Plymouth (pte/27.05.2019/12:45) Ein von Forschern der University of Plymouth http://plymouth.ac.uk entwickelter Agrarroboter pflückt Erdbeeren und soll in Zukunft das Tempo von menschlichen Arbeitern weit übertreffen. Während Menschen in einer Acht-Stunden-Schicht im Schnitt 15.000 Erdbeeren pflücken, soll die Maschine an einem Tag 25.000 Stück schaffen. Auch billiger ist die Maschine. Während Bauern in Großbritannien ihren Angestellten ein bis zwei Pfund (1,13 bis 2,27 Euro) pro Kilogramm Erdbeeren zahlen, soll die Maschine für weniger Geld gemietet werden können.

Greifarm erkennt Reife

Der 1,80 Meter hohe Roboter bewegt sich auf Rädern durch Gewächshäuser und ist mit einem Greifarm zum Pflücken ausgestattet. Dieser Arm wird von Sensoren und 3D-Kameras geleitet, um Erdbeeren zu finden und auf ihre Reife zu überprüfen. Dabei arbeitet der Roboter anhand von maschinellem Lernen, eine Künstliche Intelligenz erkennt den Reifegrad der Beeren durch Erfahrung.

Wenn die Maschine mit voller Leistung operiert, braucht sie 10 Sekunden, um eine Erdbeere zu pflücken. Jedoch soll die finale Version des Roboters vier Greifarme haben, die alle gleichzeitig zum Einsatz kommen und so schneller pflücken können. Im Gegensatz zu Arbeitern aus Fleisch und Blut, werden Roboter nicht müde, weshalb die Maschine 20 Stunden pro Tag zum Einsatz kommen soll.

Arbeiter flüchten vor Brexit

Die Maschine wird in Großbritannien probeweise eingesetzt, wo die Agrarindustrie laut einem Bericht des "Guardian" unter den Folgen des drohenden Brexit bereits leidet. Wegen der großen wirtschaftlichen Unsicherheit haben viele Arbeiter aus Osteuropa, speziell aus Polen, Rumänien und Bulgarien, das Land bereits verlassen. Der Mindestlohn hat sich erhöht und Bauern zufolge würden Arbeitskräfte bereits die Hälfte ihrer Kosten ausmachen. Besonders betroffen sind Anbauer von Beeren und Äpfeln.

Es haben schon mehrere Betriebe aus diesem Bereich Interesse am Roboter bekundet. Den Forschern zufolge soll die Maschine zu einem Preis mietbar sein, der günstiger ist als die Lohnkosten für Arbeiter. Die Anwendung wurde auf Erdbeeren angesetzt, weil es sich dabei um eine weiche, schwierig zu erntende Beere handelt. In Zukunft soll der Roboter so weiterentwickelt werden, dass er auch andere Ernteprodukte pflücken kann.

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Sapporo/Eindhoven (pte/19.04.2019/06:05) Forscher an der Hokkaido University https://www.global.hokudai.ac.jp und an der Technischen Universität Eindhoven https://www.tue.nl/en haben eine einstufige, kostengünstige Technik zur Herstellung von Polyethylenfuranoat (PEF) entwickelt. Das ist ein Kunststoff, der aus Pflanzen hergestellt wird und PET-Plastik zumindest teilweise ersetzen könnte. Doch der bislang genutzte Produktionsprozess für PEF ist aufwändig und damit viel zu teuer.

Katalyse mit Gold-Nanopartikeln

Entscheidend war es für das Forscherteam, einen Weg zu finden, um die als Ausgangsmaterial benötigten Monomere kostengünstig herzustellen. Durch Vernetzung dieser Monomere miteinander entsteht solider Kunststoff. Bisher werden sie aus Hydroxymethylfurfural (HMF) gewonnen. Der entsprechende Prozess hat aber eine so geringe Ausbeute, dass er unwirtschaftlich ist. Kiyotaka Nakajima und Emiel Hensen setzen stattdessen auf HMF-Acetal. Daraus lassen sich in einem einstufigen Prozess mit Hilfe eines speziellen Katalysators, der Nanopartikel aus Gold enthält, die benötigten Monomere herstellen, und zwar mit einer Ausbeute von 80 bis 95 Prozent.

Das sei ein gewaltiger Fortschritt auf dem Weg hin zur Produktion von Biopolymeren, sagen die Forscher. Sie betonen, dass dieser Prozess weniger Schritte benötigt und dass der Energieaufwand geringer ist als bei der bisherigen Methode. Nakajima und Hensen glauben, dass die neue Technik nicht nur die Chance bietet, eine wirtschaftliche Produktion von PEF aufzubauen, sondern auch die Akzeptanz von Biopolymeren verbessern wird. Die Forscher gehen davon aus, dass es möglich ist, auch andere Kunststoffe auf der Basis ihrer Forschungsergebnisse herzustellen.

PET-Jahreskapazität liegt bei mehr als 30 Millionen Tonnen

Die Chancen, dass das Biopolymer PEF dem klassischen PET Marktanteile abjagt, wenn es preislich mithalten kann, ist groß, weil PEF mindestens ebenso stabil, hitzebeständig und luftdicht ist wie PET. PEF könnte vor allem im Verpackungsbereich PET ablösen, aber auch zur Produktion von Flaschen für Mineralwasser und andere Getränke genutzt werden. Die weltweite Produktionskapazität liegt bei mehr als 30 Millionen Tonnen.

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