Wenn Roboter die Apfelernte übernehmen
Der Bodensee ist eine Obstregion. Könnten dort Roboter künftig die Ernte und viele weitere Arbeiten übernehmen, die heute noch überwiegend Handarbeit sind? Forscher der DHBW Ravensburg und der Hochschule Ravensburg-Weingarten haben gemeinsam mit den Firmen InMach Intelligente Maschinen GmbH und vision&robotics einen Roboter-Prototypen entwickelt. In den Apfelplantagen des Obsthof Bernhard in Kressbronn kam der Roboter zu einem ersten Test in der Praxis.
2024 wurden am Bodensee laut dem Kompetenzzentrum Obstbau-Bodensee (KOB) Bavendorf 246.700 Tonnen Äpfel geerntet. Das sind summa summarum etwa 1,6 Milliarden Pflückvorgänge – und das bedeutet jede Menge Handarbeit. Digitalisierung und Automatisierung sind im Sinne einer zukunftsfähigen Landwirtschaft bereits auf dem Vormarsch. Ziemlich sicher auch bald in der Apfelernte.
Ein Pflückroboter ist nämlich die Vision der beiden Hochschulen DHBW und RWU. Am Technikcampus Friedrichshafen der DHBW Ravensburg tüftelten die Wissenschaftler daher am Zentrum für Digitalisierung in Produktion und Produktentwicklung (ZDP) an einer entsprechenden Simulation. Es ging darum, einen Digitalen Zwilling für die Anwendung in der Landwirtschaft zu entwickeln. In der Simulation konnten die Funktion der Sensoren in verschiedenen Wetterbedingungen getestet werden. Auch wurden verschiedene Sicherheitsszenarien virtuell erprobt, beispielsweise ob eine Person erkannt wird oder nicht. Das Arbeiten mit der Simulation spart bei der Entwicklung des realen Roboters Zeit und Kosten. Verantwortlich dafür waren Prof. Dr. Thomas Dietmüller und als Akademischer Mitarbeiter Pranav Gangavarapu. An der RWU entstand unter der Federführung von Prof. Dr. Jörg Eberhardt die Bestimmung des Reifegrads der Äpfel mit Hilfe der KI. Sie prognostiziert die Erntemengen und bestimmt den idealen Erntezeitpunkt. Die Informationen werden dem Obstbauer nutzerfreundlich über eine App bereitgestellt. Diese wurde im Team von Prof. Dr. Markus Lauterbach (RWU) entwickelt und erprobt wurde. Der Roboter dreht dabei dank Kameras und GPS-Signalen autonom seine Runden.
Genutzt werden könnten diese Grundlagen im Idealfall für sehr viele Anwendungen. Zunächst natürlich für die Ernte. Aber auch für den Schnitt im Winter, für die Optimierung beim Spritzen oder bei der Einschätzung von Schädlingsbefall.
Der Ernte-Roboter hat nun zum Abschluss des Projekts auf dem Apfelfeld erste Ergebnisse in der realen Umgebung geliefert. Weitere Projekte für die Anwendungen wie die Ernte folgen. Die beiden Hochschulen aus dieser Obstanbauregion werden am Ball bleiben. Und auch der Obsthof Bernhard stellt gerne seine Apfelbäume für die Versuche zur Verfügung. Es geht schließlich um die Zukunft der Landwirtschaft.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thomas Dietmüller, dietmueller@dhbw-ravensburg.de
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