Blumenkohl automatisch ernten
Handarbeit adé? Das Frauenhofer Institut und private Partner arbeiten an der maschinellen Ernte von Blumenkohl. Und so soll sie funktionieren.
Für die personalintensive Spargelernte gibt es bereits maschinelle Ernteverfahren, nun sollen auch Blumenkohlköpfe mit einem Bruchteil des bisherigen Aufwandes geerntet werden. Was sich so einfach anhört, ist tatsächlich eine echte Herausforderung. Denn Blumenkohl zu ernten, ist eine Wissenschaft für sich. Der weiße Kohlkopf versteckt sich unter mehreren Blättern.
Bisher: jede Pflanze einzeln anfassen
Für die Erntehelfer heißt das: Pflanze für Pflanze die schützenden Blätter zur Seite biegen und entscheiden, ob der Kopf reif ist. Die Prozedur wiederholt sich im Abstand von zwei bis drei Tagen etwa vier- bis fünfmal, bis der letzte Kohlkopf abgeerntet ist. Künftig soll eine Maschine den Blumenkohl ernten – und zwar ebenso selektiv, wie die menschlichen Helfer es tun. Die Maschine trägt den Namen „VitaPanther“: Sie wird von Forschern am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF und dem privaten Unternehmen ai-solution GmbH sowie fünf weiteren Partnern entwickelt.
Ab 2017 soll die Erntemaschine helfen
Ein Prototyp des VitaPanther soll 2017 fertig sein und erprobt werden. Für Landwirte soll die Maschine mehrere Vorteile bringen: Sie erntet die Kohlköpfe wesentlich schneller als Menschen, zudem könnte sie über Nacht arbeiten. Die Wissenschaftler des IFF erforschen und entwickeln die nötige Sensorik und Software, um beispielsweise den Reifegrad des Gemüses oder dessen Größe zu erkennen. Aus den gewonnenen Daten werden klare Hinweise erzeugt: ernten oder stehen lassen. „Wir nutzen einen Effekt, den wir in Voruntersuchungen entdeckt haben: Die Blätter eines reifen Blumenkohls setzen sich biochemisch anders zusammen als diejenigen, die die unreifen Köpfe einhüllen“, erklärt Prof. Udo Seiffert, Leiter der Abteilung „Biosystems Engineering“ am IFF.
Besondere Kamera erkennt Reifegrad
An die Erntemaschine montierte Hyperspektralkameras nehmen die Blätter der Kohlköpfe auf. Doch während eine übliche Kamera nur mit sichtbarem Licht arbeitet und ein Farbbild aus roten, grünen und blauen Anteilen erstellt, misst die Hyperspektralkamera in einem definierten Wellenlängenbereich, der über den Bereich des menschlichen Sehens hinausgeht. Er umfasst auch das infrarote und das ultraviolette Licht. Anhand der Intensität des reflektierten Lichts können die Forscher über ein mathematisches Modell auf die biochemische Zusammensetzung der Blätter schließen und damit auf den Reifegrad des Kohls.
Während die Wissenschaftler des Fraunhofer IFF sich um die Sensorik und die Datenanalyse kümmern, widmen sich ihre Kollegen der ai-solution GmbH in Wolfsburg der Ernteeinheit, die die Kohlköpfe später ernten soll. Fraunhofer-Gesellschaft
