Schriftzug: Forst View - Detecting Smell Patterns

Forst View

Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektrometrie im präventiven Waldschutz

Laufzeit: 01/2023 – 12/2025

Förderung: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) / Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

Schriftzug: Waldklimafonds

Projektpartner:

  • TU Dresden, Professur für Waldschutz
  • TU Dresden, CIMTT Zentrum für Produktionstechnik und Organisation
  • IFU GmbH Privates Institut für Analytik

Ziel des Projektes ForstView ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der handgehaltenen Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) zur frühzeitigen Erkennung von forstschädigenden Insekten wie der Nonne (Lymantria monacha L.), dem Kiefernspinner (Dendrolimus pini L.), dem Eichenprozessionsspinner (Thaumatopoea processionea L.) und dem Buchdrucker (Ips typographus L.). Die zu entwickelnde Sensorik soll die Erkennung von befallenen Bäumen oder Waldstücken zu Beginn von Besiedlungen und vor der Massenvermehrung ermöglichen. Um eine valide Messtechnik zur Erkennung von befallenen Bäumen oder Waldgebieten bereitzustellen, müssen die von den forstschädigenden Insekten und Wirtsbäumen emittierten flüchtigen Substanzen in Labor- und Feldversuchen untersucht und identifiziert werden.
In kontrollierten Laborversuchen werden die von den Zielinsekten in verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen mittels IMS und Thermodesorptions-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TD-GC-MS) analysiert. Ziel ist es, anhand der gemessenen Ionenmobilitätsspektren und detektierten Substanzmuster spezifische Marker für den Befall mit forstschädigenden Insekten zu identifizieren.
Aufbauend auf den Laborversuchen werden umfangreiche Feldversuche an befallenen und nicht-befallenen Waldstandorten durchgeführt. Diese Versuche zielen darauf ab, die verwendeten Messmethoden so zu optimieren, dass die im Laborversuch identifizierten Marker auch unter variierenden Umweltbedingungen in der komplexen Waldluftmatrix nachweisbar sind. Damit soll sichergestellt werden, dass die forstschädigenden Insekten auch unter realen Umweltbedingungen frühzeitig und zuverlässig detektiert werden können.


Messkammerversuch & Probenahmesystem
Messkammerversuch zur Untersuchung der Emissionen von volatilen organischen Substanzen (VOCs) während des Einbohrens des Buchdruckers (Ips typographus L.) in einen Fichtenstamm (links), Probenahmesystem zur Anreicherung von volatilen organischen Substanzen (VOCs) aus der Waldluft in der Dresdner Heide (rechts), Foto: Robby Rynek

Basierend auf den Labor- und Feldversuchen soll ein handgehaltenes IMS-System entwickelt werden. Dieses Gerät soll Forstarbeitern ermöglichen, schnell und zuverlässig befallene Bäume oder Waldgebiete zu identifizieren. Damit soll, in Verbindung mit etablierten Monitoringmethoden, eine rechtzeitige Sanierung der betroffenen Bestände ermöglicht werden, um die durch die Insekten verursachten Schäden zu minimieren. Das Projekt ForstVIEW leistet somit einen wichtigen Beitrag zum Waldschutz und zur Erhaltung der ökologischen und wirtschaftlichen Bedeutung von Wäldern.