Ökologische Unkrautbekämpfung

Durch den EU-weiten Verzicht auf Pflanzenschutzmittel benötigt die Landwirtschaft Alternativen zu chemischen Ansätzen, um auch in Zukunft die Erträge auf hohem Niveau sicherzustellen. Denn die Nutzpflanzen konkurrieren mit dem Unkraut um Nährstoffe, und dies kann den Ertrag start beeinträchtigen. Insbesondere die mechanische Unkrautentfernung unter Verwendung von autonom arbeitenden Feldrobotern etabliert sich hier zunehmend als Mittel der Wahl. Dabei fährt ein GPS-gesteuerter Roboter das Feld systematisch ab, und unterscheidet mittels optischer Sensorik und künstlicher Intelligenz Nutzpflanzen von Unkraut.  Durch die exakte Kenntnis der Unkrautkoordinaten im Feld können diese Pflanzen dann mittels mechanischer Aktorik präzise aus dem Boden entfernt werden (siehe Abbildung).

Das Fraunhofer IIS hat in enger Kooperation mit dem Saatzuchtunternehmen Strube D&S GmbH und dem landwirtschaftlichen Roboterentwickler Naïo Technologies die Kognitive Sensorik für den autonomen Feldroboter BlueBob entwickelt. Die Kognitive Sensorik ermöglicht es BlueBob, während der Überfahrt Zuckerrüben und Unkraut aufzunehmen, in Echtzeit voneinander zu unterscheiden, und die Hackwerkzeuge des Roboters so anzusteuern, dass das Unkraut mechanisch entfernt wird.

Dazu sind die Sensoren an der Front des Roboters montiert, so dass das Feld und die Pflanzen mit hochauflösenden Kameras aufgenommen und der KI-Recheneinheit zugeführt werden können. Während der Roboter sich über die Pflanzen bewegt, wird die Klassifikation durchgeführt und das Klassifikationsergebnis steht zur Verfügung, wenn die Jätwerkzeuge die Pflanzenposition überfahren werden. So kann das Unkraut effizient und umweltfreundlilch entfernt werden, ohne die Zuckerrüben zu beschädigen. Dank RTK-GPS können Pflanzen und Unkraut zentimetergenau lokalisiert werden.