Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Unkraut vernichten ohne Chemie

15.03.2012
Chemie adé! Mit Laserstrahlen können junge Unkrautpflanzen selektiv und erfolgreich bekämpft werden. Ein aktuelles Forschungsprojekt aus Hannover verspricht für den professionellen Gartenbau eine neue, umweltschonende Methode der Unkrautvernichtung.

Laserstrahlen können erfolgreich bei der selektiven Bekämpfung junger Unkrautpflanzen eingesetzt werden. Zu diesem Ergebnis kommt ein aktuelles Forschungsprojekt des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) und des Fachbereichs Biosystem- und Gartenbautechnik (BGT) der Leibniz Universität Hannover.


Exakte Positionierung des Laserstrahls (hier zur besseren Darstellung rot hervorgehoben) auf Unkrautmodellpflanzen im Laborversuchsstand

Um landwirtschaftliche und gartenbauliche Flächen von unerwünschten Pflanzen zu befreien, kommen zunehmend umweltschonende Verfahren zur Anwendung. Denn chemische Pflanzenschutzmittel wirken zwar sehr selektiv und sind auch dort verwendbar, wo zum Beispiel herkömmliche, thermisch wirkende Methoden wie das Abflämmen zu unspezifisch oder zu energieaufwändig sind. Doch Abdrift und Überdosierung führen häufig zu schädlichen Rückständen der Herbizide in oberen Bodenschichten und Oberflächengewässern. Gezielt eingesetzte Laserstrahlung kann dagegen punktgenau den Wuchs von Unkraut im Bestand hemmen, indem sie die sensiblen als Meristem bezeichneten Wuchszentren der Pflanzen zerstört. Die geringste für Keimlinge tödliche Strahlungsenergie liegt nach Laborerkenntnissen bei etwa 35 Joule. Mit den aktuellen Untersuchungen lässt sich die eingesetzte Energie exakt und effektiv auf Pflanzenart und Wuchshöhe abstimmen.

Die Forscher der Abteilung Werkstoff- und Prozesstechnik, Gruppe Sicherheitstechnik am LZH setzen in den aktuellen Untersuchungen vor allem auf CO2-Laser, die im mittleren Infrarot bei einer Wellenlänge von 10,6 µm emittieren und deren Strahlung auf die Pflanzen ebenfalls thermisch wirkt. Über einen Galvanometerscanner mit einem flexiblen Spiegelsystem lässt sich der Laserstrahl schnell und beliebig im Bearbeitungsfeld positionieren und mit hoher Präzision auf die oberflächennahen Meristeme fokussieren. Im Labor wurde dabei eine Zielgenauigkeit von
Zur Erkennung der Pflanze und für die optimale Positionierung des Laserstrahls wird ein Stereo-Kamerasystem eingesetzt. Die Wissenschaftler des BGT gleichen die Kamerabilder nach komplexer Bearbeitung mit Active Shape Modellen der zu erkennenden Pflanzen ab, u. a. basierend auf Schwellwertfilterung und Kantendetektion. Mithilfe der Blattstellungen ist es möglich die Meristempositionen als Ziele exakt zu bestimmen, so dass diese anzusteuernden Koordinaten als Signal an den angeschlossenen Laser weitergegeben werden können.

Die Wissenschaftler des LZH konnten inzwischen die maximal notwendige Energie bestimmen, die optimal an der gewünschten Position wirkt, so dass die Methode besonders effizient einsetzbar ist. Derzeit werden verschiedene Bestrahlungszeiten in unterschiedlich dichten Unkrautbeständen auf ihre Wirtschaftlichkeit hin überprüft. Die besten Ergebnisse für große Flächen könnte nach derzeitigen Erkenntnissen ein autonomer Feldroboter im Stop and Go-Betrieb liefern.

Das Projekt „Untersuchungen zur Laserlichtwirkung auf der Basis von Bildanalysen auf juvenile Pflanzen zur Unkrautregulierung wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Michael Botts | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Berichte zu: BGT LZH Laser Zentrum Hannover Laserstrahl Unkraut Unkrautpflanzen laser system

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf dem Weg zur Schnupfimpfung
22.08.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Gehirnregion vermittelt Genuss am Essen
22.08.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik