InnoProm 2026

Bei dem Applizieren von Pflanzenschutzmitteln (PSM), wie beispielsweise im Obst- und Weinbau sowie bei der Vorbeugung von Borkenkäferbefall im Forst, werden zurzeit die PSM durch Verstäubung auf den Pflanzen aufgebracht. Diese Art der Applikation wird jedoch stark durch Umwelteinflüsse wie Wind, Regen und Hitze beeinflusst. Es kommt neben einer reduzierten Wirksamkeit zu Abdrift oder Abwaschungen, welche die Umwelt und vor allem das Grundwasser verunreinigt. Neuere Forschung im Bereich der Bio-Chemie haben PSM hervorgebracht, die auf der Basis von Xylem in die Pflanze injiziert werden. Hiermit können 90% des PSM eingespart und somit die Umweltbelastung signifikant reduziert werden. Im Gegensatz zum Versprühen des PSM wird das Injizieren bisher händisch für jede einzelne Pflanze vorgenommen und ist damit für die oben genannten großflächigen Anwendungen nicht nutzbar. Im Rahmen der beantragten Promotion soll die Automatisierung des Injektionsprozesses auf Basis eines Agrarroboters mit Injektionseinheit untersucht werden. Bei dem Injektionsprozess müssen folgende Anforderungen erfüllt werden:

• Wechselnde Topologie und Applikationen bei unterschiedlicher Pflanzenkulturen
• Wechselnde Wetter- und Lichtbedingungen
• Dynamisches Verhalten des Agrarroboters für eine schnelle, präzise und energieeffiziente Injektion Der wissenschaftliche Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Erkennung der Umwelt und Bestimmung eine geeignete Bohrstelle an der Pflanze und der Ansteuerung des Injektionsroboters. Dies soll unter Anwendung von Large Language Modellen und Reinforcement Learning untersucht und prototypisch realisiert werden. Die Firma Clemens ist als KMU für Agraranbaugeräten sehr an den Forschungsergebnissen interessiert und wird bei Bewilligung des Promotionsvorhabens durch ihre langjährige Expertise vor allem im Weinbau und durch das zur Verfügungstellen von Testgeräten das Projekt unterstützen.