtechnik – die betreffenden Modelle arbeiten überall dort, wo Satellitenempfang besteht, mit GNSS-Signalen, und wo keine zu empfangen sind, können sie von einem unterirdischen Signalkabel geführt werden.

Eine weitere Besonderheit bei Kress: Um eine neue Fläche einzuprogrammieren, befestigt man einfach den Kopf des Mähers auf einem kleinen Ziehwagen und fährt damit die Flächengrenzen ab. Noch ein Hinweis für vorsichtige Naturen: Sämtliche Daten rund um die Mähroboter des chinesischen Herstellers lagern sicher auf einem Server in Frankfurt am Main. Kress betont, vollständig konform mit den Datenschutzbestimmungen der DSGVO zu arbeiten.

Mit dieser Sensorik an Bord können die Maschinen im Funk- oder Satellitenschatten mähen, solange sie sich innerhalb des Bereiches ihrer einprogrammierten Karte befinden. Die Batterien der Top-Geräte von Ambrogio bieten bis zu vier Stunden Autonomie (der 4.50 Elite RTK sogar elf Stunden) und damit die Möglichkeit, etwa auf Sportplätzen innerhalb enger Zeitfenster und außerhalb der Nachtstunden zu arbeiten.

Landschaftsgärtner können sich mit Mährobotern insbesondere auf Sportanlagen als Dienstleister einbringen. Dank der automatisierten Mähtechnik sind die Beschäftigten von stupider Arbeit entlastet und können sich sinnstiftend beim Gestalten und Erhalten der Sportanlage einbringen. „Die Landschaftsgärtner können damit die Nachfolge von ehrenamtlichen Sportplatzwarten antreten, deren Positionen nicht mehr neubesetzt werden können“, rät Desiree Klock, Managerin des Profivertriebs bei Husqvarna Deutschland. „Spannend für Kommunen und ihre begrenzten Budgets ist zu wissen, dass solche Konstrukte der Dienstleistung auch in Mietmodellen funktionieren, bei denen keine hohen einmaligen Anschaffungskosten, sondern lediglich laufende Betriebskosten entstehen.“