Roboterprototyp pflückt Gewürzgurken, Bild: Echord

Der Prototyp des Gurkensammelroboter Catch (Cucumber Gathering – Green Field Experiments) wurde insbesondere für die Ernte von Einlegegürkchen konzipiert. Bild: Echord

Portrait von Dragoljub Surdilovic, Bild: Fraunhofer IPK
Dragoljub Surdilovic arbeitet am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik. Bild: Fraunhofer IPK

Catch ist nur einer von mehreren Ernte-Robotern, die entweder vor Kurzem auf den Markt kamen oder demnächst marktreif werden sollen, darunter Spargel-, Erdbeer- und Apfelernteroboter. Was glauben Sie: Welche der Systeme haben das Potenzial, sich tatsächlich durchzusetzen, welche sind besonders interessant?

Catch ist ein Prototyp, der in einem relativ kurzen Forschungsprojekt (Dauer 18 Monaten) entwickelt wurde. Nach unseren Informationen sind die Spargelroboter und Erdbeerenroboter auch Prototypen. Am weitesten mit der Entwicklung sind die Apfelernteroboter, die zurzeit für die Einführung auf den Markt in USA und Israel vorbereitet werden. Als marktreife Produkte sollen sie im Jahr 2019 erstmals eingeführt werden. Alle Agrar-Roboter oder Agribots sind sehr interessant, und ihre Entwicklung ist deutlich schwieriger als die der Industrieroboter. Die Hauptschwierigkeiten entstehen durch:

  • variable, nicht vorhersehbare Umgebung
  • nicht standardisierte und auch variierende „Handhabungsobjekte“ – Früchte
  • komplexere Anforderungen an das Pflücken und die Handhabungsprozesse, welche die Qualität der Früchte beeinflussen

Nach unserer Meinung gehört die Gurkenernte, welche die Erkennung von grünen Objekten in einer grünen und gedeckten Umgebung verlangt, zu den schwierigsten und am herausforderndsten Aufgaben. Die Spargel-Ernte ist auch ein sehr komplexer Prozess, der ein präzises zeitgenaues Einstechen und Schneiden von unterirdischen Früchten verlangt.

Die Catch-Entwicklung verlangt weitere Erforschungen und Verbesserungen, voraussichtlich noch zwei bis drei Jahre. Die Erkennung und Abtrennung von Gurken soll noch verbessert werden, um ein effizientes, marktreifes Produkt anzubieten, wofür sehr große Interesse und wegen mangelnder Arbeitskräfte sehr großer Bedarf bestehen.

Alles deutet darauf hin, dass die Landwirtschaft in Zukunft stark automatisiert ablaufen wird. Wie lange, würden Sie sagen, dauert es noch, bis automatisierte Maschinen tatsächlich in relevantem Umfang Erntehelfer ersetzen?

Automatisierung in der Landwirtschaft stellt ein sehr wichtiges Thema dar. Darin sind viele Prozesse beinhaltet, nicht nur die Ernte, wie zum Beispiel Precision Farming, Big Data Management und so weiter. Besonders kritisch sind Ernte-Prozesse. Das Interesse an dieser meist saisonalen, kurzfristigen und schweren Arbeit ist gering, deshalb mangelt es an Arbeitskräften. Das stellt ein globales Problem dar, sowohl in entwickelten als auch in Schwellen- und anderen Ländern. Der Bedarf an guten und gesunden landwirtschaftlichen Produkten steigt enorm. Die Hochleistungsmaschinen für Massen-Produkte sind schon vorhanden, aber die Robotersysteme, welche die fehlenden menschlichen Arbeiter ersetzen, sind noch in der Entwicklung. Wir erwarten, dass schon im nächsten Jahr erste Roboter als Erntehelfer eingesetzt werden und dass diese Einführung zur weiteren Erforschung und Entwicklung deutlich beitragen wird.

Haben Sie bereits Kontakt mit Landwirten aufgenommen? Wie ist das Interesse der potenziellen Käufer?

Wir hatten die ganze Zeit sehr gute Kontakte mit Landwirten und Herstellern von Einlegegurken, auch mit Entwicklern von Gurkenfliegern aus Deutschland, sowie Entwicklern von Samen und neuen Gurkensorten. Eine enge Zusammenarbeit mit diesen Gruppen ist unabdingbar und sehr wichtig für die Entwicklung. Wir hatten zwei Workshops mit Landwirten und Industrieherstellern in der Winterzeit in Berlin am Fraunhofer IPK und haben dabei sehr intensiv diskutiert und auch kritische Meinungen gehört. Viele Teilnehmer waren aus Bayern gekommen. Sie haben die Bereitschaft geäußert, unser Projekt auch finanziell zu unterstützen, was leider durch die komplexe Organisation relativ langsam und insofern nicht optimal ist.

Hersteller von konventionellen Gurkenerntemaschinen beobachten Ihre Forschungsarbeit vermutlich mit Sorge. Oder gibt es im Gegenteil von dieser Seite Interesse, den Roboter sozusagen als Komponente in die Maschine zu integrieren?

Die hochproduktiven Maschinen, die ganze Gurkenfelder „absaugen“, sind nur in den USA im Einsatz und sind nicht geeignet für europäische Gurken-Sorten, die während einer Saison in mehreren Etappen wachsen. Die einzigen Maschinen in Europa sind Gurkenflieger, und die Hersteller wissen sehr gut um die Problematik mit der schweren Arbeit der Erntehelfer, die die ganze Zeit auf den Plattformen liegen. Diese haben unsere Projektarbeit aktiv begleitet und sind sehr interessiert daran, die Arbeiter mit Roboterarmen soweit wie möglich zu ersetzen. Unser ganzer Entwurf des zweiarmigen Leichtbauroboters geht von so einem Szenario aus.