DE102018002644A1 - Erntevorrichtung und Ernteverfahren für Manganknollen - Google Patents

Erntevorrichtung und Ernteverfahren für Manganknollen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Erntevorrichtung für Manganknollen, aufweisend:
- ein Fortbewegungsmittel zum translatorischen und/oder rotatorischen Fortbewegen der Erntevorrichtung;
- eine Antriebsmaschine zum Bereitstellen eines Drehmoments für das Fortbewegungsmittel;
- eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen von Manganknollen, wobei ein Aufnehmen von Manganknollen mittels eines Fortbewegens der Erntevorrichtung durchführbar ist. Die Erntevorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Erntevorrichtung für die Ernte von on-shore Manganknollenvorkommen eingerichtet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ernteverfahren zum Ernten von Manganknollen mittels einer solchen Erntevorrichtung.
Mittels der Erntevorrichtung ist ein noch unerschlossenes und technisch leicht abzuerntendes on-shore Vorkommen von Manganknollen erstmals verfügbar gemacht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Erntevorrichtung für Manganknollen und ein Ernteverfahren zum Ernten von Manganknollen mittels einer solchen Erntevorrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik sind Konzepte für Erntevorrichtungen für Manganknollen bekannt. Im öffentlichen Sprachbewusstsein wird unter einer Manganknolle ein Vorkommen von knollenförmigen Metallablagerungen verstanden, welche sich über Jahrmillionen gebildet und in der Tiefsee (etwa 3.500 m [dreitausendfünfhundert Meter] bis 6.500 m) am Untergrund abgelagert haben. Diese stellen Metallablagerungen auf einem Kristallisationskern dar, beispielsweise einem Haifischzahn, wobei die Metalle beispielsweise elementar im Meerwasser gelöst vorlagen. Darin sind begehrte metallische Rohstoffe enthalten, wie beispielsweise Nickel, Lithium und Neodym. Es wurden erst kürzlich umfangreiche Forschungen zum Abernten solcher Vorkommen durchgeführt und von einigen Staaten, unter anderem Deutschland, Ernterechte für Tiefseegrundstücke mit vermutetem hohem Vorkommen erworben. Beispielsweise ist ein mit EU-Fördermitteln gefördertes Forschungsprogramm der RWTH Aachen unter dem Schlagwort BlueMining bekannt. Nun befinden sich diese Vorkommen in der Tiefsee und es ist davon auszugehen, dass zum Abernten erheblicher Aufwand betrieben werden muss. Gemäß einem Konzept, beispielsweise von der Unternehmung MH Wirth aus Erkelenz, ist vorgeschlagen, mit panzerähnlichen Robotern eine Oberschicht des Seegrunds abzufräsen und die Manganknollen aufwärts zu befördern. Nun gibt es Meinungen, dass allein schon das Befahren des Seeuntergrunds unvorhersehbare Folgen für das nahezu unbekannte Ökosystem des Ozeans haben könnte. Beispielsweise konnten für Forschungszwecke herbeigeführte oberflächliche Verletzungen des Untergrunds auch Jahrzehnte später als nahezu unverändert nachgewiesen werden. Weiterhin wird vermutet, dass der Seeuntergrund erhebliche Mengen an Kohlenstoffdioxid speichert. Ein Abfräsen des Untergrunds könnte zu dessen Freisetzung führen, was nachteilig bis tödlich für Wasserlebewesen in der Region der Ernte sein könnte. Weiterhin könnte die Freisetzung von Kohlenstoffdioxid nachteilig für eine angestrebte Verringerung des atmosphärischen Kohlenstoffdioxids sein, wenn dieses Kohlenstoffdioxid sich aus dem Meereswasser löst und in die Atmosphäre austritt.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
  • Die Erfindung betrifft eine Erntevorrichtung für Manganknollen, aufweisend:
    • - ein Fortbewegungsmittel zum translatorischen und/oder rotatorischen Fortbewegen der Erntevorrichtung;
    • - eine Antriebsmaschine zum Bereitstellen eines Drehmoments für das Fortbewegungsmittel;
    • - eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen von Manganknollen, wobei ein Aufnehmen von Manganknollen mittels eines Fortbewegens der Erntevorrichtung durchführbar ist.
  • Die Erntevorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Erntevorrichtung für die Ernte von on-shore Manganknollenvorkommen eingerichtet ist.
  • Es wurde überraschend festgestellt, dass on-shore, also am Festland befindliche, Vorkommen von Manganknollen in erheblicher Menge ungenutzt vorhanden ist. Auch wenn dieses Vorkommen im allgemeinen Sprachgebrauch mit anderen Begriffen bezeichnet wird, wie beispielsweise Kraftfahrzeug, Personenkraftwagen, Auto und ähnlichem, fallen solche Vorkommen unter die Definition von Manganknollen; denn sie umfassen eine große Menge von begehrenswerten Rohstoffen, insbesondere Metallen, wie Nickel, Lithium und Neodym. Vorteilhaft ist hierbei, dass diese teilweise in Reinform vorliegen und anstelle einer chemischen beziehungsweise thermischen Aufbereitung durch mechanische Desintegration der Manganknollen verfügbar gemacht werden können. Nun besteht landläufig die irrige Meinung, diese Vorkommen seien aus rechtlichen Gründen nicht für die Ernte in industriellem Maßstab verfügbar. Jedoch wurde festgestellt, dass die Vorkommen zu mindestens 80 % der Zeit keiner Nutzung unterliegen und lediglich öffentlichen Raum einnehmen. Auch ist es bekannt, dass privates Eigentum allgemeinem, also solidarischem, Interesse durchaus weichen muss. Der Einklang mit dem Grundgesetz wurde im Jahr 2013 sogar von dem Bundesverfassungsgericht in Karlsruhe bestätigt. Anlass war hier der Tagebau Garzweiler II. Dort wurden Zwangsräumungen von in privatem Eigentum befindlichen Häusern oberhalb der Braunkohlevorkommen durchgeführt - im Interesse der Eigentümer, damit diese nicht dem Schaufelwerk zum Opfer fallen. Zudem wurden den Eigentümern Ersatzhäuser, ja sogar ganze Ersatzdörfer staatlich zugesprochen. Die übrige - von dieser Maßnahme am Energiemarkt profitierende - Bevölkerung hat dies, wenn nicht befürwortet, ohne Beschwerden akzeptiert. Also ist auch für das Abernten der on-shore Manganknollenvorkommen nicht mit großen Widerständen der Eigentümer zu rechnen. Abhängig von einer nachgewiesenen (anderweitigen) Nutzung der mit der Erntevorrichtung nutzbar gemachten Manganknollen könnte staatlich eine der nachgewiesenen zeitlichen Nutzung und Art der Nutzung angemessene Kompensation angeboten werden, wie beispielsweise ein Fahrrad, eine Mitgliedschaft bei einem Carsharing-Unternehmen oder ein Zweijahresabonnement für die Nutzung öffentlicher Personennahverkehrsmittel.
  • Das Fortbewegungsmittel ist beispielsweise von einer Mehrzahl von Rädern, einem Kettenlaufwerk oder ähnlichem gebildet, wobei das Fortbewegungsmittel bevorzugt für ein Fortbewegen auf befestigten Straßen eingerichtet ist.
  • Die Antriebsmaschine ist beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine, wobei ein Versorgungstank als Brennstoff oftmals den aufgenommenen Manganknollen entnehmbar ist, indem die Vorkommen abgezapft werden, bevor eine Aufbereitung stattfindet. Somit könnte die Fortbewegung energieautark unter Ausnutzung des vorhandenen Energiepotenzials durchgeführt werden. Eine Zuführung von Energie von außen ist dann nicht notwendig. Alternativ ist eine elektrische Antriebsmaschine vorgesehen, wobei bevorzugt ein Kernreaktor als Energiequelle einsetzbar ist. Mit beiden Maßnahmen ist eine ununterbrochene Erntefahrt möglich, was sich angesichts der schier unerschöpflichen Vorkommen und damit einer sehr langen Dauer der Ernte empfiehlt.
  • Die Aufnahmevorrichtung ist beispielsweise eine in Hauptfortbewegungsrichtung gerichtete Öffnung, wobei relativ immobile Manganknollen, beispielsweise Personenkraftwagen mit festgestellter Parkbremse, infolge der Relativbewegung aufgenommen werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Aufnahmevorrichtung von einem Einführmittel unterstützt, beispielsweise einem Förderband.
  • Weil die Erntevorrichtung für die Verwendung an Land, und bevorzugt ausschließlich auf befestigten Straßen, eingerichtet ist, ist das Gesamtgewicht im Vergleich zu einer Tiefsee-Erntevorrichtung gering ausführbar. Damit wird ein günstiger Wirkungsgrad erreicht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erntevorrichtung umfasst die Erntevorrichtung eine Aufbereitungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, aufgenommene Manganknollen für eine Verwertung aufzubereiten.
  • Eine Aufbereitungseinheit ist beispielsweise eine Häckselanlage, welche die aufgenommenen Manganknollen mechanisch desintegriert. In einer Ausführungsform werden die aufgenommenen Manganknollen typspezifisch materialschonend desintegriert, also beispielsweise Klebestellen, Nieten und Verschraubungen gelöst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erntevorrichtung umfasst die Aufnahmevorrichtung und/oder die Aufbereitungseinheit ein Sensormittel zum Detektieren von organischem Material, wobei bevorzugt eine Trennvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher sensorisch detektierte organisches Material von den aufgenommenen Manganknollen abtrennbar und aus der Erntevorrichtung ausführbar ist.
  • Das Sensormittel ist zum Detektieren, also zum Erkennen und Lokalisieren, von organischem Material eingerichtet, beispielsweise Brennstoffen, welche bei der Aufbereitung durch mechanische Beanspruchung in Brand geraten oder gar eine Explosion herbeiführen könnten. Dies könnte die Qualität eines für eine Verwertung aufgenommenen Materials der Manganknollen beeinträchtigen und/oder die Erntevorrichtung beschädigen.
  • Das Sensormittel ist bevorzugt ebenfalls zum Detektieren von organischem Material in Form von Lebewesen, insbesondere Menschen, eingerichtet. Damit wird, bevorzugt bei einer autonomen Betriebsweise bei einer Aufbereitung eine Verunreinigung von aufgenommenem Material unterbunden. Zudem können aus Unachtsamkeit in die Aufnahmevorrichtung gelangte Lebewesen vor einer Verletzung geschützt werden. Dies ist zumindest volkswirtschaftlich betrachtet von Vorteil.
  • Die Trennvorrichtung ist beispielsweise eine seitliche Tür, durch welche Menschen wieder austreten können. Alternativ oder ergänzend wird nicht unmittelbar nutzbares oder nicht zu erntendes Material einer Verbrennung zugeführt oder hinter der Erntevorrichtung abgelegt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erntevorrichtung umfasst die Erntevorrichtung eine Untergrundaufbereitungsanlage, mittels welcher der Traguntergrund für eine Umnutzung aufbereitbar ist.
  • Ist eine Straße abgeerntet, ist deren Form der Befestigung oftmals nicht mehr notwendig und kann einer Umnutzung zugeführt werden. Beispielsweise für Fußgängerzonen, Fahrrad- (Schnell-) Straßen oder Parks beziehungsweise Gärten. Die Untergrundaufbereitungsanlage umfasst dafür beispielsweise eine Asphaltfräse und einen nachlaufenden Straßenbauzug.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Ernteverfahren zum Ernten von Manganknollen mittels einer Erntevorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
    1. a. Festlegen einer voraussichtlich ertragreichen Route für die Erntevorrichtung;
    2. b. Fortbewegen der Erntevorrichtung mittels des Fortbewegungsmittels auf der festgelegten Route, wobei im Einzugsbereich der Aufnahmevorrichtung Manganknollen von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden;
    3. c. Bei vorhandenem Sensormittel zum Detektieren von organischem Material nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, andernfalls von Hand, Detektieren von organischem Material und Abtrennen von detektiertem organischen Material, wobei dies bevorzugt mittels einer Trennvorrichtung von dem übrigen aufgenommenen Material abgetrennt und ausgefördert wird;
    4. d. bei vorhandener Aufbereitungseinheit zum Aufbereiten von aufgenommenen Manganknollen nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, Aufbereiten von aufgenommenem und in Schritt c. von organischem Material bereinigtem Material.
  • Das hier vorgeschlagene Ernteverfahren ist für eine Ernte von on-shore Manganknollenvorkommen mittels einer Ausführungsform der Erntevorrichtung gemäß obiger Beschreibung eingerichtet und es sind Verfahrensaspekte der obigen Beschreibung der Erntevorrichtung als zumindest optionale Bestandteile dieses Ernteverfahrens anzusehen.
  • Zunächst wird in einem Schritt a. eine voraussichtlich ertragreiche Route für die Erntevorrichtung festgelegt. Dieser Schritt a. ist im Vorfeld einmalig auszuführen oder wird stückweise, beispielsweise iterativ, wiederholt. Voraussichtlich ertragreiche Routen umfassen beispielsweise eine Anwohnerstraße mit einer Vielzahl abgestellter Fahrzeuge oder eine viel frequentierte Straße, bevorzugt mit hohen Stauzeitanteilen.
  • Im Schritt b. wird die Erntevorrichtung mittels des Fortbewegungsmittels auf der festgelegten Route fortbewegt, wobei im Einzugsbereich der Aufnahmevorrichtung Manganknollen von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden. In einer Ausführungsform wird ein Warnsignal ähnlich dem Martinshorn oder Fliegeralarm ausgegeben, um auch wenig aufmerksame Insassen von Manganknollen, beispielsweise solche, die den Zweck eines Rückspiegels unterschätzen, zu warnen. Dadurch können Fehlabläufe in der Aufbereitung vermieden beziehungsweise die Trennvorrichtung (vergleiche Schritt c.) entlastet werden.
  • In Schritt c. wird mittels des Sensormittels für das Detektieren von organischem Material oder, wenn ein solches Sensormittel nicht vorhanden ist, von Hand, also von einem Mitarbeiter an Bord der Erntevorrichtung, organisches Material detektiert und vom gewünschten, also anorganischen, Material, verfahrensintrinsisch mit hoher Wahrscheinlichkeit Manganknollen, abgetrennt. Das Abtrennen sowie das Ausfördern von organischem Material wird bevorzugt mittels der optionalen Trennvorrichtung ausgeführt. Andernfalls wird dies von einem Mitarbeiter an Bord der Erntevorrichtung durchgeführt. Allerdings hat bei emotionalem Verhalten von ehemaligen Insassen eine maschinelle Abfertigung Vorteile für den reibungslosen zeiteffizienten Ablauf; denn ein solches Ernteverfahren droht schnell unrentabel zu werden, wenn es zu häufigem Stocken des Ablaufs kommt, beispielsweise verursacht durch irrationale Diskussionen mit dem betreibenden Personal.
  • In Schritt d. wird bei vorhandener Aufbereitungseinheit zum Aufbereiten von Manganknollen das aufgenommene und in Schritt c. mittels Abtrennen von organischem Material bereinigte Material aufbereitet. Eine solche Aufbereitung ist beispielsweise ein Häckseln und/oder ein (sanftes) Demontieren, wie es beispielsweise in einer Autowerkstatt vorgenommen würde, wobei ein sauberes Trennen von unterschiedlichsten Materialien, also Wertstoffen, ermöglicht ist, bevorzugt sogar eine nachbearbeitungsfreie Wiederverwertung.
  • Das Ernteverfahren hat den Vorteil, dass zum einen eine immense Wertstoffquelle kostengünstig nutzbar gemacht wird und damit Werkstoffkosten drastisch sinken könnten. Zum anderen werden Eigentümer von Ihrem Eigentum befreit und erhalten damit die Möglichkeit, sich etwas neues Hochwertigeres oder zumindest Moderneres zuzulegen. Ein derzeitig angestrebter Durchsatz im Zweijahrestakt, wie er in beteiligten Industrieunternehmen üblich ist, könnte damit sicherer erreicht werden oder sogar noch weiter auf Jahrestakt oder Halbjahrestakt reduziert werden. Weil sich das erhebende Gefühl Eigentümer von etwas Neuwertigen zu sein bei vielen Konsumenten in einem solchen Zeitraum bereits abgenutzt hat, wird auch dort - vielleicht nach einer kurzen Phase der Verstimmung - mit breiter Zustimmung zu rechnen sein. Auch ist damit eine schnellere Entwicklung und damit Verbesserung von Aspekten wie Sicherheit und Umweltschutz erreichbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Ernteverfahrens ist eine Untergrundaufbereitungsanlage nach einer Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung vorgesehen, wobei während des Fortbewegens der Traguntergrund für eine Umnutzung aufbereitet wird.
  • Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform des Ernteverfahrens wird zugleich die festgelegte beziehungsweise der abgefahrene Teil der Route bedarfsgerecht umgestaltet. Bei einer Ausführungsform, bei welcher unabhängig von diesem Aspekt die, vor allem als Kraftstoff vorgehaltenen, Energiereserven der aufgenommenen Manganknollen einer Nutzung für die Antriebsmaschine, beispielsweise mittels einer (heißen) Brennstoffzelle, zugeführt wird, ist die Umgestaltung besonders energieeffizient ausführbar. Eine Umgestaltung umfasst beispielsweise wie oben bereits beschrieben ein Abfräsen eines Asphaltbelags und ein Aufbringen von beispielsweise Grünanlagen und/oder verkehrsberuhigten Bereichen. Bei einer solchen Umgestaltung könnte zwischen Insassen der Manganknollen, mit einer unter Umständen negativen Einstellung zum aktuellen Erntevorgang, und (befürwortenden) Anwohnern der Straße eine derartige Pattsituation geschaffen werden, dass der Erntevorgang von den stark emotionalisierten Vorgängen unbeeinträchtigt durchführbar ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogramm umfassend Computerprogrammcode beziehungsweise ein Computerprogrammprodukt, auf welchem solcher Computerprogrammcode abgespeichert ist, vorgeschlagen,
    wobei der Computerprogrammcode, auf einem Computer derart ausführbar ist, dass der Computer dazu veranlasst ist, das Ernteverfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen,
    wobei der Computer in eine Erntevorrichtung integriert ist oder zur Kommunikation mit zumindest einer Erntevorrichtung eingerichtet ist, wobei die Erntevorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgebildet ist.
  • Das hier beschriebene Ernteverfahren ist gemäß dieser Ausführungsform computerimplementiert ausgeführt. Das computerimplementierte Ernteverfahren ist als Computerprogrammcode abgespeichert, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlasst, das Ernteverfahren gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung auszuführen.
  • Für das Computerprogrammprodukt und das ausgeführte Ernteverfahren gelten die gleichen Definitionen und Beispiele von Ausführungsformen wie sie bereits oben aufgeführt wurden.
  • Das computerimplementierte Ernteverfahren ist beispielsweise durch ein Computerprogramm verwirklicht, wobei das Computerprogramm Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlasst, das Ernteverfahren gemäß einer Ausführungsform nach vorhergehender Beschreibung auszuführen. Als Computerprogrammcode werden gleichbedeutend eine oder mehrere Anweisungen oder Befehle bezeichnet, die einen Computer oder Prozessor veranlassen, eine Reihe von Operationen durchzuführen, die zum Beispiel einen Algorithmus und/oder andere Verarbeitungsmethoden darstellen.
  • Das Computerprogramm ist bevorzugt teilweise oder vollständig auf einem mit der Erntevorrichtung kommunizierenden Cloud-Computer eines cloud-basierten Systems oder Handheld und/oder auf einem Bordcomputer der Erntevorrichtung ausführbar.
  • Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff Cloud-Computer oder Server einen Computer, welcher Daten und/oder operative Dienste oder Dienste für ein oder mehrere andere computergestützte Geräte oder Computer bereitstellt.
  • Als Computerprogrammprodukt aufweisend Computerprogrammcode, ist beispielsweise ein Medium wie beispielsweise RAM, ROM, eine SD-Karte, eine Speicherkarte, eine Flash-Speicherkarte oder eine Disc abgespeichert oder ist auf einem Server abgespeichert und herunterladbar. Ist das Computerprogramm über eine Ausleseeinheit, beispielsweise ein Laufwerk und/oder eine Installation, für den betreffenden Computer auslesbar gemacht, so ist der enthaltende Computerprogrammcode und das darin enthaltene Ernteverfahren durch einen Computer beziehungsweise in Kommunikation mit einer Mehrzahl von Recheneinheiten ausführbar.
  • Die Begriffe Computer, Cloud-Computer oder Server werden hier gleichbedeutend zu den aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen verwendet. Ein Computer umfasst demnach einen oder mehrere Allzweck-Prozessoren (CPU) oder Mikroprozessoren, RISC-Prozessoren, GPU und/oder DSP. Der Computer weist beispielsweise zusätzliche Elemente wie Speicherschnittstellen oder Kommunikationsschnittstellen auf. Wahlweise oder zusätzlich bezeichnen die Begriffe Computer eine Einrichtung, welche in der Lage ist, ein bereitgestelltes oder eingebundenes Programm, bevorzugt mit standardisierter Programmiersprache wie C++, Java oder Python, auszuführen und/oder Datenspeichergeräte und/oder andere Geräte wie Eingangsschnittstellen und Ausgangsschnittstellen zu steuern und/oder darauf zuzugreifen. Die Begriffe Computer bezeichnen auch eine Vielzahl von Prozessoren oder Computern, die miteinander kommunizierend verbunden sind und möglicherweise eine oder mehrere andere Ressourcen, wie zum Beispiel einen Speicher, gemeinsam nutzen.
  • Ein Datenspeicher ist beispielsweise eine Festplatte (HDD) oder ein (nichtflüchtiger) Festkörperspeicher, beispielsweise ein ROM-Speicher oder Flash-Speicher. Der Datenspeicher umfasst oftmals eine Mehrzahl einzelner physischer Einheiten oder ist auf eine Vielzahl von separaten Geräten verteilt, sodass ein Zugriff darauf über Datenkommunikation, beispielsweise Package Data Service, stattfindet. Letzteres ist eine dezentrale Lösung, wobei Speicher und Prozessoren einer Vielzahl separater Rechner, bevorzugt der Bordcomputer der teilnehmenden Erntevorrichtungen, anstelle eines zentralen Servers oder ergänzend zu einem zentralen Server genutzt werden.
  • Die Datenübertragung findet bevorzugt über die gebräuchlichen Mobilfunkverbindungsfrequenzen und Formate statt, wie beispielsweise GSM (Global System for Mobile Communications), 3G, 4G oder 5G, CDMA (Code Division Multiple Access), CDMA2000, UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) oder LTE (Long Term Evolution). Alternativ oder ergänzend ist die Kommunikation, beispielsweise mit einem Handheld über WLAN, beispielsweise nach einem der Standards IEEE 802.11x, über WPAN, beispielsweise nach einem der Standards IEEE 802.15.i, aber auch per Infrarot oder Kabel durchführbar.
  • Zur Anpassung und Aufbereitung von Daten, beispielsweise für einen der obigen Übermittlungsalgorithmen und/oder für die Programmiersprache des abfragenden Benutzerendgeräts, sowie der Aufbereitung in Datenpakete, beispielsweise als Internet Protocol Datagram für das TCP/IP-Protokoll, und/oder Kompression von Daten, ist bevorzugt eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen, welche die Daten für die Übermittlung beziehungsweise für die Verarbeitung empfangener Daten aufbereitet, bevorzugt als Maschinencode oder maschinell auslesbare Befehlsformen vergleichbarer Programmschichten.
  • Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
    • 1: eine Erntevorrichtung im Einsatz in seitlicher Ansicht; und
    • 2: eine Erntevorrichtung in Frontalansicht.
  • In 1 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Erntevorrichtung 1 im Einsatz auf einer Straße, welche hier den Traguntergrund 11 bildet, in seitlicher Ansicht gezeigt, wobei hier in der Darstellung das Innenleben der Erntevorrichtung 1 sichtbar gemacht ist. Pars-pro-toto sind eine Manganknolle 2 und ein organisches Material 8, hier ein Lebewesen, bezeichnet, wobei davon eine Vielzahl vorhanden ist. Die Erntevorrichtung 1 weist ein Fortbewegungsmittel 3 auf, hier als Kettenlaufwerk ausgebildet, wobei das Fortbewegungsmittel 3 mittels einer hier als Radnabenmotor ausgebildeten Antriebsmaschine 4 angetrieben ist. Eine Aufnahmevorrichtung 5 ist als nach vorn gerichteter Trichter gebildet, sodass relativ immobile Manganknollen 2 bei Fortbewegung nach vorn (also in der bildlichen Darstellung, ausgerichtet nach den Zahlen der Bezugszeichen, eine Fortbewegung nach links) ins Innere der Erntevorrichtung 1 aufgenommen werden. Die hier dargestellte Erntevorrichtung 1 weist eine Aufbereitungseinheit 6 in Form einer Häckselanlage auf, wobei das gehäckselte Material in einen Hänger gefördert wird. Rein schematisch ist ein Sensormittel 7 am Eingang der Aufnahmevorrichtung 5 gezeigt, wobei das Sensormittel 7 zum Detektieren von organischem Material 8 eingerichtet ist. Dadurch ist über eine Trennvorrichtung 9, hier eine geschlossen dargestellte Klappe im bodennahen Bereich der Aufnahmevorrichtung 5, aufgenommenes organisches Material 8 abtrennbar und ausförderbar, beispielsweise mittels zeitlich abgestimmtem Öffnen und Schließen der die Trennvorrichtung 9 bildenden Klappe. Zudem ist eine Untergrundaufbereitungsanlage 10 integriert, welche hier als Asphalttrennspachtel ausgeführt ist und eine obere Schicht des Traggrunds 11 abnimmt, beispielsweise eine Schicht von 10 cm [zehn Zentimeter] Dicke. Die hier dargestellte Erntevorrichtung 1 ist bevorzugt satellitengestützt autonom-fahrend ausgeführt und weist dazu einen (Bord-) Computer 12 in einem Cockpit auf. Personal muss dann nur zu Wartungszwecken und bei Störungen hinzugezogen werden.
  • 2 zeigt die Erntevorrichtung 1 gemäß 1 in Frontalansicht, sodass man hier in den Schlund der Aufnahmevorrichtung 5 blickt. Zur weiteren Erläuterung der Darstellung wird auf die vorhergehende Beschreibung zur 1 verwiesen.
  • Mittels der Erntevorrichtung ist ein noch unerschlossenes und technisch leicht abzuerntendes on-shore Vorkommen von Manganknollen erstmals verfügbar gemacht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Erntevorrichtung
    2
    Manganknolle
    3
    Fortbewegungsmittel
    4
    Antriebsmaschine
    5
    Aufnahmevorrichtung
    6
    Aufbereitungseinheit
    7
    Sensormittel
    8
    organisches Material
    9
    Trennvorrichtung
    10
    Untergrundaufbereitungsanlage
    11
    Traguntergrund
    12
    Computer

Claims (7)

  1. Erntevorrichtung (1) für Manganknollen (2), aufweisend: - ein Fortbewegungsmittel (3) zum translatorischen und/oder rotatorischen Fortbewegen der Erntevorrichtung (1); - eine Antriebsmaschine (4) zum Bereitstellen eines Drehmoments für das Fortbewegungsmittel (3); - eine Aufnahmevorrichtung (5) zum Aufnehmen von Manganknollen (2), wobei ein Aufnehmen von Manganknollen (2) mittels eines Fortbewegens der Erntevorrichtung (1) durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erntevorrichtung (1) für die Ernte von on-shore Manganknollenvorkommen eingerichtet ist.
  2. Erntevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Erntevorrichtung (1) eine Aufbereitungseinheit (6) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, aufgenommene Manganknollen (2) für eine Verwertung aufzubereiten.
  3. Erntevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufnahmevorrichtung (5) und/oder die Aufbereitungseinheit (6) ein Sensormittel (7) zum Detektieren von organischem Material (8) umfasst, wobei bevorzugt eine Trennvorrichtung (9) vorgesehen ist, mittels welcher sensorisch detektiertes organisches Material (8) von den aufgenommenen Manganknollen (2) abtrennbar und aus der Erntevorrichtung (1) ausführbar ist.
  4. Erntevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erntevorrichtung (1) eine Untergrundaufbereitungsanlage (10) umfasst, mittels welcher der Traguntergrund (11) für eine Umnutzung aufbereitbar ist.
  5. Ernteverfahren zum Ernten von Manganknollen (2) mittels einer Erntevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: a. Festlegen einer voraussichtlich ertragreichen Route für die Erntevorrichtung (1); b. Fortbewegen der Erntevorrichtung (1) mittels des Fortbewegungsmittels (3) auf der festgelegten Route, wobei im Einzugsbereich der Aufnahmevorrichtung (5) Manganknollen (2) von der Aufnahmevorrichtung (5) aufgenommen werden; c. bei vorhandenem Sensormittel (7) nach Anspruch 3, andernfalls von Hand, Detektieren von organischem Material (8) und Abtrennen von detektiertem organischen Material (8), wobei dies bevorzugt mittels einer Trennvorrichtung (9) von dem übrigen aufgenommenen Material (2) abgetrennt und ausgefördert wird; d. bei vorhandener Aufbereitungseinheit (6) nach Anspruch 2, Aufbereiten von aufgenommenem und in Schritt c. von organischem Material (8) bereinigtem Material (2).
  6. Ernteverfahren nach Anspruch 5, wobei eine Untergrundaufbereitungsanlage (10) gemäß Anspruch 4 vorgesehen ist, wobei während des Fortbewegens der Traguntergrund (11) für eine Umnutzung aufbereitet wird.
  7. Computerprogramm umfassend Computerprogrammcode beziehungsweise Computerprogrammprodukt, auf welchem solcher Computerprogrammcode abgespeichert ist, wobei der Computerprogrammcode, auf einem Computer (12) derart ausführbar ist, dass der Computer (12) dazu veranlasst ist, das Ernteverfahren nach Anspruch 5 oder 6 auszuführen, wobei der Computer (12) in eine Erntevorrichtung (1) integriert ist oder zur Kommunikation mit zumindest einer Erntevorrichtung (1) eingerichtet ist, wobei die Erntevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
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