Raus aufs Land? Industrieroboter in der Agrarwirtschaft

Der Auftrag hat es in sich. Um mehr als 70 Prozent müssen Landwirte ihre Erträge bis 2050 steigern, verglichen mit dem Jahr 2007. Das fordert zumindest die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen. Der Grund für den höheren Bedarf? Ist die dramatisch steigende Bevölkerungszahl auf unserem Planeten. Eine solche Ertragserwartung bedeutet eine enorme Herausforderung für einen Sektor, der schon heute angesichts klimatischer Veränderungen und breitgefächerter Verbraucherwünsche unter hohem Innovationsdruck steht.

Eine Antwort auf extreme Wetterphänomene, steigende Ansprüche an Lebensmittel und den Fachkräftemangel kann Automatisierung sein. Dass unsere Cobots wesentlich zur Modernisierung der Branche beitragen, liegt quasi auf der Hand.

In der Toskana will eine Gruppe junger Wissenschaftler und Ingenieure die Zukunft der Landwirtschaft hier und jetzt einläuten. Ihr Agrarprojekt SMASH (Smart Machine for Agricultural Solutions Hightech) besteht aus einer modularen Plattform mit der neuesten Robotertechnologie, um Nutzpflanzen und die Böden, in denen sie wachsen, zu untersuchen. „Der Roboter ist derzeit noch ein Prototyp. Aber wir wollen zeigen, dass landwirtschaftliche Aufgaben mit Hilfe von Robotern erledigt werden können, dass wir die technischen Herausforderungen verstehen und auch die nötige Technologie entwerfen können“, erklärt Marta Niccolini, die SMASH als Projektleiterin betreut. SMASH ist keine singuläre Maschine, sondern besteht aus einer Reihe von Geräten – darunter ein Roboter, eine Basisstation, Drohnen und Feldsensoren, die zusammen wichtige Informationen an die Landwirte senden.

Der italienische Agrobot ist ein intelligenter und mobiler Roboter, der programmiert und ferngesteuert werden kann. Er ist so konzipiert, dass er selbstständig auf dem Feld arbeiten und eine Reihe von Aufgaben ausführen kann, egal, ob für den klassischen Landwirtschaftsbetrieb, im Weinbau oder in Gartenbaubetrieben. Der Agrobot ist in der Lage, den Zustand der Kulturen autonom zu überwachen, mögliche Krankheiten zu erkennen, Unkraut zu entfernen und Pflanzenproben zu nehmen. Bei Krankheit oder Schädlingsbefall kann er die Pflanzen sogar punktuell mit umweltverträglichen Produkten behandeln.

Ihre beeindruckende Leistung verdankt die Technologie dabei auch unserem kollaborierenden Roboterarm UR10, der bei dem Projekt zum Einsatz kommt. „Unsere Wahl fiel auf einen Cobot, weil wir einen Roboter wollten, der sicher für die Benutzer ist. Außerdem ist seine Steuerung über einen externen PC in Echtzeit möglich, was die Implementierung von fortschrittlichen Bewegungssteuerungen – etwa auch mithilfe visueller Sensoren – ermöglicht,” so Niccolini.

Ob wir in Zukunft mehr derartige Roboter auf den Feldern sehen werden? „Ich glaube fest daran, dass die nächste Generation von Landwirten Roboter und neue Technologien auf ihren Feldern einsetzen wird. Es gibt einige Faktoren, die das begünstigen, etwa neue Vorschriften für den Einsatz von Pestiziden und das Problem des Fachkräftemangels. Viele Unternehmen arbeiten schon jetzt an der Entwicklung neuer Roboter für die Landwirtschaft, die robust, benutzerfreundlich, effektiv und kostengünstig sind.”

Niccolinis Einschätzung scheint sich mit einem Blick nach Großbritannien zu bestätigen. Der „Vegebot”, entwickelt von einemTeam der Universität Cambridge, wurde zunächstim Labor darauf trainiert, Eisbergsalat zu erkennen und zu ernten. In Zusammenarbeit mit einer örtlichen Obst- und Gemüsegenossenschaft überzeugte er dann auch beim Praxistest auf verschiedenen Feldern.

Kartoffeln und Weizen werden seit Jahrzehnten in großem Maßstab maschinell geerntet, aber viele andere Nutzpflanzen haben sich der Automatisierung bisher widersetzt. Und obwohl der Prototyp aus Cambridge noch nicht so schnell oder effizient ist wie ein menschlicher Arbeiter, zeigt das Projekt, wie der Einsatz von Robotern in der Landwirtschaft ausgeweitet werden könnte. Somit wird Automation bald auch da möglich, wo sie lange undenkbar war: Selbst bei empfindlichen Gewächsen wie Eisbergsalat, die mechanisch besonders schwierig zu ernten sind, könnte der Einsatz von Roboterarmen ein realistisches Szenario sein.

„Jedes Feld ist anders, jeder Salat ist anders“, erläutert Simon Birrell vom Cambridge Department of Engineering. „Aber wenn wir einen Ernteroboter für Eisbergsalat einsetzen können, dann könnten wir ihn auch für viele andere Nutzpflanzen verwenden.”

Eine vollständige Automatisierung der Landwirtschaft wird noch nicht morgen Realität werden. Bei Landpartien über deutsche Felder und Wiesen werden Traktoren, Mähdrescher und andere bekannte Großmaschinen mit Sicherheit noch viele Jahre das Bild prägen. Aber die Beispiele aus Italien und Großbritannien zeigen das enorme Potenzial der Cobots für die Landwirtschaft. Denn sie beweisen, dass die technischen Herausforderungen letztendlich zu bewältigen sind. Landwirtschaftsbetriebe, die die Welt von morgen ernähren wollen, dürfen sich diesen Entwicklungen nicht verschließen.