Sensorik und Aktorik für Smart Farming

Die derzeitigen Ernährungssysteme sind gleichzeitig Treiber und Opfer von Umweltveränderungen, die die Produktivität der Landwirtschaft gefährden. Um die natürlichen Ressourcen langfristig zu erhalten, muss die landwirtschaftliche Produktion einschließlich der Tierhaltung nachhaltiger gestaltet werden; wirtschaftlich effizient, sozial gerecht und ökologisch tragfähig.
Ein vielversprechender und pragmatischer Ansatz, um ökonomische und ökologische Ziele in der Nahrungsmittelproduktion zu verbinden, ist die Anwendung von modernen Informations- und Kommunikationstechnologien in der Landwirtschaft - auch bekannt als Smart Farming. Hier schließen sich die Kompetenzen der Fraunhofer EMFT im Bereich Sensorik und Aktorik an. 

Sensorik und Aktorik für Smart Farming
© MEV Verlag
Forschungsthema Sensorik und Aktorik für Smart Farming

Die Fraunhofer EMFT setzt ihre Kompetenzen bereits seit geraumer Zeit für Sicherung der Nahrungsmittelproduktion und Lebensmittelqualität entlang der gesamten Wertschöpfungskette ein. Sensorik und Aktorik bietet unzählige Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Smart Farming, zur Ertragssteigerung bei gleichzeitiger Beachtung des Umweltschutzes.

So wurden bereits im Rahmen von Projekten, wie

  • Biosensoren zur Detektion von Viruskrankheiten bei Pflanzen entwickelt
  • Mikropumpen in Ammoniak-Sensorsystemen bei Tierhaltung eingesetzt
  • Gassensorik in Verpackungen integriert um die Qualität der Lebensmittel zu überwachen und
  • elektrochemische Sensoren für Nitratmessungen im Boden angewendet.

Fraunhofer Zentrum für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming

Sensoren auf Basis organischer Halbleiter ermöglichen die Überwachung der Vitalität von Pflanzen und dienen als Indikatoren für parasitären Befall
© Fraunhofer EMFT
Sensoren auf Basis organischer Halbleiter ermöglichen die Überwachung der Vitalität von Pflanzen und dienen als Indikatoren für parasitären Befall

Die Sicherstellung einer nachhaltigen Versorgung der Bevölkerung mit Lebensmitteln – in ökonomischem, ökologischem und sozialem Gleichgewicht – stellt nicht zuletzt in Zeiten des Klimawandels und angespannter Lieferketten eine fundamentale Herausforderung in globaler, nationaler und regionaler Hinsicht dar.

Das Fraunhofer Zentrum für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming erforscht und entwickelt innovative Technologien für eine nachhaltige Erzeugung und Verarbeitung landwirtschaftlicher Produkte entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit dem Ziel, durch technologische Innovationen einen Mehrwert für die Landwirtschaft zu generieren. 

Das Projektportfolio des Zentrums beinhaltet sowohl F&E-Projekte zur Adressierung besonderer regionaler Bedürfnisse, als auch bundesweite, überregionale Projekte zur Lösung übergeordneter Herausforderungen der Land- und Ernährungswirtschaft.

Die Fraunhofer EMFT bringt ihre Kompetenzen in Sensorlösungen,  Systemintegration und Mikroaktorik in das Zentrum ein, um innovative Technologien und Systeme zur Messung von verschiedenen Umweltparametern u.a. bei Pflanzenzucht und Tierhaltung zu entwickeln. Bei der Analyse und Weiterverarbeitung der Sensordaten kommen die Kompetenzen der Forschenden im Bereich Machine Learning für Sensorsysteme zum Einsatz. Um sichere und robuste Funktionalität der Systeme unter harten Umweltbedingungen zu gewährleisten, wendet die Fraunhofer EMFT ihre umfangreichen Kompetenzen im Bereich sichere Elektronik an.

Das Vorhaben wird von fünf Fraunhofer-Instituten getragen;
Fraunhofer IVV, Fraunhofer IIS und Fraunhofer EMFT in Bayern, sowie Fraunhofer IGD und Fraunhofer IGP in Mecklenburg-Vorpommern.

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