Hightech-Landwirtschaft Mehr Technik, weniger Pestizide: Wenn Roboter Unkraut jäten

Die Zukunft der Landwirtschaft ist Hightech: Dank hoch-präziser Sensoren könnten Landwirte künftig effizienter und mit weniger Dünger und Pestiziden arbeiten.

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Landwirtschaft der Zukunft: das Flourish-Projekt

6:18 min, aus nano vom 14.9.2017

Auf den Zentimeter genau spürt ein Roboter auf einem Zuckerrübenfeld in der Nähe von Eschikon (ZH) junge Unkrauttriebe auf. Je nach Grösse der Triebe zerdrückt er sie mit kleinen hydraulischen Metallstempeln oder besprüht sie punktgenau mit Pestiziden.

Auf die Spur der Unkräuter hat ihn seine Arbeitskollegin gebracht – eine Flugdrohne, die hoch über dem Feld schwebt.

Drohne Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Als fliegendes Auge sammelt die Drohne Daten über Wachstum und Gesundheit der Pflanzen. 3sat.de

Internationales Froschungsprojekt

Drohne und Roboter gehören zum Forschungsprojekt Flourish, das Forscher der ETH Zürich zusammen mit Kollegen aus Deutschland, Frankreich und Italien initiiert haben.

«Ziel ist es, ein autonom arbeitendes, präzises, multifunktionales System für die Landwirtschaft der Zukunft zu entwickeln», sagt Frank Liebisch, Projektleiter von der ETH. Flourish könnte die Landwirtschaft künftig also gründlich umkrempeln.

Die Drohne erkennt Unkraut

Das fliegende Auge des Flourish-Duos ist eine mit viel Sensor-Technik bestückte Drohne. Aus Flughöhen zwischen 10 und 100 Metern überfliegt sie Anbauflächen und sammelt Daten über Wachstum und Gesundheitszustand der Nutzpflanzen.

Multispektral- und bildgebende Kameras erheben Daten über Chlorophyll-Gehalt, Bedeckungsgrad oder Biomasse-Ertrag. Was für den Bauern besonders interessant ist: Die Drohne kann auch zwischen Nutzpflanze und Unkraut unterscheiden und so feststellen, wo Unkraut bekämpft werden muss.

Roboter auf Gemüsefeld. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Bei Unkraut kennt er kein Erbarmen: Dieser Feldroboter eliminiert Unkraut mechanisch und bei Bedarf mit Pestiziden. 3sat.de

Mehr Technik, weniger Pestizide

Diese Daten sendet die Drohne an den Feldroboter. Auch er verfügt über jede Menge Sensor-Technik. Mit deren Hilfe fährt er aufs Feld in Richtung Zielobjekt.

An seiner Unterseite sind zusätzliche Kameras platziert. Hat er das Unkraut damit zweifelsfrei identifiziert, kennt er keine Gnade.

Kleine Triebe vernichtet er mit hydraulischen Metallstempeln, grössere mit Pestiziden. So sollen dank Flourish sehr viel weniger Pestizide zum Einsatz kommen als in der herkömmlichen Landwirtschaft.

Effizient und effektiv

Dasselbe Ziel verfolgen die Forscher auch beim Einsatz von Düngemitteln: so wenig wie möglich, so viel wie nötig.

Der Düngemittel-Bedarf variiere auf den Feldern stark, sagt Projektleiter Liebisch: «Mit unserer kleinen Drohne können wir das sehr schnell herausfinden und später auf jedem Quadratmeter nur so viel Dünger ausbringen wie man wirklich braucht.»

Forscher sammeln Pflanzen-Daten

Auf dem Zuckerrübenfeld in Eschikon erproben die Forscher den Einsatz des Flourish-Duos und entwickeln es weiter. Noch nicht alles läuft optimal. Ausserdem kennen sich Drohne und Roboter momentan nur mit Zuckerrüben aus. Künftig sollen sie aber auch andere Nutzpflanzen pflegen können.

Um sie mit den dafür nötigen Sensoren ausstatten und ihre Computer entsprechend programmieren zu können, sammeln die Forscher derzeit Daten von Mais-, Soja, Gerste- und Weizenfeldern.

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Sendehinweis

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit «nano», dem Wissenschaftsmagazin des Senders 3sat. Die Sendung wird unter Beteiligung von ARD, ZDF, ORF und SRF realisiert.

Biobauern als Pioniere?

Bis das erste Flourish-Duo im Einsatz ist, wird es also noch eine Weile dauern. Frank Liebisch hat aber schon eine Idee wo: in der Bio-Landwirtschaft. Denn weil Bio-Bauern nur mit wenigen Herbiziden arbeiten dürfen, ist die Unkrautbekämpfung besonders aufwändig.

«Mit einem Roboter, der präzise Kulturpflanze und Unkraut unterscheiden kann und diese auch selektiv bearbeitet, kann man deren Arbeit erheblich erleichtern», sagt Liebisch. Die Biobauern als Pioniere der Hightech-Landwirtschaft? Ob es so kommt, wird sich zeigen.