HELiPOD im Einsatz für die Landwirtschaft Braunschweiger Hubschrauber-Schleppsonde misst den Gesundheitszustand von Pflanzen

Die Hubschrauber-Schleppsonde HELiPOD der Technischen Universität Braunschweig wird aktuell auf einem landwirtschaftlichen Betrieb in Italien eingesetzt. Dort beteiligt sie sich an einer groß angelegten Messkampagne der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Ziel ist es, mithilfe von Luftmessungen den Zustand der Vegetation zu erfassen – etwa Anzeichen von Trocken- oder Hitzestress bei Pflanzen. Die gewonnenen Daten sollen dabei unterstützen, frühzeitig auf klimatische Veränderungen zu reagieren und landwirtschaftliche Maßnahmen gezielter zu steuern.

Feldmessungen im wahrsten Sinne des Wortes – der Hubschrauber startet und landet auf einem Stoppelfeld, und der HELiPOD wird mit einem landwirtschaftlichen Großgerät dorthin transportiert. Die Messkampagne der ESA bringt neue Sensoren zum Einsatz und vergleicht sie mit bewährten Methoden: Die neuen Sensoren detektieren die Chlorophyll-Fluoreszenz, die je nach Zustand der Pflanzen unterschiedlich ausfällt.

Damit wird es in Zukunft möglich sein, vom Satelliten aus zu beobachten, wie es um den Gesundheitszustand von Pflanzen steht – ob sie gesund sind oder Stress haben, etwa durch Trockenheit, Hitze oder Nährstoffmangel.

Die Forschenden setzen dabei auf verschiedene Systeme: direkte Messungen am Boden, die die realen Bedingungen in den Tomaten-, Mais- und Kleefeldern erfassen; Drohnen, die in niedriger Höhe über einzelne Felder fliegen; ein Forschungsflugzeug in größerer Höhe – und dazwischen der HELiPOD. Bereits im Mai 2025 fanden erste Messungen statt, als die Pflanzen noch jünger waren und die Umweltbedingungen weniger heiß und trocken.

Die Firma JB Hyperspectral Devices, die die speziellen Sensoren entwickelt hat, organisiert die Großkampagne gemeinsam mit Wissenschaftsgruppen aus ganz Europa und unterstützt die Auswertung der Fluoreszenz-Daten.

„Die derzeitigen Messungen sind ein wichtiger Bestandteil der Validierungsvorbereitungen im Rahmen der Fluorescence Explorer (FLEX)-Satellitenmission der Europäischen Weltraumorganisation ESA“, erklärt Dr. Dirk Schuettemeyer von der ESA.

„HELiPOD ist sehr flexibel und daher bestens geeignet für diese Messungen“, sagt Professorin Astrid Lampert vom Institut für Flugführung der TU Braunschweig. „Wir fliegen mehrfach über die Felder, während dort die anderen Teams ebenfalls Messungen vornehmen. Zusätzlich zur Fluoreszenz messen wir weitere Größen der Atmosphäre – etwa Temperatur, Wind, Methan oder Ozon –, die helfen können, die Vorgänge in der Atmosphäre besser zu verstehen.“

Die Arbeitsbedingungen sind dabei besonders anspruchsvoll, aber spannend: Der HELiPOD wurde in einem Container transportiert, der bei mediterranen 34 Grad Celsius im Schatten auch als Arbeitsplatz zur Vorbereitung der Flüge und zur Datensicherung dient – umgeben von einer neugierigen Herde Milchkühe, die für eine ganz besondere Atmosphäre sorgte.

Die FLEX-Mission der ESA wird voraussichtlich ab 2026 neue Erkenntnisse zur Photosynthese von Vegetation liefern. Ziel der Satellitenmessungen ist es, den Gesundheitszustand von Pflanzen zu erkennen und sie gezielter zu unterstützen.