Land- und Forstwirtschaft
Präzisionslandwirtschaft
Mobile Robotik
Künstliche Intelligenz
Computer Vision
Digitaler Zwilling
FKZ 02WDG1767
OSKAR
Ökologische Selektive Kultivierung und Ausdünnung von Apfelbäumen durch Robotik
Laufzeit: 01.11.2025 - 31.10.2027
Konsortium:
- Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
- Technische Universität Hamburg
- digital workbench GmbH
- Obstbauversuchsring des Alten Landes e.V. (Unterbeauftragt)
Ansprechpartner (Koordinator)
Daniel Valencia
Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Ottenbecker Damm 12
21684 Stade
Darum geht es im Projekt
Das Verbundprojekt OSKAR zielt darauf ab, den Obstbau durch den Einsatz moderner Robotik und Künstlicher Intelligenz (KI) nachhaltiger, effizienter und ressourcenschonender zu gestalten. Der Schwerpunkt liegt auf der automatisierten Blüten- und Fruchtausdünnung, wodurch der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel (PSM) signifikant reduziert werden soll. Durch die Kombination von 3D-Rekonstruktion der Obstplantagen, maschinellem Lernen und präziser Robotik wird eine gezielte, nicht nur baumindividuelle, sondern auch eine blüten- sowie fruchtindividuelle Behandlung ermöglicht, die sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile bietet.
Zu Beginn erfolgt die multimodale sensorische Erfassung der Obstplantage, die die Erstellung eines digitalen Zwillings mittels 3D-Rekonstruktion und KI-gestützter Bildverarbeitung ermöglicht. Durch maschinelles Lernen werden Blüten und Früchte einzeln erkannt und lokalisiert. Diese Daten dienen als Grundlage für die präzise Ansteuerung eines mobilen Robotersystems, das die mechanische Ausdünnung selektiv und schonend durchführt.
Auf dieser Basis erfolgt die automatisierte, datenbasierte und gezielte Entfernung überschüssiger einzelner Blüten und Früchte. Die daraus resultierende Homogenisierung des Fruchtbehangs reduziert Ertragsschwankungen durch das Alternanzphänomen und gewährleistet stabile Erträge über die Jahre hinweg. Dies steigert nicht nur die Wirtschaftlichkeit, sondern verbessert auch die Qualität der geernteten Früchte.
Die mechanische Blüten- und Fruchtausdünnung ersetzt den Einsatz chemischer PSM, die bisher flächendeckend und oft wetterabhängig eingesetzt werden, wobei ein besonderer Fokus auf dem Erhalt der wertvollen Königsblüte liegt. Durch den gezielten Einsatz robotischer Systeme wird die Umweltbelastung gemindert, da keine chemischen Rückstände entstehen und Bodenverdichtung durch bodenschonende, leichte Roboterplattformen vermieden wird. Zudem wird der CO₂-Ausstoß durch den Einsatz elektrisch betriebener Roboter im Vergleich zum Traktor deutlich gesenkt.