Intelligente Roboter übernehmen Ernte

Forscher am britischen National Physical Laboratory (NPL) haben eine Mikrowellen-basierte Bildgebungstechnologie entwickelt, mit der durch Blattwerk hindurch ein Blick auf Feldfrüchte geworfen werden kann.

Damit sollen intelligente Ernteroboter für möglichst geringe Ernteausfälle sorgen. Denn nach Angaben im Rahmen der Forschung befragter Farmer kommt es bei manchen Feldfrüchten bereits zu Verlusten von bis zu 60 Prozent und einem entsprechend hohen Verdienstentgang.

Ein Bildgebungs-Prototyp, der Blumenkohlköpfe präzise identifizieren kann, wurde bereits erfolgreich demonstriert. Für Blumenkohl oder Kopfsalate dürften schon kommendes Jahr fertige Erntesysteme verfügbar werden. Längerfristig könnte die Palette deutlich ausgeweitet werden. „Mikrowellen zur Bildgebung funktionieren für eine breite Palette von Feldfrüchten gut“, betont Projektleiter Richard Dudley im Gespräch mit pressetext.

Ein Roboter, der durch das Blattwerk der angebauten Feldfrüchte spähen kann, könnte die Größe der zu erntenden Frucht präzise identifizieren und somit die Ernte sehr effizient durchführen. Theoretisch wären dazu verschiedene Technologien geeignet, darunter das ferne Infrarot sowie die beispielsweise in Sicherheitsanwendungen genutzte Terahertzstrahlung. „Viele Ansätze sind relativ empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Regen“, meint Dudley. Das ist einer der Gründe, warum man sich letztendlich für ein Mikrowellen-System entschieden hat. Das sei außerdem relativ kosteneffektiv und in der Anwendung sicher.

Der erste Prototyp des Systems misst Blumenkohl. Mithilfe von Testmessungen an echtem Gemüse wurden Daten gewonnen, aufgrund derer ein Algorithmus zu einer einfachen Größenbestimmung aus Rohdaten in der Lage ist. Die Technologie wird nun in Erntemaschinen für Tests im realen landwirtschaftlichen Umfeld umgesetzt. Dass die Mikrowellen-Technologie zum Erkennen der Feldfrüchte funktioniert, wurde bereits erfolgreich demonstriert und hat das Interesse eines großen britischen Kopfsalatanbieters geweckt, der das Projekt nun fördert. Noch im kommenden Jahr könnten erste fertige Systeme verfügbar werden. Grundsätzlich könnte der Ansatz aber auch über Gemüsekohl und Salate hinaus zum Einsatz kommen. „Die Chancen stehen gut, dass man tatsächlich unter Blättern versteckte Erdbeeren sehen würde“, meint Dudley.

Das NPL hat an dem Projekt zunächst mit dem Erntemaschinenhersteller Vegetable Harvesting Systems (VHS) http://www.vhsharvesting.co.uk und der Produktionsgesellschaft KMS Projects zusammengearbeitet. „Unser Ziel ist es, eine einzigartige neue automatisierte Erntemaschine zu realisieren, welche die Produktivität der britischen und globalen Agrarwirtschaft dramatisch steigern kann“, sagt Dudley.

Letztendlich sollen davon Endkunden durch billigere Lebensmittel profitieren. Der Hintergrund für das Entwicklungsprojekt ist dabei nicht zuletzt die fallende Zahl an Wanderarbeitern. Das führt dazu, dass die Ernte nicht zur idealen Zeit eingebracht wird, was wiederum erhöhte Ausfälle bedeutet. Auf einer durchschnittlichen britischen Farm könnten den vom NPL befragten Landwirten zufolge Ernteausfälle einen Verdienstentgang von bis zu 100.000 Pfund bedeuten.