Umweltschutz und bessere Ernten per Roboter und Industrie 4.0

Pestizide, Herbizide und genmanipulierte Nahrungsmittel: Wir möchten sie nicht auf unserem Teller wissen. Doch inzwischen sind sieben Milliarden Menschen auf der Welt, und wir alle müssen uns ernähren. Ohne dass wir dabei die Natur komplett zerstören und ohne andere dabei auszubeuten. Geht das?  

Der Bosch-Konzern hat sich gemeinsam mit der Hochschule Osnabrück und dem Landmaschinenhersteller Amazone Gedanken gemacht. Dabei ist „Bonirob“ entstanden, eine geniale Made-in-Germany-Erfindung des Start-ups Deepfield Robotics, das 2014 aus einer Arbeitsgruppe von Bosch hervorging. Ein öffentliches Verbundprojekt des Bundeslandwirtschaftsministeriums hat diese Innovation gefördert.

Wer ist Bonirob? Ein hochintelligenter Agrarroboter, der über das Feld rollt, Unkraut zupft und dabei Herbizide vermeiden hilft und zudem die mühevolle Arbeit des Jätens von Hand überflüssig macht, bei der Feldarbeiter sonst stundenlang für wenig Geld gebückt über den Acker laufen. Außerdem analysiert er Nutzpflanze für Nutzpflanze und den Boden, damit Bauern schließlich das ideale Saatgut zusammenstellen, die richtige Dosis Dünger geben und so die Pestizid- und Düngermenge verringern können. 

 

Digitale Unkrauterkennung und Pflanzenzucht Made in Germany

Ertragreiche Pflanzen zu züchten, ist eine langwierige Angelegenheit. Wie gut welche Sorte wächst, welche resistent gegen Schädlinge, wie Würmer oder Viren, ist, ob sie viel oder wenig Dünger und Wasser braucht – all das zeigt sich auf dem Feld. Dort untersuchen und analysieren Pflanzenforscher in akribischer Handarbeit Tausende Gewächse: Blattgröße und -farbe, Fruchtgröße und -form, Wuchsform, Insektenbefall oder den Gehalt des grünen Blattfarbstoffes Chlorophyll. Auf Basis ihrer Untersuchungsergebnisse entscheiden sie, mit welchen Pflanzen sie weiterarbeiten. Bis dabei ein Gewächs mit verbesserten Eigenschaften auf dem Markt landet, vergehen oft Jahre.

Der Bosch-Roboter kann das schneller: Mithilfe von Sensorik, Algorithmik, video- und lidarbasierter Positionsbestimmung sowie Satellitennavigation manövriert er über das Feld. Dabei sammelt er Informationen in Digitalgeschwindigkeit. Diese Form der Künstlichen Intelligenz besitzt eine automatische Bilderkennung. Algorithmen werten die von Scannern erfassten und von Kameras aufgenommenen Fotos aus. Diese automatisierte Analyse spart Zeit und Mühe.

Und das Unkraut? Anhand der Blattformen unterscheidet Bonirob Nutzpflanzen von auf dem Feld nicht erwünschten Gewächsen. Mit einem Rammstab beseitigt er das Unkraut mechanisch. Es wird einfach mit hoher Geschwindigkeit in den Untergrund gerammt. So fällt kein Biomüll an, und die Pflanzen geben ihre Nährstoffe zurück an den Boden. Außerdem werden viele Gifte vermieden. Eine drängende Notwendigkeit, auch angesichts des Bienensterbens.

 

Weiterbildung für den Bosch-Agrarroboter

Natürlich gilt es, Bonirob ordentlich zu trainieren, um nicht versehentlich die wertvollen Gewächse auszuzupfen und ein Feld Unkraut zurückzulassen. Dank moderner Technik ist das heute möglich. Seine Erfinder lassen ihn Daten zu Pflanzen sammeln. Anschließend markieren sie für Bonirob jene, die er hegen muss und jene, die zurück in den Boden gedrückt werden sollen – simpel und doch genial. 

Um die Setzlinge nicht platt zu walzen, steuert er zentimetergenau über das Feld. Die Lidar-Technologie hilft ihm dabei. Da ein Roboter pro Feld eine teure Angelegenheit wäre, sorgen rekonfigurierbare Gelenke mit adaptiver Spurweite für seinen flexiblen Einsatz. Auch Mähdrescher sind teuer, und häufig kaufen sich Bauern eine der riesigen Maschinen im Verbund, um sie untereinander weiterzugeben. Genauso könnte Bonirob arbeiten und je nach Feldbestellung umgerüstet werden.Bisher treibt eine Batterie ihn an. Wer weiß, eines Tages rollt er vielleicht mit Solarenergie über den Acker.

Ein Agrarroboter auf der Überholspur

Frisch entwickelt, und schon heimst das Robotics-Pflanzenzuchtgenie Preise ein, beispielsweise den „Deutschen Innovationspreis Gartenbau“, verliehen von Bundeslandwirtschaftsminister Christian Schmidt. Zudem wurde Bonirob auf dem Europäischen Robotik-Forum in Wien mit dem „2015 euRobotics Technology Transfer Award“ ausgezeichnet. Aber natürlich soll der Agrarroboter nicht nur Trophäen sammeln. Zu hoffen ist, dass bald viele seiner Made-in-Germany-Kumpanen von Bosch über Felder rollen und Unkraut zupfen, zum Wohl einer schonenderen Agrarwirtschaft und gesünderen Ernährung der Weltbevölkerung.

Bild: Pixabay

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