Robo in der Rebe

In der französischen Region Bordeaux sorgen Roboter dafür, dass der Wein natürlich gut wird. Sie mähen autonom Gras und Unkraut zwischen den Rebstöcken und machen dadurch Pestizide überflüssig. Damit die Roboter das hügelige Gelände meistern können, haben sich die Entwickler von Mars-Rovern inspirieren lassen.

Die Weinbauregion um Saint-Émilion in Frankreich ist weltberühmt und von Tradition durchsetzt. Schon die Römer betätigten sich hier als Winzer, wobei sie von den heutigen Hilfsmitteln in der Landwirtschaft nur träumen konnten. Denn für die aufwendige Pflege der Weinberge werden inzwischen Roboter eingesetzt. Auch der Vitirover gehört dazu, der vom gleichnamigen Unternehmen in Saint-Émilion entwickelt worden ist. Dabei handelt es sich um einen völlig autonomen Rasenmäher, der durch Solarenergie angetrieben wird. Etwa zwanzig dieser Roboter-Mäher sind bereits in den Weinbergen vor Ort im Einsatz. Und Vitirover liefert dieses Jahr weitere 200 Roboter, die unter anderem entlang von Eisenbahnschienen oder in Photovoltaikanlagen eingesetzt werden sollen. Der Hauptvorteil des Roboters liegt darin, dass er umweltfreundlich ist und den Anbau von Biowein unterstützt. Denn durch seinen Einsatz in den Weinbergen werden Pestizide wie Glyphosat überflüssig. Ausserdem schont der Roboter den Boden, indem er die Verdichtung vermeidet, die durch Traktoren oder Pferde verursacht werden kann.

Enge Zusammenarbeit mit der ESA

Die Entwicklung des Roboters, der über zwei Hektar Land mähen kann, war nicht einfach. Denn es stellte sich heraus, dass der instabile Boden in den Weinbergen der Marsoberfläche ähnelt. Deshalb hat Vitirover bei der Erstellung der ersten Designspezifikationen gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die Designs aller Roboter überprüft, die für Marsmissionen entwickelt worden sind. «Das hat uns sehr geholfen, weil wir keine terrestrischen Roboter finden konnten, die unseren Spezifikationen so nahe kamen», sagt Xavier David Beaulieu, CTO von Vitirover. Er gründete das Unternehmen 2010 gemeinsam mit Arnaud de la Fouchardière, nachdem er das Familienunternehmen (Château Coutet in Saint-Émilion) übernommen hatte und mit der Herausforderung konfrontiert worden war, das Wachstum von Gras und Unkraut unter seinen Reben zu kontrollieren. Inzwischen ist Vitirover ein international führender Innovator im Bereich des hochpräzisen Weinbaus und beschäftigt rund zehn Mitarbeitende.

Der Roboter bewegt sich im steinigen, oft abfallenden Gelände und wird im Schnitt alle 12 Sekunden mechanischen Belastungen ausgesetzt. Entsprechend hoch waren die Anforderungen an die Motorisierung. Die mechatronischen Lösungen sind das Ergebnis einer mehr als achtjährigen Partnerschaft zwischen Vitirover und mdp – maxon Frankreich. Der Roboter wird von vier DC-Motoren angetrieben, einem in jedem Rad. Es handelt sich um bürstenbehaftete Antriebe DCX 22 L, die maximale Leistungsdichte auf kleinstem Raum bieten. Sie sind sehr effizient, was im Batteriebetrieb wichtig ist. In Kombination mit einem Getriebe GP 32 C ermöglicht diese Lösung dem Mäher, die Belastungen der Räder aufzunehmen und das für die Traktion erforderliche Drehmoment zu liefern. «Für den Antrieb war das Problem der Radialbelastung der Radachse nicht einfach zu lösen, aber wir haben es schliesslich geschafft», sagt Xavier David Beaulieu.

Gekapselt in Aluminium-Glockengehäuse

Die grösste Herausforderung lag jedoch anderswo: bei den drei Klingen, die von DC-Motoren der Baureihe DCX 32 L angetrieben werden. Denn durch die starke Belastung wurden die Kugellager der Motoren beschädigt, was zu Ausfällen führte. Die Ingenieur:innen von maxon entwickelten schliesslich ein Aluminium-Glockengehäuse als nachhaltigen Schutz. Kevin Schwartz, der bei mdp für das Vitirover-Projekt verantwortlich ist, sagt: «Unsere Rolle besteht nicht nur darin, Elektromotoren zu liefern, sondern Komplettlösungen, die den Bedürfnissen des Kunden entsprechen.»

Bildrechte
Sylbie Monin; Vitirover