Ist die Tomate wirklich frisch? Besteht die Jacke aus reiner Baumwolle oder doch aus Polyester? Und wie viel Dünger braucht der Acker tatsächlich? Solche Fragen lassen sich künftig in Sekundenschnelle beantworten. Möglich macht das eine neuartige Kamera, die Forschende am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden im Projekt OASYS mit Partnern entwickeln. Sie erkennt chemische Eigenschaften, die für das menschliche Auge unsichtbar sind.
Die Kamera arbeitet mit sogenannter Hyperspektraltechnologie. Vereinfacht gesagt kann sie nicht nur Farben sehen, sondern auch analysieren, woraus ein Material besteht. Druckstellen an Obst, die Zusammensetzung von Kunststoffen oder der Nährstoffbedarf von Pflanzen werden so erkennbar. „Mit der kompakten hyperspektralen Kamera schaffen wir eine Technologie, die analytische Verfahren dorthin bringt, wo sie gebraucht werden: direkt in Produktionslinien, Sortieranlagen oder auf das Feld", erklärt Heinrich Engelke vom Fraunhofer IPMS.
Von der Sortieranlage bis aufs Feld
Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. In der Lebensmittelindustrie spürt die Kamera Mängel auf, bevor verdorbene Ware in den Handel gelangt. Recyclingbetriebe können Kunststoffe präziser sortieren und Textilien nach Materialzusammensetzung trennen. Das verbessert die Qualität recycelter Produkte erheblich. Auch Produktpiraten haben es schwerer: Die Kamera erkennt gefälschte Waren anhand ihrer chemischen Signatur. In der Landwirtschaft hilft sie, Dünger gezielter einzusetzen.
Engelke betont, die Kombination aus Miniaturisierung, Energieeffizienz und Künstlicher Intelligenz eröffne völlig neue Einsatzmöglichkeiten und leiste zugleich einen wichtigen Beitrag zu Ressourcenschonung und Prozesssicherheit. Das Projekt wird vom Bundesforschungsministerium bis 2028 mit 12,5 Millionen Euro gefördert. Neben dem Fraunhofer IPMS beteiligen sich außerdem die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, das Ferdinand-Braun-Institut FBH sowie das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik.
