Die Kosten für das Jäten von Hand zählen auf Biobetrieben zu den grösseren Posten. Abhilfe könnte hier die Robotik kombiniert mit künstlicher Intelligenz bringen. Der Roboter «Grasshopper» von Caterra fährt gerade durch die Reihen mit dem frisch gesetzten Salbei. In den letzten Monaten war er in spezieller Mission bereits mehrmals auf den Biokräuterfeldern des Holderhofs unterwegs. Das rund 400 Kilogramm schwere Gefährt ist mit einem Laser ausgerüstet, der das Unkraut zwischen den Kräutern behandelt. Der Strahl mit dem gebündelten Licht führt zum Aufplatzen der Pflanzenzelle, die dann austrocknet und abstirbt. Doch noch schiesst der «Grasshopper» auf dem Holderhof nicht scharf. Zuerst muss er sich schlau machen, damit er überhaupt «gut von böse» unterscheiden kann. Dazu sind intensive Fotofahrten nötig. Die sensiblen Kameras erstellen dabei Bilder des Feldes mit den Pflanzen, die da gerade wachsen. Anschliessend werden die Bilder manuell so aufbereitet, dass die Software des «Grasshopper» zwischen Unkraut und der zu schützenden Kultur wie hier dem Salbei unterscheiden kann. Für einen funktionierenden Algorithmus braucht der «Grasshopper» viele Bilder. «Je mehr wir haben, desto besser», sagt Luca Autunno von Caterra.
Jät-Roboter aus der Schweiz
Caterra ist als Spin-Off aus der ETH Zürich hervorgegangen. Das 12-köpfige Team des Startups arbeitet seit drei Jahren an der Entwicklung des eigenen Jät-Roboters mit Lasertechnologie. In diesem Jahr sind zehn Geräte auf Feldern mit beispielsweise Karotten, Zwiebeln oder Chicoréewurzeln unterwegs. In diesen Kulturen kann die Software bereits auf funktionierende Algorithmen zugreifen. Doch in Kräutern fehlen solche bis jetzt noch. Dank dem Holderhof ändert sich das nun. Im Rahmen einer mit dem StartUp abgeschlossenen Testvereinbarung wird nun mit einem Stock an Bildern die Grundlage geschaffen, die das Laserjäten auch in Kräutern ermöglichen soll. «So ab 1000 aufbereiteten Bildern können wir anfangen, den Roboter zu trainieren», erklärt Luca Autunno. Besser wären aber 10’000 Bilder.
Gelasert wird im Herbst
An diesem Tag im Juli fährt der «Grasshopper» mit seinen Kameras nach dem Salbei auch noch durch frisch geschnittene Brennnesseln und Orangenminzen. Danach würden die Bilder im Computer «gemalt», so der ETH-Ingenieur: «Zu schützende Pflanzen erhalten einen grünen, die zu behandelnden Unkräuter eine rote Markierung.» Die Software wird mit den Bildern gefüttert und der Roboter für den Einsatz in den Kräutern fitgemacht. Im Fokus steht das frisch spriessende Unkraut im Keimblatt-oder Zweiblattstadium. Sind die Pflanzen zu gross, braucht es zu viele Laserstrahlen, um genug Pflanzenzellen wirksam zu zerstören. Voraussichtlich im Herbst soll der «Grasshopper» auf dem Holderhof zu Testzwecken erstmals Laserstrahlen auf das Unkraut in Brennnesseln und Pfefferminzen losschicken.
Der Roboter arbeitet rund um die Uhr
Remo Knöpfel ist Leiter des Biobetriebs des Holderhofs in Ufhofen. Er erhofft sich einiges vom Laser-Jäter. Beispielsweise bringt der «Grasshopper» weniger Gewicht auf die Waage als beispielsweise das auf dem Holderhof verwendete maschinelle Hackgerät von Fobro. «Der Laser-Jäter sollte deshalb schneller auf nassen Böden eingesetzt werden können, um das dann besonders schnell keimende Unkraut zu behandeln.» Gelinge das, sollten sich die sonst von Hand geleisteten Jätstunden in der Folge deutlich reduzieren lassen. Ein Vorteil ist zudem der autonome Betrieb: Der Roboter kennt keine strikten Arbeitsstunden und arbeitet selbständig während 24 Stunden. Der Roboter funktioniert mit Strom, der Akku dazu reicht für 16 bis 24 Stunden. Bei Störungen meldet er sich über das Smartphone. Remo Knöpfel wartet nun gespannt auf den Moment in ein paar Wochen, wenn die Laserstrahlen in Ufhofen erstmals auf das Unkraut losgelassen werden. «Dann werden wir sehen, wie gut die Technologie funktioniert!»
Die Kameras des «Grasshopper» auf Fotofahrt im Salbei.
Der Laser-Roboter fährt selbständig durch die Reihen.
Betriebsleiter Remo Knöpfel begleitet die «Fotofahrten» des «Grasshopper» intensiv.
Luca Autunno bereitet den «Grasshopper» von Caterra auf die Fahrt im Salbei vor.
Die Laserstrahlen behandeln Unkraut idealerweise gleich nach dessen Keimung, um eine optimale Wirkung zu erzielen.
Der Jätroboter funktioniert autonom und kann rund um die Uhr Unkraut lasern.