Ortsbezogene Dienste: GPS und RFID für die Spargelernte

Weißer Spargel muss geerntet werden, bevor die Stangen aus der Erde herausgewachsen sind. Die Erntehelfer müssen den Spargel also in der Erde möglichst schnell finden. RFID und GPS sollen ihnen nun dabei helfen. Forscher der Technischen Landesanstalt für Agrikultur führen einen Versuch auf den Feldern von Hinnerk Dörke durch, der mehrere Spargeläcker in Niedersachsen besitzt: Jedem Spargelsteckling wurde ein kleiner RFID-Transponder beigegeben. Im Frühjahr sind 25 bis 30 Erntehelfer im Einsatz, um den Spargel zu stechen. Jeder von ihnen erhält einen kleinen Detektor, der bei Annäherung an einen Spargel piept - je nach Entfernung stärker oder schwächer. Damit kann eine Pflanze auf den Zentimeter genau lokalisiert werden.

Der RFID-Transponder selbst sieht aus wie eine längliche Tablette. Darin steckt ein kleiner, passiver Schaltkreis ohne eine eigene Stromversorgung. Er erwacht erst zum Leben, wenn elektromagnetische Wellen auf einer bestimmten Frequenz ausgestrahlt werden.

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RFID-Detektor und Transponder (Foto: Nina Sebayang/Golem.de)

Transponder, der von selbst zerfällt

Der Spargel ist eine mehrjährige Pflanze. Er wird nach dem Einsetzen zum ersten Mal nach drei Jahren gestochen, eine Pflanze kann aber noch bis zu zehn weitere Jahre abgeerntet werden. Die größte Herausforderung bestand für die Forscher deshalb darin, einen Transponder zu entwickeln, der den Einflüssen im Boden für mehrere Jahre widersteht, jedoch auch wieder zerfällt, idealerweise bei der mechanischen Bearbeitung des Bodens beim Pflügen. Doch die Zerfallsprodukte dürfen nicht zu einer Umweltgefahr oder gar von nachfolgenden Pflanzen aufgenommen werden.

Deshalb besteht die Hülle aus einem Zellulosegemisch, im Wesentlichen aus Holz- und Papierfasern. Laut den Forschern ist das Mischverhältnis abhängig vom pH-Gehalt des Bodens, säurehaltige Böden erfordern eine höhere Widerstandsfähigkeit.

Eine größere Schwierigkeit stellte die enthaltene Technik dar. Schaltungen auf Kupferbasis sind eine Gefahr für die Umwelt. Hier half den Forschern ein technischer Durchbruch im Jahr 2005: Es gelang, RFID-Schaltkreise aus Polymeren aufzubauen, also aus speziellen Kunststoffen. Sie zerfallen bei Druck- und Feuchtigkeitseinfluss in Molekülketten, die zu groß sind, als dass sie eine Pflanze aufnehmen könnte. Ein weiterer Vorteil: Sie sind nicht giftig.

Eine andere Gefahr für die Transponder konnten die Forscher durch natureigene Mittel abwehren. Sie imprägnierten die Transponder mit Pheromonen, um Tiere abzuhalten. So machen Nagetiere einen großen Bogen um den Spargel.