Projekt AMUN: Roboter jätet Unkraut im Bio-Zwiebelfeld

Das Problem: Jäten in der Reihe

Im ökologischen Gemüsebau sind Herbizide nicht erlaubt. Für die Flächen zwischen den Saatreihen gibt es leistungsfähige Maschinen, das Jäten zwischen den Nutzpflanzen selbst geschieht dagegen häufig von Hand. Das ist teuer, und geeignete Arbeitskräfte werden nach Darstellung der Projektpartner zunehmend schwer zu finden. Bisherige Verfahren können die Handarbeit nach Angaben des Projekts nur verringern, nicht ersetzen.

Hier setzt AMUN an, die Abkürzung steht für „Entwicklung eines automatischen Systems zur präzisen, mechanischen Unkrautbekämpfung im Bio-Gemüseanbau“. Ziel war ein Jätemodul, von dem eines oder mehrere in einen Feldroboter eingebaut werden, der ein Feld autonom oder weitgehend autonom bearbeitet. Das soll Kosten und Risiken der ökologischen Unkrautregulierung senken und Betrieben die Umstellung auf Bio-Anbau erleichtern, gerade in Regionen mit hohen Lohnkosten.

Wer was beigetragen hat

Koordinator war die Fenntec GmbH aus Hannover, ein Start-up der Gründer Frank Stollmeier, Manuel Ufheil und Johannes Schulz. Fenntec erhielt für Teilprojekt A 323.028 Euro, das imes für Teilprojekt B 267.193 Euro. Der Förderkatalog nennt als Zeitraum den 15. Juli 2021 bis 14. Juli 2024, die Projektseite des imes gibt als Laufzeit Juli 2021 bis Dezember 2024 an.

Am imes bearbeitete Tim Sterneck die Robotik: die Auslegung einer passenden Kinematik, das Regelungskonzept, den Ausgleich der Fahrbewegungen und die Bahnplanung. „Das Besondere an unserem System ist, dass es auch Unkräuter dicht an den Nutzpflanzen bekämpfen kann, ohne diese zu beschädigen“, sagte Stollmeier 2021.

So arbeitet das System

Kameras nehmen die Pflanzen auf, ein künstliches neuronales Netz unterscheidet Kultur- und Beikräuter. Für AMUN wurde es darauf trainiert, Zwiebelpflanzen von Beikräutern zu trennen. Eine Software berechnet daraus die Bewegung des Jätewerkzeugs so, dass es die Unkräuter einzeln anfährt und den Zwiebeln ausweicht. Das Werkzeug ist bewusst klein gehalten und bewegt nur wenig Boden. Das senkt nach Angaben des imes das Risiko, Nutzpflanzen zu beschädigen oder neues Unkraut zum Keimen zu bringen. Getestet wurde es in Feldversuchen auf verschiedenen Böden.

Geführt wird das Werkzeug von einer Parallelkinematik, also einem Roboter, bei dem mehrere Arme gemeinsam eine Plattform bewegen. Sterneck und seine Kollegen Jannik Fettin und Moritz Schappler beschrieben die Auslegung 2023 im Tagungsband eines Springer-Workshops. Ihr Roboter ist eine neue Variante des sogenannten Hexa-Roboters mit sechs Freiheitsgraden. Er führt ein rotierendes Fräswerkzeug und kann es kippen, um an die Wurzeln der Unkräuter zu gelangen.

Das Paper nennt die Anforderungen, auf die der Roboter ausgelegt wurde. Die Zwiebeln stehen in vier Reihen pro Beet, bearbeitet wird ein schmaler Streifen von 60 Millimetern um jede Saatreihe. Das Fahrzeug fährt 1 km/h, gerechnet wird mit vier Pflanzen pro Meter. Zwei Roboter arbeiten nebeneinander, ihre Mitten liegen einen Meter auseinander. Gefordert war eine Positioniergenauigkeit von 0,5 Millimetern. Die bewegte Masse des Roboters ohne Werkzeug beträgt etwa 16 Kilogramm. Es handelt sich um Auslegungsziele, nicht um gemessene Ergebnisse aus dem Feld.

Stollmeier benannte 2021 auch die Schwierigkeit, dass „das mechanische Werkzeug nicht anfällig für Verschleiß, Verschmutzung oder Steinschäden sein darf“.

Stand im Herbst 2026

Die Projektseiten von imes und des Portals HortiSustain zum nicht-chemischen Pflanzenschutz sind inzwischen nicht mehr erreichbar. Fenntec beschreibt auf seiner Website weiterhin einen Jätroboter, der Unkraut in drei Schritten – Klassifizierung, Pfadplanung, Entfernung – Pflanze für Pflanze auch in den Reihen bekämpfen soll. Als Ziel gibt das Unternehmen an, „das präziseste Jätewerkzeug der Welt“ zu entwickeln, das speziell für autonome Feldroboter gedacht ist. Das ist eine Herstellerangabe. Ein marktreifes Produkt, Preise oder Liefertermine nennt die Seite nicht.