Die Landwirtschaft muss effizienter werden: Agrarroboter und autonome Supertraktoren könnten sie grundlegend revolutionieren.Kategorien: Forschung und InnovationSysteme und Lösungen Schlagwörter: TechnologiePräzisionslandwirtschaftZukunft der Landwirtschaft

Meter für Meter arbeitet sich die Metall-Krabbe durch die Maisstauden. Vollgestopft mit Kameras und Sensoren scannt der kleine elektronische Erntehelfer seine Umgebung – Erdhaufen und Pflanzenstängel umgeht er geschickt. Säen, düngen, pflanzen, Herbizide ausbringen oder Früchte ernten: Dutzende dieser intelligenten Erntemaschinchen wären in der Lage, ein Feld vollkommen selbstständig zu bearbeiten. Und nur das leise Surren ihrer Servomotoren würde ihre fast lautlose Arbeit verraten.Previous

„Die Landwirtschaft bietet noch großes Potenzial für die Automatisierung“, sagt Peter Dahmen, Mitglied der Forschungsabteilung von Crop Science. Und einige Erfinder und Ingenieure wie David Dorhout aus Des Moines, Iowa, nehmen den Gedanken schon heute zukunftweisend auf: „Man könnte die immer größer werdenden Landmaschinen der Gegenwart zum Beispiel auch in Tausende kleine aufspalten“, so Dorhout.

Deshalb hat er den sechsbeinigen Agrarroboter „Prospero“ erfunden. Der autonome Mikropflanzer ist nur etwas größer als ein Basketball und leistet trotzdem Erstaunliches. Mit seinen Aluminiumbeinchen spaziert er mühelos über jede Ackerfläche. Findet er eine freie Fläche, bohrt der Sechsbeiner ein Loch in den Boden und pflanzt einen Samen. Anschließend markiert Prospero die Stelle mit einem Spray und wandert weiter.T

Etwa 70 Prozent muss die Nahrungsmittelproduktion bis zum Jahr 2050 zunehmen, um den weltweiten Bedarf zu decken.

In Dorhouts Vorstellung könnte ein ganzer Schwarm seiner kleinen Agrar-Krabben das Feld bewirtschaften und dabei sogar untereinander kommunizieren. „Ähnlich wie bei Ameisen“, sagt er. Anstelle von Botenstoffen benutzen seine Maschinen allerdings Infrarotsignale um ihre Kollegen zu unbestellten Flächen auf dem Feld zu dirigieren.

„Diese Herangehensweise befreit den Farmer komplett von der Landmaschine und lässt ihm mehr Zeit für die wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Aspekte seines Agrarbusiness“, erklärt der Erfinder seine Vision. Dem Landwirt bleibt mehr Zeit für Saatgutauswahl, Bodenanalyse oder Finanzplanung. „Ich bin wirklich gespannt was den Farmern von Morgen einfällt, wenn sie ein Werkzeug bekommen, das ihre Felder Meter um Meter oder Pflanze um Pflanze autonom bewirtschaften kann“, sagt er.

Effizienz steigern

„Präzision ist der Schlüssel zur einer effizienteren Landwirtschaft“, sagt auch Simon Blackmore. Er leitet das neue National Centre for Precision Farming (NCPF) in Großbritannien. Und Effizienzsteigerungen sind dringend nötig: Um den weltweiten Bedarf zu decken, muss laut Angaben der Welternährungsorganisation FAO die Nahrungsmittelproduktion bis 2050 um 70 Prozent zunehmen. Daher arbeiten die Maschinenhersteller schon heute an den verschiedensten Hochleistungs-Apparaten.

Einen wichtigen Beitrag leisten auch Professor Heinz Ulbrich und sein Team am Institut für Angewandte Mechanik der Technischen Universität München (TUM). Ihre Maschine könnte schon in wenigen Jahren zum neuen Standard werden.

Denn sie entwickeln einen veränderbaren Roboterarm, an dem verschiedene Module wie Sensoren, Sprühköpfe oder Greifer nach Bedarf einfach ausgetauscht werden können. Und das Partnerinstitut im niederländischen Wagenigen forscht an einer ausgeklügelten Sensorik: Spezielle Kameras sollen ein dreidimensionales Bild der Pflanzen erstellen, damit der Roboter zwischen Blatt und Frucht unterscheiden kann.

Neben dem schon vorhandenen Greifer sind noch einige besondere Module vorgehsehen: beispielsweise ein Sensor zur Bestimmung des Reifegrads von Weintrauben. Mit Hilfe von Fluoreszenz wollen die Forscher damit die Reife der Reben feststellen. Dann könnten Roboter auch auf Weinbergen oder in Obstplantagen pflücken und pflegen.

Neue Technologien und altbewährte Maschinen

„Agrarroboter werden die Landwirtschaft deutlich verändern“, sagt Erfinder Dorhout.Grundlegende Konzepte wie Reihen und Gassen könnten hinfällig werden und kein Quadratzentimeter des Ackers wird unbeobachtet bleiben. Und Blackmore wagt die Prognose: „In 20 Jahren wird die Robotik die Landwirtschaft revolutioniert haben“. Er ist sich sicher, dass neue Technologien neben Altbewährtem zum Einsatz kommen werden. „Und die späteren Robotergenerationen werden auch intelligent genug sein, sich Natur, Wetter und Umwelt anzupassen“, so Blackmore weiter. „Wir wissen nicht, wie die Zukunft aussieht.

Aber es ist durchaus denkbar, dass Roboter uns helfen werden, die landwirtschaftliche Produktivität auf eine nachhaltigere und umweltverträglichere Weise zu erhöhen“, sagt auch der Bayer Technikexperte, Peter Dahmen.Previous

Der Bauernhof der Zukunft

Herr Blackmore, warum brauchen wir Roboter in der Landwirtschaft?
Die Landwirtschaft ist eine sehr energieintensive Branche. Um Entwicklungen voranzutreiben, konnten wir bisher viel Energie aufwenden – sie war immer relativ günstig. In Zukunft wird Energie aber immer teurer werden. Zusätzlich steigt auch der Druck aufgrund des Klimawandels, neuer Gesetzgebungen und durch die Gesellschaft. In Folge dessen müssen wir die Nahrungsproduktion immer effizienter gestalten. Technologisch stehen wir jetzt kurz vor der Einführung von intelligenten Maschinen, die nur minimale Energie verbrauchen und die Komplexität des Ackers selber erkennen und sich autonom daran anpassen können. Das spart Kosten und erlaubt es, den Blick auf wichtige Aspekte wie die Qualitätssicherung zu fokussieren.

Quelle:cropscience.bayer.de