Automatisierung in der Landwirtschaft

Wenn Roboter säen und ernten

Roboter werden die Arbeit in Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion grundlegend verändern. Sebastiaan Berendse, Corporate Director Value Creation an der niederländischen Universität Wageningen, erläutert, wie Mechatronik, Umweltforschung und Data Science dabei miteinander verschmelzen.

Sebastiaan Berendse, Corporate Director Value Creation an der niederländischen Universität Wageningen. © Universität Wageningen

Herr Berendse, seit wann beschäftigt sich die Universität Wageningen mit dem Thema Agro Robotics?
Berendse: Wir befassen uns seit Jahrzehnten mit dem Thema. Unsere Wurzeln liegen in der Automatisierung der landwirtschaftlichen Maschinen. Daraus ist der Bereich Robotics hervorgegangen. Wir verfügen also über eine sehr lange Expertise. Mittlerweile wird das Thema disziplinübergreifend bearbeitet.

Was heißt das konkret?
Ursprünglich ging es um die Weiterentwicklung von Maschinen, die von Menschen bedient werden. Wenn man aber Roboter selbstständig in der Landwirtschaft einsetzen will, muss man auch andere Themen berücksichtigen. Wenn ein Roboter beispielsweise einen Acker pflügen und anschließend säen soll, muss man die Flora und Fauna im Boden beachten. Gleichzeitig müssen Informationen über Wetter, Klima, Grundwasserstand oder Schädlinge einbezogen werden. Wir nähern uns also einem Zusammenspiel der unterschiedlichen Forschungsbereiche, um ganzheitliche Lösungen entwickeln zu können. Jede Disziplin für sich allein genommen kann den Anforderungen der zukünftigen Landwirtschaft nicht mehr gerecht werden.

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Können Sie Anwendungsbeispiele für Ihre Forschung nennen?
Der Bereich Nahrungsmittelverarbeitung ist sehr anwendungsorientiert. Hierfür haben wir beispielsweise eine Methode zum Scannen der Lebensmittel entwickelt. Dabei kann die Qualität von Kartoffeln automatisch geprüft werden. Die Kartoffeln werden auf einem Fließband von Sensoren auf Größe und Qualität geprüft. Das geht schneller und ist preiswerter, als wenn diese Tätigkeit manuell und mit mechanischen Sieben durchgeführt würde. Die Herausforderung besteht darin, dass jede Kartoffel anders geformt ist. Das ist bei Industrieprodukten, die in großen Serien gefertigt werden, natürlich wesentlich einfacher.

Und auf dem Feld?
Bei der Feldarbeit ist es beispielsweise wichtig, die richtige Menge Dünger oder Pflanzenschutzmittel einzusetzen. Dies lässt sich gezielt steuern, indem man die Düsen der Spritzgeräte individuell einstellt. Die dafür erforderlichen Daten kann eine Drohne liefern. Wo muss intensiver gespritzt werden, wo weniger oder gar nicht? Auf diese Weise lässt sich die Umwelt schonen.

Können Sie Beispiele für Spin-offs nennen?
Ein Unternehmen hat zum Beispiel einen Roboter entwickelt, der in einem Freigehege für Hühner die Eier aufsammelt. Den Landwirt selbst würde diese Tätigkeit viel zu viel Zeit kosten, da Hühner die Eier verstreut und versteckt legen. Die Universität Wageningen hat mit mehreren Unternehmen zusammen einen Prototyp entwickelt, der die Ernte von Paprika in Gewächshäusern übernehmen kann. Die Sensoren erkennen, wann die Frucht reif ist, ein Teleskoparm löst sie von der Pflanze und der Wagen bringt die Ernte zum nächsten Verarbeitungsschritt.

Was sind die nächsten Entwicklungsschritte der Landwirtschaft von Morgen?
Ein wichtiges Zukunftsthema ist Indoor Farming in sehr großen Städten. Dabei handelt es sich um einen substanziellen Beitrag zur Sicherstellung der Lebensmittelversorgung – mit sehr kurzen Logistikketten. Der Anbau erfolgt in komplett geschlossenen Räumen, die künstlich beleuchtet und klimatisiert werden. In die Erforschung der erforderlichen Technologien wird derzeit viel investiert. Nicht alle Pflanzen können unter diesen Umständen gezüchtet werden.

Ein weiteres Thema, das dringend einer Lösung bedarf, ist die zunehmende Knappheit auf dem Arbeitsmarkt. Jetzt haben wir noch Erntehelfer aus Osteuropa. Die haben aber inzwischen überwiegend andere Jobs. Deshalb erforschen wir, wie wir die Landwirtschaft weniger arbeitsintensiv organisieren können. Hierbei setzen wir auch auf Roboter. Ein wachsender Hot Spot für dieses Thema ist übrigens Kalifornien. Dort wird gerade richtig viel Geld in die entsprechende Forschung investiert. Im Augenblick erkunden wir mit dem Industrieverband FME, ob wir ein nationales gemeinsames Forschungsprogramm mit mehreren Projekten starten können. as

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