Mit Laser lassen sich 320.000 Unkräuter innerhalb einer Stunde beseitigen: Die chinesische Landwirtschaft muss die USA nicht mehr beneiden.

Seit dem Beginn des Ackerbaus muss das Unkraut auf den Feldern entfernt werden.

Mit dem Wandel der Zeit und dem Fortschritt der landwirtschaftlichen Technik hat sich diese schwere Arbeit von der manuellen Unkrautentfernung schrittweise zur mechanischen und chemischen Unkrautbekämpfung entwickelt.

Kürzlich wird in unserem Land die laserbasierte Unkrautentfernung weiter verbreitet.

Der technische Gehalt der chinesischen Landwirtschaft wird immer höher.

Laser-Unkrautentfernung

Einfach ausgedrückt nutzt die Laser-Unkrautentfernung hochenergetische Laserstrahlen, um Unkraut auf den Feldern präzise zu beseitigen.

Das Funktionsprinzip der Laser-Unkrautentfernung ist nicht kompliziert, im Wesentlichen handelt es sich noch um Verbrennung.

Im Gegensatz zur frühen Brandrodung zeichnet sich die Laser-Unkrautentfernung durch eine präzise punktgenaue Verbrennung nach dem Prinzip "zuerst erkennen, dann verbrennen" aus.

Die Laservorrichtung ist mit einer Hochauflösungskamera ausgestattet, die die Felder in Echtzeit scannt und durch ein tiefes Lernmodell der KI Pflanzen und Unkraut innerhalb von Millisekunden präzise unterscheidet.

Arbeiten der Laser-Unkrautentfernungsvorrichtung

Nach der Erkennung des Ziels durchstrahlt der hochenergetische Laserstrahl das Unkraut innerhalb von 50 oder 100 Millisekunden.

Der hochleistungsfähige fahrerlose Laser-Unkrautentfernungsroboter der Inner Mongolia Bazhua Intelligent Technology Co., Ltd. entfernt Unkraut mit hoher Präzision

Die enorme Energie des Lasers lässt das Wasser in den Zellen des Unkrauts sofort verdunsten und verdampfen, zerstört Chlorophyll und Zellstrukturen und führt zum Absterben des Unkrauts.

Während des gesamten Prozesses werden Pflanzen und Boden nicht im Geringsten geschädigt.

Viele Science-Fiction-Filme enthalten ähnliche Szenen mit Schneidvorgängen durch "Lichtschwerter", und in der Realität gibt es auch ähnliche Beispiele.

Im Jahr 2023 wurde das Video, in dem "das Elektrizitätswerk mit Laserkanonen Äste schneidet", im Internet viral. Die Maschine im Video strahlte blaues Licht aus, und die Äste in der Ferne brachen sofort ab. Viele Netznutzer sagten, das sei "Science-Fiction wird Realität".

Tragbares Laser-Reinigungsgerät zum Entfernen von toten Ästen und zum Beschneiden von Bäumen

Die Einsatzmöglichkeiten von Lasern auf den Feldern beschränken sich nicht nur auf die Unkrautentfernung. In Changji, Xinjiang, wurde der weltweit erste Laser-Baumspitzen-Schneidroboter für Baumwolle diesen Monat offiziell vorgestellt.

Dieser von der Xinjiang-Universität in Zusammenarbeit mit der Xinjiang Jimu Robot Technology Co., Ltd. entwickelte Laser-Baumspitzen-Schneidroboter für Baumwolle ist mit einem Festkörper-Lidar-System ausgestattet, integriert fortschrittliche Lidar- und Fusionsverfahren für visuelle Wahrnehmung, erzielt einen bedeutenden Durchbruch in der Navigationsgenauigkeit und der Umgebungsanpassungsfähigkeit und hebt die Technologie von Baumwoll-Baumspitzen-Schneidrobotern auf ein neues Niveau.

Laser-Baumspitzen-Schneidroboter, der gerade die Spitzen von Baumwollpflanzen abschneidet

Die Laser-Unkrautentfernungsvorrichtungen sind sehr präzise und ihre Effizienz ist ebenfalls gut.

In Bezug auf die Präzision liegt die Unkrautentfernungsrate im Allgemeinen stabil über 95 %, während die Schadensrate der Sämlinge unter 0,1 % liegt, weit unter der der traditionellen mechanischen Unkrautentfernung. Vom Bildeingang bis zur laserbasierten Unkrautentfernung dauert der gesamte Prozess nur 5 Millisekunden.

In Bezug auf die Effizienz kann eine Vorrichtung mit einem einzelnen Laserkopf innerhalb einer Stunde etwa 10.000 Unkräuter beseitigen.

Wenn die Anzahl der Laserköpfe auf 32 erhöht wird, können pro Stunde 320.000 Unkräuter entfernt werden. Bei großflächigen Einsätzen hat die komplette Ausrüstung die hervorragende Leistung erzielt, die Unkrautentfernung auf fast 100 Mu Land innerhalb eines Tages abzuschließen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Unkrautentfernungsverfahren überwindet die Laser-Unkrautentfernung auf einen Schlag die drei großen Probleme der schweren chemischen Verschmutzung, der hohen Arbeitskosten und der hohen Schadensrate der Sämlinge durch mechanische Verfahren, und hat zudem die Vorteile hoher Effizienz und keiner Rückstände.

Unkrautsämlinge, die durch Laser nahe der Wurzel durchtrennt wurden

Dadurch wird nicht nur die Störung des Bodens vermieden, sondern auch die Bodenstruktur und die Mikroorganismen geschützt, was besonders für hochwertige organische Kulturen und wirtschaftliche Kulturen wie chinesische Heilkräuter geeignet ist.

Noch beeindruckender ist, dass die Laser-Unkrautentfernung nicht durch Faktoren wie das Wetter beeinflusst wird und 24 Stunden am Tag rund um die Uhr betrieben werden kann.

Obwohl die anfängliche Investition hoch ist, kann die Vorrichtung durch die Weiterentwicklung der KI-Algorithmen sich schnell an die Umgebung anpassen, was die Gesamtkosten erheblich senkt.

Von Null auf Eins

Die Geschichte der Laser-Unkrautentfernung ist nicht sehr lang.

Im Jahr 2022 brachte das US-Unternehmen carbon robotics offiziell einen automatischen Laser-Unkrautentferner auf den Markt, was markiert, dass diese Technologie offiziell in die Phase der kommerziellen Anwendung eintritt.

Intelligenter Laser-Unkrautentferner, hergestellt vom US-Unternehmen carbon robotics

Gleichartige Produkte aus den USA kosten nicht nur bis zu 1,8 Millionen US-Dollar, sondern sind auch für China nicht verkäuflich.

Im selben Jahr arbeitete HGTECH mit dem Staatlichen Schlüssellabor für Robotertechnik und Systeme der Harbin Engineering University zusammen, um einen inländischen Laser-Unkrautentfernungsroboter zu entwickeln, und leitete die Lokalisierung in diesem Bereich ein.

Im Juni 2024 führte der erste in China entwickelte allwettertaugliche intelligente Laser-Unkrautentfernungsroboter, der in gemeinsamer Forschung und Entwicklung beider Seiten entstanden ist, Feldversuche im Bezirk Aihui der Stadt Heihe durch.

Der erste Laser-Unkrautentfernungsroboter in China

Letzte Woche wurde der KI-Laser-Unkrautentfernungsroboter von HGTECH bereits in MingShui County, der Stadt Suihua in der Provinz Heilongjiang, offiziell in die großtechnische Produktionsanwendung eingeführt.

Diese Vorrichtung nutzt die integrierte Technologie von "Laser + KI + Roboter", was markiert, dass die chinesischen intelligenten landwirtschaftlichen Geräte eine wichtige Umsetzung im Bereich des ökologischen Anbaus erreicht haben.

Gegenwärtig hat der globale Markt für Laser-Unkrautentfernung eine vielfältige Wettbewerbsstruktur gebildet, in der die USA und Europa Vorreiter sind und China ein starker Verfolger ist.

Im Jahr 2025 erreichte der weltweite Umsatz auf dem Markt für Laser-Unkrautentfernungsroboter 133 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass er bis 2032 auf 247 Millionen US-Dollar ansteigen wird.

Als großes Agrarland ist das Potenzial der chinesischen Unkrautentfernungsroboter-Industrie sehr groß.

Allein in der Nordostregion wird für den Maisanbau auf 237 Millionen Mu Land die Marktnachfrage nach Laser-Unkrautentfernungsvorrichtungen auf 700.000 bis 1,4 Millionen Einheiten geschätzt, und das Industriepotenzial wird voraussichtlich über 100 Milliarden Yuan erreichen.

Von Null auf Eins sind chinesische Unternehmen in den letzten drei Jahren in diesen Sektor eingetreten.

Der Grund, warum sich die chinesische Laser-Unkrautentfernungstechnologie so schnell entwickeln konnte, liegt darin, dass wir einen klaren Weg beschritten haben, auf dem Forschungseinrichtungen Schlüsseltechnologien durchbrechen und die Zusammenarbeit zwischen Hochschulen und Unternehmen die Industrialisierung umsetzt.

Im Juli 2023 startete die Changchun University of Science and Technology zusammen mit der Ningbo Yibin Electronic Technology Co., Ltd. das Projekt für Laser-Unkrautentfernungsvorrichtungen für Felder.

Im November 2023 wurde das erste Prototypfahrzeug im Labor erfolgreich hergestellt. Im Mai 2026 wurde das vierte Generation von rein elektrisch angetriebenen, modular konstruierten technischen Prototypfahrzeugen endgültig festgelegt. In Kombination mit der KI-Visionserkennungstechnologie liegt die Erkennungsrate von Kulturpflanzen über 99,5 %, die dynamische Positioniergenauigkeit erreicht 2 Millimeter und die Arbeitseffizienz ist mehr als 50 Mal so hoch wie die von Menschen. Mit hervorragenden Ergebnissen der Feldversuche wird die Massenproduktion voraussichtlich Ende dieses Jahres beginnen.

Intelligenter Laser-Unkrautentferner der vierten Generation, der gemeinsam von der Changchun University of Science and Technology und der Ningbo Yibin Electronic Technology Co., Ltd. entwickelt wurde

Am 11. Januar dieses Jahres wurde das Projekt für Shunda-Laser-Unkrautentfernungsroboter und neue Magnesiumlegierungswerkstoffe, das von dem Nationalen Forschungsinstitut für Agrarmaschinenbau in Nanjing mit Kerntechnologie unterstützt wird, in Jingjiang, Provinz Jiangsu, offiziell begonnen. Das Projekt plant eine Gesamtinvestition von 1,01 Milliarden Yuan und wird voraussichtlich jährlich 1000 Sätze von landwirtschaftlichen Laserrobotern sowie andere Magnesiumlegierungskomponenten, landwirtschaftliche Maschinen und Formen produzieren.

Szene der Grundsteinlegung des Projekts

Bei Technologien wie der genauen Unterscheidung zwischen Kulturpflanzen und Unkraut sowie der Fähigkeit, präzise zu zielen und wirksam zu treffen, haben chinesische Forschungs- und Entwicklungsteams alle Probleme nacheinander gelöst.

Guan Zhuohuai, stellvertretender Forscher am Nationalen Forschungsinstitut für Agrarmaschinenbau in Nanjing, hat einmal vorgestellt, dass viele inländische Hersteller von Laser-Unkrautentfernungsrobotern hauptsächlich Halbleiterlaser verwenden. Im Vergleich zu CO₂-Lasern, die großflächige Verbrennungen verursachen können, wird ihre Wellenlänge leichter von dem Chlorophyll des Unkrauts absorbiert, was eine punktgenaue Abtötung ermöglicht.

Mithilfe von Technologien für die laserbasierte Scan-Positionierungsablation und die dreidimensionale Positionierung von Meristemgewebe kann die Maschine während der Fahrt kontinuierlich arbeiten und Unkraut beseitigen.