​​​​​​​​​​​​​​​​​​SoilRob

Förderung der Bodengesundheit durch autonome Feldroboter​

 

Das Projekt SoilRob untersucht, wie der Einsatz autonomer Feldroboter in diversifizierten Agrarlandschaften die Bodengesundheit verbessern kann und welche Nutzungskonflikte daraus entstehen könnten. Ziel ist es, die Bodenqualität zu steigern, um langfristig hohe Erträge und eine nachhaltige, wirtschaftlich tragfähige Landwirtschaft zu gewährleisten.

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Die Landwirtschaft der Zukunft soll effizienter und nachhaltiger sein. Bereits heute können Anbausysteme durch den Einsatz hoch flexibler, autonomer Feldroboter immer kleiner und abwechslungsreicher gestaltet werden — es entstehen diversifizierte Agrarlandschaften, wie sie etwa im Landschaftsexperiment patchCROP erforscht werden. Ein zentraler Aspekt dieser Nachhaltigkeitsstrategie ist die Verbesserung der Bodengesundheit. Leichte Feldroboter reduzieren die Bodenbelastung im Vergleich zu großen, schweren Landmaschinen, wie sie in der konventionellen Landwirtschaft zum Einsatz kommen. Eine geringere Bodenbelastung ermöglicht eine gesteigerte Bodengesundheit und gesunde Böden sind wiederum die Grundlage für eine ertragreiche und zukunftsfähige Landwirtschaft.

Autonome Feldroboter – Der 150 kg leichte Naio Oz hackt Unkraut in einem Maispatch in patchCROP.

Im Rahmen von SoilRob werden sowohl regional in Brandenburg als auch deutschlandweit Versuchsstandorte mit diversifizierten Anbausystemen ausgewählt. Dort werden umfassende Analysen von über 30 Bodenparameter durchgeführt, um Unterschiede zwischen konventionell bewirtschafteten Flächen und jenen, die mit autonomen Feldrobotern bearbeitet werden, zu vergleichen. Die Erkenntnisse sollen aufzeigen, welche Vorteile genau die Nutzung von Feldrobotern gegenüber traditioneller Agrartechnik für die Bodengesundheit mit sich bringt. Verringert sich die Erosion? Kann Wasser besser infiltrieren, wenn der Boden weniger stark belastet wird? Ist die Bodenfauna dort aktiver und diverser?

Umfangreiches Messprogramm: Über 30 Bodenparameter werden in SoilRob untersucht, bspw. wird die Erosion durch Niederschlag mit einem Regenfallsimulator abgeschätzt (oben links), die Bodenaggregate untersucht (oben rechts), die Wasserrückhaltekapazität gemessen (mitte links) oder der Wassergehalt bestimmt (unten rechts).

SoilRob nimmt sich dieser Fragen an: Durch den gezielten Einsatz autonomer Feldroboter soll die Bodenqualität in vielerlei Hinsicht verbessert und somit langfristig hohe Erträge sowie eine nachhaltige und wirtschaftlich tragfähige Landwirtschaft gewehrleistet werden. Dabei sollen diversifizierte Anbausysteme wie patchCROP noch effizienter und umweltfreundlicher gestaltet werden. SoilRob strebt die Vorreiterrolle bei der Gestaltung, Implementierung und Bewertung von vielfältigen und bodengesunden Agrarlandschaften der Zukunft an.

Die in patchCROP eingesetzten Feldroboter, der Naio Oz und der Farmdroid FD20, dienen der kulturartspezifischen Intervention und werden für Einsaat und mechanische Unkrautkontrolle genutzt. Sie zeichnen sich insbesondere durch ein leichteres Gewicht (als konventionelle Technik), präzise Fahrspurplanung und erweiterte Einsatzfenster in der Praxis aus. Damit tragen sie zu einem schonenderen Umgang mit der Ressource Boden bei. Zudem werden die beiden Roboter rein elektrisch angetrieben. Der FD20 kann dank seiner fest installierten Solarzellen sogar rund um die Uhr arbeiten.

Autonome Feldroboter – Der Farmdroid FD20 in einem von ihm ausgesäten Maisfeld. Mit seinen Solarzellen kann er ununterbrochen arbeiten.

Anhand der Ergebnisse, die aus dem SoilRob-Projekt resultieren, soll abgeschätzt werden, welche Vorteile eine Bearbeitung mit Feldrobotern gegenüber der klassischen Bewirtschaftung mit herkömmlichen Landmaschinen für die Bodengesundheit bringen kann. Neben den praktischen Versuchen soll auch ein Digitaler Zwilling der Landschaftsexperimente im Landwirtschafts-Simulator implementiert werden. Diese digitale Umgebung soll als Basis für die Modellierung der Einflüsse der Feldroboter auf verschiedene Bodenparameter dienen. Die mit Hilfe dieser Modelle gewonnenen Daten sollen dann Prognosen über die untersuchten Veränderungen im Boden erlauben und daraus Empfehlungen für den optimierten Einsatz von Feldrobotern abgeleitet werden. Somit steht SoilRob an der Schnittstelle von Landwirtschaft und Digitalisierung und kann den Weg für eine digitale und nachhaltige Zukunft (der Landwirtschaft) ebenen.