Optische Strukturmodellierung von Pflanzen

Bislang bestehen Lücken bei Lichtsimulationen, insbesondere bei Kulturpflanzen. Denn während optische Eigenschaften von Laubbäumen und Ackerpflanzen bereits erforscht wurden, blieben geschützt angebaute Pflanzen, wie beispielsweise die Gewächshausgurke, bisher unberücksichtigt.

In diesem Forschungsvorhaben soll daher ein optisches Strukturmodell von jungen Gurkenpflanzen entwickelt werden, das als Vorreiter für die virtuelle Erprobung optischer Sensorik dient. Das Einsatzgebiet virtueller Pflanzen wird damit erweitert, sodass Ingenieur:innen zukünftig neue Messmethoden für Pflanzen virtuell erproben können. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Phänotypisierung, bei der gezielt morphologische Merkmale der Pflanzenarchitektur mit multiplen Sensorantworten in Verbindung gestellt werden können.

Der Erfolg des Projekts hängt von einer präzisen spektralen Charakterisierung der optischen Elemente ab, weshalb die Datenerfassung einen erheblichen Anteil am Forschungsvorhaben einnimmt. Hierbei kommen neben modernen lichttechnischen Messgeräten auch ein eigens für das Projekt aufgebauter 3D-Scanner zur Digitalisierung der Pflanzen zum Einsatz.

Dieses zukunftsweisende Projekt wird nicht nur den ingenieurtechnischen Wissenschaften, sondern auch Disziplinen, die sich im Allgemeinen mit virtuellen Pflanzen beschäftigen, zugutekommen. Die Datenlage wird durch die gezielte Modellierung einer Modellpflanze, die Veröffentlichung des Modells und die zugehörigen Daten erheblich aufgewertet – und das Projekt somit neue Maßstäbe in der Pflanzenforschung setzen.