Source: Deutsche Nachrichten
Landwirtschaftliche Sensorik wird erst dann wirklich skalierbar, wenn Messverfahren, Energieversorgung und Datenübertragung zusammengedacht werden. Genau an dieser Schnittstelle entstehen konkrete Aufgaben für Mikroelektronik, Photonik und Chipdesign. Die zehnte Folge des Podcasts „Chip Happens – Farm to Fork“ bringt drei sehr unterschiedliche technologische Ansätze zusammen und zeigt, wie Chip-Technologien die Landwirtschaft der Zukunft prägen.
Mobile Raman-Spektroskopie für die Bodenanalyse direkt auf dem Feld
Dr. Martin Maiwald, Leiter des Laser Sensors Lab am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) , arbeitet an mobiler Raman-Spektroskopie für die Bodenanalyse. Speziell entwickelte Halbleiterlaser-Chips helfen dabei, sehr schwache Raman-Signale von Störsignalen zu trennen. So lassen sich molekülspezifische Informationen direkt auf dem Feld erfassen, statt Bodenproben ausschließlich im Labor zu analysieren. Das kann eine präzisere Versorgung einzelner Flächen mit Nährstoffen und Wasser unterstützen.
Weitere Informationen: www.fbh-berlin.de
Energy Harvesting: Energieautarke Sensornetzwerke für großflächige Anwendungen
Für großflächige Sensornetzwerke entsteht eine weitere technische Hürde: die Energieversorgung. Dr. Peter Spies vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS erklärt, wie Energy Harvesting mit immer energieeffizienterer Mikroelektronik kombiniert wird. Sensoren können Energie aus Licht, Wärme oder Bewegung sammeln, Messungen zeitlich steuern und Daten nur dann übertragen, wenn es sinnvoll ist. Lokale Auswertung bis hin zu KI auf dem Sensorknoten kann zusätzlich helfen, den Energiebedarf für die Funkübertragung zu reduzieren.
Weitere Informationen: www.iis.fraunhofer.de
Indoor- und Vertical Farming: Technologische Grenzen und Chancen
Dr. Jan-Gerd Frerichs von der OrbiFarm® GmbH betrachtet die Lebensmittelproduktion aus einer anderen Richtung. Beim Indoor- und Vertical Farming lassen sich Anbaubedingungen kontrollieren, gleichzeitig bleibt der Energieverbrauch eine zentrale technische und wirtschaftliche Grenze. Besonders Beleuchtung, Luftfeuchtigkeit und die Steuerung geschlossener Systeme bestimmen mit darüber, welche Kulturen sich sinnvoll indoor anbauen lassen.
Weitere Informationen: www.orbifarm.com (übergeordnete Unternehmensseite)
Mikroelektronik als Schlüsseltechnologie für Ernährungssicherheit
Für die Chipdesign-Community liegt darin eine interessante gemeinsame Aufgabe: Sensoren müssen präziser messen, mit weniger Energie auskommen, Daten effizient verarbeiten und unter sehr unterschiedlichen Einsatzbedingungen funktionieren. Mikroelektronik löst die Frage der Ernährungssicherheit nicht allein. Sie liefert aber Technologien, mit denen Landwirtschaft genauer beobachtet, Ressourcen gezielter eingesetzt und neue Produktionsformen technisch erschlossen werden können.
Mit Folge 10 endet eine Staffel, die Mikroelektronik entlang der gesamten Lebensmittelkette betrachtet hat – von der Landwirtschaft über die Lebensmittelverarbeitung bis hin zum Handel.
Alle Folgen des Podcasts „Chip Happens“: https://fmd-insight.de/de/news/360-mikroelektronik/chip-happens-podcast/
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