Unkräuter sind eine echte Plage. Sie nehmen den Nutzpflanzen Licht, Wasser und Nährstoffe weg. Gerade in den frühen Phasen hemmen sie das Wachstum. Für private Gartenbesitzer nervig, bei Inhabern von Baumschulen oder bei Obstbauern geht das richtig ins Geld, sofern sie das Beikraut – wie es korrekterweise heißt – aufwendig abflammen, zupfen, hacken oder mit umweltschädlichen Herbiziden wegspritzen.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart hat gemeinsam mit Partnern eine Alternative entwickelt, bei der eine Maschine die zeitintensive Arbeit des Unkrautentfernens übernimmt. Das Raupenfahrzeug AMU-Bot (AMU: autonome mechanische Unkrautbekämpfung) fährt via Elektro-Antrieb autonom durch die Plantagen und macht dem Unkraut mithilfe rotierender Messer, sogenannter Kreiseleggen, den Garaus. Am Ende der Baumreihe wendet der Unkraut-Roboter selbstständig und biegt in die nächste ein.

Navigation mit LiDAR-Scannern

Die Maschine orientiert sich dabei mithilfe optischer Sensoren und GPS. Die verbauten LiDAR-Scanner (Light Detection and Ranging) erkennen mit ihren kontinuierlich ausgesendeten Laserimpulsen mögliche Hindernisse und leiten den Roboter zielgenau durch die Plantage.

Ein höhenverstellbares Werkzeug entwurzelt dabei das Unkraut, das in der Folge ausdörrt und keine Konkurrenz mehr für die Nutzpflanzen darstellt. Es muss also nicht extra eingesammelt werden. Unkraut zwischen den Pflanzen einer Reihe entfernt der AMU-Bot mithilfe seitlich ausfahrbarer Kreiseleggen.

Technik für eine vernetzte Landwirtschaft

Die Projektverantwortlichen haben sich bewusst für eine scheinbar einfache Lösung entschieden. „Ein System, das die verschiedenen Einzelpflanzen klassifiziert, müsste mit hochauflösenden Kameras, KI-gestützten Bilderkennungsalgorithmen und Pflanzenprofilen arbeiten, die in einer Datenbank hinterlegt sind. Solche Systeme sind aufwendiger und teurer, und sie können auch nicht ohne weiteres in neuen Kontexten arbeiten“, erläutert Fraunhofer-Forscher Kevin Bregler.

Die AMU-Bot-Plattform entfernt das Beikraut zuverlässig, ist wirtschaftlich, robust, einfach zu bedienen und gleichzeitig hocheffizient.

Fraunhofer-Forscher Kevin Bregler

Wann der mobile Unkrautkiller-Prototyp Marktreife erlangen wird, steht noch nicht endgültig fest. Am Fraunhofer-Institut sieht man den AMU-Bot als Puzzleteil einer Zukunftsvision: der kognitiven Landwirtschaft. Hier sollen digitale Dienste und Werkzeuge Daten über landwirtschaftlich genutzte Flächen sammeln, die schließlich zu einer „flexiblen und intelligenten Automatisierung einer nachhaltigen Landwirtschaft“ führen sollen – inklusive chemiefreier Unkrautvernichtung.