Agrarroboter bekämpft Unkraut ohne Pestizide

Das für seine langjährige Expertise mit Faserverbundtechnologien bekannte Engineering-Unternehmen Scheurer Swiss GmbH unterstützt das Projekt «Rowesys» – Robotic Weeding System – der ETH Zürich als Goldsponsor mit ihrer Engineering-Expertise und druckt im Auftrag des Teams karbonverstärkte 3D-Komponenten für den Agrarroboter. Zehn ETH-Studierende verfolgen mit dem Konzept das Ziel, eine nachhaltige Alternative für den Herbizideinsatz in der Landwirtschaft zu entwickeln. Ihr autonomer Agrarroboter zur Unkrautentfernung ist soeben in den Praxistest gegangen.

Das von der Scheurer Swiss unterstützte Fokusprojekt «Rowesys» der ETH Zürich zeigt eindrücklich, wie Schäden an Menschen und Umwelt mithilfe der Digitalisierung und smarter Technologie minimiert werden können. Mit diesem Ziel vor Augen arbeiten zehn motivierte ETH-Studenten mit Unterstützung von acht Experten-Coaches und Sponsoren seit dem vergangenen September an der Entwicklung des Agrarroboters «Rowesys».

Das zugrundeliegende Konzept basiert auf mechanischer Unkrautvernichtung. Daraus entstanden ist ein funktionsfähiger Prototyp für Zuckerrübenfelder, weil diese eine relativ hohe Verwendung von Herbiziden voraussetzen. «Rowesys» erfüllt die Anforderungen an einen autonomen Agrarroboter hinsichtlich Effizienz, Zuverlässigkeit, Autonomie, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit bereits zu einem großen Teil. Nicht zuletzt dank der Verwendung von kosteneffizientem karbonverstärktem Material aus dem 3D-Drucker, das nebst den monetären Vorteilen auch praktisch grenzenlose Designmöglichkeiten bietet.

So wurde der Agrarroboter etwa mit hauchdünnen karbonverstärkten Kunststoff-Lamellen ausgestattet, die mit LEDs hinterlegt wurden, um jederzeit den Roboterstatus anzuzeigen. Ein anderes filigranes Bauteil wiederum dient als Schnittstelle zwischen dem Aluminium-Chassis und der Elektronik des Roboters. Die aussergewöhnliche Form des Verbindungsstücks ist so konstruiert, dass kein Gramm überflüssiges Material verbaut wird, um den Roboter nicht unnötig zu beschweren. Gleichzeitig muss das Bauteil ultra-stabil sein, um die Verbindung zu halten.

«Nur mit der Technologie des karbonverstärkten 3D-Drucks ist es überhaupt möglich, eine so passgenaue, filigrane und dennoch
stabile Komponente herzustellen. Wir haben das Rowesys-Team mit unserem Know-how im Bereich der Faserverbundtechnologien beratend unterstützt und unsere langjährige Expertise aus der Entwicklung von hocheffizienten Composite-Bauteilen für den Motorsport operativ in die Entwicklung und den 3D-Druck der karbonverstärkten Komponenten für den Agrarroboter einfliessen lassen», erklärt Dominik Scheurer, CEO der Scheurer Swiss GmbH.

Der Agrarroboter soll Pestizide ersetzen

Der Agrarroboter zieht kleine Pflüge durch den Boden, die das Unkraut zwischen den Pflanzenreihen vernichten, indem sie die Wurzeln aus dem Grund an die Oberfläche reissen, wo das Unkraut austrocknet. Der Roboter fährt autonom durch die Reihen, erkennt das Ende des Feldes mithilfe der eingebauten Kameras und wechselt zur nächsten unbearbeiteten Reihe. Dieser Prozess wird wiederholt, bis das Ende des Feldes erreicht ist. Der Praxistest hat gezeigt, dass mit «Rowesys» sowohl der Einsatz von Herbiziden, als auch die Verschmutzung des Grundwassers, der Luft und der produzierten Güter massiv reduziert werden kann. «Motiviert hat mich an diesem Projekt neben dem Bezug zum Gelernten und der Chance, im Teamwork praktische Erfahrungen zu sammeln, besonders die Nachhaltigkeit in Bezug auf den herbizidfreien Zuckerrübenanbau. Denn bislang existieren in diesem Bereich der Agrarwirtschaft keine Investitionen in eine nachhaltigere Produktion», so Nico Burger, Software & Controls Team Rowesys.

Der Artikel basiert auf einer Pressemeldung von Scheurer Swiss