Der Roboter mit dem grünen Daumen

Jäte-Roboter zur ökologischen Unkrautbekämpfung

Herbizide sind in der Landwirtschaft zwar wirkungsvoll, aber sie fördern auch die Entwicklung resistenter Unkräuter, sind mitverantwortlich für das Insekten- und Vogelsterben und können die Gesundheit der Menschen beeinträchtigen. Ökologische Landwirte bekämpfen Unkräuter daher mechanisch, thermisch sowie von Hand. Diese Verfahren sind allerdings weniger effektiv oder aufgrund des hohen Arbeitsaufwands sehr teuer. „Die meisten mechanischen Jätwerkzeuge zerstören einfach alle Pflanzen, die ihnen in den Weg kommen“, nennt Dr. Frank Stollmeier einen Nachteil. Um dieses Problem zu lösen, entwickelt der Physiker zusammen mit den Maschinenbauern Manuel Ufheil und Johannes Schulz in Hannover einen Unkrautroboter, der Unkräuter und Nutzpflanzen unterscheiden kann.

Der Roboter soll auf dem Feld autonom arbeiten und schlau sein – darauf weist auch der Name ihres Start-ups Fenntec hin: Er ist an den Wüstenfuchs Fennek angelehnt. „Mit Bilddaten aus Fotos, die der Roboter von allen Pflanzen auf dem Feld aufnimmt, trainieren wir ein künstliches neuronales Netz“, erklärt Frank Stollmeier. „Mit Hilfe künstlicher Intelligenz lernt der Roboter, Unkräuter von Kulturpflanzen zu unterscheiden.“ Während er die Pflanzenreihen entlangfährt, identifiziert er die einzelnen Unkrautpflanzen und beseitigt sie präzise mit einem speziell entwickelten mechanischen Jätwerkzeug. „Das Besondere an unserem System ist, dass es auch Unkräuter dicht an den Nutzpflanzen bekämpfen kann, ohne diese zu beschädigen“, hebt der Gründer hervor.

Unkraut autonom und umweltschonend beseitigen

Darüber hinaus hat ein kleiner, leichter Roboter gegenüber traktorgezogenen Systemen den Vorteil, dass er Energie spart und den Boden schont. Im Vergleich zur lasergestützten Unkrautbekämpfung ist ein mechanisches Werkzeug unabhängiger von Wuchsform und Größe der Unkrautpflanze. Auf der anderen Seite steht die Herausforderung, dass „das mechanische Werkzeug nicht anfällig für Verschleiß, Verschmutzung oder Steinschäden sein darf“, erläutert Frank Stollmeier.

Langfristig könnte der Roboter auch den Anbau von Blühstreifen oder Mischkulturen vereinfachen und zusätzlich zur Unkrautbekämpfung weitere Funktionen übernehmen, zum Beispiel das Wachstumsstadium und den Gesundheitszustand der Pflanzen oder die Bodenqualität kontrollieren. In der Startphase wurden die Gründer mit einem EXIST-Gründerstipendium und vom Mechatronik-Zentrum Hannover der Leibniz Universität unterstützt. Um den Prozess bis zur Markteinführung zu beschleunigen, suchen die Gründer Kooperationspartner in den Bereichen Landwirtschaft, Entwicklung und Vertrieb sowie Investoren.