Smartes Düngen mit Biosensorstreifen
Präzise Düngung durch Daten vom Feld und von Satelliten – das steckt hinter NutriSen, einer Ausgründung der Technischen Universität München (TUM). Das Start-up hat ein Messgerät und eine Anwendung entwickelt, mit denen Landwirtinnen und Landwirte hochpräzise und spezifische Empfehlungen für die Düngung spezifisch für ihren Anbau generieren können. Damit soll der Stickstoffeintrag reduziert und die Umwelt geschont werden.
Die Düngemenge für Kulturpflanzen erfolgt in der Praxis meist basierend auf standardisierten Berechnungen oder Erfahrungswerten. Dadurch kann es zu einer unspezifischen, ineffizienten Düngung kommen. Das führt wiederum zu Umweltbelastung und erhöhten Kosten für die landwirtschaftlichen Betriebe. Eine spezifische Ermittlung der nötigen Düngemenge über den Ernährungsstatus der Pflanzen ist für die Betriebe jedoch teuer und zeitintensiv. Das möchte NutriSen ändern. „Was wir erreichen wollten, ist ein Labor auf dem Feld, eine Demokratisierung der datengestützten Landwirtschaft.“, erklärt Débora Moretti aus dem Team des Forschungsprojekts LiveSen-MAP. Im Projekt konnten sie und weitere Forschende, gefördert durch den EIC Transition, eine Technologie zur präzisen Düngung untersuchen.
In wenigen Minuten von Pflanzendaten zu Düngeempfehlungen
Landwirtinnen und Landwirte sammeln auf ihrem Feld Pflanzenhalme und zerquetschen sie. Das austretende Substrat wird auf Biosensorstreifen aufgetragen und das vom Team entwickelte Messgerät ermittelt vom Streifen die Phosphat- und Nitratwerte der Pflanzen. Die Anwendung von NutriSen erstellt dann in wenigen Minuten eine hochauflösende Karte des Feldes anhand von Satellitendaten des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus mit den Werten und entsprechenden Düngeempfehlungen für jeden Feldabschnitt. Damit könne laut dem Team die eingesetzte Düngermenge um bis zu 20 Prozent reduziert werden.
Von der Idee zum Feldtest
Das Team um Tobias Vöpel und Alaa Oughli erhielt bereits 2021 eine Förderung aus dem EXIST-Forschungstransfer-Programm. Damit konnte die Gruppe weiter wachsen, und im Jahr 2022 kam Débora Moretti dazu. Gemeinsam mit Nicolas Plumeré, Professor für Elektrobiotechnologie an der TUM, gründeten sie 2023 NutriSen, um die im LiveSen-MAP Projekt entwickelte Technologie zu erproben und in die Praxis zu bringen.
Zur Gründung ihres Start-ups nahmen sie am Programm XPLORE von UnternehmerTUM, dem Zentrum für Innovation und Gründung, teil. Das Programm zielt darauf ab, Teams auf die Unternehmensgründung vorzubereiten und ein Netzwerk zu etablieren. Auch die Betreuung im TUM Venture Lab Sustainability half dem Team, berichtet Tobias Vöpel: „Das Venture Lab hat uns auch beim Aufbau unseres Netzwerks geholfen. Besonders wertvoll war aber auch das Feedback bei der Bewerbung um die Förderung des European Innovation Council – und wir waren erfolgreich.“
Mittlerweile befindet sich die Technologie in der zweiten Testphase mit landwirtschaftlichen Betrieben. „Durch das Feedback der ersten Phase konnten wir bereits die Sensoren und die Anwendung verbessern. In der zweiten Phase testen jetzt knapp 100 Betriebe die Sensoren vor Ort auf dem Feld“, erklärt Débora Moretti. Im kommenden Jahr soll basierend auf den Ergebnissen der Feldversuche das Produkt zur Nitratmessung auf den Markt kommen.
Quelle: TUM
Beitragsbild: Das NutriSen-Team: Alaa Oughli, Tobias Vöpel. Débora Moretti und Nicolas Plumeré; Foto: Otto Zellmer/TUM.