Zwölf Firmen, 13 Maschinen, 100 Teilnehmer – der Feldtag „Autonome Freilandroboter in Praxiseinsatz“ der Landwirtschaftskammer NRW im Juli war ein voller Erfolg.
Auch wenn nur fünf der Geräte autonom als Roboter auf dem Feld unterwegs sind, steckt doch in allen Geräten sehr viel Sensorik, Kameratechnik und vor allem KI. Fast alle konnten live auf dem Acker erlebt werden.
Spot-Sprayer
Um den Einsatz von Pflanzenschutzmittel zu reduzieren, gibt es unterschiedliche Ansätze, sie reichen von Umstellung auf Bio-Anbau und/oder der Verwendung moderner Hacktechnik, um dem Unkraut zu Leibe zu rücken, bis zum Einsatz von Spot-Sprayern. Bei dieser Technik soll mit deutlich weniger Pflanzenschutzmittelmenge die gleiche Wirkung erzielt werden wie bei einem vollflächigen Einsatz, da nur ganz gezielt die Unkräuter besprüht werden. Möglich macht das moderne Kameratechnik, die mit Hilfe von KI Unkräuter und Kulturpflanzen unterscheiden kann. Die zahlreichen Düsen werden dann vom eingebauten Computer einzeln an- oder abgeschaltet. Weitere Möglichkeiten der Spotsprayer: Bandspritzung mit Fungiziden oder Blattdüngern auf die Kulturpflanzen, Spritzung von „allem außer der Kulturpflanzen“, zum Beispiel mit Bodenherbiziden. Vier verschiedene Modelle konnten in Auweiler in Augenschein genommen werden:
Den Anfang machte die Fa. Farm-ING, ein österreichisches Unternehmen, das seinen SpotSprayING präsentierte. Seit zwei Jahren sei man damit vor allem in Salat, Kohl und Zuckerrüben unterwegs, so der Firmenvertreter. Das Schlepper-gezogene Gerät gibt es in Breiten von 3 bis 12 m. Der Tankrahmen beinhaltet einen 400-l-Brühentank, einen 80-l-Frischwasser- sowie einem 15 l fassenden Handwaschtank. Es gibt die Maschine auch in einer „Split“-Variante mit Gewichtsverteilung auf Heck- und Frontanbau. Der Düsenabstand beträgt serienmäßig 50 mm, kann aber auf 25 mm verringert werden. Eine Rasterung auf die kleinstmögliche Spritzfläche von 2,5 x 2,5 cm kann laut Firmenangaben erreicht werden.
Der ARA der Fa. Ecorobotix wurde von Agravis vorgestellt und vorgeführt. Das gezogene Gerät mit 6 m Arbeitsbreite besitzt 156 Düsen in einem Abstand von 4 cm und erreicht damit ein Rastermaß von 6 x 6 cm. Bis 7 km/h Fahrgeschwindigkeit sind möglich, was eine Flächenleistung von theoretisch 3 ha/h und somit 30 bis 40 ha/Tag ergibt. Möhre, Zwiebel, Salat, Kohl, Sellerie oder auch Grünland (Problemunkräuter) sind die Einsatzgebiete des ARA.
Die dritte im Bunde war RXF 300 der Fa. Rumex, der von Mittelrhein Landtechnik präsentiert und vorgeführt wurde. Der Spotsprayer des bayerischen Unternehmens Rumex kommt deutlich schlanker daher, da er ohne Einhausung konstruiert ist. Laut Firmenangaben ist die KI in der Lage, auch unter schwierigen Bedingungen, wie schlechtem Licht oder Schattenwurf, Objekte zuverlässig zu identifizieren und die Spritzdüsen erzeugen einen scharfen und präzisen Strahl, welcher sich nah an der Zielpflanze befindet, und deshalb nicht windanfällig ist. Zudem sei ohne Überbauung die Einsicht in den Arbeitsprozess während der Fahrt möglich. Der Spritzbalken ist höhenverstellbar. Das Modell 300 für den Gemüsebau hat eine Arbeitsbreite von 3 m und kann mit seinen 74 Düsen eine 4 x 4 cm große Rasterung erreichen. Der RXF 600 ist 6 m breit und besitzt 148 Düsen.
In einer anderen Dimension der Präzision bewegt sich der AX-1 von Kilter. Hier geht es nicht um Spots, sondern einzelne Tropfen, die eine Fläche von 6 x 6 mm behandeln. Der autonom fahrende Roboter wird elektrisch betrieben, ein mit Benzin betriebener Generator erzeugt den Strom für Antrieb und Akkus. Der Roboter verfügt über einen 50-l-Herbizidtank und eine Arbeitsbreite von rund 1,60 m. Sechs Module, jeweils mit Kameras, LED-Beleuchtung und 42 Düsen ausgestattet, erreichen die angesprochene Präzision. Der höhenverstellbare Spritzbaum wird 15 cm über der Kultur geführt. Eingesetzt wird der AX-1 vor allem in Säkulturen, wie Rucola, Feldsalat oder Spinat, aber auch in Pflanzkulturen, wie Eissalat oder Sellerie. Zurzeit sind insgesamt 14 Kulturen verfügbar. Die Fahrgeschwindigkeit variiert stark zwischen 0,2 bis maximal 3 km/h - je nach Unkrautdruck. Praktiker berichten von einer Leistung von 2 bis 6 ha/Tag.
Mit Laser aufs Unkraut schießen
Unkrautbekämpfung der anderen Art wird mit dem LaserWeeder von Carbon Robotics betrieben. Ein Generator erzeugt 25 kW und unten aus der Maschine schießen Diodenlaser, die bis zu bis 1 000 °C heiß sind, auf die Unkräuter – natürlich KI-gesteuert, was Kulturpflanze ist und was nicht. Die enorme Hitze zerstört dabei das Meristem der getroffenen Pflanze und lässt diese absterben. Entwickelt in den USA, gibt es jetzt auch eine Produktion der Geräte in den Niederlanden. Die Schlepper-gezogene Maschine gibt es in Arbeitsbreiten zwischen 1,5 und 6 m. Laut Firmenvertreter sind bereits 40 Geräte in der DACH-Region und über 200 weltweit im Einsatz. Über 100 Kulturen kann der LaserWeeder bearbeiten. Bei Flachanbau liegt die Flächenleistung bei 0,25 ha/Tag, bei Dammanbau höher, vor allem in Kombination mit Hacktechnik für die Dammseiten und Zwischenräume.
Roboter statt Schlepper
Da die Fahrgeschwindigkeiten bei der mechanischen oder lasergestützen Unkrautbekämpfung mitunter sehr gering sind, stellt sich die Frage, ob man die Zeit nicht besser nutzen könnte, als auf dem Schlepper zu sitzen. Und hier setzt AgXeed an. Die Firma stellt autonome Trägerfahrzeuge her, die wiederum Maschinen zur Unkrautbekämpfung übers Feld ziehen können. Den Diesel-elektrisch-betriebenen AgBot mit Raupenantrieb gibt es in verschiedenen Varianten zwischen 55 und 175 kW Leistung. Neben Unkrautbekämpfung könnten auch Tätigkeiten wie Mulchen oder einfache Bodenbearbeitung automatisiert werden.
Ihre autonome Multiträgerplattformen Tipard, genauer gesagt das Modell 1530, präsentierte die Fa. digital workbench aus Bayern in Auweiler. Mit 3 m Spurbreite und dem Arbeitsgerät mittig unter dem Rahmen kommt der Tipard ohne Verschieberahmen aus. Durch die Vierradlenkung kann die Maschine Ungenauigkeiten in der Reihenführung ausgleichen. Aussaat, Hacken und/oder Bodenbearbeitung kann mit dem Geräteträger mit 18 kW Diesel-elektrischem Antrieb, der einmal pro Tag bei 24 Stunden Betrieb nachgetankt werden muss, autonom erledigt werden. Er bringt nur ein geringes Gewicht inklusive Hacke von rund 1,6 t auf die Waage und schont so den Boden.
Ebenfalls im „Hundegang“ mit Vierradlenkung ist der Farming GT der Fa. Farming Revolution unterwegs. Der Geräteträger mit Zwischenachsanbau wiegt als dreireihige Maschine 1,5 t und wird ebenfalls Diesel-elektrisch angetrieben. Beim Fahrzeugkonzept wurde, so der Firmenvertreter bei der Präsentation, mit vielen Standardelementen aus der Landwirtschaft gearbeitet. Die Schwenkarme mit zwei Elektromotoren pro Reihe können sich selbst über der Pflanzenreihe zentrieren und schwenken die Hackwerkzeuge vor der Kulturpflanze kurz zur Seite. Über 100 Kulturen von Kräuter- und Gemüsearten wurden der verwendeten KI bereits angelernt.
Mechanisch gegen das Unkraut
Ganz anders als üblich bei der mechanischen Unkrautregulierung, ahmt der das Zupfen von Unkräutern von Hand nach. Das Herzstück der Maschine ist dabei der eigentliche Weader, der mit seiner Greifzange das Unkraut mit Wurzel aus dem Boden reißt. 40 Maschinen sind bis jetzt im Einsatz, vor allem in Möhren, Pastinake, Zwiebel oder Chicoree. Der rein elektrisch betriebene Roboter mit auswechselbaren Akkus arbeitet rund um die Uhr und kann bis zu 500 000 Unkräuter pro Tag schaffen. Die Arbeitsbreite ist von 1,50 bis 2,25 m einstellbar. Er ist ein Leichtgewicht und bringt gerade einmal 500 kg plus 20 kg pro Weader auf die Waage. Das Vorführmodel war mit zwei Weadern bestückt, die in alle Richtung bewegt werden können.
Das KI-gestützte Hacken in der Pflanzreihe bieten mittlerweile mehrere Maschinenhersteller an. In Auweiler waren Zurama der Fa. Feldklasse, InRowING der Fa. Farm-ING, INVERA 300 der Fa. Einböck und iScan der Fa. K.U.L.T. zu sehen. Alle arbeiten mit Kameratechnik und KI, um Unkräuter zu erkennen. Die Bekämpfung erfolgt dann je nach Hersteller mit unterschiedlichen Hackwerkzeugen.
Marion Valenta, O&G-Profi