Werden Laser-Jätroboter die Landwirtschaft verändern?

James Johnson hat den Zorn der industriellen Landwirtschaft miterlebt. Jahrzehntelang verwendeten er und seine Familie Düngemittel, Herbizide und Pestizide, um auf ihrer 3.100 Hektar großen Farm in New Mexico optimale Erträge zu erzielen. Und all das holte sie schließlich ein.

„Es war, als hätten wir 40, 50 Jahre Erfolg gehabt, und dann hätten wir plötzlich ein Plateau erreicht und angefangen, von dieser Klippe zu stürzen“, sagt er. „Ich fing an, mir anzusehen, was wir taten, und erkannte, dass das meiste davon selbstverschuldet war. Wir haben der Biologie geschadet … und ein großer Teil unseres Budgets ging in die Chemie.“

In dem Bemühen, das Land zu regenerieren und den Einsatz von Chemikalien zu eliminieren, hat der Landwirt in vierter Generation, der Zwiebeln, Baumwolle, Pistazien und Paprika anbaut, mit anderen Optionen experimentiert. Ein innovatives Stück Technologie, das er verwendet hat? Der Autonomous LaserWeeder, eine automatisierte Maschine, die laut Johnson die Notwendigkeit ersetzt hat, Felder von Hand zu jäten.

Seit 2019 durchquert die 9.500-Pfund-Maschine im Rahmen eines Pilotprojekts für das Technologie-Start-up Carbon Robotics aus Seattle (das Unternehmen, das den Autonomous LaserWeeder herstellt) Reihen auf Johnsons Farm. Die Maschinen rollen mit einer Geschwindigkeit von fünf Meilen pro Stunde durch die Felder und können jeden Tag zwischen 15 und 20 Hektar roden. Die Maschinen verwenden eine Kombination aus Lasertechnologie, GPS und künstlicher Intelligenz (KI), um 100.000 Unkräuter pro Stunde zu töten. P>

Die Laser der Maschine zappen das Unkraut, während GPS, Kameras und KI-Technologien den Maschinen ermöglichen, selbst zu fahren und Unkräuter von Feldfrüchten zu unterscheiden. Und da diese Geräte Wärmeenergie verwenden, um das Unkraut zu entfernen, anstatt physische Eingriffe wie Bodenbearbeitung oder Chemikalien vorzunehmen, sagt das Unternehmen, dass die Maschine den Boden nicht stört. Der autonome LaserWeeder wird mit Diesel betrieben und verbrennt laut Johnson etwa 22 Gallonen in 20 Stunden.

Lasergezapptes Unkraut, das in der Nähe von Babyspinat wächst. Foto mit freundlicher Genehmigung von Carbon Robotics.

Landwirte verwenden Herbizide auf den meisten landwirtschaftlichen Feldern der Welt und sprühen weltweit genug, um jedes Jahr jeden Morgen Ackerland mit einem halben Pfund davon zu bedecken. Die Einführung des Autonomous LaserWeeder erfolgt zu einer Zeit, in der Herbizide und insbesondere Wirkstoffe wie Glyphosat auf dem Prüfstand stehen. Eine Reihe von Studien haben beispielsweise Glyphosat mit negativen Auswirkungen auf die Umwelt und die öffentliche Gesundheit in Verbindung gebracht. Und in den letzten zwei Jahren haben drei Gerichtsverfahren zu Urteilen in Höhe von mehreren Millionen Dollar für Beschwerdeführer geführt, die argumentierten, dass Glyphosat ihnen Krebs verursachte, wie z. B. Non-Hodgkin-Lymphom.

Paul Mikesell, CEO von Carbon Robotics, sagt, dass diese Probleme im Mittelpunkt seiner Motivation standen, ein Produkt zu entwickeln, das Landwirten eine bessere Möglichkeit zur Unkrautbekämpfung bietet. Mit genügend Robotern, die durch Weiden fahren, hofft er, eine transformative Wirkung auf das Ernährungssystem zu haben.

„Wir können uns nicht zu sehr auf Chemikalien verlassen“, sagt Mikesell. „Ich denke oft darüber nach, wie aufregend es sein wird, den Punkt zu erreichen, an dem wir im Laufe der Zeit den Einsatz von Herbiziden und Pestiziden für Landwirte reduzieren und die menschliche Gesundheit verbessern können.“

Laut Mikesell ist es wichtig, auch die wirtschaftlichen Vorteile von Laser-Unkrautbekämpfungsgeräten zu berücksichtigen. Laut USDA-Daten machen landwirtschaftliche Betriebsmittel wie Chemikalien, Düngemittel und Saatgut im Durchschnitt etwa 28 Prozent der Gesamtausgaben der Landwirte aus; und Arbeit macht etwa 13,8 Prozent aus. Aus internen Studien, die Carbon Robotics durchgeführt hat, hat das Unternehmen herausgefunden, dass die Maschinen in der Lage sind, bis zu 80 Prozent der Kosten auf landwirtschaftlichen Betrieben einzusparen, was dazu beiträgt, die Ängste bei der Suche nach Arbeitskräften zu lindern, was für viele Hersteller eine Herausforderung war, insbesondere während der Pandemie.

Es besteht eindeutig eine Nachfrage nach Laser-Unkrautbekämpfungsrobotern. Das Unternehmen hat seine autonomen LaserWeeder-Modelle 2021 und 2022 ausverkauft und hat begonnen, Vorbestellungen für 2023 entgegenzunehmen. Während Carbon Robotics keine genauen Preisinformationen teilte, sagt Mikesell, dass die Kosten mit denen eines mittelgroßen Traktors vergleichbar sind (der irgendwo dazwischen liegen kann). 25.000 $ und 50.000 $). Während das aktuelle Modell für größere Farmen von 200 Acres bis zu Zehntausenden von Acres ausgelegt ist, gibt es laut Mikesell Pläne in Arbeit, eine Option für kleinere Betriebe anzubieten; dieses Modell wird 2023 oder später auf den Markt kommen.

Carbon Robotics ist derzeit das einzige Unternehmen mit einer Laser-Unkrautbekämpfungsmaschine auf dem Markt. Aber auch andere aufstrebende Start-ups, wie WeedBot in Lettland, sagten zu Modern Farmer per E-Mail, dass es Pläne gibt, in den kommenden Monaten weitere Laser-Unkraut-Modelle auf den Markt zu bringen.

Johnson, der mit der Technologie bereits gut vertraut ist, glaubt, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis Laser-Unkrautbekämpfungsroboter auf amerikanischen Farmen zu einem festen Bestandteil werden. „Es spielt keine Rolle, ob Sie ein konventioneller Landwirt, ein regenerativer Landwirt oder ein Bio-Landwirt sind, jeder hat in irgendeiner Weise mit einem Kampf bei der Unkrautbekämpfung zu kämpfen“, sagt er. „Die meisten Menschen suchen nach etwas Besserem als dem, was traditionell existiert … Ich sehe wirklich die Schrift an der Wand, dass dies die Zukunft ist. Und das ist einer der Gründe, warum ich so mit ganzem Herzen eingesprungen bin.“