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Mit Laser gegen Unkraut

Das Start-up Caterra baut einen Jätroboter, der autonom auf den Gemüsefeldern herumfährt, und dort mit Laser gegen das Unkraut vorgeht. Damit sollen Gemüsebaubetriebe künftig die hohen Kosten für das Jäten von Hand reduzieren können.

Die Ingenieure Manuel Stram und Aurel Neff diesen Sommer bei Tests auf einem Karottenfeld.
Die Ingenieure Manuel Stram (links) und Aurel Neff diesen Sommer bei Tests auf einem Karottenfeld.

Auf Feldern mit Biokarotten sind Jät-Trupps gerade in der ersten Wachstums-Phase je nach Grad der Verunkrautung zwischen 80 und 350 Stunden pro Hektare unterwegs. Das ist nicht nur teuer, sondern bindet auch viel Personal auf einmal. Der autonome Laser-Roboter von Caterra soll das ändern. Mit ihrem aus einem ETH Spinn-off entstandenen Start-up wollen der Maschinenbau-Ingenieur Aurel Neff und der Elektrotechniker Patrick Barton das teure Handjäten ersetzen. Dabei hegen sie hohe Ambitionen: «Wir wollen diese Kosten nicht nur eins zu eins ersetzen, sondern sogar massiv reduzieren», sagt Aurel Neff. 

Und; wie sieht diese Wunderwaffe nun aus? Der «Dragonfly» wiegt weniger als 100 Kilogramm und fährt elektrisch sowie GPS-gesteuert auf vier FatBike-Rädern über die Karottendämme. Er ist ausgerüstet mit Kameras zur Identifizierung von Unkraut und dem Laser, der diesem mit einem gezielten Strahl den Garaus macht. 

Der Laserstrahl zerstört das winzige Unkraut neben den frisch gekeimten Karotten.
Der Laserstrahl zerstört das winzige Unkraut neben den frisch gekeimten Karotten.

Zwei Hektaren pro Tag als Ziel

Bei einer Testfahrt in diesem Sommer auf einem Karottenfeld in der Nähe des Flughafens Zürich ist der aktuellste Prototyp von Caterra noch langsam unterwegs. «Es geht in dieser Phase vor allem darum, die Software soweit zu bringen, dass die Kameras die gekeimten Karotten zuverlässig vom Unkraut unterscheiden können», erklärt Neff. Und dazu brauche es vor allem viele Bilder, genauer gesagt: Zehntausende von Bildern. Deshalb sind auf Gemüsefeldern in anderen Regionen vier weitere «Dragonflys» unterwegs, die nur mit Kameras und ohne Laser ausgerüstet sind. Sie fotografieren alle möglichen Blattformen, Bodenstrukturen, Farben. Und was es eben noch so braucht, um die Software zu «füttern» und einen funktionierenden Algorithmus schaffen zu können.

Ziel sei es, dass nur ein bis zwei Prozent der Karotten dem Laser zum Opfer fallen. «Das wären viel weniger, als heute beim Handjäten verloren geht», so Neff. Obwohl dieser Wert noch nicht erreicht wird, ist er zufrieden damit, wie zuverlässig der Laser grundsätzlich bereits funktioniert. Das zeigt auch der Blick auf den Laptop-Bildschirm, der die Treffer in Echtzeit aufzeichnet. 

Über den Winter arbeiten fünf festangestellten Ingenieure und weitere Teilzeitangestellte von Caterra nun am Feintuning der Software, an baulichen Anpassungen zur Stabilisierung des Gefährts und sie schrauben an der Geschwindigkeit. Das langfristige Ziel ist eine Tagesleistung von zwei Hektaren inklusive dem Arbeiten in der Nacht.

Langfristig denkende Partner gesucht

Das Interesse in der Gemüsebranche am handlichen Laserroboter ist gross. Mit Rathgeb Bioprodukte AG konnte ein namhafter Entwicklungspartner gewonnen werden, der Gemüseflächen als Testplattform zur Verfügung stellt. Viele Gemüsegärtner fragten nach, wie man die Entwicklung beschleunigen könne, sagt Neff. Die Antwort ist jeweils klar: Je mehr Testparzellen für die Bildaufnahmen zur Verfügung stehen, desto besser. 

Der Jätroboter von Caterra soll künftig zwei Hektaren Karotten pro Tag von Unkraut befreien.
Der Jätroboter von Caterra soll künftig zwei Hektaren Karotten pro Tag von Unkraut befreien.

Das Start-up Caterra fokussiert sich auf den Schweizer Markt, auch weil hier das Lohnniveau hoch ist. Zum anderen wollen sie eine kleine und günstige Maschine entwickeln, die sich auch Kleinbetriebe leisten können. Und natürlich geht es nicht nur um Karotten. Die «Rover» mit den Kameras waren bereits in Zuckerrüben, Mais und in vielen Salaten unterwegs sowie vor allem auch in Zwiebeln. Bis der «Dragonfly» perfekt in den Alltag der Gemüsegärtner passe, brauche es aber noch Zeit. Auf einen Termin zur Serienreife will sich Neff deshalb nicht festlegen. Neff setzt auf langfristige Partnerschaften und Investoren. Trotzdem die Frage: Wo sieht er sich mit Caterra in zehn Jahren? «Unser Traum ist es, dass man dann anstatt Jätmannschaften unsere Roboter auf den Gemüsefeldern herumfahren sieht.» 

www.caterra.org

Veröffentlicht in Blog

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