Unkraut-Roboter: Automatisierung gegen den ungeliebten Wildwuchs

Studierende aus Zürich haben dem Einsatz von Herbiziden den Kampf angesagt. Mit ihrer Neuentwicklung, einem Roboter, wollen sie eine effektive Alternative zu den Unkrautvernichtern bieten. Der Roboter soll selbstständig den Wildwuchs entfernen.

Landwirte könnten vielleicht schon bald aufatmen. Der Einsatz von Herbiziden könnte schon bald von einem Roboter abgelöst werden. Ein paar findige Studenten haben ein interessantes Gefährt entwickelt, das Unkraut auf seine ganz eigene Weise aus dem Weg räumt.

Rowesys gegen Herbizide

Ein paar findige Köpfe der Technischen Hochschule Zürich haben mit Rowesys einen interessanten Roboter entwickelt. Rowesys steht für Robotic Weeding System. Er soll in der Lage sein, Unkraut auf den Ackerflächen zu erkennen und dieses schließlich automatisch samt Wurzel aus dem Boden zu holen. Das futuristisch anmutende Gefährt ist 1,30 Meter hoch und 1,50 Meter lang. Es ist einen Meter breit, hat vier Räder und mehrere Kameras, die an unterschiedlichen Positionen platziert sind.
Hauptsächlich soll Rowesys zur Unkrautentfernung auf den Feldern eingesetzt werden. Das ambitionierte Ziel seiner Entwickler besteht darin, den Landwirten eine Lösung aufzuzeigen, die zukünftig zu einem Verzicht auf Herbizide führen soll.

So funktioniert der Unkraut-Roboter

Das silberne Gefährt fährt die einzelnen Ackerreihen ab und erkennt dank Spezialkameras das Unkraut. Während eine Kamera dafür sorgt, dass die Pflanzreihen gehalten werden, sorgt die andere dafür, dass Unkraut von der Nutzpflanze unterschieden wird. Mit Hilfe der vier integrierten Pflugscharen wird in drei bis vier Zentimeter Bodentiefe das Unkraut von der Wurzel getrennt und nach oben befördert. So kann es an der Oberfläche einfach vertrocknen.
Eine der Kameras sorgt dafür, dass der Unkraut-Roboter die Reihen hält, während er sich fortbewegt. Er orientiert sich an den Pflanzen. Bislang wurden einige Testläufe gestartet, die schon ziemlich erfolgreich waren. Dafür sorgte auch der Federungsmechanismus, der eine gleichmäßige Bodenhaftung aller vier Räder gewährleistet. Auch dies unterscheidet den Unkraut-Roboter von anderen Modellen.
Natürlich gibt es noch viel Entwicklungsbedarf. Nicht immer gelingt es dem Rowesys, die Reihen zu 100 Prozent zu halten. Aber dass er ein enormes Potenzial hat, ist unbestritten. Schließlich wurde er in sehr kurzer Zeit entwickelt. Weniger als ein Jahr hat es gedauert, bis die simple Idee zu einem ausgefeilten Roboter geworden ist.
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Mit Drohnen Unkraut bekämpfen

Unkraut kann die Erträge in der Landwirtschaft stark beeinträchtigen. Deshalb ist es umso wichtiger, ein cleveres Unkrautmanagement zu betreiben. Mit Hilfe von Drohnen können Landwirte auf wichtige Daten zurückgreifen, um ihre Maßnahmen entsprechend anzupassen.

Drohnen kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. Sie sammeln wertvolle Daten aus der Luft und können dazu beitragen, landwirtschaftliche Betriebe zu unterstützen. Vor allem die Unkrautbekämpfung auf den Feldern ist eine große Herausforderung, der sich die Landwirte Jahr für Jahr stellen müssen.

Daten sammeln und reagieren

Jahr für Jahr verändert sich das Wachstum auf den Feldern der Landwirte. Immer wieder müssen geeignete, möglichst umweltfreundliche Mittel gefunden werden, um Unkrautwachstum einzudämmen und damit höchstmögliche Erträge zu erzielen. Da sich die Unkrautarten auch ständig verändern, müssen die eingesetzten Mittel entsprechend gewählt werden. Mit dem Einsatz von Drohnen eröffnen sich für die Landwirte nun ganz neue Möglichkeiten zur Analyse.

Ein neues Forschungsprojekt soll den Landwirten die Arbeit zukünftig erleichtern. Wissenschaftler arbeiten aktiv daran, ein System zu erstellen, das aus den ermittelten Daten der Drohnenflüge genaue Angaben zu den gesichteten Unkrautarten bereitstellt. Außerdem soll das System sofort Lösungsvorschläge zur effektiven Bekämpfung der Unkräuter präsentieren. Dabei soll vor allem auf umweltverträgliche Mittel geachtet werden. So könnte das Unkrautmanagement optimal auf den vorhandenen Unkrautwuchs abgestimmt werden.

Mit Drohnen umfangreiche Datenmengen zur Analyse der Ackerflächen

Die eingesetzten Drohnen liefern hochauflösende Bilder der Ackerflächen. Aus diesen Bildern sollen mit Hilfe der neu ermittelten Methoden genaue Daten zu den Unkrautarten, der Unkrautdichte und zum Gesamtdeckungsgrad bereitgestellt werden. Auf Basis dieses Datenbestandes lässt sich die gesamte Verunkrautung der Ackerflächen genau einschätzen.
Sobald eine Herbizidapplikation erfolgt ist, werden weitere Drohnenflüge unternommen. Auf diese Weise kann der Bekämpfungserfolg genau bestimmt werden. Außerdem wird eventuell auftretendes neues Unkrautwachstum sofort erkannt. Entsprechende Handlungsschritte können unmittelbar eingeleitet werden.

Neben der Datenermittlung zur Verunkrautung der Felder können auch Daten zum Wachstum der Kulturpflanzen aufgezeichnet und analysiert werden. Mit dem Einsatz der Agrar-Drohnen können Unkräuter gezielt und effizient bekämpft werden. Gleichzeitig lassen sich auf diese Weise die Erträge optimieren. Was in Sachen Unkrautvernichtung funktioniert, wird inzwischen auch erfolgreich gegen Schädlingsbefall angewendet.

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Unkrautvernichtung via Laser

Unkraut sorgt bei jedem Landwirt für Verärgerung. Häufig kommen dann chemische Mittel zur Bekämpfung zum Einsatz. Um diese außerordentliche Umweltbelastung zu reduzieren, entwickeln Forscher derzeit eine Möglichkeit, das Unkraut mit Hilfe von Laserstrahlen zu vernichten.

Unkrautbekämpfung erfolgt leider noch nicht immer im Sinne der Umwelt. Wer auf chemische Unkrautvernichter setzt, fügt ihr einen immensen Schaden zu. Obwohl immer mehr Landwirte auch ökologische Mittel einsetzen, könnten Laserstrahlen zur Unkrautvernichtung eine hervorragende Alternative bieten.

Reduzierung von chemischem Pflanzenschutz

Verschiedene Laser-Forscher des ganzen Landes haben es sich zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zu entwickeln, das mit Hilfe optischer Methoden Unkrautpflanzen erkennt und diese anschließend mit dem Laser entfernt. Dabei erhalten sie Unterstützung von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt. Im Rahmen des Projektes „NUBELA“ stellt die Stiftung rund 315.000 Euro zur Verfügung. Großes Ziel ist der weitgehende Verzicht auf chemische Unkrautvernichter, die oft sogar bestimmte Resistenzen zur Folge haben. Durch die Laser-Technologie würden sich diese nicht bilden können. Herbizide würden der Vergangenheit angehören und damit die Umwelt deutlich weniger belasten.

Großer Vorteil der Laser-basierten Unkrautvernichtung ist die Effizienz. Schnell und präzise funktioniert die Bekämpfung per Laser. Dank der außerordentlichen Präzision würden Nutzpflanzen und Tiere nicht beeinträchtigt. Im Rahmen des Projektes wird derzeit an der Konstruktion eines Demonstrators gearbeitet, der anschließend auf verschiedenen Anbauflächen eingesetzt wird. So erfolgt ein umfassender Testlauf, der die Praxistauglichkeit der Methode belegen soll. Auf diese Weise werden Erkenntnisse gewonnen, um ein Gerät zu entwickeln, das langfristig auf den Feldern der Landwirte eingesetzt werden kann. Es würde ein großer Effekt hinsichtlich der Umweltentlastung einsetzen, denn Herbizide kämen nicht mehr zum Einsatz und Ressourcen könnten deutlich effizienter genutzt werden.

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