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.
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(öffnet im neuen Fenster) : 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.
GPS-Logger für Erntehelfer
Mit Hilfe von GPS soll ein anderes Problem gelöst werden: Spargelbauer kämpfen seit Jahren mit einer hohen Fluktuation bei Spargelstechern. Ein Viertel der neuen Erntehelfer breche bereits innerhalb der ersten beiden Tage ab, sagt Dörke, denn die Arbeit sei körperlich fordernd. Nur ein Drittel sei tatsächlich vom ersten bis zum letzten Tag dabei. Deshalb müsse er jeden Tag neue Leute auf die Felder schicken. Und zu oft gehe dabei der Überblick verloren, wo bereits geerntet worden sei und wo nicht. Ein Ungeübter könne das oft auch gar nicht erkennen. Erst wenn der Spargel die Erde durchbrochen habe, werde deutlich, wo noch geerntet werden könne. Doch dann sei es zu spät, der Spargel könne nur noch für einen geringeren Preis verkauft werden.
Deshalb erhalten in diesem Jahr die Erntehelfer GPS-Logger, welche die Wege der Helfer aufzeichnen. Am Tagesende entnimmt Dörke die Speicherkarten und liest sie mit Hilfe eines Programms ein. Auch dieses Programm stammt von der Landesanstalt. Anhand der gespeicherten GPS-Daten kann Dörke erkennen, welche Abschnitte auf den Feldern bereits geerntet wurden.
GPS soll nicht zur Überwachung eingesetzt werden
Dörke versichert, dass es nicht darum gehe, die Arbeiter zu überwachen: " Die Felder müssen innerhalb von vier Wochen abgeerntet werden. Aber die Leute werden nach der abgelieferten Menge bezahlt, nicht nach der Dauer. Wenn sie lieber schnacken, ist es ihr Lohn, den sie verlieren. "
Noch gibt es keine Echtzeitdarstellung der Bewegungsdaten, doch das ist laut den Forschern eine ökonomische Einschränkung, die Technik dazu existiert bereits. Statt GPS-Logger zu benutzen, wäre es auch möglich, GPS-Geräte mit eingebautem Mobilfunkmodul oder Smartphones zu nutzen, die ihre Daten per SMS oder mobiles Internet an einen Rechner verschicken. Bei 30 Erntehelfern wären die Mobilfunkkosten derzeit allerdings zu hoch.
WLAN auf dem Acker
Doch die Forscher tüfteln an einer Alternative: WLAN in rural regions (WIRR), zu Deutsch: WLAN auf dem Acker. Mit einer unscheinbaren Kiste mit mehreren Laptop-Akkus, einem Router und eingestecktem Mobilfunk-Stick gelingt es ihnen bereits, auf dem flachen Land ein WLAN mit Internetverbindung aufzuspannen, das einen Umkreis von 300 Metern abdeckt. Die Lösung hält etwa 14 Stunden durch, bevor sie wieder aufgeladen werden muss.
Damit könnte Hinnerk Dörke zukünftig seine Erntehelfer in Echtzeit über ihr eigenes Smartphone überblicken: Sie müssen nur eine entsprechende App installieren, welche die GPS-Daten über das WLAN an Dörkes Computer übermittelt.