Flämische Forscher entwickeln dehnbare Sensoren zur Überwachung des Birnenwachstums
Forscher der UHasselt und des Fruit Growing Research Centre (pcfruit) haben dehnbare Sensoren entwickelt, mit denen das Wachstum von Birnen am Baum kontinuierlich überwacht werden kann.
Erste Tests fanden in dieser Saison in einem pcfruit-Konferenzbirnenhain statt, berichtet das Flämische Infozentrum für Landwirtschaft und Gartenbau (VILT).
Foto © UHasselt
Neben der Wachstumsrate der Früchte könnten die Sensoren letztlich auch wertvolle Informationen darüber liefern, ob die Bäume ausgedünnt werden müssen, berichtet UHasselt.
Diese Sensoren basieren auf Galinstan, einem flüssigen Metall, das in hochelastischem Silikon eingebettet ist.
Das Silikonband, das den Sensor enthält, wird am unteren Ende der Birne angebracht. Während die Birne wächst, dehnt sich der Sensor mit, und der elektrische Widerstand verändert sich.
Auf diese Weise kann die Veränderung im Durchmesser der Frucht elektronisch erfasst werden.
„Der Sensor muss erheblich dehnbar sein, mehrere Wochen im Freien funktionieren und gleichzeitig die natürliche Wachstumsentwicklung der Frucht so wenig wie möglich beeinträchtigen“, erklärt Asad Ullah.
Er ist Forscher am IUMAT, dem Institut für Materialforschung an der UHasselt, sowie bei imec, einem Forschungszentrum für Mikroelektronik.
„In dieser Saison haben wir die Sensoren gemeinsam mit pcfruit im Feld getestet und konnten die Durchmesseränderung sehr genau verfolgen“, sagt Ullah.
Echtzeitdaten zum Wachstum
Neben dem Sensor haben die Forscher auch ein vollständig kabelloses Auslesesystem entwickelt, das eine automatische Übertragung der Felddaten in eine Datenbank ermöglicht.
Dadurch entsteht eine Zeitreihe des Wachstums für jede überwachte Frucht. „Der Sensor um die Birne ist nur ein Baustein des Gesamtsystems“, erklärt Thijs Vandenryt, Wissenschaftler bei IUMAT.
„Dank der Elektronik und Software können wir die Veränderung des Durchmessers Tag für Tag verfolgen. Man kann es vergleichen mit einem Wetterradar für das Fruchtwachstum: Wir sehen nicht nur, wie groß eine Birne heute ist, sondern vor allem, wie sich das Wachstum entwickelt und wann es beschleunigt oder verlangsamt.“
Mit Hilfe dieser Sensoren erhalten Obstbauern kontinuierlich Daten über das Wachstum ihrer Birnen. Ohne diese Sensoren würde das Wachstum nur zu bestimmten Zeiten gemessen.
„Mit diesen Sensoren bekommen wir deutlich mehr Informationen über die Dynamik dieses Wachstums“, erklärt Serge Remy vom Bereich Pflanzenforschung & -management bei pcfruit.
Eingreifen während der Kultivierung
Diese Form des smarten Landbaus soll den Obstbauern Werkzeuge an die Hand geben, um die Kultivierung zu optimieren.
„Bei jungen Früchten kann das auch dabei helfen, das Auslichten besser zu steuern. Dafür sind allerdings noch mehrere Jahre zusätzliche Forschung notwendig. Später in der Saison wollen wir untersuchen, ob Wachstummuster auch nützliche Hinweise liefern, um die Fruchtgröße bei der Ernte vorherzusagen. So kann der Erzeuger vor der Ernte durch zusätzliche Bewässerung größere Birnen erzielen“, so die Forscher.
Veröffentlichungsdatum: 16.09.2026