KI-gestützter Robotereinsatz zur herbizidfreien Beikrautbekämpfung in Bio-Zuckerrüben

Ausgangslage:

Durch den Verzicht auf Herbizide im biologischen Zuckerrübenanbau ist die Kulturführung mit einem deutlich erhöhten Arbeitsaufwand verbunden. Die Beikrautregulierung erfolgt herkömmlich weitgehend mechanisch mit Hackgeräten und zusätzlich ist vielfach Handarbeit in der Reihe mittels Handhacke erforderlich. Mit Feldrobotern ist Beikrautregulierung sowohl zwischen den Reihen, als auch in den Reihen möglich. Durch die autonome Fahrweise ist auch Schlagkraft gegeben. Die Feldrobotik ist eine interessante Alternative für die Zukunft.

Die Aufgabenstellung

  • Wie hoch ist das Beikrautaufkommen (Pflanzen/m²)?
  • Bestandesentwicklung der Rüben?
  • Wie exakt kann die Kulturpflanze detektiert bzw. gehackt werden?
  • Welche Fehlerquote (Schäden an den Kulturpflanzen in %) entsteht?
  • Wie ist die Handhabung mit dem Gerät zu bewerten?
  • Wieviel Zeit benötigt die genaue Einstellung des Gerätes?
  • Welche Flächenleistung wird erzielt?
  • Welche arbeitswirtschaftlichen Vorteile ergeben sich dadurch?
  • Wie hoch sind Arbeitserledigungskosten?

Die Umsetzung

Der Feldversuch wird in Engelberg bei Landwirt Preitfellner durchgeführt. Die Zuckerrüben werden auf zwei Versuchsfelder angelegt. Die Aussaat findet mit der 6-reihigen Einzelkornsämaschine Kverneland Optima SV statt. Versuchsfeld 1, Baumschulfeld, wird herkömmlich und Versuchsfeld 2, Praxisfeld, wird im Dreiecksverband angebaut. Auf Versuchsfeld 1 erfolgt ein Vergleich zwischen einem herkömmlichen Hackgerät und dem Feldroboter. Versuchsfeld 2 bildet das Praxisfeld für den Roboter. Hier wird die mechanische Beikrautbekämpfung nur mit dem Feldroboter durchgeführt. Auf Versuchsfeld 1 werden Auswertungen über die Arbeitsqualität in den unterschiedlichen Varianten durchgeführt. Dabei werden drei unterschiedliche Varianten angelegt.

  • Variante 1 – Robotervariante, 3 Durchgänge
  • Variante 2 – 1 Roboterdurchgang, 2 Traktordurchgänge
  • Variante 3 – herkömmliche Technik, 3 Durchgänge

Die manuelle Handhackzeit ist für jede Variante einzeln zu erheben. Die Varianten werden jeweils in 36 Reihen, 12 Reihen und 24 Reihen angelegt und mit 5 bzw. 4 Wiederholungen. Durch die unterschiedlichen Varianten sollen Vergleichsdaten von den unterschiedlichen Szenarien aufgestellt und verglichen werden. Ein weiterer Punkt der für den Robotereinsatz wichtig ist, ist die Störanfälligkeit. Der Arbeitszeitbedarf der Bedienperson, für erste Einstellungen am Feld, etc. bis der Roboter autonom fährt sind auch zu berücksichtigen. Bewertet werden die Hackgenauigkeit und der Arbeitszeitbedarf bei der Zuckerrübe. Anhand der erfassten Daten soll die Wirtschaftlichkeit dargestellt werden und Einsatzgebiete bzw. Potentiale definiert werden.

Das Ziel

Ziel des Feldversuches mit dem Feldroboter der Firma Farming-Revolution ist die Ermittlung arbeits- und betriebswirtschaftlicher Kennzahlen beim Einsatz im biologischen Zuckerrübenanbau. Weiters soll bei dem Feldversuch die Arbeitsqualität des Roboters aufgenommen und mit Daten ohne Robotereinsatz verglichen werden.

Zum Unternehmen

Farming Revolution ist ein deutsches Unternehmen, dass sich auf die Entwicklung von Feldrobotern spezialisiert hat. Die Roboter der Firma arbeiten mit Objekterkennung in Kombination mit RTK Daten. Das Unternehmen gibt an über 65 Kulturpflanzen zu erkennen und weltweit die größte Pflanzen-Bilddatenbank zu besitzen. Die Genauigkeit der Unterscheidung zwischen Nutzpflanzen und Kulturpflanzen liegt bei 99 %.

Partner:
Unterstützer:
Standort:

Wieselburg

Laufzeit:

2022

Projektteam:

Georg Ramharter

Kontakt:
Zusätzliche Informationen: