AGRARSENSE: Lösungen für eine automatisierte und nachhaltige Landwirtschaft

Eine sichere Versorgung mit Nahrungsmitteln gehört zu den elementaren Grundbedürfnissen unserer Gesellschaft. Was lange als selbstverständlich galt, gewinnt angesichts aktueller Herausforderungen wie Klimawandel, Lieferkettenprobleme, Mangel an Arbeitskräften und politischer und militärischer Aggressionen neue Brisanz. Forschende des Fraunhofer EMFT arbeiten im Rahmen des EU-Projekts AGRARSENSE an innovativen Lösungen für eine produktivere und gleichzeitig nachhaltigere Land- und Forstwirtschaft.   

Die 52 Partner aus 15 europäischen Ländern adressieren in dem Vorhaben sieben Zielanwendungen: Gewächshaus, Vertical Farming, Wein- und Forstwirtschaft, Agrarrobotik, Nährstoffgehalt und Düngereinsatz in Böden sowie die Wasseranalytik. Für die genannten Einsatzbereiche wollen die Projektpartner technologische Lösungen entwickeln, die Landwirtinnen bei der Bewirtschaftung unterstützen. Dabei stehen eine erhöhte Produktivität und umweltschonende Methoden gleichermaßen im Fokus. Die Kombination von Sensorlösungen und moderner Kommunikationstechnik sowie Datenanalysen sollen dabei einen teilautomatisierten Betrieb ermöglichen und den Landwirten konkrete Handlungsempfehlungen an die Hand geben.

Das Forschungsteam des Fraunhofer EMFT arbeitet im Rahmen des Projekts an der Entwicklung eines Landwirtschaftsroboters mit. Dieser soll automatisiert über die Felder fahren und den Zustand von Kulturpflanzen erfassen, um so die notwendigen Pflegemaßnahmen präzise einsetzen zu können. Mittels einer elektronischen Nase soll der Roboter flüchtige Gase detektieren, die Pflanzen bei Stress absondern. Um die Emissionen aus den Pflanzen effektiv zu den Sensoren in der Roboternase zu leiten, entwickeln die Forschenden eine kontinuierliche Gasprobenahme, die auf einer piezoelektrisch angetriebenen Mikromembranpumpe basiert. Diese wird in eine Sensoreinheit integriert, um eine miniaturisierte VOC-Sensorplattform zu realisieren. Darüber hinaus will das Team intelligente Steuerungsstrategien für die Mikropumpe untersuchen, um druck- und volumenkontrollierte Probenahmen durchzuführen.

Bedarfsgerecht wässern und düngen

Langfristig soll diese VOC-Sensorplattform nicht nur erkennen, ob eine Pflanze unter Stress steht, sondern auch, um welche Art von Stress es sich handelt: Wassermangel, zu wenig Nährstoffe oder Schädlinge. Der Vorteil an diesem Verfahren: Wasser, Dünger und Pestizide müssen nicht mehr großflächig verteilt werden, sondern lassen sich zielgerichtet und bedarfsgerecht auf die Pflanzen geben – neben finanziellen Einsparungen für den Landwirt trägt dies zu einer nachhaltigeren Bewirtschaftung bei.

Das Projekt wird durch das EU-Forschungsprogramm KDT Joint Undertaking (JU) unter der Fördernummer 101095835 gefördert.