Roboter und autonome Maschinen in der Landwirtschaft

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Roboter in der Landwirtschaft

Digitalisierung – in allen Branchen das Schlagwort der letzten Jahre. Auch in einem so bodenständigen Sektor wie der Landwirtschaft arbeiten Unternehmen und Wissenschaftler stetig an computergestützten Verfahren, immer selbstständigeren Maschinen und Innovationen, die Landwirten den Arbeitsalltag erleichtern und Prozesse optimieren sollen. Ein spannender Durchbruch ist in den nächsten zehn Jahren bei der automatischen Unkrautbekämpfung zu erwarten.

Roboter erledigen Feldarbeit – Innovative Maßnahme gegen die Umweltverschmutzung

Statt Natur und Gesundheit von Mensch und Tier mit giftigen Pflanzenschutzmitteln zu gefährden, sollen in Zukunft Roboter die Unkrautbekämpfung übernehmen. Und das funktioniert auf Entwicklungsebene mit erstaunlichem Erfolg. Dank automatischer Feldroboter, die Unkraut erkennen und – ganz klassisch – hacken. So könnten mechanische Methoden die Chemiekeule in Zukunft wieder ablösen.

Mechanische Unkrautentfernung laut Branchenexperten im Aufwind

Dass dies nicht mehr lange Zukunftsmusik bleiben wird, sondern wahrscheinlich bereits in einigen Jahren von Landwirten praktiziert werden kann, berichtet der VDI (Verein Deutscher Ingenieure). Der Fachbereich für Agrartechnik, die Max-Eyth-Gesellschaft (MEG), hat die Daten einer Mitgliederumfrage ausgewertet. Die Ergebnisse sprechen deutlich für eine Weiterentwicklung der mechanischen Unkrautentfernung in naher Zukunft. Das sehen auch über 80 Prozent der Umfrageteilnehmer so, die voraussagen, dass die mechanische Unkrautbekämpfung an Bedeutung gewinnt. Über 90 Prozent der Teilnehmer halten es sogar für möglich, dass in zehn Jahren in bestimmten Kulturen Unkräuter ganz ohne Herbizide bekämpft werden können. Etwa die Hälfte der Befragten hält außerdem die klassische chemische Unkrautentfernung für ein Auslaufmodell, das in eine Sackgasse führt.

Wie funktioniert die Unkrautbekämpfung durch Feldroboter?

Der Roboter fährt selbstständig mit niedriger Geschwindigkeit über das Feld. Mithilfe von Sensoren nimmt er Informationen über den Pflanzenbestand auf, verarbeitet die gesammelten Daten in Echtzeit und kann so Nutzpflanzen von Unkräutern unterscheiden. Die auf diese Weise lokalisierten Wildpflanzen kann die Maschine dann durch klassisches Hacken beseitigen. Herbizide werden im Idealfall komplett überflüssig. Auch, wenn der Unkrautbefall chemische Unterstützung erfordert, können autonome Roboter diese sehr gezielt und exakt dosiert ausbringen. Diese Weiterentwicklung des Precision-Farming spart Kosten und schont Boden, Grundwasser sowie wildlebende Tiere und Pflanzen.

Vorteile der selbstfahrenden Roboter:

  • Autonome Feldroboter können in optimal angepassten, sehr langsamen Geschwindigkeiten Äcker bearbeiten. Das macht präzisere Arbeitsschritte möglich als bei Schlepperfahrten.
  • Kleine, leichte Roboter-Einheiten funktionieren mit wartungsarmen Elektroantrieben. Das macht sie sparsam, effizient und leise zudem entstehen so keine Abgase bei der Feldarbeit.
  • Arbeitskräfte werden für andere Arbeitsbereiche frei.
  • Die autonomen Helfer ermöglichen das sogenannte Remote-Farming, bei dem der Landwirt seine Maschinen bequem aus der Ferne steuern kann.
  • Die kleinen, verhältnismäßig leichten Landmaschinen verbrauchen geringere Treibstoffmengen als Schlepper und klassische Selbstfahrer.
  • Die Bodenstruktur wird durch weniger Schlepperfahrten geschont und die Verdichtung verringert.
  • Der Herbizideinsatz wird minimiert. Die Schäden an Menschen und Umwelt durch die Landwirtschaft werden vermindert. Für konventionelle und organisch wirtschaftende Betriebe wird ein Nebeneinander vereinfacht.
  • Resistenzen der Wildkräuter gegen Herbizide entstehen seltener und bekommen für den Pflanzenbau einen geringeren Stellenwert.
  • Die Akzeptanz der Landwirtschaft in der Bevölkerung steigt.
  • Bei einem Verbot aller oder spezieller Pflanzenschutzmittel gibt es mit Feldrobotern eine wirksame Alternative für die konventionelle Landwirtschaft.
  • Autonome Roboter sind für konventionellen, integrierten sowie ökologischen Landbau gleichermaßen einsetzbar.

Feldroboter im Praxiseinsatz – Die Zukunft hat begonnen

Während große Unternehmen und Hochschulen in allen Entwicklungsstufen der Landwirtschafts-Robotik stecken, hat ein französisches Start-up 2018 einen ehrgeizigen Feldtest gestartet. Mit drei 500 Kilo schweren Robotern bewirtschaftet die Firma 50 Hektar Mais völlig autonom. Das Projekt läuft unter dem Namen „Centéol 2018 Challenge“ – aktuelle Ergebnisse können Interessenten in den sozialen Medien verfolgen.

Die drei raupenbetriebenen Feldroboter verfügen über präzise GPS-Funktionen, sensible Sensoren zur Analyse ihrer Umwelt und können fünf verschiedene Aufgaben bei der Feldarbeit selbstständig ausführen. Darunter Bodenbearbeitung, Aussaat und Unkraut-Hacken.

Einsatzbereiche der Robotik im Acker- und Feldfutterbau

  • Entnahme und Analyse von Bodenproben
  • mechanische und chemische Unkrautbekämpfung
  • Bodenbearbeitung
  • Kontrolle des Pflanzenbestandes auf Krankheiten oder Mängel
  • präzise Düngemittel-Applikation
  • genaue Planung und Durchführung von Bewässerung
  • gezielte Aussaat inklusive Dokumentation

Wie muss eine robotergestützte Landwirtschaft aussehen?

Forschung und Entwicklung sowie Expertenmeinungen zeigen, dass die Robotik in der Landwirtschaft schon in wenigen Jahren einsatzbereit ist. Was jetzt noch fehlt, ist eine Umgebung, in der die autonomen Landmaschinen effektiv arbeiten können. Zum Beispiel mangelt es an Logistik-Lösungen, um die Roboter auf die Äcker zu transportieren. Auch praxisreife Hard- und Software zur Steuerung der Maschinen gibt es noch nicht. Auch rechtliche und sicherheitsrelevante Fragen sind zu klären.

Um diese Probleme anzugehen, gilt es jetzt, realistische Modelle der landwirtschaftlichen Betriebe der Zukunft zu erstellen, Diskussionen in der Politik anzuregen und Voraussetzungen für den Einsatz der neuen Technik zu schaffen.

Quellen:

VDI-Umfrage: https://www.vdi.de/technik/artikel/ohne-herbizide-autonome-feldroboter-fuer-die-bekaempfung-von-unkraut-1/

A Green Culture, Roboter im Praxistest: https://www.agreenculture.fr/

https://www.agreenculture.fr/copy-of-challenge-centeol-2018

Twitter zum Centeol Roboter mit aktuellen News zum Praxiseinsatz der drei Roboter: https://twitter.com/C_Centeol

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