Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTIn der Landwirtschaft wird zunehmend auf einen sparsamen Umgang mit Ressourcen geachtet. Gleichzeitig sollen hohe Erträge erzielt werden. Um überschüssige Ressourcen einzusparen und effizient zu nutzen ist die Ermittlung verschiedener Pflanzenparameter wie der Wasser- oder Nährstoffgehalt von zentraler Bedeutung. Bisher wurden diese Parameter anhand von Bodenproben zum Teil aufwendig in Laboren bestimmt. Die Forschenden des Fraunhofer EMFT streben daher an, zuverlässige und schnellere Methoden zu entwickeln, um relevante Pflanzenparameter zu erfassen.
On-Plant Sensorik
Sensoren auf Basis organischer Halbleiter ermöglichen die Überwachung der Vitalität von Pflanzen und dienen als Indikatoren für parasitären Befall.
Minister Hubert Aiwanger betrachtet die Sensoren auf der Pflanze in der Kickoff-Veranstaltung des Fraunhofer Zentrums für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming.
Die Forschenden haben sich mit dem Konzept der On-Plant Sensorik zum Ziel gesetzt, diese Parameter direkt an der Pflanze zu ermitteln und zu analysieren. Dazu werden elektrisch leitfähige Strukturen mit Hilfe einer geeigneten Druckmethode direkt auf Pflanzenblätter aufgebracht.
Erste Strukturen wurden mithilfe von konjugierten Polymeren erstellt, die auch als organische Halbleiter bekannt sind. Im Vergleich zu metallischen Leitern sind diese nicht toxisch und bleiben auch auf Blättern flexibel.
In dem die Sensoren als 2D- oder auch 3D-Strukturen direkt auf die Pflanze aufgebracht werden, ermöglichen sie es den Forschenden des EMFT, die Vitalität der Pflanzen direkt und effizient bspw. anhand des Wasser - und Nährstoffgehalts in der Pflanze zu überwachen. In der Zukunft könnten solche Sensoren maschinell auf die Pflanzen angebracht und automatisch ausgelesen werden, was Integration mit weiteren Smart Farming Systeme möglich macht.