27.07.2005

Neue Osnabrücker Zeitung/ Neue OZ

Eine in der Entwicklungsphase befindliche Zykloidenhacke soll demnächst Unkraut zwischen den Pflanzen dank eines " Multisensorsystems" erkennen und entfernen. Damit soll langfristig die chemische Keule verdrängt werden. In der FH wurde diese Hacke in Zusammenarbeit des Fachbereichs Sensorik, der das Multisensorsystem entwickelte, des Fachbereichs Maschinenbau und den Agrarwissenschaftlern gefertigt. Industriepartner des Projektes waren die Amazonen-Werke in Hasbergen.

" Blick in die Zukunft - Herbert, die Maispflanze" ist eine Geschichte, in der erzählt wird, wie diese Querhacke dereinst optimal eingesetzt wird.

Der Kommentar " FH-Querhacke - Revolution auf dem Acker?" zeigt nochmals die Dringlichkeit auf, ohne Pestizide Ackerbau zu betreiben.

Quergehackt: Mit dem Sensor gegen Unkraut

Innovation der Fachhochschule Osnabrück

Osnabrück

Die Fachhochschule Osnabrück entwickelte in einem interdisziplinären Forschungsprojekt eine sensorgesteuerte Querhacke, die der automatischen Entfernung von Unkraut ohne die Verwendung von Herbiziden dient

Seit einigen Jahren arbeitet die Fachhochschule Osnabrück an einer von einem Bastler erfundenen " Querhacke". Im Gegensatz zu den herkömmlichen Hacken, die derzeit in der Landwirtschaft im Einsatz sind, arbeitet diese Hacke auch zwischen den Pflanzen. Dieses wird durch die Drehbewegung der kreisförmig angebrachten Zinken bei gleichzeitiger Vorwärtsbewegung erreicht. Da die Zinken dabei eine Zykloidenbahn beschreiben (siehe Zeichnung), bezeichnet man die Hacke als Zykloidenhacke. Nun kann man sich vorstellen, dass ein bloßes Rotieren von Hackelementen dazu fuhren würde, dass fälschlicherweise auch Nutzpflanzen ausgehackt werden. Um dieses zu verhindern, kommt ein so genanntes " Multisensorsystem" zum Einsatz. Das funktioniert folgendermaßen: Verschiedene Sensoren arbeiten zusammen, um ein möglichst genaues Gesamtinformationsbild einer Pflanze zu erstellen. Dabei werden zum Beispiel Größe, Form und Farbe berücksichtigt und mit den eingespeicherten Daten z.B. einer jungen Maispflanze verglichen. Stimmen die Daten nicht überein, so wird die Pflanze, die dann keine Maispflanze ist, herausgerissen.

Eine kleine Geschichte über ein Multisensorsystem:

Das Auge sagte eines Tages: " Ich sehe einen schönen Berg." Das Ohr lauschte und sagte: " Wo ist ein Berg? ich höre keinen." Die Nase sagte: " Ich rieche nichts. Da ist kein Berg." Die anderen diskutierten weiter und kamen zu dem Schluss: " Mit dem Auge stimmt etwas nicht."

Eine weitere Besonderheit bei der Entwicklung dieser Hacke war die interdisziplinäre Zusammenarbeit dreier Fachbereiche. Der Fachbereich Sensorik entwickelte dabei das Multisensorsystem unter der Leitung von Prof. Dr. Arno Ruckeishausen. Vom Fachbereich Maschinenbau wurde unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Naescher und Prof. Dr.-Ing. Eberhard Wi-ßerodt zum Beispiel das Hackinstrument entwickelt. Von den Agrarwissenschaftlern, deren Part von Prof. Dr. sc. agr. Dipl.-Ing. Dieter Trautz geleitet wurde, kamen die Informationen zu Pflanzen, die zur Unterscheidung von Nutz-und Unkraut verwendet wurden. Die Amazonen-Werke in Hasbergen fungierten als Industriepartner des Projektes.

Zwar kann man die Querhacke im Moment noch nicht per Katalog bestellen, aber ein Prototyp war bereits im Einsatz und wurde sowohl im Gewächshaus als auch im Freiland getestet. Dabei hat sich gezeigt, dass die Querhacke in Reihenkulturen besonders wertvolle Arbeit leisten kann. Die Öko-Landwirtschaft erwartet mit Interesse eine Weiterentwicklung der Hacke, denn die Unkräuter zwischen den Pflanzen können die Bio-Bauern bislang nur sehr arbeitsaufwändig - und damit kostenintensiv - von Hand beseitigen. Das Thema mechanische Unkrautbekämpfung ist - da sind sich Öko-Landwirt Mathias Krause und Prof. Dr. Arno Ruckeishausen einig - " aktueller denn je".

Die Hacke ist im Moment wegen ihrer aufwändigen Entwicklung noch sehr teuer. Außerdem ist sie noch nicht marktreif, sie wird in nächster Zeit besonders in Bezug auf Robustheit und verschiedene Typen von Hackorganen weiterentwickelt.

Die FH Osnabrück hofft, dass nach Abschluss der Entwicklungsarbeit eine Firma die Querhacke produziert.

Lennard Bredenkamp, Hendrik Grabowskl, Konstantin Hobuß und Mina Niehage

Blick in die Zukunft

Herbert, die Maispflanze

Es ist noch früh am Morgen, Tau glänzt auf den Blättern der Maispflanzen, die in Reih und Glied einem neuen Tag entgegensehen. Die morgendliche Idylle unterscheidet sich auch im Jahr 2011, das wir jetzt schreiben, kaum vom Anblick eines Feldes in der Morgensonne zu früheren Zeiten. Der geneigte Betrachter bemerkt, dass sich auch jetzt in der hoch technisierten Welt ebenso wenig die Vielfalt der Kräuter geändert hat, die neben den eigentlichen Nutzpflanzen die Äcker bevölkern.

Mit Argwohn betrachtet Herbert, die junge Maispflanze, die grünen Pflanzen, die um ihn herum stehen: Überall Unkraut, welches ihn teilweise schon überragt! Das macht ihm etwas Sorgen, er ist recht klein und etwas blass, also eher unterentwickelt. Die Sonne steht inzwischen höher am Himmel, von weitem nähert sich ein Traktor. Hinten befestigt ist eine große Querhackvorrichtung mit mehreren rotierenden Hacken, die zwischen jungen Nutzpflanzen (welche einzeln stehen, wie Herbert und seine Freunde) effizient Beikraut entfernen. Besonders gut gefällt Herbert das Multisensorsystem dieser Querhacke, das alle Daten über Größe, Farbe, Form usw. einer Pflanze registrieren und - gekoppelt an ein auf GPS basierendes System - mit der genauen Position der Pflanzen zusammenführen kann. Konnte die Hacke früher nur zwischen gewollter und ungewollter Pflanze unterscheiden, weiß der Landwirt heute dadurch, dass die Sensormessungen gespeichert werden, genau, welche seiner Pflanzen gezielter Förderung bedarf. Gerade fährt der Trecker vorbei. Verschiedene Sensoren haben Herbert erkannt, alle seine Daten registriert und zur Speicherung geleitet; der GPS-Empfänger liefert die passende Position dazu. Man weiß nun, das ist Herbert. Neben Herbert steht Susi, eine stattliche große Maispflanze. Sie braucht sich um ihre Entwicklung nicht solche Sorgen zu machen wie Herbert. Das Unkraut ist weg - Herbert geht es schon gleich besser. Er genießt einen sonnigen Tag. Drei Tage später fährt der Bauer wiederüber das Feld. Diesmal hat er eine Düngemaschine dabei. Registriert der Sensor, dass Herbert erreicht wurde, gibt er den Befehl, exakt die von Herbert benötigte Düngemenge abzustoßen. Susi bekommt weniger als Herbert. Aber der muss ja noch mehr wachsen.

Lennard Bredenkamp

FH-Querhacke

Revolution auf dem Acker?

Von Lennard Bredenkamp, Hendrik Crabowski, Konstantin Hobuß, Mina Niehage

Die Forschungsarbeit, die die FH Osnabrück in den letzten Jahren in die Entwicklung der Querhacke investiert hat, könnte sich für die Landwirtschaft, aber auch für die Verbraucher gelohnt haben. Die Querhacke stellt nämlich einen Lösungsansatz dar, der zur Vereinfachung der Unkrautbekämpfung in der Landwirtschaft beitragen kann.

Wie viel Chemie verträgt der Mensch? Mit der Nahrung nimmt der Verbraucher täglich mehr Giftstoffe zu sich, als er denkt. Die giftigen Chemikalien, die in der konventionellen Landwirtschaft verwendet werden, um die Unkräuter zu beseitigen und den Ertrag zu optimieren, vergiften nicht nur Tiere und Grundwasser, sondern belasten auch unsere Nahrungsmittel. Und wer die Produkte aus biologischem Anbau bevorzugt, wird wissen, dass dort ein enormer Aufwand betrieben wird, um Felder ohne den Einsatz von Herbiziden von Unkraut zu befreien. Die Querhacke hat das Potenzial, die konventionelle Landwirtschaft in Teilen zu revolutionieren und die Herbizide bei bestimmten Anwendungen zu verbannen. Sie ist mit ihrem Multisensorsystem ein erster Schritt in ein Zeitalter, in dem Pflanzen durch landwirtschaftliche Geräte erkannt werden, und könnte Pflanzen auf einem Feld zu Individuen machen, die alle eigene Bedürfnisse haben - vorausgesetzt, wir unterstützen gemeinsam die Weiterentwicklung dieser Hacke bis zu ihrer Marktreife. Vielleicht ist dies nicht im Interesse der Herbizidproduzenten, aber im Interesse unserer Gesundheit und der Lebensqualität nachfolgender Generationen. Was die Chemie kann, kann die Querhacke auch. Und das, ohne die Umwelt zu schädigen.

EIN PROTOTYP DER QUERHACKE wurde im Gewächshaus getestet. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Hacken, die derzeit im Einsatz sind, arbeitet diese Hacke auch zwischen den Pflanzen.

SENSORSTEUERUNG klappt nicht immer. Mina Niehage