Wenn der Roboter das Unkraut beseitigt

Die Entwicklung autonomer Roboter zur Unkrautbekämpfung im Acker- und Weinbau sowie im Gemüseanbau befindet sich zurzeit in einer spannenden und dynamischen Phase. In den vergangenen zehn Jahren wurden etliche Maschinen entwickelt, von denen einige bereits wieder ausgemustert wurden. Andere wiederum stehen an Messen für landwirtschaftliche Geräte im Rampenlicht, während die Entwicklung rasant vorangetrieben wird. «Aktuell fristet der Einsatz von Robotern zur Unkrautbeseitigung im Vergleich zur herkömmlichen Unkrautbekämpfung eher ein Nischendasein», erklärt Christian Eggenberger von Swiss Future Farm. Die Roboter unterscheiden sich primär durch ihre Funktionsweise, die Energieversorgung und die Methode der Unkrautbekämpfung. Generelles Ziel bleibt die Begrenzung der Umweltbelastung, eine höhere Autonomie der Roboter, ihre Anpassungsfähigkeit an die Kulturen mit geeigneten Geräten und die Leistungsverbesserung dank technologischer Innovation. 

Verschiedene Robotertypen

Mit autonomen Robotern erfolgt die Unkrautregulierung mit Geräten, die das Unkraut abschneiden, ausreissen oder durch gezieltes Besprühen oder mit Laser bekämpfen, wobei Letzteres selten angewendet wird. «Vor der Beseitigung des Unkrauts muss der Roboter die Pflanzen zunächst erkennen», betont Christian Eggenberger. In der Praxis werden zwei Methoden angewendet: Entweder mit einer am Gerät montierten Kamera, die die Pflanzen erkennt, oder aber mit einer mit Kamera bestückten Drohne, mit der die Unkräuter fotografiert, kartografiert und anschliessend mit einem Roboter behandelt werden.

«Bei den verschiedenen Bekämpfungsmethoden ist die Leistungsfähigkeit eines Roboters ein wichtiges Kriterium», hält der Spezialist von Swiss Future Farm fest. Die Leistung eines elektrischen Roboters wird von verschiedenen Kriterien beeinflusst, wie beispielsweise der Art der Unkrautbekämpfung (mechanisch oder durch gezieltes Sprühen), der Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen oder in den Reihen oder gegebenenfalls der Menge an Unkraut.

Umweltbelastung und Autonomie

Agrarroboter zur Unkrautbekämpfung leisten einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft, insbesondere mit Blick auf ihre Umweltverträglichkeit. Systeme, die Unkraut gezielt auch mechanisch behandeln können, tragen zu einer erheblichen Senkung des Pestizideinsatzes bei. Möglich sind Einsparungen von bis zu 90%. Mit diesen Geräten lässt sich auch das biologische Gleichgewicht des Bodens aufrechterhalten. Da sie zudem in der Regel mit Strom betrieben werden – sprich mit Batterien oder Solarpanels – erübrigt sich der Einsatz von Traktoren mit Verbrennungsmotor, was den CO 2 -Ausstoss reduziert.

«Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Autonomie des Roboters», so Eggenberger. Gewisse Modelle wie der Farmdroid sind mit Solarpanels ausgestattet, während andere mit Akkus betrieben werden. Im Idealfall sollten diese Maschinen ununterbrochen rund um die Uhr funktionieren und dabei weniger Energie benötigen als herkömmliche Geräte zur Unkrautbekämpfung. «Die Navigation der Roboter erfolgt mithilfe von Technologien wie GPS, Kameravision oder Lidar, die beim Verfolgen der Reihen eine hohe Präzision und das Umgehen von Hindernissen ermöglichen», erklärt Eggenberger. Ein weiteres Ziel des Robotereinsatzes ist die Einsparung von Personal.

Ein Gewinn für die Landwirtschaft

Die Roboter zur Unkrautregulierung zeichnen sich weiter durch ihre Anpassungsfähigkeit aus. «Sie sind für den Einsatz in völlig unterschiedlichen Bereichen wie Gemüseanbau, Weinbau oder Ackerbau ausgelegt», unterstreicht Christian Eggenberger. In der Praxis eignen sie sich sowohl für kleine als auch grosse Betriebe, die nach Richtlinien der Bio- oder konventionellen Landwirtschaft betrieben werden. Ihre Vielseitigkeit ist ein Vorteil: Sie können mit verschiedenen Geräten für das mechanische Arbeiten, mit Präzisionssprühgeräten oder mit verschiedenen Sensoren ausgestattet werden.

Letztlich repräsentieren diese Geräte eine bedeutende technologische Innovation. Der Einsatz von Kameras und künstlicher Intelligenz ermöglicht, in Echtzeit zwischen Kulturpflanzen und Beikräutern zu unterscheiden. Ebenso sind die mechanischen und energetischen Lösungen wegweisend: Manche Roboter verbrennen das Unkraut mit Laser, andere reissen sie mit Roboterarmen aus oder nutzen ein gezieltes Sprühen, um den Einsatz von Spritzmitteln möglichst gering zu halten. Die Vernetzung bietet eine zusätzliche Dimension: Die Roboter sammeln und übermitteln Daten zum Pflanzenwachstum, zur Bodenfeuchtigkeit und zum allgemeinen Bodenzustand, was die Entscheidungsfindung in der Landwirtschaft erleichtert.