Abgehorcht: Knabbert da wer?

Ein Forschungsverbund unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI hat ein akustisches Verfahren entwickelt, das aktive Insektenlarven in Hölzern sehr effektiv und ohne zerstörende Probenahme aufspüren kann. Das System zielt vor allem auf die Abwehr invasiver Schädlinge durch Importwaren und wurde über den Waldklimafonds der Bundesministerien für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) finanziert.

Wenn der Asiatische Laubholzbockkäfer per Holzimportwaren bei uns einreist und sich ausbreitet, bedeutet das für heimische Laubbäume größte Gefahr. Daher stehen Schadinsekten wie dieser ganz oben auf der Liste der sogenannten Quarantäne-Schädlinge. Im internationalen Warenverkehr gibt es große Bemühungen, die ungewollte Einfuhr holzzerstörender Insekten abzuwehren. Forschende suchen nach Verfahren, wie sich Verpackungen und Holzwaren am besten auf Schädlinge untersuchen lassen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI konnten auf diesem Gebiet nun einen Erfolg verbuchen.

InsectDetect

Zusammen mit Partnern entwickelten die Holzexperten im Projekt InsectDetect ein Verfahren, das Insekten im Holz aufspüren kann – oder besser hört. Denn das System stützt sich auf akustische Messverfahren, die für Messungen im Labor und den mobilen Einsatz weiterentwickelt und erprobt wurden. Bisher müssen Importwaren, nachdem sie augenscheinlich einen Insektenbefall aufweisen, mitunter aufgebeilt werden, um eventuelle Schädlinge ausfindig zu machen. Eine derart zerstörende Probenahme ist bei Kunstwerken oder lebenden Pflanzen ohnehin schwierig möglich.

Mit InsectDetect können Larvenaktivitäten holzzerstörender Insekten mit akustischen Messungen sehr genau nachgewiesen werden. Dazu werden spezielle Sensoren für Aufnahmen von Körperschall im nicht mehr hörbaren Frequenzbereich an die Probe geklemmt. Ein Prüfergebnis steht idealerweise bereits nach einigen Minuten fest.

Damit können Unsicherheiten minimiert werden, die entstehen, wenn eine Begutachtung einen Verdacht auf Befall ergibt – wenn etwa Ausschlupflöcher oder Bohrmehl entdeckt werden – mit den bisherigen Untersuchungsmethoden aber keine Schadinsekten ans Tageslicht gebracht werden konnten. Dann standen Prüfer immer vor der Frage, ob es sich nur um einen alten oder doch um einen aktiven Befall handelt und welcher Anteil einer Probe betroffen ist.

Mit Handy und mobilen Sensoren

Das akustische Detektionsverfahren weist allerdings auch eine Einschränkung auf: So lassen sich nicht alle Lebensstadien von Schadinsekten – etwa verborgene Eier oder Puppen – akustisch nachweisen. Deshalb bleibt eine visuelle Begutachtung unverzichtbar. Die Aussagefähigkeit einer Messung lasse sich in kritischen Fällen aber steigern, indem – bei zunächst nicht messbaren Larvenaktivitäten – über mehrere Tage und unter dem Einfluss verschiedener Temperaturzyklen die Messung ausgedehnt werde.

Im Rahmen des Projektes InsectDetect wurden eine vierkanalige stationäre Messanlage sowie eine mobile Version erprobt, unter anderem im Labor unter Quarantänebedingungen, im Holzhandel, an Holzbauteilen und an Proben nach chemischer und thermischer Bekämpfungsmaßnahme – sowohl für kleinere Larven des Splintholzkäfers als auch für die größeren des Hausbocks.

Die Forscher des Fraunhofer WKI sehen gute Chancen, den Einsatz des akustischen Messverfahrens auf mobile Messgeräte auszuweiten. So wurde bereits eine App zur Datenakquisition erprobt, die künftig mobile Messungen mittels Handy und entsprechenden Sensoren ermöglichen könnte, was die Arbeit der Überwachungsbehörden deutlich erleichtern würde.

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.