{"id":321681,"date":"2021-12-01T11:30:11","date_gmt":"2021-12-01T10:30:11","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?post_type=selected&p=321681"},"modified":"2021-12-01T11:30:11","modified_gmt":"2021-12-01T10:30:11","slug":"mobiler-unkraut-killer-in-der-baumschule","status":"publish","type":"selected","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/selected\/mobiler-unkraut-killer-in-der-baumschule\/","title":{"rendered":"Mobiler Unkraut-Killer in der Baumschule"},"content":{"rendered":"\n

Fraunhofer-Forschende haben mit Partnern eine Plattform zur vollautomatischen Entfernung von Unkraut entwickelt. Das mobile Robotersystem AMU-Bot navigiert mit optischen Sensoren und entfernt Unkraut mechanisch, also ohne Einsatz von Chemie. Daneben arbeiten die Forschenden bereits an einem umfassenden, datengest\u00fctzten \u00d6kosystem f\u00fcr eine ressourcenschonende und umweltfreundliche Automatisierung der Landwirtschaft, so die Fraunhofer-Gesellschaft in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Unkraut ist auch in Baumschulen, Gem\u00fcseg\u00e4rten oder Obstplantagen eine echte Plage. Gerade in den fr\u00fchen Phasen des Wachstums der Nutzpflanzen nehmen die Unkr\u00e4uter Licht, Wasser und N\u00e4hrstoffe weg. Die Entfernung durch manuelles Hacken ist arbeitsintensiv und der Einsatz umweltsch\u00e4dlicher Herbizide nicht erw\u00fcnscht. Nun hat das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart gemeinsam mit Partnern ein mobiles, mechanisches System entwickelt, das Unkraut zuverl\u00e4ssig, kosteng\u00fcnstig und umweltfreundlich entfernt. Das autonome Raupenfahrzeug AMU-Bot (AMU, autonome mechanische Unkrautbek\u00e4mpfung) f\u00e4hrt in der Baumschule zwischen den Reihen an den Geh\u00f6lzen entlang und entfernt das Unkraut \u2013 auch Beikraut genannt \u2013 mit Kreiseleggen. Die rotierenden Messer sind an einem h\u00f6henverstellbaren Manipulator befestigt. Am Ende der Baumreihe wendet das Raupenfahrzeug und biegt selbstst\u00e4ndig in die n\u00e4chste Baumreihe ein.<\/p>\n\n\n\n

Navigation mit LiDAR-Scannern<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Zur Navigation setzt das Projektteam um Kevin Bregler, Fachthemenleiter Agrarrobotik der Abteilung Roboter und Assistenzsysteme, gemeinsam mit den Partnern Bosch und KommTek optische Sensoren ein. Die darin verbauten LiDAR-Scanner (Light Detection and Ranging) senden w\u00e4hrend der Fahrt kontinuierlich Laserimpulse aus, die von den Objekten in der Umgebung reflektiert werden. Aus den unterschiedlichen Laufzeiten berechnen sich die Entfernungen. So entsteht eine 3D-Punkte-Wolke der Umgebung. <\/p>\n\n\n\n

Das Robotersystem nutzt diese, um seinen Weg zu finden und die Position von Pflanzen oder B\u00e4umen zu erkennen. Kevin Bregler erkl\u00e4rt: “Der Roboter AMU-Bot ist noch nicht in der Lage, s\u00e4mtliche Pflanzen zu klassifizieren, sondern erkennt Nutzpflanzen wie B\u00e4ume und B\u00fcsche in den Reihen der Baumschulkulturen. Au\u00dferdem werden die Abst\u00e4nde zwischen den einzelnen Nutzpflanzen ermittelt, um auf Basis dieser Informationen die Beikr\u00e4uter entfernen zu k\u00f6nnen. Der Roboter nutzt diese Daten, um durch die Reihen zu navigieren, w\u00e4hrend der Manipulator das Beikraut entfernt.”<\/p>\n\n\n\n

Raupenantrieb<\/h3>\n\n\n\n

Auch dem Beikraut in den Zwischenr\u00e4umen der Pflanzen oder B\u00e4ume wird zuverl\u00e4ssig der Garaus gemacht. Dazu f\u00e4hrt der Manipulator in die Pflanzenzwischenr\u00e4ume ein. Das Unkraut muss nicht extra eingesammelt werden, es bleibt auf dem Boden liegen und vertrocknet. Der fahrende Unkrautkiller bewegt sich dank Raupenantrieb sehr stabil und sicher \u00fcber den Boden. Auch L\u00f6cher im Boden, die entstehen, wenn in der Baumschule eine Pflanze entnommen wurde, st\u00f6ren ihn nicht. Die AMU-Bot-Plattform ist wirtschaftlich, robust, einfach zu bedienen und gleichzeitig hocheffizient. Die Kreiseleggen beispielsweise haben sich bereits in der Landwirtschaft bew\u00e4hrt. Dort dienen sie h\u00e4ufig zur Auflockerung des Bodens vor dem Auss\u00e4en.<\/p>\n\n\n\n

Fraunhofer-Experte Bregler sagt: “Das Entfernen von Unkraut ist ein sehr aktuelles und durchaus komplexes Thema. Man kann es ausrei\u00dfen, abschneiden, hacken, abflammen oder mit Herbiziden behandeln. Doch gerade in der \u00f6kologischen Landwirtschaft und in Baumschulen oder Obstplantagen sind Herbizide heute nicht mehr erw\u00fcnscht. Unsere Methode verzichtet vollst\u00e4ndig auf Chemie.”<\/p>\n\n\n\n

Robust, zuverl\u00e4ssig und kosteng\u00fcnstig<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Projektverantwortlichen haben sich bewusst f\u00fcr eine scheinbar einfache L\u00f6sung entschieden. “Ein System, das die verschiedenen Einzelpflanzen klassifiziert, m\u00fcsste mit hochaufl\u00f6senden Kameras, KI-gest\u00fctzten Bilderkennungsalgorithmen und Pflanzenprofilen arbeiten, die in einer Datenbank hinterlegt sind. Solche Systeme sind aufwendiger und teurer, und sie k\u00f6nnen auch nicht ohne weiteres in neuen Kontexten arbeiten”, erl\u00e4utert Bregler. <\/p>\n\n\n\n

Die AMU-Bot-Plattform dagegen setzt auf das ausgekl\u00fcgelte Zusammenspiel dreier ausgereifter Module: Raupenfahrzeug, Navigations-System und Manipulator. AMU-Bot ist auch das Ergebnis einer funktionierenden Partnerschaft. F\u00fcr Navigation und Sensorsystem ist Bosch verantwortlich, die Firma KommTek hat den Raupenantrieb entwickelt. Das Fraunhofer IPA hat den h\u00f6henverstellbaren Manipulator samt Kreiseleggen konstruiert und die Gesamtkoordination \u00fcbernommen. Unterst\u00fctzt wird das Projekt vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft. Projekttr\u00e4ger ist die Bundesanstalt f\u00fcr Landwirtschaft und Ern\u00e4hrung.<\/p>\n\n\n\n

Die Fraunhofer-Expertinnen und -Experten planen bereits den n\u00e4chsten Schritt. Gemeinsam mit sieben weiteren Fraunhofer-Instituten arbeiten IPA-Experte Kevin Bregler und sein Team an einem neuen, leistungsf\u00e4higen \u00d6kosystem namens COGNAC (Cognitive Agriculture). COGNAC basiert auf der Vernetzung von digitalen Diensten und Daten, die auch die Wechselwirkungen zwischen Biosph\u00e4re und Produktion einbeziehen. Es kombiniert diese mit intelligenter Sensorik und Robotik. Ziel ist der Aufbau einer flexiblen und intelligenten Automatisierung einer nachhaltigen Landwirtschaft \u2013 inklusive Unkrautvernichtung.<\/p>\n\n\n\n

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