Der Excavator im Zuckerrübenfeld

Steffen Wermers versucht, baumartige Blütenstände maschinell zu entfernen

FH Münster: Der Excavator im Zuckerrübenfeld

Steffen Wermers arbeitet für sein Dissertationsprojekt auf einem Versuchsfeld in Wettringen.

Alle Zuckerrüben bilden Blütenstände und Samen aus. Normalerweise erfolgt das nach dem Winter im zweiten Jahr, also lange nachdem die hiesigen Rüben geerntet sind. Doch einige wenige Pflanzen bilden schon im ersten Jahr die baumartigen Blütenstände mit Samen aus – die sogenannten Schosser. Diese Schosser müssen gezogen werden, das heißt, sie werden vom Feld entfernt – was nach wie vor per Hand passiert. Doch Effizienz ist in der Landwirtschaft gefragt: Wie beseitigt man die Schosser am besten? Chemikalien sind nicht gut für die Umwelt. Handarbeit ist unheimlich mühsam – und setzt man Maschinen ein, besteht die Gefahr, dass die eigentliche Feldfrucht beschädigt wird. Steffen Wermers, Doktorand am Fachbereich Maschinenbau im Labor für Landmaschinentechnik der FH Münster, sucht deshalb nach einer eleganteren Lösung. Der Ingenieur will in seinem Promotionsprojekt eine intelligente Maschine entwickeln, die Schosser auf einem Zuckerrübenfeld selbstständig erkennt und entfernt, die Rüben dabei aber nicht zerstört. Wermers wird bei seinen Forschungsarbeiten vom Pflanzenzüchtungsunternehmen KWS Saat SE & Co. KGaA in Einbeck unterstützt.

„Auf dem Rübenfeld können die wenigen Schosser viele Samen bilden – aus denen im nächsten Jahr Unkrautrüben sprießen können“, erklärt Wermers. „Und sie vermehren sich wie wild: Aus einem Schosser können um die 2.000 Samen entstehen. Das heißt, wenn man es nicht schafft, sie zu entfernen, kann man auf diesem Feld in den nächsten Jahren keine Rüben anbauen, weil sich die Unkrautrüben im ganzen Feld ausbreiten.“ Eine heikle Angelegenheit also, für die Landwirte auf Hilfe hoffen – denn die Beseitigung per Hand raubt viel Zeit, erklärt Wermers. „Deshalb suche ich nun nach einem Weg, sie maschinell zu beseitigen.“

Zunächst hilft da vor allem: ausprobieren. Wermers testet auf einem Versuchsfeld in Wettringen mehrere Ansätze, um zu prüfen, was am besten für die Beseitigung geeignet ist. „Müssen Schosser überhaupt entfernt werden oder reicht es aus, diese hinreichend zu beschädigen?“, erklärt der Ingenieur eine Fragestellung seiner Aufgabe.

Bevor die Beseitigung der Schosser stattfinden kann, muss mit einem Sensor, den Wermers entwickelt, zwischen Zucker- und Unkrautrübe unterschieden werden. „In den letzten Wochen habe ich dazu viele Bilder von den Rüben aufgenommen, um die Künstliche Intelligenz zu füttern. Sie muss erkennen, wie ein Schosser aussieht, und ihn von der Zuckerrübe unterscheiden können.“

Ein Hindernis bei der Forschungsarbeit sind dabei die Jahreszeiten: „Ich muss die passende Vegetationsperiode abpassen“, erklärt Wermers. Die Rüben werden im Oktober geerntet. Deshalb hat er die Sommermonate dazu genutzt, reichlich Daten auf dem Versuchsfeld zu sammeln, die er nun im Herbst und Winter bis zur nächsten Saat im März auswerten kann.

Wermers führt das Dissertationsprojekt unter dem Namen „Technologieplattform zur autonomen Pflanzenentfernung“ (kurz: TAUPE) durch. Die Firma KWS mit Sitz in Einbeck im südlichen Niedersachsen ist der weltweit größte Hersteller für Zuckerrübensaatgut. Das Promotionsprojekt läuft bis Mitte 2024.


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