Wo steht die automatische mechanische Unkrautbekämpfung?

Beat Vinzent, wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Institut für Landtechnik und Tierhaltung
der LfL; Foto: Privat

Die nicht-chemische, physikalische Unkrautregulierung gewinnt derzeit rasant an Aktualität. Die Triebfedern für die mechanische Unkrautregulierung sind zahlreich und gelten gleichermaßen für konventionelle wie auch für ökologische Bewirtschaftungsverfahren. Neben dem technologischen Fortschritt, der eine immer präzisere Steuerung der Technik ermöglicht, spielen agronomische Gründe eine sehr wichtige Rolle für die Renaissance von Hacke und Striegel. So machen zunehmende Resistenzen gegen Herbizide, Rückstandsprobleme in der Umwelt und der zunehmende Kostendruck im Ackerbau den Einsatz von Hacke und Striegel interessanter. 

Darüber hinaus fehlt vielen etablierten Verfahren, wie dem Einsatz nicht-selektiver Herbizide, immer mehr die gesellschaftliche Akzeptanz. Auch die zunehmende ökonomische Attraktivität von Feldfrüchten wie der Bio-Zuckerrübe und staatliche Förderprogramme (z. B. in Bayern) beim Erwerb der digitalen Technologien leisten ihr Übriges. Trotz aller Euphorie sollten Landwirte aber nicht vergessen, dass die mechanische Unkrautregulierung auch negative Auswirkungen, beispielsweise auf die Bodenerosion oder bestimmte Tierarten, besitzen kann.

Thermische Verfahren der Unkrautregulierung sind nach wie vor sehr aufwendig, teuer und mitunter schwierig zu handhaben. Deshalb werden sie auch in Zukunft eher im Sonderkulturanbau angesiedelt sein. Nichtsdestotrotz gibt es auch hier Entwicklungen hin zu einer kleinflächigen Bearbeitung nur dort, wo wirklich Unkraut steht. Das Gros der Innovationen wird in den nächsten Jahren die Unkrautregulierung innerhalb der Reihe betreffen, nachdem die digitale Reihenführung mittlerweile etabliert ist.

 

Schon viele funktionierende Lösungen

Bereits heute existieren viele Lösungen, um Hackgeräte z. B. per RTK, optischen Kameras oder mit akustischen Sensoren bis auf wenige Zentimeter an der Pflanzenreihe entlang zu führen. Die Sensorlösungen leben davon, die Kulturpflanzen bestmöglich vom Unkraut zu unterscheiden. Auch für das Arbeiten in der Reihe gibt es schon funktionierende Lösungen.

Die Innovationsleistung wird kurz- und mittelfristig darin liegen, die Merkmale für eine erfolgreiche Unterscheidung immer besser differenzieren zu können und den Anwendungszeitraum der digitalen Technik auf diese Weise auszuweiten – Stichwort Bilderkennung. War gestern noch die unterschiedliche Farbe von Kulturpflanze und Unkraut das Kriterium, gewinnt zukünftig die Phänotypisierung der Einzelpflanze z. B. durch ihre Wuchsform immer größere Bedeutung. Mit zunehmender Geschwindigkeit und Sicherheit der Pflanzenerkennung werden die realisierbaren Arbeitsgeschwindigkeiten und damit die erzielbare Schlagkraft durch diese Innovationsleistung steigen.

automatische Hacke; Foto: Privat

 

Entwicklung autonomer Technik schreitet voran

Man kann davon ausgehen, dass die Entwicklung hin zu immer autonomer arbeitender Technik voranschreitet. Bereits heute sind einige Lösungen für die automatisierte mechanische Unkrautregulierung verfügbar und das Interesse der Praxis an diesen Lösungen ist sehr hoch. Das zeigen Befragungen der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft. Da Umbrüche in etablierten Anbausystemen und damit die Investition in innovative digitale Technik in der Landwirtschaft allerdings relativ konservativ verlaufen, ist nicht unbedingt mit einer abrupten, sondern mit einer kontinuierlichen Zunahme bei der Anwendung digital gestützter Lösungen zur Unkrautregulierung zu rechnen. Speziell bei den Robotern ist noch eine umfangreiche Adaption bestehender Maschinenkonzepte auf die Anforderungen im Ackerbau nötig.

 

Autonome Roboter versus „Großflächentechnik“

Kleine autonome Roboter – ob als Einzellösung oder im Schwarm betrachtet – bieten die Möglichkeit, sich deutlich besser als Großflächentechnik auf die vorherrschenden Betriebsstrukturen skalieren zu lassen. Damit können auch kleinere Betriebe beispielsweise in Süddeutschland am technischen Fortschritt teilhaben, ohne zwangsläufig ihre Flächen ausdehnen zu müssen.

Agronomisch gesehen bringt die deutlich kleinere und damit leichtere Technik den Vorteil einer geringeren Gefahr für Bodenverdichtungen. Damit verbessern sich die Wachstumsbedingungen für die Kulturpflanzen und die Erosionsgefahr auf hängigen Flächen nimmt ab. Ein Einsatz rund um die Uhr macht es außerdem möglich, näher am günstigsten Einsatzzeitpunkt für die entsprechende Maßnahme zu arbeiten. Terminkosten können damit gesenkt werden. Letztlich ist es auch eine Frage der Akzeptanz beim Verbraucher, welche Technologie sich eher durchsetzt. Hier haben es kleine Roboter verglichen mit Großflächentechnik unter Umständen leichter, weil sie von den Menschen als weniger gefährlich wahrgenommen werden.

 

Offene Fragen gibt es noch

Wo liegen aktuell die Herausforderungen? Vor allem im Bereich der Präzisionshacktechnik, die auch in der Reihe arbeitet, stammen viele Lösungen nicht ursprünglich aus dem Ackerbau, sondern aus dem Garten- bzw. Sonderkulturanbau. Hier muss in den kommenden Jahren eine weitere Adaption an die Bedürfnisse des Ackerbaus erfolgen, was Sensorik, Aktorik und auch die Maschinengröße betrifft. In manchen Punkten steht die Entwicklung geeigneter Technologie noch am Anfang. Eventuell findet auch eine Anpassung bestehender Anbausysteme bei Hackfrüchten statt, was beispielsweise Säverfahren und Reihenweiten betrifft.

In Bezug auf den Einsatz autonomer Roboterlösungen stellt sich ähnlich wie im Bereich der E-Mobilität die Frage nach einer geeigneten Infrastruktur für den reibungslosen Betrieb der Systeme (Service für automatische Hacksysteme, Ladestationen für Roboterschwärme etc.). Oft sind sich Anbieter solcher Technologien zum heutigen Zeitpunkt auch noch nicht sicher, wer ihre Ackerroboter einmal besitzen wird. Die Akzeptanz und damit der Erfolg autonomer Technik bei den Landwirten wird davon abhängen, wie gut diese Entwicklungsschritte in den kommenden zehn Jahren vonstattengehen.

Abschließend bleibt anzumerken, dass die neuen digitalen Technologien intelligente und nützliche Helfer für einen nachhaltigen Ackerbau sein können. Sie können jedoch kein Allheilmittel für Fehler sein, die an anderer Stelle durch falsche und kurzsichtige Bewirtschaftungsmethoden gemacht werden.

 

Zur Person: Beat Vinzent ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Landtechnik und Tierhaltung der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) in Freising sowie am neuen Kompetenzzentrum für Digitalisierung in Ruhstorf an der Rott. In der Arbeitsgruppe „Digitalisierung in der Landwirtschaft“ hat er seinen Schwerpunkt im Bereich der Digitalisierung in der Außenwirtschaft.