Biotechnik : Mit der Laserkanone gegen Unkraut

Das Auge des erfahrenen Gärtners oder Landwirts wird durch Kameras ersetzt, die erkennen, was ein Unkraut und was eine Nutzpflanze ist. Neue Jätmaschinen, die auf diesem Prinzip beruhen, sollen die Umwelt schonen.

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Die Idee klingt etwas verrückt: Ein Beet, ein Gewächshaus oder ein Acker werden von einer Maschine abgefahren, bei der Kameras jedes Gewächs erfassen, das ihnen vor die Linse gerät. Mithilfe eines Bildverarbeitungsprogramms werden die Konturen der Pflanzen vermessen. So lassen sich als Unkraut klassifizierte Gewächse identifizieren und ihre Koordinaten berechnen – woraufhin eine Laserkanone auf diese Stelle ausgerichtet wird, die unerwünschte Pflanzen vernichtet.

Tatsächlich ist es kürzlich dem Biotechniker Thomas Rath und seinen Kollegen von der Leibniz-Universität Hannover und des Laser Zentrums Hannover gelungen, den Prototyp einer solchen Maschine zu bauen. Sie ist immerhin imstande, im Gewächshaus eine etwa einen Quadratmeter große Fläche nach Unkraut zu durchforsten und es mit Laserstrahlen zielgenau zu bekämpfen. „Das knistert kurz, und schon ist das Unkraut verdampft“, erzählt Rath.

Die neue Methode hat gegenüber der herkömmlichen chemischen Unkrautbekämpfung entscheidende Vorteile, argumentieren die Forscher. Sie sei umweltschonend, verschlinge weniger Energie und Ressourcen und erfordere weniger Arbeitskräfte. Allerdings müssen noch einige Probleme gelöst werden. So weiß man nicht genau, welche Strahlendosis am effektivsten ist. Darüberhinaus haben die Wissenschaftler kürzlich entdeckt, dass das Unkrautwachstum durch eine zu geringe Bestrahlungsintensität sogar stimuliert werden kann. Hinzu kommt, dass es keineswegs einfach ist, dem Bildverarbeitungssystem beizubringen, auf jeder beliebigen Fläche und bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen die Unkrautpflanzen zuverlässig von den Nutzpflanzen zu unterscheiden.

Ob die neue Methode auch auf großen Feldern eingesetzt werden kann, steht noch nicht fest. Der Apparat funktioniert jedenfalls nur schlecht, wenn er auf einen Traktor montiert wird. Wenn es rumpelt, entstehen nämlich verwackelte Bilder, und die Laserstrahlen verfehlen ihr Ziel. „Wir forschen im Moment an Drohnen – kleinen Robotern, die im Schwarm über das Feld fliegen“, sagt Rath. Für den eigenen Garten werden sie kaum geeignet sein. „Für den Hausgebrauch wird das System zu aufwendig sein“, sagt Christian Marx vom Laser Zentrum Hannover. „Ich werde das Unkraut in meinem Garten also weiterhin mit der Hand jäten müssen.“

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