LightSaver^AI: intelligente LED-Belichtung

Die Herausforderungen für Agrarsysteme nehmen weltweit zu. Auch in Deutschland bereiten Wasserverschmutzung und Überdüngung sowie Pestizid- und Herbizidreste in landwirtschaftlichen Produkten zunehmend Probleme. Aktuell gehen verschiedene Studien davon aus, dass die Herausforderungen für die entwickelten Länder in einer weiteren Ertragsmaximierung liegen werden. Es geht vielmehr um die Reduzierung der Umweltauswirkungen bei gleichbleibendem Ertrag und den Bedarf der Verbrauchenden an steigender Produktqualität.

Um diese Ziele zu erreichen, setzen die Lebensmittelproduzenten vermehrt auf die Digitalisierung von Agrartechnologien. Das Projekt »LightSaver^AI« schafft die Grundlage für ein intelligentes Belichtungssystem, das den Lichtbedarf von Pflanzen in Indoor-Farmen in Echtzeit analysiert und anpasst.

Das von Fraunhofer UMSICHT entwickelte System misst non-invasiv, d. h. ohne Verletzung der Pflanze, unter anderem die Chlorophyllfluoreszenz als ein Maß der Photosyntheserate und wertet diese mittels KI aus. Das Ergebnis ist eine detaillierte Information über den aktuellen Lichtbedarf. Per KI-gestütztem Regelkreis wird daraufhin ein LED-Belichtungsmodul so eingestellt, dass die Pflanze stets die für die jeweilige Wachstumsphase und aktuellen Umweltparameter optimale Belichtungsintensität erhält. Die LED-Technologie maximiert die Photosyntheserate und minimiert zugleich den Energieverbrauch.

Das dynamische und softwaregestützte Produktionssystem wird zunächst mit Salat getestet. Im nächsten Schritt ist ein Transfer in andere Produktionsbranchen, zum Beispiel in die Kosmetik- oder Pharmaindustrie, geplant.

• Hochschule Osnabrück
• RZB Rudolf Zimmermann, Bamberg GmbH
• Computomics GmbH
• Heinz Walz GmbH (assoziiert)