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Projektbeispiele: So erfindungsreich ist der Gartenbau

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Ein Roboter zur Unkrautbekämpfung, N2O-Reduktion im Gewächshaus, ein Entscheidungshilfe-System im Pflanzenschutz und Früherkennung von Obstbaum-Krankheiten: Bei den vom Bundeslandwirtschaftsministerium und der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung veranstalteten Innovationstagen wird der technologische Fortschritt in Landwirtschaft und Gartenbau erlebbar. Wir stellen einige aktuelle Projekte näher vor.

Plattform: Unkrautbekämpfung in Baumschulen

Die Baumschule Hörmann Pflanzen hat zusammen mit den Verbundpartnern KommTek (Osterburken) und Bosch (Gerlingen-Schillerhöhe) sowie dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (Stuttgart) eine kostengünstige, autonome Plattform zur mechanischen Unkrautbekämpfung bei empfindlichen Kulturen mit unterschiedlichem Pflanzabstand in Baumschulen (AMU-Bot) entwickelt und getestet. Dazu wurde auf Basis eines existenten Roboterfahrzeugs ein mechanisches Werkzeug samt Auslegearm (Manipulator) entwickelt. „Der Anwendungsfall Baumschule war bei diesem Projekt besonders herausfordernd, da es dort alles von Jungpflanzen bis zu großen Alleebäumen gibt. Das Fraunhofer Institut hat die Baumschule Hörmann mit an Bord geholt“, erklärt Dr. Stefan Laible, Wissenschaftler bei der Bosch Forschung.

„Bei AMU-Bot ging es darum, einen ersten Prototyp zu entwickeln, der grundsätzlich funktioniert. Für ein Produkt ist mindestens noch einmal so viel Entwicklungsarbeit nötig. Hinzu kommt noch, dass es für einen solchen Roboter noch keine rechtliche Grundlage gibt. Fragen zur TÜV-Abnahme für solch einen Roboter sind offen. Das erschwert die Planung solcher Projekte für Unternehmen. Allerdings wären teilautonome Lösungen denkbar, die dann schon früher auf den Markt kommen könnten. Beispielsweise wäre für Baumschulen auch eine Lösung interessant, bei der man den AMU-Bot mit einer Fernbedienung steuert, er aber versucht, wie bei einem Spurhalteassistenten in der Reihe zu bleiben. Das Werkzeug hinten am Roboter fährt dabei automatisch in die Pflanz-Zwischenräume aus.“

Distickstoffmonoxid-Emission im Gewächshaus verringern

In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) unter der Leitung von Dr. Dietmar Schwarz und dem Betrieb Fontana Gartenbau (Küstriner Vorland) wurden die Einflüsse verschiedener Anbaubedingungen auf die Freisetzung des Treibhausgases Distickstoffmonoxid (N2O) in Gewächshaus-Kulturen untersucht. Ziel war es, die N2O-Emission im hydroponischen Anbau von Tomaten und Gurken zu bestimmen und zu reduzieren. „In unseren bisherigen Versuchen haben wir herausgefunden, dass die N2O-Emissionen um etwa 70 Prozent geringer ausfallen, als wir basierend auf den Daten früherer Studien erwartet hatten. Das untermauert die hohe Düngeeffizienz in hydroponischen Systemen, insbesondere in Anbetracht der negativen Auswirkungen von gasförmigen und löslichen N-Verlusten an die Umwelt“, führt Dr. Stefan Karlowsky, Wissenschaftler am IGZ, dazu aus.

Kleiner N2O-Fußabdruck des unter Glas produzierten Gemüses

Skaliert man die N2O-Emissionen mit der Erntemenge, fallen diese Karlowsky zufolge durch die hohe Produktion im Gewächshaus sogar deutlich geringer aus als bei vielen Freilandkulturen. „Das im Gewächshaus produzierte Gemüse besitzt also nur einen kleinen N2O-Fußabdruck, was sich positiv auf die Treibhausgas-Bilanz der Produkte auswirkt. Allerdings haben wir auch herausgefunden, dass die N2O-Emissionsraten unter bestimmten Bedingungen stark ansteigen können, zum Beispiel durch zusätzliches organisches Material und Staunässe im Substrat“, so der Wissenschaftler.

► Weitere Projektbeispiele von den Innovationstagen 2020 – ein automatisiertes System für biologischen Pflanzenschutz sowie eine Methode zur Früherkennung von Apfeltriebsucht und Birnenverfall – stellen wir in TASPO 50/2020 vor.

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