Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Pflanzenschutzspritze identifiziert Unkräuter und bekämpft mit passenden Herbiziden

05.05.2003


Agrarwissenschaftler der Universität Bonn haben eine Pflanzenschutzspritze entwickelt, die Unkräuter bei der Fahrt über das Feld identifiziert und ganz gezielt durch die Wahl des passenden Herbizids bekämpft.



Mehr als die Hälfte der üblichen Menge an Pflanzenschutzmittel lässt sich so einsparen. Mit der Firma Kverneland haben die Forscher nun einen Projektpartner gefunden, der ihre Erfindung in Serie produzieren möchte. Die deutsche Bundesstiftung Umwelt sowie die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG haben das Projekt finanziell gefördert.



Sie heißen Ackerfuchsschwanz, Taubnessel oder Klettenlabkraut, und unter Landwirten sind sie ziemlich unbeliebt. Der Kampf gegen die hartnäckigen Unkräuter kostet nämlich eine Stange Geld: Bis zu 200 Euro pro Hektar verschlingt der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Ackerbau Jahr für Jahr. Bei einem Großbetrieb von einigen tausend Hektar summiert sich das zu einem erklecklichen Betrag, ganz zu schweigen von der Umweltbelastung, die selbst moderne Herbizide mit sich bringen.

Dabei ließe sich durch zielgenaues Spritzen jede Menge Chemie einsparen, erkannte Dr. Roland Gerhards vom Bonner Institut für Pflanzenbau schon vor fast einem Jahrzehnt. Mit den Ackerunkräutern ist es nämlich wie mit Fußpilz: Nur sehr selten ist die gesamte Fläche betroffen, stattdessen sprießen die unerwünschten Untermieter gehäuft an bestimmten Stellen, von denen sie sich selbst mit chemischer Hilfe dauerhaft kaum vertreiben lassen. Der Agrarwissenschaftler hat daher mit Informatikern und Experten aus der Industrie eine Spritzmaschine entwickelt, die derartige Unkrautnester bei der Fahrt über den Acker erkennt und gezielt bekämpft.

Kernstück der High-Tech-Spritze sind drei Digitalkameras, die bei der Fahrt den Ackerboden fotografieren und die Bilder an einen Computer schicken. Der Rechner extrahiert die Konturen der aufgenommenen Bodenpflanzen und entfernt Störungen; ein zweiter Computer vergleicht die so bearbeiteten Bilder mit Musterpflanzen in einer Datenbank. Er erkennt so nicht nur, ob es um ein Unkraut handelt, sondern gegebenenfalls auch, um welche Sorte. "Es gibt Herbizide, die nur gegen Gräser helfen, andere wirken nur gegen zweikeimblättrige Pflanzen wie das Ackerstiefmütterchen oder gegen spezielle Problemunkräuter", erklärt Dr. Gerhards. Bislang sprühen Landwirte daher einen Mix verschiedener Pflanzenschutzmittel auf ihre Felder. "Unsere Maschine wählt unter drei Herbiziden das gerade passende aus", so der Forscher. Und das auch noch in der richtigen Menge: Wo nichts Falsches wächst, wird auch nicht gespritzt; wo wenig wächst, nur wenig.

Der Ingenieur Dr. Rolf-Dieter Therburg hat die Kameratechnik entwickelt. Auf das Ergebnis ist er zu Recht stolz: Die automatische Bilderkennung - schon unter Laborbedingungen bei optimalem Licht eine schwierige Aufgabe - funktioniert auf dem Feld bei allen Wetterbedingungen. Und das auch noch ziemlich schnell: Mit bis zu zehn Stundenkilometern holpert die Spritzmaschine über den Acker; jede der drei Kameras macht dabei zweimal pro Sekunde ein Foto.

Bei den Probeeinsätzen auf dem Uni-Versuchsgut Dikopshof bei Wesseling identifiziert das Programm momentan noch in einem ersten Schritt die Unkräuter und erstellt daraus GPS-gestützt eine "Spritzkarte", auf der es die nötigen Herbizidmengen einträgt. Erst in einem zweiten Schritt versprüht dann die 21 Meter breite Spritze nach dieser Anweisung die Pflanzenschutzmittel - prinzipiell würde das aber auch in einem einzigen Durchgang klappen. "Feldversuche haben bereits gezeigt, dass sich mit unserer Methode mehr als 50% Herbizide sparen lassen", so der Dr. Gerhards. "Und das bei vergleichbarem Spritzerfolg: Selbst nach mehreren Jahren nimmt die Unkrautbelastung in der Regel nicht zu."

Im Augenblick existiert von der Spritze lediglich ein Prototyp, der von Gerd Beckers, Technischer Angestellter am Versuchsgut Dikopshof, und dem Agrarwissenschaftler Reiner Lock konstruiert und bereits im Feldeinsatz getestet wurde. Der norwegische Kverneland-Konzern - einer der weltweit führenden Anbieter für Pflanzenschutzspritzen - hat jedoch das Potenzial der neuen Technik bereits vor Jahren erkannt und sich an dem Projekt beteiligt. Die Norweger planen nun, die Bonner Spritzmaschine in Serie zu produzieren. Die Marktchancen stehen angesichts immer schärferer Richtlinien für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln nicht schlecht, zumal bei den Herbiziden in puncto Umweltverträglichkeit und Wirksamkeit keine Quantensprünge mehr zu erwarten seien. Dr. Gerhards: "Die nächste Revolution wird keine chemische sein, sondern eine technische."

Ansprechpartner:

Dr. Roland Gerhards
Institut für Pflanzenbau der Universität Bonn
Telefon: 0228 - 73-2050
E-Mail: r.gerhards@uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Feuerbrand bekämpfen und Salmonellen nachweisen
14.06.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Das Potenzial nichtheimischer Baumarten für den forstlichen Anbau in Deutschland sachlich prüfen
14.06.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften