Die Hack-Profis

Bild: Stefan Heinrich

Rund um Oberschneiding, wo Stefan Heinrich (25) mit seinen Eltern auf deren Biokreis-Hof lebt, hat es schon immer Zuckerrüben gegeben. Ein trockenes Klima, tiefgründige, nährstoffreiche, humose Böden mit guter Wasserführung und Durchlüftung machen die Region perfekt für diese Hackfrucht. Da lag es nahe, dass auch die Heinrichs, die ihre Landwirtschaft seit sieben Jahren ökologisch betreiben, vor vier Jahren mit dem Zuckerrübenanbau anfingen. Südzucker hatte damals Bio-Rübenbauern angeworben, der Erlös war lukrativ und das Handling besser als bei anderen Hackfrüchten, so die Überlegungen.

 

Auf fünf Hektar wachsen seither Zuckerrüben, bis zu 80 Tonnen gibt der Hektar her. Doch für jeden einzelnen Hektar fallen rund 120 Arbeitsstunden fürs Unkraut hacken an. Denn zwischen April und Mai müssen alle Pflänzchen in drei Hack-Durchgängen vom Unkraut befreit werden. „Herkömmliche Hackmaschinen erledigen diese Aufgabe bei den Zuckerrüben nur unzureichend“, erklärt Stefan Heinrich, der sich in seiner Masterarbeit mit der Leistung solcher Geräte im Zuckerrübenanbau beschäftigt hat. In Abständen von 45 Zentimetern werden Pflanzenreihen arrangiert, in denen die einzelnen Pflänzchen im Abstand von 20 Zentimetern stehen. Durch die Reihen hindurchzuhacken ist für Hackmaschinen kein Problem, in die Zwischenräume zwischen den Pflänzchen zu hacken, funktioniert dagegen nicht. Das muss mit der Hand gemacht werden.

 

Software setzt auf Struktur statt Farbe

Doch der Prototyp, den Stefan Heinrich im Rahmen seiner Promotion in Agrarwissenschaften an der Universität Hohenheim gemeinsam mit Thomas Stangl (25), Feinwerkmechanikermeister und Student der Elektrotechnik, im Frühjahr dieses Jahres gebaut hat, schafft genau das. Eine sechs Meter breite Hacke, ausgestattet mit mehreren Hackaggregaten und Kameras ist gegenüber herkömmlichen Geräten um mehrere Elemente reicher. Den Hackaggregaten sind Hackrotoren vorgeschaltet, die seitlich zwischen die Pflanzen hacken. Am Ende bleibt lediglich ein sechs Mal sechs Zentimeter großes Quadrat rund um die Rübe herum übrig, das per Hand bearbeitet werden muss.

 

Der Trick: Diese Software setzt nicht auf Farben. Beim klassischen Ansatz wird Grün dazu genutzt, die Pflanze per Kamera zu erkennen, der Rest um die Pflanze herum wird als Braun erkannt. Der Schwerpunkt des Grüns wird von der Software als Mittelpunkt der Pflanze berechnet. Damit liegt das Gerät etwa bei Kohl oder Kraut meist richtig, bei der Zuckerrübe ergeben sich mit diesem Verfahren aber massive Fehler. Da sich die grünen Blätter der Rübe nach außen legen, bleibt in der Mitte fast nur der braune Stiel. Dort wo sich die Blätter von zwei nebeneinander stehenden Rüben berühren, ist das Grün am intensivsten und die herkömmliche Software errechnet diese Überlappung als Schwerpunkt. Die Folge: Die Rübe wird im Herz gekappt. 

 

„Das Problem haben wir damit gelöst, dass wir statt der Farbe die Struktur als Erkennungsmerkmal definiert haben“, erklärt Stefan Heinrich, der gemeinsam mit seinem Freund Thomas Stangl, ebenfalls Mitglied im Biokreis, seit zwei Jahren an dem Projekt arbeitet. Dass dieses Verfahren funktioniert, haben sie mit dem Prototyp im Frühjahr auf 25 Hektar ihrer Felder erfolgreich getestet. „Das ist der richtige Ansatz“, ist sich auch Thomas Stangl sicher, „aber die letzten sechs Zentimeter funktionieren nicht ohne Handarbeit. Da bräuchte es noch sehr viel mehr Entwicklungsarbeit.“ Doch schon bei dieser Verfahrensweise, landwirtschaftliche Funktionen mit Kamerasystemen zu verknüpfen, müsse die Software höchste Ansprüche erfüllen. „Das Bild erkennen, die Infos extrahieren, die Prozessteuerung in Gang setzen – und das alles in Echtzeit: Das muss eine Software erst mal schaffen“, sagt Stefan Heinrich nicht ohne Stolz. 

 

Thomas Stangl und Stefan Heinrich arbeiten seit zwei Jahren an ihrer Hackmaschine.

Hack-Stunden halbieren sich

Die Entwicklung liegt hinter ihnen. Jetzt geht es darum, drei Vorserienmaschinen zu bauen, und dafür treffen sich die beiden Tüftler täglich fünf bis sechs Stunden in der Werkstatt von Thomas Stangl. Hier wird derzeit geschraubt, geschweißt und montiert. „Dann wollen wir weitermachen und die Maschinen verkaufen“, sind sich beide einig. Derzeit wird die Hackmaschine patentiert. 

 

Vom Gerät profitieren die beiden aber schon allein durch den Einsatz auf ihrem Hof. Durch die enorme Reduzierung des Handhackens werden die Arbeitsstunden pro Hektar von 120 auf 60 gesenkt. Berechnet man ein Minimum von 11 Euro Lohnkosten pro Stunde, spart man sich durch das Gerät mehr als 600 Euro pro Hektar. „Im ökologischen Landbau ist es unbedingt notwendig, geeignete Maschinen zu entwickeln“, sagt Stefan Heinrich, „es wird immer schwieriger, Saisonkräfte zu finden. Die Hack-Arbeit wollen die Wenigsten machen.“ Auch so blieben den Öko-Rübenbauern und -bäuerinnen noch genügend Herausforderungen, die den konventionellen Landwirt*innen erspart blieben. Da das Saatgut nicht gebeizt werde, sei es viel empfindlicher gegenüber Schädlingen wie dem Moosknopfkäfer. „Vergangenes Jahr musste ich die Hälfte meines Ackers umbrechen, weil der Käfer alles aufgefressen hat“, erzählt Stefan Heinrich. Aus diesem Grund sei auch ein optimaler Saatzeitpunkt notwendig, der eine bevorstehende Wärmeperiode garantiere. Somit werde später gesät, womit weniger Ertrag einhergehe.

 

Die Ernte erfolgt vollautomatisch. Bereits Anfang Oktober wurde sie im Bio-Rübenanbau abgeschlossen. Die Bio-Zuckerrüben werden zuerst im Südzucker-Werk verarbeitet, dann folgen die konventionellen. Diese liegen jetzt, im Dezember, noch massenweise in großen Haufen an den Feldrändern. An den Straßen reihen sich die Lkw, die die schon leicht vom Schnee überzuckerten Rüben aufladen, während die Bio-Landwirt*innen ihre Felder für die kommende Saat im Frühjahr bereits vorbereitet haben.