Laserbasierte Unkrautvernichtung

Unkraut wird mit einem Laser gezielt bekämpft.                                                                                                                                                   Bild: Escarda Technologies

Chemischer Pflanzenschutz ist in der ökologischen Landwirtschaft tabu.

Und in der klassischen Landwirtschaft mehren sich pilzliche Schaderreger, Unkräuter und Schädlinge, die auf die herkömmlichen Mittel nicht mehr reagieren.

Um auch diese resistenten Schädlinge zu beseitigen und gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf das Ökosystem zu minimieren, setzen derzeit zwei deutsche Forschergruppen auf die Entwicklung eines lasergestützten Unkrautvernichtungssystems.

Gegenüber der Herbizidanwendung fällt bei diesem der Einsatz von Hilfsstoffen, wie Wasser, Lösemitteln oder Emulgatoren, weg.

Resistenzen wie bei chemischen Wirkstoffen können sich nicht bilden.

LZH

Das Laser Zentrum Hannover (LZH) ist derzeit dabei einen Prototyp zu entwickeln, mit dem optisch erkanntes Unkraut durch Laser „verschmort“ wird.

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt fachlich und finanziell mit rund 315.000 Euro.

Ziel ist ein Modul, das Verfahren der optischen Unkrauterkennung mit der laserbasierten Unkrautbeseitigung kombiniert und in fahrende Systeme integriert werden kann.

Optisch erkanntes Unkraut durch Laser „verschmoren“ – das Laser Zentrum Hannover will mit DBU-Unterstützung neue Wege gehen, um den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel zu verringern.                               Bild: August Falkner/Piclease

Die Strahlung wird dabei schnell und präzise auf ausgesuchte Pflanzen gerichtet, so dass Kulturpflanzen oder Tiere davon nicht beeinflusst werden.

Die Unkräuter werden einzeln und damit selektiv bekämpft, indem ihr sensibles Wachstumszentrum „verschmort“ wird.

Eingesetzte Ressourcen, wie in diesem Falle Strom, können dabei optimal dosiert werden.

Bisher fehlte zur Entwicklung eines Laser-Unkrautbekämpfungssystems eine robuste Laserstrahlquelle und ein funktionsfähiger, fahrender Demonstrator, um diese Innovation in landtechnische Unternehmen und anschließend in die gartenbauliche und landwirtschaftliche Praxis zu tragen.

Im Projekt soll zunächst ein vorindustrieller Demonstrator entwickelt und verschiedenen pflanzenbaulichen Unternehmen zur Verfügung gestellt werden.

Die Technologie soll später stufenweise auf eine Freilandanwendung übertragen werden.

https://www.lzh.de/de

ESCARDA

Auch Wissenschaftler von der Universität Bonn entwickeln derzeit ein System, das ohne Herbizide auskommt.

Dr. Julio Pastrana und Tim Wigbels vom Institut für Geodäsie und Geoinformation der Universität Bonn forschten zunächst ein Jahr lang mit einem EXIST-Stipendium des Bundeswirtschaftsministeriums an der Universität Bonn und gründeten dann “Escarda Technologies”.

Der Roboter im Test.                                                                            Bild: Escarda Technologies

Inzwischen entwickeln die beiden Informatiker in ihrem Startup-Unternehmen Prototypen eines von Traktoren ziehbaren Anhängers wie auch eines vollautomatischen Roboters.

Der gezogene oder selbständig fahrende Roboter erkennt mittels Kameras automatisch unerwünschte Wildkräuter in den verschiedenen Kulturen.

Er bekämpft die Unkräuter auf dem Feld mit einem kurzen Laserpuls.

Kameras filmen die Pflanzen, eine Software misst ihre Konturen.

Multispektralsensoren und modernste Computer Vision Algorithmen werden verwendet, um alle Pflanzen auf dem Feld zu erkennen und zu klassifizieren.

Nach der Identifizierung des Unkrauts wird ein Laserstrahl eingesetzt, um die unerwünschten Pflanzen zu beseitigen und/oder ernsthaft zu schädigen.

Funktionsweise des Roboters                                                        Bild: Escarda Technologies

Getestet wurde die Technik bisher auf Feldern mit Zuckerrüben, weitere Experimente sind im kommenden Jahr geplant. Dann soll die Datenbank um zwei weitere Kulturpflanzen erweitert werden.

„Dies ist ein langsamer Prozess, denn um Kulturpflanzen zu identifizieren, müssen wir Daten über die Felder sammeln, während die Pflanzen wachsen“, erzählt Dr. Pastrana.

    
Bei der Bonner Ideenbörse der Industrie- und Handelskammer Bonn/Rhein-Sieg gewannen die beiden Gründer bereits einen Preis für die beste Startup-Idee.

In ein bis zwei Jahren will das Start-Up den Roboter auf den ersten Fachmessen vorführen.

www.escarda.net