Welternährung sichern mit Mikroelektronik

Wie können Mikroelektronik und neue Agrartechnologien dazu beitragen, unsere Lebensmittelversorgung auch unter schwierigeren Bedingungen zu sichern? Im Staffelfinale von »Farm to Fork« geht es um intelligente Bodenanalyse, energieautarke Sensoren und Vertical Farming. Drei Ansätze, die Landwirtschaft präziser und ressourcenschonender machen können.

Martin Maiwald, Leiter des Laser Sensors Lab am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik FBH , erklärt, wie Raman-Spektroskopie und speziell entwickelte Halbleiterlaser-Chips Böden direkt auf dem Acker analysieren können. Präzise Informationen über den Zustand des Bodens helfen dabei, Wasser und Nährstoffe gezielter einzusetzen.

Dr. Peter Spies vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS zeigt, wie Energy Harvesting Sensoren unabhängig von Batterien und Stromanschlüssen machen kann. Energie aus Licht, Wärme oder Bewegung versorgt autarke Messsysteme, die Umweltdaten erfassen und zusammen mit KI neue Möglichkeiten für eine effizientere Landwirtschaft schaffen.

Dr. Jan-Gerd Frerichs, CTO von Orbifarm, spricht über Indoor und Vertical Farming. In kontrollierten Anbausystemen lassen sich Licht, Wasser, Nährstoffe und Klima gezielt steuern. So können Lebensmittel unabhängiger von Wetter und äußeren Bedingungen produziert werden. Langfristig könnten solche Systeme auch für Grundnahrungsmittel wie Weizen interessant werden.

Zum Abschluss der Staffel geht es um die Frage, welchen konkreten Beitrag Mikroelektronik zur Ernährungssicherheit leisten kann und wo technologische Lösungen an ihre Grenzen kommen.