Zusammen mit seinen Studenten testet Daniel Wahrmann den neuen Roboter.

Studenten experimentieren mit Roboter 

Die Zukunft der Paprika-Ernte

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Ernteroboter sind an sich keine Neuheit. Doch eine Lösung für Paprika, die allerlei Probleme bei der Ernte für automatische Systeme aufweisen, konnte bisher noch nicht gefunden werden. Daran arbeiten Studenten der Technischen Universität – und experimentieren momentan in den Gewächshäusern der TU in Dürnast.

Freising – Schon um 8.30 Uhr morgens ist es in den Gewächshäusern der Technischen Universität in Dürnast brütend heiß. Paprikapflanzen, die durch ein Schlauchsystem bewässert werden, fühlen sich allerdings extrem wohl. Sie wachsen meterhoch – und die Früchte strahlen in satten Rot-, Grün- und Gelbtönen.

Doch die Studenten Leonardo von Lerchenfeld (23), Julian Kammerer (24) und Ulrich Kaltenstadler (23) sowie ihr Betreuer, Diplomingenieur Daniel Wahrmann, sind nicht hier, um Bio-Paprika für den Wochenmarkt bereitzustellen. Ihr Augenmerk liegt auf etwas anderem: der Ernte an sich – und wie man sie automatisieren kann. Dazu experimentieren sie mit einem Roboter.

Die Studenten (v. l.) Julian Kammerer, Ulrich Kaltenstadler und Leonardo von Lerchenfeld müssen behutsam vorgehen – damit sie die Pflanze nicht beschädigen.

Wahrmann, selbst am Lehrstuhl für Mechanik, erklärt: „Es geht uns darum, die Ernte von Paprikas irgendwann komplett zu automatisieren.“ Doch der Weg dahin sei steinig, erzählt er. Und die Paprika eine widerspenstige Frucht – zumindest wenn es um die Ernte geht. Denn: Ein automatischer Roboter muss viele Faktoren miteinbeziehen. Sind die Früchte reif? Wie kann man sie pflanzenschonend ernten? Wie nah muss man ran? Und da liegt die größte Herausforderung: Die Studenten sammeln Daten für den vollautomatisierten Ernteroboter – denn das ist das finale Ziel – und testen gleichzeitig, ob eine Maschine, die man selbst per Hand bedient, jetzt schon effizienter als der Mensch sein kann.

Ein gut geplanter Schnitt reicht vollkommen aus, um die Paprika abzutrennen.

Die Studenten gehen mit großer Vorsicht vor – schnell ist der Roboter, mit dem sie experimentieren, noch nicht. Vorstellen kann man sich die Maschine wie einen Bagger am Spielplatz – nur mit einem beweglicheren Greifarm. An der Spitze des Armes sind Gummis zum Greifen der Frucht montiert – und zwei kleine Messer, um den Stiel durchzuschneiden. Normalerweise ist auch noch eine Kamera befestigt, um wirklich aus der Distanz arbeiten zu können. Aber: Ohne Kamera müssen die Studenten ständig miteinander kommunizieren. Ulrich Kaltenstadler ist der Paprika-Lotse im Telegramm-Stil: „Höher, höher, zur Frucht, stop. Langsam weiter.“ Er gibt Leonardo von Lerchenfeld, der am Joystick steht, Anweisungen. Bis die gewünschte Position erreicht ist, dauert es einige Momente. Dann kommt es auch auf die Dicke des Stiels an – nicht immer lässt er sich sofort durchschneiden. Ab und zu muss der Neigungswinkel des Greifarms verändert werden – ansonsten käme man nicht bis zum Stiel. Und da liegt das große Problem des automatischen Roboters: Keine Frucht wächst genau gleich, sodass er nach einem gewissen Schema arbeiten könnte. Er muss sich auf jede Situation neu einstellen. Und da sind die gesammelten Daten aus dem Experiment äußerst wertvoll.

Seit Mitte Mai testen die Studenten in den Gewächshäusern in Dürnast. „Vorher haben wir in Garching mit Attrappen geübt“, erklärt Julian Kammerer. Während Kaltenstadler noch einen kritischen Blick auf die Pflanzen wirft, hat Kammerer das nächste Problem ausgemacht: „Ab und zu wachsen die Paprika so nahe zusammen, dass man sie nicht richtig greifen kann.“ Da müsse man sich noch etwas einfallen lassen.

Aber: Die jungen Männer haben noch Zeit. Die Tests nehmen zwar jetzt viele Stunden in Anspruch – die eigentliche Arbeit wartet aber noch auf sie. Während die Experimente im Gewächshaus gut anderthalb Monate dauern, wird die theoretische Arbeit im Nachgang noch einiges mehr an Zeit in Anspruch nehmen, erklärt Wahrmann. Mit mehreren Monaten Datenauswertung werde da zu rechnen sein. Ein spannendes Projekt, das die Studenten da vor sich haben – und es ist mehr als nur ein Experiment. Von Lerchenfeld: „Das ist der beste Nebenjob, den ich je gehabt habe. Mit Abstand.“

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