Slim en secuur voeren dankzij 100% elektrische voerrobot

1. Achtergrond

Een betere diergezondheid, gezonde groei en meer rendement begint bij slim voeren, met voerschema’s die zijn afgestemd op de individuele behoeften van de dieren. Maar ook met een juiste dosering, in verse, regelmatige porties. Fabrikant van hydraulische, geautomatiseerde en gerobotiseerde voersystemen SIEPLO speelt hierop in met een uitgebreid aanbod (meng)doseerbakken,  ruwvoerverdelers, freesbakken en instrooiers. “Dankzij onze verticale mengsystemen, verfijnde weegmethodieken en slimme doseeroplossingen kunnen veehouders de voersamenstelling tot in detail controleren en perfect inspelen op het natuurlijke eetgedrag van bijvoorbeeld koeien, kalveren, schapen en geiten”, vertelt Jan Siebelink, directeur-eigenaar van SIEPLO. “Bovendien wordt het voerproces aanzienlijk vergemakkelijkt en worden door de nauwkeurige registratie van voerdata gezondheidsproblemen eerder herkend.”

2. Uitdaging

Al sinds 2006 ontwikkelt SIEPLO innovatieve systemen voor het secuur mengen, doseren, wegen en registreren van ruwvoer zoals mais, stro en brok. Vanaf 2011 is hier de ontwikkeling van een voerrobot aan toegevoegd, waarvan in 2015 de eerste versie op de markt is gekomen. “In 2019 hebben wij de vernieuwde en onbemande FEEDR® voerrobot geïntroduceerd, waarmee wij niet alleen inspelen op de schaalvergroting in de veehouderij, maar vooral ook het zuinig omgaan met grondstoffen stimuleren”, aldus Siebelink. “Door de dieren vaker en in kleinere porties te voeren, blijft het voer vers. Hierdoor blijven minder restanten over, die weggegooid moeten worden.” FEEDR® is 24 uur per dag, 7 dagen per week beschikbaar en functioneert volledig elektrisch, benadrukt hij. “Daarmee is het systeem een milieuvriendelijk alternatief voor bijvoorbeeld een brandstofaangedreven voersysteem. In combinatie met zonnepanelen is zelfs een CO2-neutrale bedrijfsvoering mogelijk.”

3. Oplossing

FEEDR® is ontwikkeld voor het secuur voeren van met name kalveren en geiten. Het systeem betreft een mobiele en compacte voerrobot van 80 centimeter breed en 2,50 meter lang die – met behulp van RFID-technologie – volledig autonoom door de gangen van de stal rijdt. “De onbemande voerrobot vindt automatisch zijn weg naar de voerlaadstations, mengt het ruwvoer tot een homogeen mengsel, rijdt probleemloos door de krappe gangen en doseert het voer exact per dier of hok”, aldus Siebelink. “Dankzij een elektronische kaart weet de FEEDR® exact waar hij op elk moment is, terwijl speciale bumpers en laserscanners zorgen dat de voerrobot goed en veilig kan navigeren.” Via een centrale computer of de FEEDR®-app kunnen veehouders eenvoudig voerschema’s en aantallen dieren aanpassen. Ook krijgen zij nauwkeurig inzicht in de voerdata, op basis waarvan zij de voersamenstelling steeds verder kunnen optimaliseren.

Geïntegreerde besturingsoplossing

Tijdens de ontwikkeling van FEEDR® is nadrukkelijk gefocust op een robuuste en veilige oplossing, evenals een hoge nauwkeurigheid én bedrijfszekerheid. “Bovendien moet het voersysteem eenvoudig te installeren zijn op uiteenlopende boerenbedrijven”, benadrukt Siebelink. “Immers: geen stalsituatie is gelijk.” In samenwerking met een partnerbedrijf heeft SIEPLO daarom een volledig geïntegreerde besturingsoplossing ontwikkeld, dat modulair is opgebouwd uit een fysieke robotbesturing, een centrale procesbesturing met voermanagementsoftware, wifi communicatie, decentrale voerlaadsystemen en een webportaal met onder meer een voermanagementapp om rantsoenen efficiënt te kunnen aanpassen aan de dagelijkse praktijk. Dankzij zogenaamde ‘remote integratie’ is het systeem tevens op afstand te bedienen en servicen en worden gebruikers automatisch genotificeerd, bijvoorbeeld wanneer de voeropslag moet worden bijgevuld.

4. Eindresultaat

De onbemande voerrobot functioneert volledig elektrisch en wordt aangedreven door twee accu’s, die automatisch worden opgeladen. “Aanvankelijk maakten we hiervoor gebruik van loodaccu’s”, vertelt Siebelink. “Echter liepen we hiermee tegen beperkingen aan, bijvoorbeeld met betrekking tot de oplaadfrequentie. Daarom zijn we op zoek gegaan naar een alternatieve oplossing, die we vonden in de MG LFP (lithium-ijzer-fosfaat) accu’s van MG Energy Systems. Deze accu’s werden destijds geleverd door Victron Energy.” Vanwege de complexiteit van het robotsysteem waren uitgebreide productinfo en -ondersteuning gewenst, waarin de fabrikant en leverancier onvoldoende kon voorzien. Voor de fijne afstemming en integratie van de accusystemen werd SIEPLO dan ook doorverwezen naar Top Systems. “Toen SIEPLO contact met ons opnam, waren de eerste MG Lithium-Ion accu’s reeds geïnstalleerd”, vertelt Ronald van den Berg, Sales Manager bij Top Systems. “Echter gingen deze accu’s regelmatig kapot. Niet verwonderlijk, bleek uit onderzoek, want de accu’s zaten vol met mengvoederstoffen. Om dit te ondervangen en een lange levensduur van de accu’s in de toekomst te borgen, is op ons advies het compartiment voor het accusysteem volledig stof- en vochtdicht afgewerkt. Ook hebben wij onderzocht of de accu’s ingekort konden worden, zodat deze nog beter in de voerrobot passen. Dit bleek mogelijk en inmiddels heeft MG Energy Systems de nieuwe afmetingen zelfs als standaard in haar assortiment opgenomen.”

5. Voordeel

Het grote voordeel van Lithium-Ion accu’s boven loodzuuraccu’s en andere lithiumaccu’s is volgens Van den Berg dat je veel meer energie uit de accu’s kunt halen. “Hierdoor zijn minder grote accu’s nodig. Een uitkomst, want de installatieruimte in de SIEPLO FEEDR® is beperkt.” Voor de voerrobot zijn twee MG Lithium-ijzerfosfaat accu's (LiFePO4) accu’s geselecteerd. “Deze accu’s hebben een hoge energiedichtheid en zijn zeer compact en licht van gewicht. Andere unieke kenmerken zijn een hoge toegestane laad- en ontlaadstroom, weinig tot geen onderhoud en een lange levensduur. Bovendien is lithium-ijzer-fosfaat de meest veilige lithiumsoort.” De LiFePO4-accu’s stellen 100% van hun capaciteit beschikbaar, vertelt hij. “Dankzij hun snelle laad- en ontlaadstromen zijn ze perfect geschikt voor een breed scala aan toepassingen. Immers: snel opladen vermindert de uitvaltijd en verhoogt de efficiëntie. Ook leveren deze accu’s hoge ontlaadpulsstromen in korte tijd en extreem veel energie.” Hoewel LiFePO4-accu’s in aanschaf niet goedkoop zijn, zijn ze vanwege hun lange levensduur en minimale onderhoud wel een goede investering. “De accu's gaan tot 5.000 cycli mee bij een ontladingsdiepte (Dod) van 80 procent, zonder dat de prestaties afnemen. Een aanzienlijk verschil met loodzuuraccu’s, met een gemiddelde levensduur van slechts twee jaar en afnemende prestaties in de loop der tijd.”

Een volle accu in slechts 5-6 uur

Wanneer de LiFePO4-accu’s in de SIEPLO FEEDR® hun grenswaarden naderen, rijdt de voerrobot zelfstandig naar een 100 ampère acculader die de accu’s met een hoge snelheid weer oplaadt. “In het accusysteem van de FEEDR® zit 14,4 kW aan energie”, legt Van den Berg uit. “Dit komt overeen met 560 Ampère-uur (Ah) bij 25,6 volt. De acculader laadt 100 ampère per uur. Dit betekent dat in 5-6 uur het volledige accusysteem kan worden opgeladen, zodat de boer de voerrobot weer snel in zijn stal kan inzetten.” Een MG Master LV Battery Management Systeem (BMS) bestuurt, beschermt en bewaakt de aangesloten accu’s tegen overladen, overmatig ontladen, te hoge of te lage temperaturen en regelt het uitbalanceren van de accucellen. Bovendien bewaakt en volgt de MG Master LV diverse belangrijke parameters om inzicht te krijgen in de accustatus en het energieverbruik. Het BMS is gekoppeld aan een Victron Venus GX communicatiesysteem, die de intuïtieve regeling, bewaking en communicatie voor alle Victron-stroomsystemen verzorgt. Een CAN-bus (Controller Area Network) standaard maakt real-time communicatie tussen alle relevante systemen mogelijk.