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KI hilft beim Monitoring und bei der Ernte von Erdbeeren

Nachhaltiger, ressourcenschonender Pflanzenanbau mit weniger Chemikalien prägt die Zukunft der Landwirtschaft. Dabei spielen Robotik und künstliche Intelligenz eine wichtige Rolle. Ein Beispiel dafür ist Fravebot. Auf dem Familienbetrieb Ráječek in Brünn unterstützen die Roboter die Überwachung der Pflanzen und die Ernte von Erdbeeren.

Von der Pflanze im Gewächshaus bis zur reifen Erdbeere im Supermarkt sind zahlreiche Arbeitsschritte erforderlich. Viele davon erfolgen noch immer von Hand. Doch das ändert sich. Der Familienbetrieb Ráječek setzt auf Robotik, um die Erdbeerernte effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Dafür kommen zwei spezialisierte Robotertypen zum Einsatz:

  • Fravebot Scout überwacht den Gesundheitszustand und den Reifegrad der Pflanzen.
  • Fravebot Harvestor erntet die reifen Früchte.

„Die Aufteilung der Aufgaben auf zwei spezialisierte Robotertypen bietet viele Vorteile", erklärt Vratislav Beneš, Gründer und Chef Konstrukteur von Fravebot. „Die Scouts bewegen sich schnell durch die Gewächshäuser und erfassen kontinuierlich Daten über die Pflanzen. Würden sie zusätzlich Ernteaufgaben übernehmen, würde das ihre Effizienz deutlich verringern. Die Ernteroboter hingegen kommen gezielt dort zum Einsatz, wo tatsächlich geerntet werden muss."

Der Name Fravebot steht für „Fruit and Vegetable Robot". Im Team wird der Roboter jedoch liebevoll „Franta" genannt. An seiner Entwicklung waren auch Studierende der Technische Universität Brünn sowie der Mendel-Universität in Brünn beteiligt.

Digitale Zwillinge für die Landwirtschaft

Neben den Robotern spielt auf der Ráječek Farm eine weitere Technologie eine zentrale Rolle: die digitale Zwillingsumgebung von NVIDIA. Sie dient dazu, die künstliche Intelligenz der Roboter zu entwickeln, zu simulieren und für den Einsatz im Gewächshaus zu trainieren.

Mithilfe digitaler Abbilder von Pflanzen und Früchten im NVIDIA Omniverse lernen die Roboter, Krankheiten und Schädlinge in der realen Umgebung zu erkennen. Die offene digitale Business-Plattform Siemens Xcelerator schafft hierbei die Verbindung zwischen realer und digitaler Welt.

Moderne Simulationswerkzeuge ermöglichen es zudem, physikalische Eigenschaften wie das Gewicht von Erdbeeren realitätsnah abzubilden. Dadurch lassen sich die neuronalen Netze der Roboter bereits in der virtuellen Umgebung trainieren, lange bevor sie im Gewächshaus zum Einsatz kommen.

Das beschleunigt die Entwicklung der Roboter erheblich und senkt gleichzeitig die Kosten.

„Genau darin liegt aus meiner Sicht der Schlüssel zum Erfolg: Nicht nur die Robotik selbst ist entscheidend, sondern auch die Datenanalyse und benutzerfreundliche Anwendungen für die Pflanzenzüchter“, sagt Matěj Sklenář, Mitinhaber der Ráječek Farm und Leiter des hydroponischen Anbaus.

Eine umfangreiche Technologiebibliothek vereinfacht zudem die Programmierung und Steuerung der Roboter. So rücken reale und digitale Welt immer näher zusammen und innovative Lösungen lassen sich schneller in die Praxis bringen.

Dezember 2023
Kontakt: Radek Hofirek

Farma Ráječek Jahody.

Travebot Scout überwacht die Gesundheit und den Reifegrad der Pflanzen.

Showcasing Siemens technology inside, a robotic unit moves on rails for ideal navigation.

Travebot Harvestor pflückt das Obst.

The robots are equipped with Simatic S7-1500 controller and other Siemens technologies.

Die Roboter sind mit einer Simatic S7-1500-Steuerung und anderen Siemens-Technologien ausgestattet.

Colorful hot air balloons floating in a clear blue sky above a green landscape

Das Projekt entstand in Zusammenarbeit von Siemens, dem Familienbetrieb Ráječek und Fravebot. Im Bild von links: Radek Hofírek, Product Manager bei Siemens Digital Industries in Tschechien, Matěj Sklenář, Mitinhaber der Ráječek Farm und Leiter des hydroponischen Anbaus, sowie Vratislav Beneš, Gründer und CEO von Fravebot.