Multispektralsensorik reduziert Lebensmittelverschwendung: photonische Innovation von ams OSRAM macht‘s möglich

Das Verderben und die Verschwendung von Lebensmitteln belasten die globale Umweltbilanz und verursachen 4,4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen. Lösungen von ams OSRAM zur Beseitigung ineffizienter Ernteprozesse, sowie beim Umgang mit Lebensmitteln in der Zeit danach und während des Vertriebs, können wesentlich dazu beitragen, Verschwendung einzudämmen. Die Multispektralsensor-Technologie des Unternehmens bietet dazu eine leistungsstarke Antwort: Sie hilft, den optimalen Erntezeitpunkt zu ermitteln und die Qualität von Lebensmitteln während der Lagerung und des Transports sicherzustellen.

Dazu analysieren Multispektralsensoren von ams OSRAM die molekulare Zusammensetzung von Obst auf Basis des Reflexionsgrads von Licht bei bestimmten Wellenlängen. Diese non-invasiven Sensoren verfolgen kritische molekulare Veränderungen, wie etwa den Abbau von Chlorophyll oder die Akkumulation von Carotinoiden, und liefern so präzise, detaillierte Aussagen zur Reifung.

Multispektralsensoren von ams OSRAM nutzen sichtbare (VIS-), Nahinfrarot- (NIR-) und kurzwellige Infrarot- (SWIR-)Spektren zur Überwachung maßgeblicher Pigmente und Moleküle, wie zum Beispiel Chlorophyll, Anthocyane, Carotinoide, Wasser und Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen. Während die Früchte reifen, entwickeln sich diese molekularen Bestandteile weiter, was mit den Sensoren des Unternehmens präzise gemessen werden kann.

In einer umfassenden Studie über einen Zeitraum von 18 Wochen haben Forscher von ams OSRAM den Reifeprozess von Äpfeln der Sorte Gala, Tomaten und Bananen untersucht. Anhand spektroskopischer Daten konnten eindeutige Marker bei maßgeblichen Wellenlängen identifiziert werden, die den optimalen Erntezeitpunkt und Reifezustand anzeigen:

• Chlorophyll (670 nm): Der Reflexionsgrad nimmt mit zunehmender Reifung der Früchte ab, was auf den Abbau von Chlorophyll hinweist.
• Anthocyane (550 nm): Diese Pigmente, die dem Obst seine rote und purpurne Schattierung verleihen, erscheinen mit zunehmender Reifung der Früchte ausgeprägter.
• Carotinoide (480 nm): Carotinoide erzeugen gelbe und orange Farben, die sich intensivieren, je mehr das Obst reift.
• Wasser und Stärke (970 – 1190 nm): Diese Faktoren bieten Einblicke in interne Veränderungen, wie etwa Wasserverlust und Stärkeumwandlung, die für die Überwachung der Fruchtqualität während der Lagerung entscheidend sind.

Sensoren von ams OSRAM verfolgen diese Wellenlängen und ermitteln den Reifegrad verschiedener Obstsorten mit bisher unerreichter Präzision. So können Produzenten ihre Früchte zum perfekten Zeitpunkt ernten, um deren Qualität zu erhalten und Verluste zu reduzieren.

Im Mittelpunkt dieser Innovationen steht der Multispektralsensor AS7341: Dieser kompakte, kosteneffektive Sensor erfasst Echtzeitdaten über acht Kanäle im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums (VIS) sowie einen Kanal im Nahinfrarot-Spektrum (NIR) – und eignet sich für den Einsatz in vielen unterschiedlichen Branchen. Die wegweisende Multispektralsensor-Technologie des AS7341 liefert umsetzbare Erkenntnisse in jeder Stufe der Nahrungsmittelversorgungskette: 

• Landwirtschaft: Intelligente Erntesysteme sind in der Lage, den idealen Zeitpunkt für die Obsternte zu bestimmen. So verringern sie das Risiko einer Überreife der Früchte auf dem Feld und helfen zu verhindern, dass Lebensmittel während des Transports verderben.
• Verarbeitung und Sortierung: Automatische Sortiersysteme können Früchte anhand ihrer inneren Qualität anstatt ihres äußeren Erscheinungsbilds kategorisieren. Damit steigern sie die Effizienz und senken den Ausschuss in Verarbeitungsbetrieben.
• Einzelhandel und Vertrieb: Supermärkte und Distributionszentren können den Frischegrad von Produkten in Echtzeit überwachen. So ist sichergestellt, dass nur Produkte in höchster Qualität in den Regalen landen.
• Geräte für Verbraucher: Tragbare Geräte mit Multispektralsensoren könnten Verbraucher unterstützen, Obst mit dem perfekten Reifegrad auszuwählen, um dem Wegwerfen von Lebensmitteln in ihrem Haushalt vorzubeugen.

Das Potenzial für den Einsatz der Multispektralsensor-Technologie in der Lebensmittelindustrie ist in der Tat riesig. Sensoren von ams OSRAM sind in der Lage, Abfallmengen zu reduzieren, die Produktqualität zu verbessern und die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern. Sie bieten eine skalierbare, kosteneffektive Lösung, die Landwirte, Lebensmittel verarbeitende Betriebe und Einzelhändler gleichermaßen unterstützt. Mit unseren Sensoren können Betriebe ihre Arbeitsabläufe optimieren, die Qualitätskontrolle verbessern – und einen wesentlichen Beitrag zu den weltweiten Bemühungen um Nachhaltigkeit leisten. 

Die Photonics Days Jena 2024 boten faszinierende Einblicke in die Forschung auf dem Gebiet der Multispektralsensorik und verdeutlichten die Transformationskraft der Photonik im Kampf gegen die Verschwendung von Lebensmitteln. Innovative Sensortechnologien von ams OSRAM unterstützen Betriebe dabei, ihre Effizienz zu steigern und die Zukunft einer nachhaltigeren Lebensmittelproduktion voranzutreiben. ams OSRAM bietet die Grundlage für datengestützte Entscheidungen in Echtzeit – für eine nachhaltige Nahrungsmittelversorgung zukünftiger Generationen.

Denn unsere Vision ist klar: die Kraft des Lichts zu nutzen für eine intelligentere, nachhaltigere Welt. Die Nachfrage nach effizienten, umweltfreundlichen Lösungen wächst – und ams OSRAM wird auch in Zukunft an der Spitze der technologischen Innovation stehen und Produkte erschaffen, die Unternehmen in allen Branchen konkreten Nutzen bieten. Gemeinsam können wir der Verschwendung von Lebensmitteln Einhalt gebieten, die Qualität verbessern und den Weg in eine hellere, nachhaltigere Zukunft bereiten.

Die ams OSRAM Gruppe (SIX: AMS), ist ein weltweit führender Anbieter von intelligenten Sensoren und Emittern. Wir verbinden Licht mit Intelligenz und Innovation mit Leidenschaft und bereichern so das Leben der Menschen. 

Mit einer gemeinsam mehr als 110 Jahren zurückreichenden Geschichte definiert sich unser Unternehmen im Kern durch Vorstellungskraft, tiefes technisches Know-how sowie die Fähigkeit, Sensor- und Lichttechnologien im globalen industriellen Maßstab zu fertigen. Wir entwickeln begeisternde Innovationen, die es unseren Kunden in den Märkten Automobil, Industrie, Gesundheit und Consumer ermöglichen, ihren Wettbewerbsvorsprung zu behaupten. Zugleich treiben wir damit Innovationen voran, die unsere Lebensqualität hinsichtlich Gesundheit, Sicherheit und Komfort nachhaltig erhöhen und dabei die Auswirkungen auf die Umwelt reduzieren.

Unsere rund 20.000 Mitarbeiter weltweit sorgen mit Innovationen in den Bereichen Sensorik, Beleuchtung und Visualisierung für sichereres Fahren, effektivere medizinische Diagnosen und mehr Komfort im Kommunikationsalltag. Unsere Arbeit lässt Technologien für bahnbrechende Anwendungen Wirklichkeit werden, was sich in über 15.000 erteilten und angemeldeten Patenten widerspiegelt. Mit Hauptsitz in Premstätten/Graz (Österreich) und einem Co-Hauptsitz in München (Deutschland) erzielte die ams OSRAM Gruppe im Jahr 2023 einen Umsatz von EUR 3,6 Mrd. und ist als ams-OSRAM AG an der SIX Swiss Exchange notiert (ISIN: AT0000A3EPA4).  

Mehr über uns erfahren Sie auf https://ams-osram.com

ams ist eine eingetragene Handelsmarke der ams-OSRAM AG. Zusätzlich sind viele unserer Produkte und Dienstleistungen angemeldete oder eingetragene Handelsmarken der ams OSRAM Gruppe. Alle übrigen hier genannten Namen von Unternehmen oder Produkten können Handelsmarken oder eingetragene Handelsmarken ihrer jeweiligen Inhaber sein. 

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