Cleanweeder (Cleanweeder - Herbizidfreie Unkrautregulierung mit elektrischen Hochfrequenzfeldern)

• Unité de recherche: OFEV
• Numéro de projet: UTF 600.12.19

Mots-clé (Allemand)

Unkrautregulierung, nicht-chemisch, Roboterisierung, Hochfrequenz, Magnetfeld,

Description succincte (Allemand)

Um den Herbizideinsatz zu verringern, sind nicht-chemische Methoden zur Unkrautregulierung gesucht. Diese sind aber meist energie- und arbeitsintensiv, der Robotisierung kommt in Zukunft deshalb grosse Bedeutung zu. Anfangs der 90er Jahre wurde im Auftrag der SBB und des BUWAL ein Verfahren entwickelt, das kleinflächig ein Hochfrequenzfeld aufbaut, mit dessen Hilfe unerwünschte Pflanzen kontaktfrei abgetötet werden können. Dieses Verfahren wurde nun mit Hilfe moderner Halbleitertechnologie weiterentwickelt. Zwischen zwei Elektroden wird in Form einer Glocke ein elektromagnetisches Wechselfeld aufgebaut. Durch die kleinflächige Konzentration des Feldes werden die umliegenden Pflanzen nicht beeinträchtigt. Mit Hilfe der Software Defined Radio (SDR) Technologie können Elektroden und Frequenz kurzfristig an die veränderte Geometrie und Eigenschaften der Pflanze angepasst werden. So entsteht keine Strahlung in die Umwelt und die Energieankopplung an die Pflanze bleibt optimal.

Im vorliegenden Projekt soll die Machbarkeit des Verfahren mit bestehenden Geräten und einfachen Hilfsmitteln getestet werden.

Das Projekt ist in ein grösseres Projekt des BLW (Bundesamt für Landwirtschaft) eingebettet mit dem Titel "Einsatz von Robotern zur effizienteren Unkrautregulierung". Die agronomische Verifikation des Verfahrens im Gewächshaus ist Teil des BLW-Projektes.

 

Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 06.03.2019  an der Sitzung der Koko UT vom 29.11.2018  im Grundsatz und mit einem reduzierten Beitrag genehmigt.

Résultats selon le contrat (Allemand)

1. Das Funktionsmuster ist gebaut. Anpassungen, die aufgrund ausgemessener elektrischen Eigenschaften nötig sind, sind realisiert. Die Steuerung zur Anpassung der Resonanz an die sich verändernden Pflanzeneigenschaften ist programmiert. Meilenstein 1

    

2. Die Hochfrequenz wurde verstärkt und ihre Auswirkungen auf die Pflanze unter Laborbedingungen untersucht.

    

3. Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 2 und dem weiteren Vorgehen ist redigiert und dem BAFU abgegeben.

    

4. Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben.

    

5. Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung ist dem BAFU abgegeben und kann auf Nachfrage beim BAFU vorgetragen werden.

Objectifs du projet (Allemand)

Ein einfaches Funktionsmuster aus bestehenden Geräten zur Energieversorgung und zur Erzeugung des elektrischen Feldes, einem SDR mit Verstärker und einem eigens dafür gebauten Applikator erlaubt es, die technische Machbarkeit und die Auswirkungen auf Pflanzen im Labor aufzuzeigen.

Description des résultats (Allemand)

Ein Funktionsmuster eines von einem Software Defined Radio gespiesenen Hochfrequenzresonators wurde gebaut. Eine programmierter Rückkopplungs-Mechanismus sorgt durch Frequenzanpassungen dafür, dass ein möglichst kleiner Teil der an den Resonator abgegebenen Energie zurück an die Signalquelle reflektiert wird. Mit erzeugten Leistungen bis zu 60 Watt wurde untersucht, inwiefern sich mit diesem Prinzip Pflanzen erwärmen lassen. Mittels Infrarot-Bildgebung konnte die Heizwirkung auf die Blattadern nachgewiesen werden.

Mise en oeuvre et application (Allemand)

Erkenntnisse aus der Entwicklung des Labor-Funktionsmusters können in die zielgerichtete Entwicklung eines in der Landwirtschaft einsetzbaren Prototyps eingebracht werden. Die gesamte Signalansteuerung kann dabei für weitere Entwicklungen übernommen werden.

Suivi (Allemand)

Alternativen zur herbizidfreien Unkrautvernichtung bergen ein grosses Potential. Eine Weiterentwicklung des Funktionsmusters wird daher angestrebt. Es soll ein Prototyp gebaut werden, mit welchem die Anwendung auf Vegetation in ihrer natürlichen Umgebung gezeigt werden kann.