Unkraut mit Lasertechnologie bekämpfen

Prinzipsskizze eines Laboraufbaus zur Unkrautbekämpfung mit dem Laser. Die Bildverarbeitung erkennt das Unkraut und lenkt den Laserstrahl darauf.

Schluss mit der Chemiekeule bei der Unkrautbekämpfung im professionellen Gartenbau! Eine vollautomatische Anlage fährt über ein Feld, eine Kamera erkennt aufsprießendes Unkraut und ein Laserstrahl vernichtet den kleinen Bösewicht. Dieses Zukunftsszenario ist Gegenstand eines aktuellen Forschungsprojektes vom Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) und dem Institut für Biologische Produktionssysteme (IPBS) der Leibniz Universität Hannover.

Hauptanliegen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützten Projektes ist die nicht-chemische Unkrautbekämpfung, ein wesentliches Ziel ökologischer und nachhaltiger Pflanzenproduktion. Die Grundidee ist mit der Abflammtechnik verwandt, bei der Hitze das Unkraut vernichtet. Allerdings brennt die Abflammtechnik alles ab, was unter die Flamme kommt. Sie ist weder präzise genug noch automatisierbar. Mit einem Laserstrahl trifft man dagegen die jungen Unkrautpflanzen „punktgenau“ und schont dabei die umliegenden Pflanzen. Und zudem ist das „Laserjäten“ automatisierbar.

„Die Pflanzen- und Laserexperten haben schon erste gemeinsame Machbarkeitsstudien zur lasergestützten Unkrautbehandlung durchgeführt“, erklärt Christian Marx vom LZH. „Die Laserbestrahlung kann zwar verhindern, dass die Jungpflanzen weiter wachsen, aber die Ursachen für diesen Effekt sind noch nicht vollständig geklärt.“

Deshalb wollen die Forscher in diesem Projekt zuerst ein Schädigungsmodell entwickeln, in dem die Laserwirkung (Leistung, Wellenlänge, Energie, Strahlform etc.) auf die Pflanzenart und das Wachstumsstadium dargestellt wird. Darauf basierend wird anschließend das Lasersystem aufgebaut. Im nächsten Schritt wird ein Bildverarbeitungssystem entwickelt, das Unkrautpflanzen auf einer beliebigen Fläche erkennt und die Laserzielpunkte innerhalb der Pflanzen bestimmt.

Sowohl das Laser- als auch das Bildverarbeitungssystem werden dann in eine Versuchsanlage integriert, die zunächst unter einfachen, kontrollierten Laborbedingungen eingesetzt wird. Danach erfolgen Untersuchungen im Gewächshaus, bevor letztendlich die Freilandversuche durchgeführt werden. Lasersicherheitsmassnahmen für Labor, Gewächshaus und Freiland gehören mit zum Projekt.

Das Projekt läuft zunächst bis Anfang 2012 und zielt auf Unkrautbekämpfung ohne Chemie für den professionellen Gartenbau. „Für den Hausgebrauch wird das System zu aufwändig sein“, fügt Marx hinzu. „Ich werde das Unkraut in meinem Garten also weiterhin mit der Hand jäten müssen.“

Quelle: Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)