Wintersemester 2020/2021, BA/MA Produkt-Design

partikular

Partikelstrahlen zur selektiven Unrkautregulierung

Mit partikular wurde ein Agrarroboter konzipiert, der sich autonom über das Feld bewegt, Unkräuter detektiert und sie mit druckluftbeschleunigtem Maissplit zerschreddert.

HINTERGRUND

Unkrautregulierung stellt im komplexen Problemgeflecht der heutigen Landwirtschaft eine Schlüsselrolle dar. Sie kann als Ausgangsproblem für viele weitere ökologische Konflikte betrachtet werden, die sich in den kommenden Jahren noch weiter zu verschärfen drohen. Gleichzeitig stehen LandwirtInnen in Zeiten des globalen Wettbewerbs unter enormem ökonomischen Druck. Der im Jahr 2020 immer näher rückende Ausstieg aus der Verwendung von schädlichen Pestiziden wie Glyphosat könnte somit eine Rückkehr zu konventionellen Methoden bewirken und die ökologische Destabilisierung landwirtschaftlicher Böden weiter vorantreiben.

Eine umweltfreundliche Lösung zur Unkrautregulierung, die gleichzeitig wirtschaftlich attraktiv ist, konnte bis heute noch nicht etabliert werden.

FUNKTIONSWEISE

Die bisher kaum verbreitete Methode des Druckluftstrahlens von Splitpartikeln wurde in dieser Arbeit mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz verknüpft und weitergedacht. Die Verwendung von Pflanzendetektion erlaubt es, das Strahlen von Partikeln selektiv durchzuführen. So gewinnt diese Regulierungsmethode, die konventionellen Techniken gegenüber viele Vorteile hat, enorm an Effizienz. Als Strahlmittel sollen zu Split verarbeitete Maiskolben verwendet werden. Da kein Eingriff ins Bodengefüge notwendig ist, kann wetterunabhängig und bodenschonend gearbeitet werden.

Der Agraroboter soll auf dem Hof mit Strahlmittel betankt und anschließend zum Einsatzort transportiert werden. Zu diesem Zweck kann er zusammengeklappt und die Breite so auf von StVO zugelassene 2,5 m Breite reduziert werden. Die Behandlung selbst wird mit Hilfe von zwei Drucklufttanks, insgesamt sechs beweglichen Düsen sowie Detektionskameras durchgeführt.

Der Roboter weist durch seine leichte Bauweise und ein autonomes Fahrsystem die wichtigsten Vorzüge eines Agrarroboters auf. Gleichzeitig verleiht ihm die ungewöhnlich hohe Arbeitsbreite eine Flächenleistung, mit der er auch in konventionell arbeitenden Betrieben mithalten kann.