Laser verbrüht das Unkraut

Der Jätroboter von Caterra soll künftig teures Handjäten in Biogemüse ersetzen. In diesem Frühling stehen zehn Geräte im Einsatz. 

Unkraut wächst oft schneller als frisch gesäte Karotten. Gerade im biologischen Landbau heisst das: stundenlanges Jäten von Hand. Je nach Grad der Verunkrautung sind das pro Hektar zwischen 80 und 350 Stunden und geht so schnell in die Tausenden von Franken. Hier kommt der kleine, autonome Laserroboter des Schweizer Start-Ups Caterra ins Spiel. Eine sensible Kamera unterscheidet zwischen Karotte und Unkraut und eliminiert letzteres im Keimblattstadium mit einem gezielten Laserstrahl. «Dank dieser Bekämpfung im frühen Stadium sinken die Kosten für die gesamte Jäterei deutlich», erklärt Aurel Neff. Er ist Co-Gründer des Spin-Offs, das aus der ETH Zürich hervorgegangen ist. Das 12-köpfige Team ist seit Dezember im Gebäude der Forschungsstation für Pflanzenwissenschaften der ETH Zürich in Lindau ZH untergebracht. Dort arbeiteten die Spezialistinnen und Spezialisten im Winter intensiv an der dritten Generation der elektrischen Roboter-Plattform «Rover». Der neue Typ «Grasshopper» wird ab diesem Frühling auf den Feldern unterwegs sein. Technisch verfeinert aufgrund von in zwei intensiven Praxis-Jahren gewonnenen Erkenntnissen. Zudem erfüllt das Gerät jetzt sämtliche Sicherheitsnormen, welche insbesondere das autonome Fahren mit GPS und die Verwendung des Lasers betreffen.

Einsatz in Lohnjäterei

Für einen funktionierenden Algorithmus braucht der «Grasshopper» Tausende von Bildern, welche der Software helfen, das Unkraut zuverlässig zu erkennen. Bei den Karotten und Zwiebeln könne der Roboter mit seinem Laser bereits ziemlich gut mit einer durchschnittlichen menschlichen Jätleistung mithalten, erklärt Aurel Neff. Ab diesem Frühling hat Caterra zehn Geräte von «Grasshopper» kostenpflichtig im Einsatz. «Die Zahlungsbereitschaft der Kundschaft und deren Bereitschaft, die Risiken mit uns zu teilen, zeigt uns, dass wir auf dem richtigen Weg sind.» Stefan Brunner aus Spins mietet drei Geräte. Der regenerative Biogemüsegärtner betreibt eine kommerzielle Lohnjäterei. Sind bei ihm nun anstatt die bemannten Jätferraris künftig nur noch Roboter auf den Karottenfelder unterwegs? «Eher nein», winkt er ab. Diese seien als Ergänzung zur bestehenden Jät-Truppe vorgesehen. «Ich rechne damit, dass der Roboter zwei Drittel des Unkrauts im kleinen Stadium erwischt und die Leute nachher nur noch den gewachsenen Rest von Hand jätet», erklärt er. Das Total an teuren Jätstunden sollte damit deutlich sinken. Ein Vorteil des «Grasshopper» sei zudem, dass er auch in der Nacht arbeite. «Er muss so viele Stunden wie möglich laufen, damit er für mich rentiert.» Der Standardpreis für die Saisonmiete liegt bei 60’000 Franken pro Gerät. «Aber nur wenn es die vorgesehenen Leistungen erfüllt», präzisiert Aurel Neff.  

Zahlende Kunden sind bestes Argument

Aurel Neff spricht vom Eintritt in eine neue Pilotphase. «Der Roboter soll sich so gut auf den Feldern bewähren, dass die Kundschaft die Miete verlängert.» Dafür investiert Caterra nicht nur viel in die Entwicklung der Technik, sondern auch in den Support. Wenn Teile kaputt gehen, garantiert das Unternehmen eine schnelle Reparatur oder den Austausch vor Ort. Das gilt beispielsweise auch für Genf, wo Biogemüsegärtner Alexandre Vuillod von Bio Saveurs Sàrl in Charrot in Zusammenarbeit mit der Westschweizer Beratungsorganisation Office Technique Maraîcher Sàrl (OTM) ein Gerät gemietet hat. Er will den Roboter bei sich auf dem Biogemüsebaubetrieb neben Karotten auch in Randen und Spinat einsetzen. «Wenn es dafür schon eine Schweizer Lösung gibt, dann sollte man diese auch unterstützen», sagt Vuillod. Die OTM begleitet den Einsatz auf technischer Ebene. Sie wolle in diesem Jahr für ihre Mitglieder vor allem herausfinden, wie gut das Konzept in der Praxis funktioniere, sagt Martin Lucidarme auf Anfrage.

Bio Suisse will Richtlinien anpassen

Mit dem LaserWeeder von Carbon Robotics ist in der Schweiz noch ein zweiter Typ von Laserjäter unterwegs. Die Bio Suisse Richtlinien lassen den Einsatz der Laser-Technologie gegen Unkraut zurzeit noch nicht zu. Die beiden Geräte sind deshalb mit einer Ausnahmebewilligung unterwegs. Die Markenkommission Anbau (MKA) hat aber eine Anpassung der Richtlinien in die Wege geleitet. Nach reiflicher Überprüfung, Gesprächen mit unabhängigen Experten sowie Vorort-Besichtigungen sei die MKA zum Schluss gekommen, dass die Technologie mit dem biologischen Anbau vereinbar sei, erklärt MKA-Präsident Thomas Wiedmer.  «Der Laser funktioniert sehr selektiv und tangiert den Boden höchstens an der Oberfläche.» Die angepassten Richtlinien sollen künftig allgemein die Anwendung von physikalischen Technologien zur Unkrautbekämpfung regeln. Es soll eine Positivliste gelten, welche die zugelassenen Technologien aufführt. Die Delegiertenversammlung muss die Anpassung dieses Grundsatzes verabschieden. Die Weisung mit der Positivliste muss noch das Vernehmlassungsverfahren der Mitgliederorganisationen von Bio Suisse durchlaufen. Gehen nicht mehr als drei Einwände ein, gilt sie ab 2026.

Der Laser-Jätroboter von Caterra – Fährt autonom Tag und Nacht – GPS- und Kamera-Technologie – Gewicht: 300 – 400 kg (abhängig von Anzahl Batterien) – 1.5 und 1.8 m Radabstand, 0.2 m Fahrspurbreite – Flächenleistung (abhängig von Unkrautdruck und Anzahl Laser): 0.2 – 0.5 ha / Tag – Versionen für Beet und Dämme – Batteriekapazität: 16-24 Stunden – Transport mittels Dreipunktaufhängung oder Anhänger – Überwachung und Steuerung online über Internetportal – Laservorhang und Laserschutz gegen Schädigungen von Augen oder Haut. www.caterra.org

Was macht der Laser auf dem Feld? Die Kameras des «Grasshopper» identifizieren mit Hilfe der Software die unerwünschte Pflanze und lösen einen Laserstrahl der Kategorie 4 gezielt und präzis dorthin aus. Ideal ist die Bekämpfung des Unkrauts im Keim- bis Zweiblattstadium. Der Strahl mit dem gebündelten Licht führt zum Aufplatzen der Pflanzenzelle, die austrocknet und abstirbt. Die Unkrautbekämpfung per Laser erfolgt oberflächlich ohne Bodenbewegung und schädigt nach zurzeit bekannten Erkenntnissen keine weiteren Organismen im Boden.