Diese Transformation ist essentiell, denn Nutzpflanzen sind für unsere Gesellschaft von zentraler Bedeutung – sie sichern die Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln sowie nachwachsenden Rohstoffen. Der Anbau von Nutzpflanzen steht jedoch vor großen Herausforderungen: Umweltbelastungen sollen verringert, Böden und Biodiversität erhalten und gleichzeitig steigende Ernährungsbedarfe gedeckt werden. Da verfügbare Anbauflächen abnehmen, erfordert dies eine grundlegend neue Herangehensweise an die Pflanzenproduktion. In PhenoRob verfolgen wir die Vision, neue nachhaltige Anbausysteme zu entwickeln und zu managen, unterstützt durch neuartige, Robotik- und KI-gesteuerte Technologien.

Im Fokus des Clusters steht die Entwicklung neuer, nachhaltiger Anbausysteme, die Ökologie, Ökonomie und gesellschaftliche Aspekte vereinen. Der Cluster konzentriert sich auf vier zentrale Forschungsbereiche in denen neue Technologien eine zentrale Rolle einnehmen:

1. Innovative Agrarrobotik kombiniert mit KI und Maschinellem Lernen: Entwicklung intelligenter, autonomer Systeme als Wegbereiter für minimalinvasiven Pflanzenschutz, präzise Düngung, ökologische Unkrautbekämpfung, Umweltüberwachung, Boden- und Biodiversitätsschutz sowie die Umsetzung neuer Feldanordnungen.
2. Sensorbasierte Phänotypisierung im Feld: Untersuchung pflanzlicher Reaktionen auf lokale Umweltbedingungen, um ein tieferes Verständnis von Wachstums- und Stressprozessen zu gewinnen.
3. Design und Umsetzung neuer, nachhaltiger Anbausysteme: Das Design dieser Anbausysteme integriert und quantifiziert die Auswirkungen neuer Anbausysteme auf Agrarökosysteme, Biodiversität und wichtige Ökosystemleistungen.
4. Integration gesellschaftlicher, wirtschaftlicher und politischer Perspektiven: Erforschung, wie neue Technologien in landwirtschaftliche Praxis, Politik und Wirtschaft integriert werden können unter Berücksichtigung der Interessen aller Beteiligten.

Eingebettet in die Agrar-, Ernährungs- und Ingenieurwissenschaftliche Fakultät der Universität Bonn steht PhenoRob als Exzellenzcluster für eine interdisziplinären Forschungsagenda, der die Bereiche Geodäsie, Robotik, KI, Bodenkunde, Nutzpflanzenwissenschaften, Ökosystemmodellierung und Agrarökonomie enger zusammenführt, um gesellschaftlich relevante Probleme zu lösen. Mit seinem integrativen Ansatz schafft der Cluster die wissenschaftlichen Grundlagen und adressiert die nachhaltige Transformation der Landwirtschaft, um neue innovative Lösungen für eine nachhaltige Produktion zu entwickeln.

Beteiligte Institution:

• Forschungszentrum Jülich