Nicht R2-D2 - aber Robotik hält auch im Gartenbau Einzug

12. Oktober 2018 10:18

Automatisierung und der Einsatz von Robotern erobern zunehmend auch den Gartenbau: Das hat die KTBL-Tagung „Robotics und Automatisierung im Gartenbau“ am 17. und 18. September 2018 in Erfurt mehr als deutlich gemacht (1). Auch wenn die entsprechenden Maschinen so gar nicht an Nummer 5, RoboCop oder R2-D2 erinnern wollen: Arbeiten wie Aussaat und Stecken, Pikieren und Topfen sowie Verpacken und Transportieren erbringen die autonomen Helfer von heute bereits vollständig automatisch.

Die Welt für Roboter tickt im Freilandanbau allerdings anders als bei industriellen Anwendungen; infolgedessen lassen sich die in der industriellen Automatisierung bewährten Prozesse und Systeme nicht eins zu eins auf die Bedingungen des Freilandanbaus übertragen. Hier erschweren die komplexere Umgebung, in der beispielsweise Fixpunkte wie Wände fehlen, und Einflüsse von Witterung und Jahreszeiten die automatischen Abläufe ganz erheblich. Freilandanwendungen erreichen die erforderliche Genauigkeit, Autonomie und Wirtschaftlichkeit bislang oft noch nicht. Mit Simulationssoftware, 3D-Sensoren und -kameras, Lasern und GPS sowie dem Einsatz von unterschiedlichen Kamerasystemen wie Spektral-, Hyperspektral- und Multispektralkameras sollen hier zukünftig weitere Fortschritte möglich werden.

 

Im Gewächshaus wie im Freiland bereitet gerade auch die Automatisierung selektiver Abläufe noch Probleme: So funktioniert die selektive Ernte, die beispielsweise in verschiedenen Projekten zu Tomaten und Gurken sowie Rosen und Gerbera untersucht wurde, derzeit mit Robotern entweder noch nicht oder nicht mit der erforderlichen Genauigkeit. Gerade im Freiland resultieren die Probleme etwa daraus, dass Ernteprodukte hinter bzw. unter Blättern versteckt sitzen oder wie Blumenkohl kompliziert zu ernten sind, und dass neben Umgebungsunterschieden von Jahr zu Jahr auch Produktunterschiede auftreten können. Hinzu kommt, dass die Entwicklungskosten für diese nur in vergleichsweise kleinen Märkten absetzbaren Hightech-Maschinen zum Beispiel wegen der notwendigen Greifer und dem erforderlichen Programmieraufwand sehr hoch sind.

Allerdings:

Das kameragesteuerte Hacken ist heute schon im Freiland möglich. In Forschungsprojekten wird derzeit daran gearbeitet, mit lernenden Systemen auch in schwierigeren Fällen zu einer verlässlichen automatischen Unterscheidung zwischen Kulturpflanze und Unkraut zu kommen. Sobald Umgebungssysteme bekannt sind – etwa, wo Pflanzen stehen – können aber schon viele Arbeiten mit speziellen Werkzeugen autonom erledigt werden. So lassen sich etwa in Baumschulen mittels GPS-Ortung Arbeiten wie das Bohren von Pflanzlöchern, der Formschnitt oder das Ballenstechen autonom erledigen.

 

Die Vorträge bei dieser Tagung haben gezeigt, wohin die Reise gehen wird:

Mit modernen Sensoren und großem Knowhow lassen sich selbst komplexe Situationen mehr und mehr automatisieren – auch wenn es bis zur Einsatzreife zum Teil noch mehr oder weniger viel Zeit, Geduld und Finanzkraft braucht. Was gerade im Freiland für Robotik und den Einsatz autonomer Systeme aber auf jeden Fall noch festgelegt werden muss, ist der bislang weitgehend ungeklärte gesetzliche Rahmen.

 

(1) https://www.ktbl.de/inhalte/themen/ueber-uns/das-ktbl/tagungsergebnisse/robotics1/

Autor Dr. Andreas Frangenberg
2018 12. Oktober