EU unterstützt Weinbergsroboter für angeschlagene Winzer

Die Europäische Union unterstützt eine neue Welle von Weinbergstechnologie, während Erzeuger im gesamten Block mit Dürre, Krankheiten, Arbeitskräftemangel und rückläufigem Weinkonsum zu kämpfen haben – Belastungen, die die Produktion auf einige ihrer niedrigsten Stände seit Jahrzehnten gedrückt haben. Über Forschungsprojekte wie SCORPION, BACCHUS und TRACEWINDU testen Wissenschaftler und Ingenieure Werkzeuge, die Weinproduzenten helfen könnten, den Chemikalieneinsatz zu senken, präziser zu ernten und Flaschen vom Weinberg bis zum Markt sicherer nachzuverfolgen.

Der Vorstoß erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem der Weinsektor nach wie vor zu den wichtigsten ländlichen Industrien Europas zählt. In der EU gibt es rund 2,2 Millionen weinbaubetreibende Höfe, die etwa 3,2 Millionen Hektar Rebfläche bewirtschaften, wie aus Zahlen hervorgeht, die in einem CORDIS-Podcast zu den Projekten genannt werden. Diese Weinberge produzieren jährlich rund 150 Millionen Hektoliter Wein oder etwa 20 Milliarden Flaschen. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rebanbau bis zum Einzelhandel erwirtschaftet der Sektor jährlich rund 130 Milliarden Euro für die europäische Wirtschaft und sichert fast 3 Millionen Arbeitsplätze, überwiegend in ländlichen Regionen. Die Weinausfuhren haben einen jährlichen Wert von etwa 18 Milliarden Euro.

Die Branche steht jedoch unter Druck. Jüngste Ernten wurden von Dürren, Hitzewellen, Starkregen und Krankheiten getroffen. Die EU-Weinproduktion lag 2023 und 2024 unter den niedrigsten Werten des Jahrhunderts, während der weltweite Weinkonsum auf den niedrigsten Stand seit Mitte der 1990er Jahre fiel. Diese Kombination setzt die Erzeuger zugleich schwankenden Erträgen und einer schwächeren Nachfrage aus.

Eine Antwort darauf ist Automatisierung für schwieriges Gelände. In Portugal, wo Steillagen in Regionen mit Portwein und anderen Premiumweinen verbreitet sind, entwickelten Forscher im Rahmen von SCORPION einen kleinen autonomen Roboter, der sich ohne GPS sicher durch enge Reihen bewegen kann. Die Maschine nutzt ein gelenkiges Design, das alle vier Räder für besseren Grip an Hängen am Boden hält. Außerdem kann sie Stämme und andere visuelle Marker erkennen, um sich im Weinberg zu lokalisieren.

Das Projekt testete auch Wege zur Reduzierung des Fungizideinsatzes. Statt sich ausschließlich auf Spritzmittel zu verlassen, untersuchte SCORPION UV-B-Behandlungen gegen Pilze, die Reben schädigen. Die Idee ist, das Licht nachts einzusetzen, wenn sich bestimmte Pilze schlechter schützen können, und so den Bedarf an Chemikalien zu verringern, die die Umwelt belasten können. Nach Angaben der Forscher könnte sich der Ansatz auch auf andere Kulturen übertragen lassen; zugleich betonten sie jedoch, dass er sorgfältig reguliert werden müsse, da UV-Behandlungen auch nützliche Organismen beeinträchtigen können.

Die Herausforderung in Steillagen ist nicht nur technischer, sondern auch wirtschaftlicher Natur. Viele dieser Flächen wurden früher von Hand bewirtschaftet, doch Arbeitskräfte sind schwerer zu finden und die Bedingungen können für Beschäftigte belastend sein. Die an SCORPION beteiligten Forscher argumentierten, Robotik könne dazu beitragen, Weinberge zu erhalten, deren Bewirtschaftung andernfalls zu teuer oder zu schwierig würde.

Ein zweites Projekt, BACCHUS, konzentrierte sich auf eine präzisere Traubenernte. Ziel war nicht nur die Automatisierung des Lesens, sondern die Nachahmung der Arbeitsweise eines erfahrenen Mitarbeiters beim Umgang mit empfindlichem Lesegut: mit einer Hand nach einer Traube greifen, sie behutsam nach vorn ziehen, um den Stiel freizulegen, und ihn dann mit der anderen Hand sauber abschneiden – ohne die umliegenden Trauben und Blätter zu beschädigen.

Diese Aufgabe ist schwieriger als sie klingt. Weintrauben sind empfindlicher als Kulturen wie Äpfel, auf die bereits einige Ernte-Roboter angesetzt wurden. Ein grober Griff kann Früchte verletzen und sowohl Qualität als auch Geschmack beeinträchtigen. Um dieses Problem anzugehen, kombinierte BACCHUS eine omnidirektionale mobile Plattform mit zwei Roboterarmen und speziell angefertigten 3D-gedruckten Greiffingern in unterschiedlichen Größen für verschiedene Rebsorten. Eine nahe am Schneidwerk montierte Kamera hilft dabei, den Stiel zu erkennen, damit der Roboter präzise schneiden kann.

Das System nutzt zudem hyperspektrale Bildgebung und künstliche Intelligenz, um vor der Lese den Reifegrad zu beurteilen. Anders als herkömmliche Kameras erfassen hyperspektrale Sensoren Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Lichts und können chemische Eigenschaften wie den Zuckergehalt ableiten. So kann der Roboter in Echtzeit entscheiden, ob eine Traube den richtigen Reifegrad erreicht hat. Unreife Trauben können für eine spätere Lese am Stock bleiben, während reife selektiv geerntet werden – ein Verfahren, das nach Einschätzung der Forscher die Weinqualität verbessern kann.

Ein drittes von CORDIS hervorgehobenes Projekt, TRACEWINDU, setzt an einem weiteren Druckpunkt des Sektors an: Vertrauen und Rückverfolgbarkeit. Angesichts wachsender Betrugsbedenken auf den globalen Weinmärkten entwickeln Forscher sichere Systeme, mit denen Herkunft und Echtheit entlang der Lieferkette verlässlicher überprüft werden können. Ziel ist es, Fälschungen oder falsch etikettierte Flaschen schwerer in den Handel gelangen zu lassen und Produzenten wie Käufern bessere Informationen darüber zu geben, woher ein Wein stammt und wie er behandelt wurde.

Zusammen spiegeln die Projekte einen breiteren Wandel in der europäischen Agrarpolitik und Forschungsförderung hin zu Technologien wider, die Produktionskosten stabilisieren und zugleich die Umweltbelastung senken können. Für Erzeuger angesichts heißerer Sommer, unberechenbarer Wetterlagen und knapper Margen liegt das Versprechen nicht nur in höherer Effizienz, sondern auch darin, Weinberge an Orten wirtschaftlich tragfähig zu halten, die seit Generationen lokale Ökonomien prägen.