Dino hackt Salat

Arbeitskräftemangel und steigende Kosten fordern den handarbeitsintensiven Sonderkulturbereich immer mehr heraus. Eine Lösungsidee sind Roboter. Nun gab es in Bamberg eine Pressepremiere: Die BayWa zeigte den Agrarroboter „Dino“ live im Praxisbetrieb beim Anwender. Nicht ohne, dass sein Wirken vorher erprobt wurde. Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) setzt den Roboter seit dieser Saison am Standort Bamberg im Rahmen ihrer Forschungstätigkeit zur Beikrautregulierung im Salat ein (siehe Kasten).

Die technischen Möglichkeiten der Automatisierung im Gartenbau zu prüfen, sieht der Leiter des LWG-Instituts für Erwerbs- und Freizeitgartenbau, Gerd Sander, eine wesentliche Aufgabe der LWG an. „Die Einsatzmöglichkeiten wie auch -grenzen des Hackroboters sollen ausgiebig erprobt werden, um einerseits den Landwirten und Gärtnern neutrale Empfehlungen geben zu können, und andererseits zu prüfen, inwieweit ein Einsatz auch in anderen Kulturen möglich ist“, so Sander. Die Forschungsergebnisse sollen dabei auch in die weitere Optimierung der Agrarrobotertechnik einfließen, um diese auf die besonderen Bedürfnisse des Sonderkulturanbaus anzupassen.

In der Robotertechnik wird ein großes Potenzial gesehen, um den Einsatz chemischer Mittel reduzieren zu können und weniger Aushilfskräfte einsetzen zu müssen, die für diese schweren Arbeiten nur sehr begrenzt zur verfügbar sind. Beides wird von der Gesellschaft gefordert. „Die arbeitsintensiven Bereiche der Landwirtschaft trifft der zunehmende Fachkräftemangel besonders, hinzu kommen erhöhte Anforderungen an Boden- und Umweltschutz“, sagte Jörg Migende, der das Zukunftsgeschäft der BayWa bei Agrar und Technik leitet. Anwendungen, die eine nachhaltige ressourcen- und bodenschonende Flächenbewirtschaftung ermöglichen und zur Arbeitserleichterung für den Landwirt und Gemüsebauern beitragen, gewinnen ihm zufolge mehr und mehr an Bedeutung. „In diesem Bereich sind Pioniere gefragt, die bereit sind zu investieren“, ergänzt BayWa-Produktmanager Tobias Rapp.

Der vollautonome Dino der Herstellerfirma Naio Technologies hackt per Satellitennavigation mit einer Genauigkeit von 2 cm zwischen den Reihen. Voraussetzung dafür ist, dass schon während der Pflanzung die einzelnen Spurlinien exakt aufgezeichnet werden. Diese werden von Naio aufbereitet und dann weitergegeben. Zusätzlich kann der Dino mit einer Kamera ausgestattet werden, die kleinere Abweichungen zur Reihe erkennt und mit einem Verschieberahmen korrigiert. Er verfügt über Spurbreiten von 1,60 bis 2 m. Die Akkus des Dino sind für eine Laufzeit von rund 8 h ausgelegt. So schafft er pro Tag etwa 5 ha im Salat, im Lauch oder in den Zwiebeln.

Die LWG setzt den Dino seit August 2020 auf Versuchsparzellen im Salat und bei Buschbohnen ein. Den Rahmen steckt ein Forschungsprojekt zur herbizidfreien Beikrautregulierung ab. „Wir stellen unter Praxisbedingungen verschiedene Alternativen zum herkömmlichen Herbizideinsatz auf den Prüfstand. Dabei kommt mit der Robotik vor allem auch modernste Technik zum Einsatz“, so LWG-Versuchsingenieurin Anna Maria Molitor.

Durch den Einsatz der RTK-Steuerung (Real Time Kinematic) ist ein sehr genaues Hacken möglich. Bei einem weiteren Pflanztermin wurden, wie in der Praxis üblich, zusätzlich zu grünblättrigen auch rotblättrige Salatsorten gepflanzt. „Hier kam die Kamerasteuerung an ihre Grenzen“, berichtete Molitor. Allerdings konnte auch ohne Kamerasteuerung ein gutes Hackergebnis erzielt werden. Im Projektverlauf sollen auch andere Kulturen gehackt werden, mit der Zielsetzung die Effizienz, wie Arbeitszeiten, Arbeitsgenauigkeit und nötige Nacharbeiten, sowie eventuelle Anpassungen in der Kulturführung aufzuzeigen.

Bei autonomen Maschinen spielt der Sicherheitsaspekt eine entscheidende Rolle. Deshalb ist der Dino mit verschiedenen Sicherheitssystemen ausgestattet: An den Ecken sind sogenannte Lidar-Sensoren angebracht, die mit Laserstrahlen das Umfeld des Roboters erfassen. Nähern sich Personen oder Hindernisse, kommt der Roboter zum Stillstand. Vor jedem Rad sind drucksensitive Taster angebaut, die bei einer Berührung den Roboter ebenfalls sofort stoppen lassen. Wenn kein GPS-Signal empfangen wird, kommt der Roboter ebenfalls zum Stillstand und setzt seine Fahrt erst fort, wenn er ein zuverlässiges GPS-Signal aufnimmt.

„Bisher kann der Hackroboter zwischen den Reihen hacken“, erläutert Tobias Rapp. Ein Hackwerkzeug, das nicht nur zwischen den Salatreihen, sondern innerhalb der Reihe zwischen den einzelnen Salatpflanzen hackt, soll in Kürze verfügbar sein. Dieses aktive Werkzeug wird mittels einer Kamera die Umrisse der Salatpflanze erkennen und ein Werkzeug aktivieren, das sich in den Zwischenräumen der Salatpflanze hin- und her bewegt. Das verspricht ein noch effektiveres Hacken mit weniger Nacharbeit. Schließlich soll die Handarbeit ja verringert werden.

Von 2015 bis Anfang 2019 wurden im Rahmen des Forschungsprojektes zur mechanischen Beikrautregulierung auf Versuchsflächen der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) zudem in Ökobetrieben mit Gemüsekulturen unterschiedliche Steuerungssysteme zur exakten Steuerung der Hacktechnik verglichen: u.a. unter besonderer Betrachtung von moderner RTK-Steuerungs-, Ultraschall- und Kameratechnik inkl. Arbeitswirtschaft und Kosten. In einem Anschlussprojekt (Laufzeit: bis 30.11.2021) zur herbizidfreie Beikrautregulierung in gärtnerischen Kulturen wurden/werden mit besonderer Berücksichtigung von Robotik, Mulchmaterialien und Anpassung der Kulturführung inkl. Betrachtung der Arbeitswirtschaft und Kosten untersucht.