Unkraut jäten leicht gemacht: Institut der FH Aachen entwickelt Feldroboter

Sonnenaufgang in Kempen. Über die Felder der Region rollen bereits die Traktoren. In stundenlanger Arbeit werden die Böden der Felder aufgelockert und das Unkraut gejätet. Dabei ist der Einsatz von Chemikalien für die Feldarbeit und Diesel für die Traktoren nicht unumstritten, doch es fehlt bislang eine wirtschaftliche Alternative.

Das sogenannte „Precision Farming“, ein Forschungsfeld des Instituts für angewandte Automation und Mechatronik (IaAM) der FH Aachen, zeigt Lösungswege auf. Gemeinsam mit dem FH-Institut MASKOR (Mobile Autonome Systeme und Kognitive Robotik) wurde der Feldroboter „ETAROB“ entwickelt.

ETAROB ist fahrerlos und damit autonom auf den Feldern unterwegs, lockert Böden auf und beseitigt Unkraut. Während seiner Fahrt über die Felder erkennt er die Pflanzen – er erfasst Struktur, Farbe und Schatten der Blätter und vergleicht die Befunde mit intern abgespeicherten Vergleichsdaten.

Anschließend verpasst er dem umliegenden Unkraut Elektroschocks. Diese Technologie zur Unkrautbeseitigung wurde vom Kooperationspartner Zasso GmbH entwickelt.

Das System des Roboters ist zudem so ausgelegt, dass er die Pflanzenerkennung optimieren kann. Dies gelang dem Team hinter ETAROB, indem sie die Veränderbarkeit der Pflanze mit Hilfe von Fotos digital erfasst haben. „Der Roboter ist so wie ein Mensch in der Lage, Pflanzen zu erkennen und aus gesammelter Erfahrung zu lernen“, erklärt Josef Franko, Mitbegründer des Projekts und wissenschaftlicher Mitarbeiter am MASKOR Institut.

„Die Idee wird seit über zwanzig Jahren verfolgt. Ich bin mit der Landwirtschaft groß geworden, aber das Fahren von Landmaschinen wird mit der Zeit sehr monoton. Das möchten wir automatisieren“, erzählt Franko.

Die Idee des Feldroboters setzte er gemeinsam mit den beiden FH-Absolventen und wissenschaftlichen Mitarbeitern Enno Dülberg und Heiko Engemann um. Neben dem mobilen Feldroboter entwickelte das Team – zusammen mit dem Unternehmen RIWO Agrarsoftware – die Feldrobotersoftware ETAS. Mit ihr kann der autonome Betrieb gesteuert werden.

Der Antriebsstrang von ETAROB ist elektrisch und somit potenziell umweltfreundlich. Zudem müssen dank des Roboters keine Chemikalien zur Unkrautbekämpfung genutzt werden. Prof. Dr. Marcus Baumann, Rektor der FH Aachen, ist begeistert von dem Projekt:

„Mit dem Feldroboter leisten wir einen Beitrag für eine zukünftige umweltfreundlichere Landwirtschaft und liefern ein eindrucksvolles Beispiel für die Innovationskraft an Hochschulen für angewandte Wissenschaften.“ Die Idee des Feldroboters ist auch auf den Weinanbau übertragbar. Zusammen mit der Zasso GmbH wird bereits ein kleinerer Roboter entwickelt, der im Weinberg Unkraut beseitigt. Vorstellbar ist auch, dass der Feldroboter selektiv ernten kann.

Das Team um ETAROB entwickelte den Feldroboter innerhalb von einem Jahr, betreut durch Prof. Dr. Stephan Kallweit. „Das Projekt ist aus der intrinsischen Motivation von Studierenden entstanden“, berichtet Franko. Das Team des MASKOR-Instituts um ETAROB wurde im April mit dem Robotics Award der Hannover Messe ausgezeichnet. Nun beginnt die Unternehmensgründung im Rahmen des Förderprogramms „EFRE“ vom Land NRW.