2. Platz Innovativste Produktentwicklung

Pflanzenpathogenen auf der Spur – Ein neuartiger Pflanzenscanner erkennt die Krankheit, bevor sie ausbricht

Der Weg zur gesunden Zuckerrübe ist lang: Im Gewächshaus werden die Pflanzen auf ihre Resistenz gegenüber Krankheitserregern und Schädlingen geprüft. Erst nach Ausprägung von Symptomen kann die Resistenzleistung der Pflanze bewertet werden.

Nun haben Wissenschaftler des Fraunhofer IFF Magdeburg in Kooperation mit dem Saatgutunternehmen Strube Research GmbH & Co. KG einen Pflanzenscanner entwickelt, der bereits frühzeitig, bevor die Krankheit ausbricht, den Gesundheitszustand der Pflanze erkennt. Die Messmethodik beruht auf der Messung der spezifischen Änderungen des Stoffwechsels (Abwehrreaktion) im Blatt, dem Ort der Photosynthese, nach Pathogenbefall.

Diese Änderungen der biochemischen Zusammensetzung des Blattes sind für das menschliche Auge nicht sichtbar, können jedoch mit Hyperspektralmesstechnik, einer Art digitalen Fingerabdruck des konkreten Stoffwechselzustandes, aufgenommen werden. Um hieraus diejenigen Merkmale herauszufiltern, die durch eine beginnende Infektion verursacht werden, wurden spezielle mathematische Verfahren entwickelt.

Da der Zusammenhang zwischen Infektion und Änderungen des Stoffwechsels sehr komplex und in den wenigsten Fällen biochemisch bekannt ist, kommen hier Methoden des
maschinellen Lernens zum Einsatz.

Trotz der Verwendung eines innovativen Messprinzips und ausgefeilter Mathematik, ist das Produkt für den Anwender denkbar einfach benutzbar - ein Handscanner, gesteuert über eine Smartphone App, der es einer Zuckerrübenpflanze innerhalb von einer Sekunde "ansieht", ob sie gesund oder krank ist.

Bewerber & Institutionen

// Hon-Prof. Dr.-Ing. Udo Seiffert, Dr. Andreas Backhaus
// Dr. Sandra Fischer, Dr. Jessica Knüfer

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Strube Research GmbH & Co. KG

www.iff.fraunhofer.de

www.strube.net