Neue Verfahren der optischen Früherkennung und der schadstoffreinen Bekämpfung vorratsschädlicher Insekten mit Laserstrahlen

Die Förderung des Vorhabens erfolgt (bzw. erfolgte) aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt (bzw. erfolgte) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.

Seit Januar 2018 startete im Fachbereich Vorratsschutz dieses geförderte Projekt zur optischen Früherkennung und Bekämpfung von Schadinsekten mit Laserstrahlen. Es wird in einer ersten Projektphase von 18 Monaten zunächst geprüft, ob sich die Lasertechnik in Verbindung mit einer automatisierten Bilderkennung für den Pflanzenschutz in gelagerten Pflanzenerzeugnissen grundsätzlich eignet.

Das Verfahrensprinzip

Eine Kamera gewinnt Bildinformationen von der Oberfläche eines Schüttgetreides und vergleicht diese kontinuierlich mit Referenzbildern und Merkmalen von Schadinsekten, die zuvor in einer eigenen Datenbank hinterlegt worden sind. Im Ergebnis des dann vorliegenden Bildvergleichs kann das Auftreten des Schädlings mit einem Wahrscheinlichkeitswert angegeben werden. Hier gilt es zu prüfen, ob die Bilderkennungssoftware bereits qualitative hochwertige Auflösungen liefern kann und tatsächlich kriechende bzw. fliegende Insekten sowie deren Larven artenspezifisch unterscheiden kann.

Ergänzend wird untersucht, ob eine Einzelbekämpfung derart erkannter Schadinsekten an der Getreideoberfläche mittels eines Laserstrahls möglich ist. Die transformierten Koordinaten der Kameraüberwachung werden an einen Schwingspiegel weitergegeben und dieser entsprechend angesteuert. Nach Positionierung des Spiegels wird ein Laserimpuls ausgelöst, wobei der Schädling durch die Strahlenleistung und die damit einhergehende schnelle Temperaturerhöhung rückstandsfrei abgetötet wird. Dabei gilt es, durch kurze Impulsdauer und hohe Leistung des Lasers eine Schädigung der darunterliegenden Vorräte oder Materialien zu vermeiden.