Düngen 2.0 ­– präzise und digital

Neben Licht und Wasser brauchen Pflanzen zum Wachsen auch Nährstoffe, die zugeführt werden müssen. Laut Umweltbundesamt werden aber 50 Prozent des in der Landwirtschaft ausgebrachten Stickstoffdüngers nicht von den Pflanzen aufgenommen. Zielgenaue Düngung ist ein Erfolgsgarant für Ertrag und eine umweltschonende Bewirtschaftung.

Forschende des TUM Campus Straubing (TUMCS) arbeiten an einer neuen Ermittlung des Ernährungszustands der Getreidepflanzen mit Hilfe von einfach zu handhabenden Biosensor-Teststreifen, ähnlich wie beim Testen des Blutzuckers bei Diabetikern. Hierfür werden Pflanzenstängel vom Feld gesammelt und zerquetscht. Ein Tropfen des Pflanzensafts auf einem Testreifen reicht, um mit dem Diagnosegerät den Nitratgehalt zu messen. Die Kombination von lokalen Messungen durch das Diagnosegerät und satellitengestützten Erdbeobachtungen ermöglicht die exakte Berechnung des benötigten Stickstoffdüngers auf dem Acker. Dies spart bis zu 20 Prozent des benötigen Düngers im Getreideanbau. Das Projekt sucht bis Januar 2025 innovative Winterweizenlandwirte, die die Technologie kostenlos testen möchten.

Künftig wollen die Forschenden auch den Ernährungszustand der Pflanzen mit Phosphat und Kalium überprüfen. Die Ergebnisse aus Teststreifen und Satellitendaten sollen in die Bordtechnik der landwirtschaftlichen Maschinen und Düngegeräte eingespeist werden können.

Mehrere Lehrstühle – etwa die Professur Elektrobiotechnologie von Prof. Nicolas Plumeré am TUMCS – arbeiten bei dem EU-geförderten Projekt LiveSen-MAP zusammen, um eine praxisreife Technologie herzustellen. Mit der Entwicklung umweltschonender Technologien nimmt der Campus Straubing innerhalb der TUM eine Schlüsselrolle ein.