Sensorik zur schnellen elektronischen Detektion von Nitratkonzentrationen in Bodenproben

Die Nitratbelastung des Grundwassers in landwirtschaftlichen Gebieten wird intensiv diskutiert. Das Fraunhofer IISB in Erlangen stellt eine kostengünstige Methode bereit, mit der sich vor Ort und ohne umfangreiche Laborausstattung Bodenproben analysieren lassen. Die dafür eingesetzten Ionensensoren werden kostengünstig im Siebdruckverfahren hergestellt und lassen sich über eine Spannungsmessung elektronisch auslesen. Die Messdaten dieser potentiometrischen Detektoren werden dann von Mikrocontroller-Einheiten direkt weiter­verarbeitet und ausgewertet. Für Landwirte soll es dadurch einfacher werden, ihrer Dokumentations­pflicht bezüglich der vorgeschriebenen Analysen nachzukommen und den Einsatz von Düngemitteln zu steuern.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IISB nachweisen konnten, sind die kostengünstig gedruckten Nitratsensoren den etablierten Methoden ebenbürtig hinsichtlich der Messgenauigkeit. Zudem gestalten sich die Präparation der Bodenproben und die Messwertaufnahme einfacher.

Im Projekt „FutureIOT" der Bayerischen Forschungsstiftung werden die Sensoren bis hin zur Anbindung an Cloud-Anwendungen weiterentwickelt. Die gedruckten Ionensensoren lassen sich auch im Fitnessbereich in funktionaler Kleidung einsetzen, beispielsweise zur Überwachung physiologischer Körperparameter anhand der Transpiration.

Seine gedruckte Ionensensorik für den Agrar- und Wearables-Bereich präsentiert das Fraunhofer IISB auf der Fachmesse LOPEC 2020 am 25. und 26. März in der Messe München, im Rahmen der WOCHE DER UMWELT am 9. und 10. Juni in Berlin, auf der SMART FARMING CONFERENCE am 23. und 24. Juni in Venlo (NL) sowie auf der SENSOR+TEST vom 23. bis 25. Juni 2020 in Nürnberg.