Patentes
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Montag • 11:30
26.5.2003
Intelligente Unkrautspritze
Stephanie Kowalewski

Wenn es um Lebensmittel geht lautet die Devise: so wenig Chemie wie möglich und so viel wie nötig. In der Landwirtschaft ist das aber bislang nur ein schöner Traum, denn um das Unkraut auf den weitläufigen Feldern im Schach zu halten, werden Herbizide flächendeckend ausgebracht. Wenn es allerdings nach den Forschern der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn geht, gehört das schon in wenigen Jahren der Vergangenheit an. Sie haben nämlich eine High-Tech Unkrautspritze entwickelt, die mit der Hälfte der Herbizide auskommt.

Wir haben vorne drei Monospektralkameras dran hängen in einem Abstand von drei Metern, also wir haben eine Arbeitsbreite von neun Metern. Und wir haben hier hinten auf unserer Hege einen Computer der ein Bildverarbeitungsprogramm beinhaltet. Wir haben jetzt hier die Bilder, die jetzt aufgenommen werden. Da werden pro Sekunde zwei Bilder von jeder Kamera aufgenommen... Und ...jedes Bild von einer Kamera hat auch einen GPS-Datenpack mit dabei.

Horst Oebel, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Pflanzenbau der Bonner Universität, erklärt, dass die Bilder außerdem mit Musterpflanzen einer Datenbank verglichen werden. Das Programm erkennt so nicht nur, ob es sich um zarte Zuckerrübenpflanzen handelt oder um ein Unkraut. Es kann sogar die Sorte und die Dichte der Unkräuter bestimmen. Damit diese so genannten Unkrautnester nicht die Ernte gefährden, setzen auch die Bonner Forscher Pflanzenschutzmittel ein. Doch nur da, wo auch Unkraut ist, betont Institutsleiter Prof. Walter Kühbauch.

Das ist schon ein riesen Schritt. Der Standart ist, dass man heute Mittelmischungen macht. Wir geben dann von drei Mitteln die hundertprozentige Konzentration in den Tank, d.h. aber auch, dass wir an vielen Stellen hundert Prozent eines Mittels spritzen, das wir gar nicht brauchen. Und diese unnötige Anwendung von Herbiziden vermeiden wir mit diesem Gerät, dass drei verschiedene Mittel sehr selektiv und gezielt ausbringen kann.

Möglich macht das eine Kombination aus Digitalkameras und einer computergesteuerten Unkrautspritze, erklärt Projektmitarbeiter Dr. Roland Gerhard.

Wir beginnen mit den Aufnahmen im Feld, mit der Kamera, da wird die Unkrautverteilung erfasst. Das größte Problem ist unter den sehr variablem Bedingungen - feuchter, trockener Boden, mit Strohresten, mit Steinen....mit dem Hintergrund der Kulturpflanze gute, brauchbare Bilder zu erzeugen ...und in der entsprechenden Geschwindigkeit.

Die Daten werden dann mit Ortskoordinaten versehen und kommen dann, wenn sie ausgewertet sind, das passiert ebenfalls auf dem Schlepper mit der Kamera, als eine Datei oder Chipkarte in die Spritze hinein. Die Spritze wird dann an Hand dieser Applikationskarte gesteuert.

Diese Applikationskarte ist eine Art Landkarte des Ackers, auf der sämtliche Informationen über die Unkrautverteilung auf dem Feld gespeichert sind. In einem zweiten Arbeitsschritt leitet sie dann die High-Tech-Spritze - die ebenfalls mit GPS ausgestattet ist - zu den zuvor lokalisierten Unkrautnestern. Per Computer erhält sie dann die Anweisungen zum Spritzen, sagt Ingenieur Rainer Lock.

Soll ich jetzt spritzen - ja oder nein - welches Mittel soll ich spritzen und auch wie viel soll ich spritzen. Das wird dann aus dieser Karte an der jeweiligen Position ausgelesen und dann über eine Elektronik an die einzelnen Ventile, die diese Düsen steuern weitergeleitet.

Die Bonner Forscher gehen davon aus, dass sich mit der neuen Spritztechnik etwa 50 Prozent der heute verwendeten Pflanzenschutzmittel einsparen lassen. Für die Umwelt ein riesen Gewinn. Und auch der Landwirt kann langfristig Geld sparen, meinen die Forscher. Da die Technik für kleinere Bauern zu teuer sein wird, gehen sie davon aus, dass das Kamerafahrzeug und auch die eigentliche Unkrautspritze von Lohnunternehmern betrieben wird. Die Chipkarte könne ohnehin mehrere Jahre eingesetzt werden, denn erfahrungsgemäß tauchen die Unkrautnester über Jahre hinweg immer an den gleichen Stellen auf. Eine norwegische Firma will die Bonner Spritzmaschine jedenfalls in Serie produzieren, sagt Roland Gerhards.

Wir stehen an dem Punkt, dass wir zunächst einmal einige Lohnunternehmer damit ausrüsten und eine so genannte Null-Serie produzieren. Und nach diesen Erfahrungen, die dann in den nächsten zwei - drei Jahren gemacht werden, wird entschieden, ob eine Serienproduktion erfolgt.

Was die Patentfrage angeht stehen die Bonner vor dem gleichen Problem, wie wohl die meisten ihrer Wissenschaftskollegen, die eine Idee bis hin zur praktikablen Entwicklung voran gebracht haben.

Ich glaube, dass wir als Universität zwar ein Patent anmelden könnten aber uns stehen nicht die Möglichkeiten zur Verfügung, dieses Patent dann, wenn es von anderen missbraucht wird, auch zu schützen und unsere Patentrechte durchzusetzen. Ich könnte mir auch vorstellen, dass es gar nicht nötig ist, denn ein Patent hindert zunächst auch andere daran diese Technik einzusetzen und das ist nicht unbedingt das Interesse der Universität.

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