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Neuentwicklung: Elektronische Nasen erkennen frühzeitig Erkrankungen von Nutzpflanzen

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Ein erster Demonstrator ist in der Bibliothek der BTU aktuell ausgestellt. © IHP 2023/Christian Wenger

Innovation aus der Lausitz-Region

Wenn Pflanzenkrankheiten schon vor dem Auftreten erster optischer Symptome erkannt werden, können Pflanzenschutzmittel gezielt eingesetzt und damit deutlich reduziert werden. Künftig sollen dabei sogenannte elektronische Nasen helfen, die im Rahmen der Fördermaßnahme „Innovation & Strukturwandel“ des BMBF von einem Konsortium, bestehend aus der BTU Cottbus-Senftenberg, dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB), dem IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik sowie der Photonic Insights GmbH entwickelt werden. Ein erster Prototyp, welcher im Rahmen des BMBF-Projektes „Innovationscampus Elektronik und Mikrosensorik Cottbus“ entwickelt wurde, ist aktuell in der Science Gallery der Bibliothek der BTU in Cottbus ausgestellt.

Zahlreiche Pflanzenkrankheiten lassen sich über Änderungen der Emissionen von leichtflüchtigen, organischen Verbindungen der betroffenen Pflanzen nachweisen. Dabei ist für eine erfolgreiche Anwendung in der Landwirtschaft ein kostengünstiges Nachweisverfahren gekoppelt mit einer intelligenten Datenauswertung vor Ort von entscheidender Bedeutung. Deshalb wird die elektronische Nase im Projekt AgriNose auf der Basis von Halbleitersensoren realisiert, die mit modernen, industriellen Methoden der Mikroelektronik herstellbar sind.

Die Kombination von moderner Mikroelektronik mit Fragestellungen der Landwirtschaft ergeben große Chancen für die Etablierung der Lausitz als Hochtechnologiestandort z. B. im Bereich des Umwelt-Monitorings. Die Zusammenarbeit von Expertinnen und Expterten des IHP, der BTU und des ATB, die aus den Bereichen Landwirtschaft, Physik und Biotechnologie, sowie aus der Mikroelektronik kommen, ergänzt durch die industrielle Expertise des Projektpartners Photonic Insights GmbH, bietet im Bereich der Systemintegration exzellente wissenschaftliche und technische Erfolgsaussichten für das Erreichen der gemeinsamen Projektziele bis zum Ende der Projektlaufzeit 2024. Dabei ist es wesentlich, dass die Forschungsarbeiten nicht im Grundlagenbereich beginnen, sondern bereits auf den Expertisen der Partner aufsetzen, um das ambitionierte Vorhaben innerhalb der Laufzeit von drei Jahren erfolgreich abzuschließen. IHP-Projektleiterin Prof. Dr. Inga Fischer erklärt: „Für die Entwicklung der elektronischen Nase sind viele Feld- und Zuverlässigkeitsstudien notwendig. Wir untersuchen aktuell, wie auch schon im ersten Projektjahr, den Winterroggen als Feldpflanze. Unser Projekt wird das Monitoring des Pflanzenwachstums unterstützen und innovative Anbautechniken ermöglichen.“

Quelle: IHP GmbH Frankfurt (Oder)

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