Roboter-basierte Handhabung in der Steck- und Setzlingsaufzucht zur Aufforstung

Wälder in Deutschland wie auch weltweit stehen unter erheblichem Druck, und die bisherigen Aufforstungsmaßnahmen können die entstandenen Schäden nicht ausreichend kompensieren. Im Projekt OrbiRoboTree werden daher neue Methoden zur Indoor-Kultivierung von Baumsetzlingen untersucht, um diese bestmöglich auf das spätere Auspflanzen im Freiland vorzubereiten. KI-gestützte Robotik ermöglicht eine flexible Handhabung der Pflanzen, eine automatische Bestückung der Anlage sowie eine effiziente Skalierung der Produktion.

Der wachsende Bedarf an Baumsetzlingen übersteigt die Kapazitäten der klassischen Setzlingsproduktion, die arbeitsintensiv ist und viel Platz, Zeit und Ressourcen beansprucht. OrbiRoboTree begegnet diesen Problemen, indem das am Fraunhofer IME entwickelte OrbiPlant®-System durch vielseitige Robotik ergänzt wird, um eine vollständige Automatisierung zu realisieren. Das Vertical-Farming-Konzept fixiert die Pflanzen, richtet sie fortlaufend optimal aus und verbessert Licht- sowie Nährstoffversorgung. Die aeroponische Bewässerung senkt zusätzlich den Verbrauch von Wasser, Dünger und Pflanzenschutzmitteln. Ein Roboterarm wird dafür ausgerüstet, Stecklinge aus ungeordneten Umgebungen aufzunehmen, sie senkrecht in das OrbiPlant®-System einzusetzen und die bewurzelten Setzlinge nach der Anzuchtphase vorsichtig zu entnehmen und einer finalen Nachbehandlung zuzuführen.

Durch die vollständig automatisierte Indoor-Kultivierung können Setzlinge künftig unabhängig von Standort, Witterung und Jahreszeit erzeugt werden, was sowohl die Produktivität steigert als auch Transportemissionen verringert. Erste Feldversuche sollen die Qualität des Anwuchserfolgs überprüfen.

Das Projekt leistet einen Beitrag zu den UN-Nachhaltigkeitszielen (SDGs): Es unterstützt die Regeneration von Waldökosystemen und reduziert den Wasserverbrauch (SDG 6), stärkt Industrie und Innovation (SDG 9), ermöglicht eine nachhaltige Setzlingsproduktion (SDG 12) und beschleunigt globale Aufforstungsmaßnahmen (SDG 13 & 15). Darüber hinaus lassen sich die Technologien von OrbiRoboTree mit geringem Anpassungsaufwand auf weitere Setzlingstypen übertragen, etwa zur Bekämpfung von Wüstenbildung in mediterranen Regionen.