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Optische Sensoren: Das sind die Top-Anbieter

von , am
14.05.2015

Momentan gibt es unterschiedliche optische Sensoren zur "Messung"des Stickstoffgehaltes und des Einsatzes von Wachstumsreglern im Pflanzenbau. Hier sind die verfügbaren Sensoren im Überblick.

Der Isaria-Sensor der Firma Fritzmeier Umwelttechnik an einem klappbaren Gestänge. © Fritzmeier/ah
Im Pflanzenbau werden optische Sensoren zur Erfassung der Düngung und des Einsatzes von Wachstumsreglern verwendet. Diese können nicht den Stickstoffgehalt oder die Stickstoffaufnahme "messen", sondern sie schätzen sie indirekt über den Zusammenhang Licht-Chlorophyll/Biomasse-Pflanzenstickstoff.
 
Optische Sensoren führen die Änderungen der Reflexion des Pflanzenbestandes auf den Stickstoff zurück. Der Sensor kann nicht zwischen Stickstoff, Phosphor, Schwefel oder anderen Nährstoffen unterscheiden. Der Wachstumsregler-Einsatz kann durch optische Sensoren direkt unterstützt werden. Hier können Sie lesen, welche optische Sensoren in Deutschland verfügbar sind.

1. GreenSeeker

GreenSeeker hilft den Landwirten die Stickstoffmenge richtig zu dosieren. Bei diesem System werden zwei Sensorköpfe an einem Frontgestänge des Traktors geführt. Sensoren können auch an einem Düngerstreuer oder Spritzgestänge angebracht werden. Über die LEDs des Sensorkopfes werden Wellenlängen ausgestrahlt. Die Bestandesreflexion wird über Fotodioden gemessen. Über den N-Rechner kann eine auf den Bestand abgestimmte N-Düngung berechnet werden. In Deutschland wird das GreenSeeker-System der Hersteller N-Tech Industries von der Firma Land-Data Eurosoft angeboten.

2. ISARIA und Crop Sensor

Firma Fritzmeier Umwelttechnik hat zusammen mit der Technischen Universität München den ISARIA-Sensor entwickelt. Die gleiche Sensortechnik ist als ISOBUS-Variante - der Crop Sensor - von Claas Agrosystems verfügbar. Beide Varianten bestehen aus zwei Sensorköpfen an einem klappbaren Gestänge für den Schlepper-Frontanbau.
 
Die gemessenen Daten am Pflanzenbestand werden über Bluetooth auf einen Tablet-PC (Fritzmeier-Version) oder über ISOBUS an ein Terminal (Claas-Version) übertragen. Neben der Messung des N-Status der Pflanze und der Steuerung der Düngergabe, das System bezieht bestehendes Kartenmaterial in die Düngeoptimierung ein.

3. OptRx

Beim OptRx werden die Sensorköpfe am Gestänge im Frontanbau des Schleppers oder direkt am Spritzgestänge geführt. Für das System OptRx sind kulturspezifische Applikationskurven für Mais, Weizen und Raps erhältlich. Bei diesem System ist die Dokumentation in Form digitaler Karten möglich, welche im "Map-Overlay"-Verfahren wieder genutzt werden können. Die Firma Ag Leader vertreibt den Sensor OptRx. 

4. N-Sensor

Der N-Sensor wird von Yara entwickelt und ist in Deutschland über die Firma AgriCon verfügbar. Yara stellt Sensoren ausschließlich für die Schlepperdach-Montage her.
Der N-Sensor bedient sich eines Vegetationsindexes, der Verrechnung zweier Wellenlängen im NIR-Bereich. Dieser Index dient direkt zur Schätzung der aktuellen N-Aufnahme des Bestandes. Die Messwerte können im "Map-Overlay"-Verfahren genutzt werden.

Messprinzip der optischen Sensoren

Alle Sensoren messen währen der Fahrt über den Pflanzenbestand das von den Pflanzen reflektierte Licht. Unterschiede gibt es in der Bereitstellung des Lichts und der Lichtquelle. Die Sensoren messen Farben, die mit dem bloßen Auge nicht gesehen werden können, wie zum Beispiel die Grünfarbe.

Je gesünder der Bestand, desto mehr Blau und Rot wird absorbiert. Nur die Grünfarbe wird reflektiert. Wenn der Bestand krank ist, wird weniger Licht wegen reduzierter Photosynthese absorbiert.

Optische Sensoren für den Pflanzenbau

GreenSeeker: Das System zeichnet die ausgebrachte Düngermenge auf. Diese Daten lassen sich in die Schlagkartei importieren. Foto: Land-Data Eurosoft © Land-Data Eurosoft
In Verbindung mit dem Display von John Deere (GS 2600 ISO) können Geräte mit ISO-Bus-Steuerung direkt angesteuert werden. Für die Dokumentation wird eine GreenStar CF-Chipkarte verwendet. Foto: Land-Data Eurosoft © Land-Data Eurosoft
Das System GreenSeeker düngt nach Pflanzenbedarf. Das soll den Düngeraufwand reduzieren. Foto: Land-Data Eurosoft © Land-Data Eurosoft
Bei dem OptRx-System werden die Sensorköpfe an einem Gestänge im Frontanbau oder direkt am Spritzgestänge geführt. Fotos: Ag Leader/Paul Rose © Ag Leader/Paul Rose
Für das System OptRx gibt es je nach Kultur unterschiedliche Applikationskurven für Mais, Weizen und Raps. Foto: Ag Leader/Paul Rose © Ag Leader/Paul Rose
Die Sensoren am Gestänge an der vordere Seite eines Fendt-Schleppers. Foto: Ag Leader/Paul Rose © Ag Leader/Paul Rose
Bei dem OptRx-System ist die Dokumentation in Form digitaler Karten möglich. Sie können in einem "Map-Overlay"-Verfahren wieder benutzt werden. Foto: Ag Leader/Paul Rose © Ag Leader/Paul Rose
Die Technische Universität München hat zusammen mit Firma Fritzmeier Umwelttechnik den ISARIA-Sensor entwickelt. Das System besteht aus zwei Sensorköpfen an einem klappbaren Gestänge für den Schlepper-Frontanbau. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Die Sensorköpfe werden zwischen 40 und 100 Zentimeter über dem Bestand geführt. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Vier LEDs senden aktiv Licht in Wellenlängen. Das reflektierende Licht wird von Foto-Dioden gemessen. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Daraus wird ein Vegetationsindex gerechnet. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Der N-Versorgungszustand der Pflanzen wird widergespiegelt. Die Datenübertragung findet über Bluetooth auf einen Tablet-PC oder über ISOBUS statt. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Neben der Messung des Stickstoff-gehaltes bei Pflanzen und der Steuerung der Düngergabe,bezieht das System auch bestehendes Kartenmaterial in die Düngeoptimierung ein. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
Der Sensor bietet bei Nutzung des fruchtartspezifischenDüngemoduls (derzeit für Winterweizen) eine Düngeempfehlung ohne weitere Kalibrierung. Foto: Fritzmeier Umwelttechnik © Fritzmeier Umwelttechnik
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