VinoLAS
Aufgrund massiver Auswirkungen des Klimawandels gerät der europäische Weinbau zunehmend in eine wirtschaftliche Krise. Eine dieser Auswirkungen ist der Anstieg des Befallsdrucks durch pilzliche Schaderreger. In der Mehrzahl der zurückliegenden Jahre erforderte diese Situation einen hohen Fungizideinsatz. Mittel- bis langfristig soll jedoch der Pflanzenschutzmitteleinsatz sowohl auf europäischer Ebene (z.B. European Green Deal1, 2) als auch national (Eckpunkte des BMEL3, NAP4) bis 2030 um bis zu 50% reduziert werden. So steht die Weinbaubranche mit der pflanzenschutzintensiven Dauerkultur Rebe aktuell vor großen Herausforderungen.
Kurzbeschreibung
Laserbasiertes Monitoring Tool zur Optimierung des Pflanzenschutzes: Früherkennung von pilzlichen Schaderregern der Rebe und Monitoring von Rebkrankheiten im Weinberg mittels berührungsloser laserinduzierter Fluoreszenzspektroskopie für eine zukünftige, langfristige Fungizidreduzierung und Biodiversitätssteigerung im Weinbau
Anwendungen
automatisiertes und spezifisches Schaderreger- bzw. Befallsmonitoring im Weinberg
Modernste laseroptische Technologie unterstützt den digitalen Transformationsprozess im Weinbau
Einsatzgebiet des vinoLAS-Systems in anderen Sonderkulturen denkbar
Daten und Fakten
Multiwellenlängen-Fluoreszenzanregung für spezifische Detektion von Pathogenen
Detektionsabstand: 1.0 - 2.0 m
Erste asymptomatische, latente Infektionen können nach 7 Tagen anhand des BFRR_UV und ChIF Index erkannt werden
Im Weinbau fehlt allerdings ein wesentlicher Baustein dieses Maßnahmenpaketes: ein breit angelegtes Schaderreger-Monitoring. Die manuelle Überwachung pilzlicher Populationen im Weinberg gestaltet sich äußerst schwierig und zeitaufwendig. Bestehende passiv-optische Verfahren zur Früherkennung von Krankheiten in der Laubwand und/oder Traubenzone weisen erhebliche Schwächen auf.
Optische Technologien werden eine Schlüsselrolle bei der Einführung neuer Technologien in die landwirtschaftliche Praxis sein
Im Projekt vinoLAS wird das vorhandene, innovative laserspektroskopische Labormuster5, 6, 7 zu einem kompakten, kostengünstigen und robusten Demonstrator für das automatisierte Krankheitsmonitoring im betrieblichen Umfeld, in einem Weinberg weiterentwickelt.
Experimenteller Hintergrund ist eine nicht-invasive Messung des pflanzlichen Stoffwechsels mittels einer in diesem Anwendungsbereich neuartigen, auf der laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie (LIF) basierenden Messtechnik. Ziel ist die berührungslose Früherkennung eines Befalls mit Schadpilzen – differenziert nach Pathogenen.
Das Projekt orientiert sich damit an den Strategien des BMELs bzw. BMBFs zur Förderung von spezifischen, praxistauglichen Innovationen, u.a. zum Diagnose- und Prognose-Monitoring von Schadorganismen mittels optischer Technologien.
Wissenschaftliche Arbeitsziele
Die übergeordneten wissenschaftlichen Arbeitsziele gliedern sich in drei Teilthemenbereiche. Diese werden durch die Anforderungen und Netzwerke aus der Weinbaupraxis und weitere assoziierte Partner flankiert:
- Lasersystementwicklung und Messtechnik
- Prototypenimplementierung
- KI-Datenanalyse und Visualisierung
Die Arbeiten sind praxisnah und liefern einen wichtigen Beitrag zur integrierten Landwirtschaft und zum Umweltschutz
Nur eine kontinuierliche Weiterentwicklung kann eine maßstabsgetreue Demonstration der entwickelten Messtechnik im betrieblichen Umfeld realisiert werden. Dies stärkt insgesamt den Innovationszyklus und fördert einen schnelleren Transfer hin zur Anwendungs- und Marktreife.
Innovationsgehalt
- Implementierung einer automatisierten Befallserfassung im Rebschutz.
- Modernste Technologie unterstützt den digitalen Transformationsprozess im Weinbau.
- Reduzierung von Fungizidanwendungen im Weinbau ohne Ertragsverluste ist realisierbar (Ressourcenschonung).
Gefördert durch DLR Technologie Transfer (VO-TF).