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Streuobstwiesen gehören zu den artenreichsten Biotopen in Mitteleuropa. Beim regelmäßigen und fachgerechten Schnitt der Bäume soll künftig der autonome Roboter der Universität Hohenheim unterstützen. Foto: Uni Hohenheim / Dorothea Elsner
22.06.2021
Forschung & Technik

Obstbaumschnitt per Roboter

Technische Hilfe beim Erhalt von Streuobstwiesen

Streuobstwiesen sind unverzichtbar für das Ökosystem: sie fördern die Biodiversität, bieten Insekten Nahrung und Schutz, sie sehen schön aus und auf ihnen wächst Obst. Aber sie sind unwirtschaftlich, werden deshalb oft schlecht gepflegt und sind weniger langlebig. An der Universität Hohenheim wollte man das ändern.

Sie gehören mit über 5000 Tier- und Pflanzenarten zu den artenreichsten Biotopen in Mitteleuropa: Streuobstwiesen. Doch viele Bestände sind akut bedroht. Obwohl sie für ihren wichtigsten Wirtschaftszweig, die Apfelsaftproduktion, jährlich zwischen 500 000 und etwas über 1 Million Tonnen Äpfel liefern, sind diese Bestände kaum wirtschaftlich. Die Folge: sie werden wenig oder gar nicht gepflegt, die Bäume werden krank oder sterben ab. Denn eine Grundvoraussetzung für langlebige und gesunde Obstbäume, die auch einen nennenswerten Ertrag abwerfen, ist ein regelmäßiger und fachgerechter Schnitt. Während bei der Obsternte schon landwirtschaftliche Maschinen – wie Baumschüttler und Lesemaschinen – gute Dienste leisten, muss der so wichtige Baumschnitt immer noch von Hand durchgeführt werden.

KI soll helfen

Das will Dr. David Reiser vom Institut für Agrartechnik der Universität Hohenheim ändern. Gemeinsam mit seinem Team entwickelte er einen autonomen Roboter, der in Zukunft den Baumschnitt weitgehend selbstständig übernehmen soll. In dem Projekt, gefördert vom Eliteprogramm für Postdoktoranden der Baden-Württemberg-Stiftung, haben Reiser und seine Mitarbeiter auf einen bereits existierenden fahrbaren Prototyp einen zusätzlichen Roboter-Arm montiert. Dieser Knickarm- oder auch Gelenkarmroboter ist in alle Richtungen frei beweglich und zudem mit Sensoren ausgestattet, die bei der Navigation und dem Erkennen der Bäume und ihrer Strukturen helfen. Mit einem sogenannten LiDAR-Scanner erfassen diese die dreidimensionale Struktur des Baums. Eine auf dem Arm montierte Kettensäge kann anschließend den Schnitt ausführen.

Ausbildung zum „Schnittmeister“

Das ist allerdings leichter gesagt als getan. Denn je nach Baumart und Ziel des Schnitts gibt es sehr unterschiedliche Schnittweisen. Der spätere Nutzer des Roboters soll die Möglichkeit haben, zwischen verschiedenen Schnittvarianten auszuwählen. Im Moment muss der Roboter noch von Hand zu den einzelnen Bäumen und Schnittstellen gesteuert werden. Langfristiges Ziel des Projekts ist jedoch, den Roboter völlig autonom auf einer Streuobstwiese arbeiten zu lassen und Äste bis zu einer Höhe von 7 Meter zurückzuschneiden.

Quellen: Gabot.de / Uni Hohenheim

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