Landwirtschaft: Stampfender Roboter ersetzt giftige Chemikalien

Landwirtschaft: Stampfender Roboter ersetzt giftige Chemikalien

von Sabrina Keßler

Die Idee, Unkraut per Roboter beizukommen, gibt es schon länger. Doch auch den Nutzpflanzen hilft die Technologie.

Um lästiges Unkraut auf Wiesen und Feldern zu vernichten, sind Chemikalien oft erste Wahl. Kein Wunder, wirken Pflanzenvernichter doch besonders effektiv und blitzschnell gegen den Wildwuchs. Der große Nachteil allerdings: Der Gift-Cocktail kann nicht unterscheiden zwischen Nutzpflanze und Unkraut - und schädigt dadurch die Ernte und das Grundwasser.

Ein Start-up aus dem Hause Bosch will das ändern. Deepfield Robotics nennt sich die Firma, die sich mit ihrer Geschäftsidee auf ungewohntes Terrain begibt: Die Wissenschaftler nutzen ihr Wissen über Sensorik, Bilderkennung und Navigation, um einen selbstständig agierenden Unkrautvernichter zu bauen, den sogenannten Bonirob (den wir an dieser Stelle schon einmal vorstellten).

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Unkraut jäten dank BilderkennungDas kleine Mondfahrzeug für den Acker kann Wildwuchs erkennen und vernichten – in weniger als einer Zehntelsekunde. Möglich ist das mit Hilfe von Kameras, die das Unkraut dank einer intelligenten Bilderkennungssoftware aufspüren und es so von Nutzpflanzen unterscheiden können.

Mit dieser Fähigkeit ausgestattet fährt Bonirob über die Felder und sucht das unter ihm liegende Gewächs nach unerwünschtem Unkraut ab. Hat der Agrarroboter seinen Feind gefunden, fängt er nicht etwa an das Unkraut zu zupfen. Nein: Bonirob stampft. An seinem Bauch befindet sich nämlich ein rund ein Zentimeter breites Werkzeug, das das entdeckte Unkraut drei Zentimeter in den Boden drückt. Dort stirbt es schließlich ab und wird zersetzt.

 

Technik mit ZukunftBisher wurde vor allem diese Eigenschaft des Bonirobs angepriesen. Der Roboter zerstampft allerdings nicht nur Unkraut, sondern verhilft umliegenden Nutzpflanzen gleichzeitig zu besserem Wachstum. Zwar sind Pflanzenzüchter schon heute in der Lage, das Erbgut neuer Sorten im Labor detailliert zu analysieren und die besten Pflanzengene herauszufiltern. Wie gut die Pflanzen aber tatsächlich wachsen, ob sie resistent gegen Schädlinge wie Würmer oder Viren sind und ob sie viel oder wenig Dünger und Wasser brauchen, das zeigt sich erst im Praxiseinsatz auf dem Feld.

Dort untersuchen und analysieren Pflanzenforscher in oft akribischer Handarbeit tausende Gewächse: Blattgröße und -farbe, Fruchtgröße und -form, Wuchsform, Insektenbefall oder den Gehalt des grünen Blattfarbstoffes Chlorophyll. Auf Basis dieser Untersuchungsergebnisse entscheiden sie dann, mit welchen Pflanzen sie weiterarbeiten möchten.

Bonirob ist weitaus schneller bei dieser sogenannten Bonitur, die ihm übrigens den Namen gab. „Algorithmen werten die von Scannern erfassten und Kameras aufgenommenen Fotos aus“, sagt Forschungsleiter Albert. „Die automatisierte Analyse spart viel Zeit und Mühe.“ Ohne den Roboter könne es bis zu zehn Jahre dauern, bis Nutzpflanzen mit verbesserten Eigenschaften auf den Markt kommen.

 

Innovativ, aber kompliziertTrotzdem bleibt das Unkrautjäten ein wichtiger Teil des Produkts. Bis zu 1,75 Schläge pro Sekunde kann der Roboter auf diese Weise ausführen. Etwa 43 Unkrautpflanzen pro Meter soll er so eliminieren. Eine Technik, deren Entwicklung selbst den hochspezialisierten Ingenieuren von Bosch nicht leicht fiel. „In frühen Stadien ähneln sich zum Beispiel die Blätter von Möhren und Kamille sehr“, erklärt Amos Albert, Leiter des Bosch-Start-ups Deepfield Robotics. „Die Maschine musste die Blattformen erst nach und nach erlernen.“ Doch wie bringt man einem Roboter bei, die Form eines Möhrenblatts zu erkennen?

Die Wissenschaftler setzten dabei auf die Fähigkeit maschinellen Lernens. Bei dieser Technik erfasst der Roboter zahlreiche Bilddaten, in denen Bosch-Forscher das Unkraut markierten. „Der Bonirob lernt so mit der Zeit, immer besser anhand Parameter wie Blattfarbe, -form und -größe zwischen gewünschten und unerwünschten Pflanzen zu unterscheiden“, sagt Albert. Noch ist der Agrarroboter Bonirob im Lernprozess. Wann der Roboter für den Bauern nebenan erwerblich sein wird, ist derzeit noch unklar.

Preisgekrönter PflanzenhelferKlar jedoch ist schon heute, dass Bonirob künftig aus verschiedenen Modulen bestehen soll, die von ihren Nutzern nach Belieben gegen andere Bauteile und Funktionen ausgetauscht werden sollen. Bosch hofft damit, dass Landwirte künftig auf Roboter setzen und den bedarfsorientierten Kauf von Modulen dem Erwerb verschiedener Stand-alone-Geräte vorziehen.

Trotz frühem Stadium hat der Roboter schon jetzt die Fachwelt überzeugen können. Bonirob, der auf ein vom Bundeslandwirtschaftsministerium gefördertes, öffentliches Verbundprojekt zurückgeht, gewann bereits mehrere Preise, darunter den „2015 euRobotics Technology Transfer Award“ des Europäischen Robotik-Forums in Wien und den Deutschen Innovationspreis Gartenbau in der Kategorie Technik, der vom Bundeslandwirtschaftsminister verliehen wurde.

Sie wollen Bonirob bei der Arbeit erleben? Dann empfehlen wir Ihnen dieses Video:

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