Roboter für die Landwirtschaft: Studenten üben

Der Campingplatz stemmt sich gegen Platzregen, Traktoren treten zur Parade an, und Männer in Lederhosen begutachten futuristische Maschinen. Dahinter wehen die Fahnen der Landtechnikbranche, 13.400 Besucher aus 48 Ländern sind gekommen. Das deutsche Glastonbury heißt „DLG-Feldtage – Das Festival des Pflanzenbaus“. Der Geheimtipp auf der Nebenbühne: Farm Robotix, die Zukunftsvision der Landtechnik. Damit jene ans Laufen kommt, fahren sich an deren Seitenrand Studenten mit ihren Agrarrobotern schon mal warm.Dieser Wettbewerb namens „Field Robot Event“ gehört seit 2003 zum Rahmenprogramm der alle zwei Jahre stattfindenden DLG-Feldtage. Dieses Jahr kämpfen 16 Teams aus der ganzen Welt um Ruhm und Ehre. Man hört Chinesisch, Niederländisch, Deutsch, Italienisch und Englisch von den rund 150 Teilnehmern. In einem Zelt sitzen dicht gedrängt junge Menschen an Laptops, der Kabelsalat sieht aus, als gäbe es keinen Weg, ihn irgendwann wieder zu entwirren. Auch ein 3D-Drucker soll hier stehen, heraus sticht er nicht, dafür ist das Zelt zu voll.Die Disziplinen an einen Tisch bringenChristopher Sieh läuft zu einem Jurymitglied und legt Beschwerde ein. Die Erfindung einer konkurrierenden Gruppe kämpft mit dem einfallenden Sonnenlicht, die Sensorik macht Probleme. Der Roboter soll in einer kleinen Parzelle Mais verschiedene Insekten detektieren, winzige Plastiktierchen aus dem Internet, für die Zuschauer markiert mit Bildern an schmalen Stöcken. Ganz pragmatisch schützen die Studenten die Maschine mit dem Pavillon, der ihnen vor drei Minuten noch Schatten gespendet hat.Ein fragwürdiger Vorteil, findet Sieh, Schwierigkeiten mit dem Sonnenlicht hätten schließlich alle Teams. Als der gegnerische Roboter die Aufgabe trotzdem nicht schafft, winkt er ab. Die Aufregung war umsonst. Viel zu befürchten hat Sieh nicht. Die Osnabotics, so heißt der Verein, dem er stellvertretend vorsitzt, haben zwei der vier Wettbewerbe mit ihren Robotern Acorn und Bcorn bereits gewonnen.Hinter den Osnabotics stehen 22 Studenten verschiedener Fachbereiche der Hochschule und der Universität Osnabrück.Daniel PilarForscher der Universität Wageningen in den Niederlanden begannen 2003 damit, unterschiedliche Fachbereiche auf spielerische Weise zusammenzubringen. „Man muss sich mal 23 Jahre zurückversetzen: Damals hat noch keiner in der Landtechnik über Robotik gesprochen“, sagt Jan Schattenberg, stellvertretender Leiter des Instituts für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge an der Technischen Universität Braunschweig. Er hat 2005 zum ersten Mal am Field Robot Event teilgenommen, damals noch als wissenschaftlicher Mitarbeiter. Heute organisiert Schattenberg die Veranstaltung mit.Von den Informatikern und Naturwissenschaften über die Agrartechniker bis hin zu den Maschinenbauern: Dass alle an einem Tisch sitzen für ein Landtechnikprojekt, war damals noch ungewöhnlich. Heute organisiert Schattenberg die Veranstaltung mit. Sein eigenes Team der TU Braunschweig heißt Fred, kurz für Field Robot Event Design Team. Ob es gewinnt oder verliert, sieht Schattenberg gelassen. Es gehe um Teamarbeit, darum, Maschinen ganzheitlich zu denken, auf den Punkt fertig zu werden und den jeweils anderen mit seinen Stärken und Schwächen einzubinden. Aber auch darum, die Theorie aus dem Studium frühzeitig in die Praxis umzusetzen.Mehrere Parzellen mit halbhohen Maispflanzen säumen den Weg. In jeder trainieren Teilnehmer ihre Roboter. Die vier Aufgaben: zuerst Navigation ohne GPS, in geraden Linien zwischen den Pflanzen, danach in einem geschwungenen Feld. Es folgt die Detektion von kranken Gewächsen, simuliert durch Jutebeutel. Zuletzt müssen sie Tierfiguren identifizieren, darunter Marienkäfer und Bienen, dann folgt eine Runde „Freestyle“, zu deren Zweck die Gruppen eine landwirtschaftliche Problemstellung finden und eine Lösung entwickeln sollen.Es geht um Ruhm und EhreDie Osnabrücker haben zwei Roboter mitgebracht, den Bcorn und den Acorn. Die Studenten üben zu Hause in einer eigenen Maisparzelle. Sie haben mehrere KI-Modelle für verschiedene Pflanzenhöhen und Bedingungen trainiert, die zusammen mit der Sensorik zum Sieg führen sollen. Der Acorn wurde fünf Jahre lang von dem Zusammenschluss aus Studenten der dortigen Hochschule und Universität entwickelt. Daraus ist mit der Zeit ein Verein entstanden, der in diesem Jahr seinen ersten Auftritt feiert. Und das äußerst erfolgreich: Nach den Feldtagen meldet sich Christopher Sieh mit einer Mail – sie hätten die vier ersten Aufgaben gewonnen und Platz eins in der Gesamtwertung sicher.Die Herangehensweise an die Aufgaben variiert. Das Osnabrücker Team hat Acorn, den Hauptroboter für drei der vier Aufgaben, mit einem 3D-Laser-Scanner versehen, der die umliegenden Pflanzen erkennt und den Weg herausfiltert. An den Seiten besitzt der Acorn zwei Tiefenkameras an der linken und rechten Seite, die durch einen Blinker anzeigen, ob das Gewächs beschädigt ist. Der Roboter sendet die Daten an den Computer, um die kranken Pflanzen zu kartografieren. Auch die Insekten findet er auf diese Weise, jedem ist eine eigene Farbe zugewiesen.Die eigens angelegten Maisparzellen stellen für den Acorn keine Schwierigkeit dar.Daniel PilarDer Bcorn dient der Unkrautentfernung, er kann mit seinen Kameras 270 Grad des Umfelds abdecken. In einem abgesteckten Feld muss er rote Plättchen finden. Orientierung geben Pfähle mit reflektierenden Aufklebern. Der Roboter bohrt, wenn alles glattgeht, direkt neben dem Plättchen in den Boden, will also das simulierte Unkraut präzise an der Wurzel erwischen.„Die Studenten sitzen hier teilweise bis nachts um zwei“, sagt Jan Schattenberg. Während nebenan auf dem Festivalgelände die Party im vollen Gang ist, wird in der Enklave des Field Robot Events getestet und getüftelt. Der Spaß am Tag darf nicht fehlen, des Nachts sucht der ein oder andere auch mal die Musik, dennoch packt die Gruppen der heilige Ernst. Hinter den Projekten steckt kein kommerzieller Gedanke, die Konzepte dienen dem Lernerfolg, nicht der Monetarisierung durch Weiterverkauf oder Gründung.Die Branche denkt umAuf landwirtschaftlichen Messen wie den DLG-Feldtagen sind Roboter heute nicht mehr wegzudenken. Sie ziehen die Menschen an, das Interesse ist groß. Den Landwirten fehlen Fachkräfte, die Arbeitsbedingungen werden nicht leichter und der Kostendruck höher. Autonom fahrende Maschinen, die präzise Feldarbeit erledigen, während der Besitzer sich anderen Aufgaben widmet, locken die Kundschaft. Noch scheuen viele die Investitionen, die vergangenen Jahre waren hart.Die Landtechnikhersteller richten traditionelle Maschinen in der Entwicklung bereits zunehmend nach den Schlagworten Autonomie und Robotik aus. Bisher sind es jedoch vor allem Start-ups, die Roboter entwickeln und auf den Markt bringen. Vielleicht ist in Zukunft auch ein Gründer dabei, der seine ersten Schritte auf dem Field Robot Event gemacht hat.