Wintersemester 2020/2021, BA/MA Produkt-Design

partikular | Dennis Nogard

Partikelstrahlen zur selektiven Unrkautregulierung

Unkrautregulierung stellt im Problemgeflecht der heutigen Landwirtschaft, die vor immer komplexeren Herausforderungen steht, 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.

Im Projekt„partikular“ wurde hierzu eine ökologische und zugleich effiziente Lösung entwickelt, mit der bei einem Wegfall chemischer Pflanzenschutzmittel weiter an aktuelle Leistungen angeknüpft werden kann, ohne eine Schädigung des Bodens zu bewirken. Hierzu wurde die Technologie des Partikelstrahlens, bei der Unkräuter durch druckluftbeschleunigten Maissplit geschreddert werden, mit einem autonomen, selektiv arbeitenden Robotik-System verknüpft und so auf ein neues Level gehoben.

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.

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Weed control plays a key role in the list of problems of todays agriculture, which is facing increasingly complex challenges. In the „partikular“ project, an ecological and yet efficient solution for weed control was developed. It allows farmers to build on to todays regulation performances without harming soil and makes them independent from poisonous herbicides, which are soon to be prohibited. To accomplish this, the technology of abrasive weeding (or: weed basting), in which weeds are shredded by air accelerated maize splits, was linked to an autonomous, selectively working robotics system and thus raised to a new level of efficiency.