Forschende der Universität Hasselt (UHasselt) und des Forschungszentrums für Obstbau (pcfruit) haben dehnbare Sensoren entwickelt, die das Wachstum von Birnen verfolgen können. Mit diesen Sensoren können die Obstbauern schneller abschätzen, welche Birnen sich zu schönen Früchten entwickeln. Außerdem erhalten sie schneller Informationen über potenziellen Hitzestress, der ihre Früchte beeinträchtigen könnte. „Wir wollen das Produkt innerhalb von fünf Jahren auf den Markt bringen“, sagt UHasselt-Professor Wim Deferme.
Die Universität Hasselt entwickelt mitwachsende Sensoren für Birnen: „Wir wollen das Produkt innerhalb von fünf Jahren auf den Markt bringen.“
Die Sensoren bestehen aus dem Flüssigmetall Galinstan, einer Legierung aus Gallium, Indium und Zinn. Eine leitfähige Schicht daraus ist in ein dehnbares Silikonmaterial eingearbeitet. Dadurch ist der Sensor leitfähig und wächst mit der Birne mit. Durch Dehnen des Sensors ändert sich der Widerstand. So kann der Sensor kontinuierlich die Größe der Birne messen.
Der Birnensensor hilft den Obstbauern, ihre Früchte effizienter auszudünnen. Birnen wachsen in Trauben, doch ab einem bestimmten Zeitpunkt wirft der Baum selbstständig einen Teil der Früchte ab. Für die Züchter ist es wichtig, diese so schnell wie möglich zu erkennen. „Dadurch können sie die abgeworfenen Früchte frühzeitig aussortieren und sicherstellen, dass die verbleibenden Birnen besser aussehen“, erklärte Professor Wim Deferme von der Universität Hasselt gegenüber VRT NWS: „Aktuell messen die Anbauer die Früchte noch manuell, aber diese Methode ist natürlich wesentlich effizienter.“
Die Sensoren helfen auch dabei, den optimalen Reifezeitpunkt der Birnen zu bestimmen: „Die Züchter wissen genau, wann die Birnen geerntet werden können und können die Wasser- und Nährstoffzufuhr entsprechend anpassen. Die Sensoren können zudem Hitzestress messen, sodass man schneller zusätzliches Wasser zuführen kann.“
Vorhersagen
Die von den Sensoren erfassten Daten werden anschließend mithilfe von Chips analysiert. „Mit all diesen Informationen hoffen wir, die Vorgänge während des Wachstumsprozesses besser zu verstehen, um ihn letztendlich besser vorhersagen zu können“, so Professor Deferme.
„Hier liegt das eigentliche Potenzial dieser Technologie für die Präzisionslandwirtschaft. Im Idealfall werden all diese Daten zukünftig an eine App gesendet. Dadurch erhält der Obstbauer einen klaren Überblick über die aktuelle Situation und verschiedene Prognosen. Eine Art Wetterradar für den Obstanbau“, erklärt der Forscher Thijs Vandenryt von der Universität Hasselt, der an dem Projekt mitarbeitet.
Markteinführung in 5 Jahren
Ziel ist, das gesamte System innerhalb von 5 Jahren auf den Markt zu bringen. Das ist eine Herausforderung, denn die Geräte müssen den Witterungseinflüssen standhalten. Auch der Produktionsprozess muss effizienter gestaltet werden. „Daran arbeiten wir derzeit intensiv“, sagt Professor Deferme: „Wir müssen außerdem untersuchen, ob das Tragen der Sensoren Auswirkungen auf die Früchte selbst hat; das ist natürlich ebenfalls wichtig.“
Die Sensoren wurden in dieser Saison in einem Obstgarten in Sint-Truiden in Limburg getestet. Die geernteten Früchte werden jetzt weiter analysiert. Parallel dazu läuft in Italien ein Projekt, in dem die Sensoren an Äpfeln getestet werden. „Wir prüfen alle Arten von Früchten. Das System kann auch für den Anbau von Kokosnüssen oder Drachenfrüchten genutzt werden. Gespräche darüber finden derzeit statt“, so Deferme abschließend.