In diesem Transferprojekt sollen praxisnahe Optionen für die Erhöhung der Artenvielfalt in Agrarlandschaften geprüft werden. Dabei wird der Fortschritt des abgeschlossenen SFB 299 für eine prototypische Anwendung im Naturschutz genutzt. Gemäß der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung gibt der Indikator 'Artenvielfalt' als einer von 21 Schlüsselindikatoren Auskunft über die Qualität und die Nachhaltigkeit der Landnutzung. Dieser Indikator stagniert jedoch seit 10 Jahren bei 74Prozent des für 2015 gesetzten Zielwertes. Ohne neue Impulse ist in der verbleibenden Zeit und darüber hinaus kein Fortschritt zu erwarten. Dieses Projekt setzt einen solchen Impuls: entsprechend der nationalen Strategie zur Biologischen Vielfalt sollen für eine Erhöhung der Artenvielfalt entscheidende Parameter mit Hilfe von Landnutzungsszenarien verändert und ihre Wirkung mit Hilfe moderner Modellierungstechniken und des Teilindikators 'Agrarland' bewertet werden. Die zu verändernden Parameter werden u.a. durch die Einbeziehung von Experten und unter Berücksichtigung der Bodenrente an regionale Gegebenheiten angepasst. In Kooperation mit dem Dachverband Deutscher Avifaunisten (DDA) werden so innovative Verfahren zur räumlich expliziten Analyse und zur Modellierung der Artenvielfalt in die Praxis transferiert. Das Projekt beinhaltet (a) die Anpassung praxistauglicher Modellierungstools zur Erstellung von großräumigen Verbreitungsmodellen und (b) das Aufzeigen von nachhaltigen Nutzungsoptionen mit Hilfe von Landnutzungsszenarien.
In diesem Demonstrationsvorhaben wird am Beispiel von fünf repräsentativen Anbauregionen, sogenannten Modellgebieten, gezeigt, ob und in welchem Umfang die Nitratfrachten im Ackerbau in Richtung Grundwasser bei Umsetzung der novellierten Düngeverordnung gegenüber den vorausgegangenen Wirtschaftsjahren reduziert werden. Wegen der langen Fließzeiten des Sickerwassers zum Grundwasserleiter werden hierzu bewährte Frühindikatoren aus dem Trinkwasserschutz eingesetzt. Durch diese Frühindikatoren sind die Auswirkungen einer geänderten Düngepraxis auf die Nitratbelastung des Grundwassers bereits erkennbar, bevor sich mögliche Veränderungen in den Messwerten der Wasserproben des Nitratbelastungsmessnetzes widerspiegeln. Die verwendeten Indikatoren werden zu einem Frühindikatorensystem zusammengefasst und zu einem bundesweit implementierbaren Monitoringverfahren entwickelt, um dieses bei der Nitratberichterstattung zu nutzen. Dadurch kann das Ziel des Nitratberichts, die Auswirkungen des deutschen Aktionsprogramms auf die Gewässer zu bewerten, umfassender erreicht werden. Die Bundesländern Bayern, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein stellen je ein Modellgebiete in einer Regionen mit einem nitratbelasteten Grundwasserkörper bereit. Die Modellgebiete unterscheiden sich hinsichtlich ihrer ortstypischen Bewirtschaftung, ihren Bodenverhältnissen und klimatischen Bedingungen und decken so ein breites Spektrum der deutschen Landwirtschaft ab. Die am Demonstrationsvorhaben teilnehmenden Bundesländer stellen je Modellregion sechs bzw. zwölf Modellbetriebe bereit. In den Modellbetrieben wird nach den Vorgaben der novellierten Düngeverordnung gewirtschaftet. Neben der Untersuchung der mineralischen Stickstoff- sowie Ammoniumgehalte im Boden werden die Stickstoffeinträge und -austräge auch auf verschiedenen betrieblichen Ebenen mittels Stoffstrombilanzen analysiert. Anhand dieser Ergebnisse soll das Frühindikatorsystem weiterentwickelt und validiert werden. Als Demonstrationsvorhaben fördert das Projekt einen intensiven Erfahrungsaustausch innerhalb und zwischen den Regionen.
Zur Steigerung der Ressourceneffizienz im Weinbau wird das System ResWein entwickelt, mit dessen Hilfe relevante Geo- und Betriebsdaten im Betrieb erfasst und Umweltauswirkungen der Weinproduktion mittels Umweltindikatoren bewertet werden können. Das Kompetenzzentrum Innovative Informationssysteme (IIS), das Hermann Hoepke Institute for Life Sciences and Engineering (HHI) der Fachhochschule Bingen sowie das Weingut Becker bearbeiten das Vorhaben in Zusammenarbeit mit weiteren Weinbaubetrieben, dem Dienstleistungszentrum ländlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsrück, Datenschutzexperten und Herstellern weinbaulicher Maschinen. ResWein ermöglicht die Bewertung der produktionsbedingten Umweltauswirkungen im Hinblick auf Material- und Energieverbrauch. Zudem werden ein Resistenzmanagementsystem und Bewertungsmöglichkeiten für die standortbezogenen Erosionsgefahren entwickelt.
Zur Steigerung der Ressourceneffizienz im Weinbau wird das System ResWein entwickelt, mit dessen Hilfe relevante Geo- und Betriebsdaten im Betrieb erfasst und Umweltauswirkungen der Weinproduktion mittels Umweltindikatoren bewertet werden können. Das Kompetenzzentrum Innovative Informationssysteme (IIS) und das Hermann Hoepke Institute for Life Sciences and Engineering (HHI) der Fachhochschule Bingen bearbeiten das Vorhaben in Zusammenarbeit mit Weinbaubetrieben, dem Dienstleistungszentrum ländlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsrück, Datenschutzexperten und Herstellern weinbaulicher Maschinen. ResWein ermöglicht die Bewertung der produktionsbedingten Umweltauswirkungen im Hinblick auf Material- und Energieverbrauch. Zudem werden ein Resistenzmanagementsystem und Bewertungsmöglichkeiten für die standortbezogenen Erosionsgefahren entwickelt. Die Inhalte werden in einer Softwarearchitektur, bestehend aus einer mobilen Komponente, einer PC-Anwendung und einer Server-Software verankert. Mit den Projektpartnern wird analysiert, ob eine differenzierte Erfassung verschiedener Produktionsverfahren, Verarbeitungsstufen sowie geografischer Gegebenheiten erforderlich ist. Die gewonnenen Informationen sind die Grundlage für eine inner- und überbetriebliche Bewertung (Benchmarking). Diese beinhalten die Darstellung der direkten Umweltauswirkungen des Weinbaubetriebes, einen Vergleich der Ergebnisse verschiedener Betriebsjahre und der zeitlichen Entwicklung der Umweltleistung des Betriebes. Eine umfassende Experten-Auswertung unter Berücksichtigung datenschutzrechtlicher Anforderungen ermöglicht Fachberatern eine auf Effizienz ausgerichtete Beratung.
Im Projekt ORDIAmur soll mit einem integrierten Ansatz untersucht werden, wie die Nachbaukrankheit bei Apfel (ARD) entsteht, welche Veränderungen des Bioms in Rhizosphäre und Boden auftreten und wie die Pflanze reagiert. Aus den Erkenntnissen sollen Managementstrategien zur Erhaltung der Bodengesundheit und zur Entwicklung toleranter Apfelunterlagen abgeleitet, sozio-ökonomisch bewertet und in die Baumschul- und Obstbaupraxis eingeführt werden. Inhalte der an der Leibniz Universität Hannover durchgeführten Teilprojekte: P4 wird die Frage klären, welchen Einfluss der Bodentyp und strukturelle, physikalische und chemische Eigenschaften des Bodens auf die ARD Ausprägung und deren Überwindung haben. P8 und P9 untersuchen pilzliche und bakterielle Endophyten, Pathogene und Viren in Apfelunterlagen und deren Einfluss auf die Ausprägung von ARD mit dem Ziel positiv und negativ wirkende Endophyten zu identifizieren. Zudem sollen histologische Veränderungen an Apfelwurzeln in ARD Boden charakterisiert werden, um Indikatorreaktionen zu definieren, mit denen Managementansätze bewertet werden. P13 wird in verschiedenen ARD Böden eine Charakterisierung und Quantifizierung der Mesofauna vornehmen mit dem Ziel, die funktionelle Biodiversität im Boden zu fördern. Das Koordinationsprojekt wird den reibungslosen Ablauf des Gesamtprojekts und die Vernetzung der Partner sicherstellen, die Berichterstellung und Projekttreffen vorbereiten und einen Internetauftritt erstellen.
Das Projekt dient zum Aufbau der operationellen Nutzung von Satellitendaten zur Entwicklung, Darstellung und routinemäßiger Aktualisierung von Klimafolgen- Indikatoren zur Phänologie von Wildpflanzen, Obstgehölzen und landwirtschaftlichen Kulturpflanzen im Bundesland Thüringen. Aufbauend auf den In-Situ-Messungen von Klimaelementen und Pflanzenbeobachtungen aus dem Stationsmessnetz des Deutschen Wetterdienst (DWD) bietet sich zur flächendeckenden Darstellung die Nutzung von Satellitendaten an. Basierend auf einer von der Universität Jena entwickelten Geodateninfrastruktur zur Verarbeitung von MODIS-Zeitserien soll ein operationeller Dienst für das satellitenbasierte Phänologiemonitoring im Freistaat Thüringen entwickelt werden. Durch die hohe zeitliche sowie räumliche Wiederholungsdichte von Satellitendaten entsteht eine wichtige Datengrundlage, die für das kontinuierliche Monitoring genutzt werden kann und nachfolgend für den operationellen Betrieb des DWD genutzt werden soll. Der Arbeitsplan des Vorhabens gliedert sich in fünf Arbeitspakete. Ein zentrales Arbeitspaket während dem Projekt ist die Nutzerkommunikation mit Gesprächen zu Behörden und Einrichtungen, wie zum Beispiel ThüringenForst, DWD oder dem Umweltbundesamt, um das Projektvorhaben vorzustellen und um die spätere Nutzung der Arbeiten durch weitere Interessenten zu erörtern. Der Aufbau des operationellen Dienstes basiert auf der Datenerhebung und Vorprozessierung von Satellitendaten sowie den In-Situ-Daten des DWD. Anschließend folgt eine Harmonisierung beider Datensätze und die phänologische Modellierung. Im weiteren Schritt werden auf Basis des kalibrierten Modells die phänologischen Maße für Thüringen für die Jahre 2001 bis 2017 extrahiert und für die Nutzung bei der TLUG aufbereitet, die daraus Klimaindikatoren ableitet. Im finalen Arbeitspaket werden alle Verarbeitungsschritte in eine operationelle und automatisierte Prozesskette implementiert und in die Arbeitsumgebung des TLUG integriert.
(1) Das Projekt ist ein Teilprojekt des Verbundprojekts 'INSUSFAR', dessen Ziel es ist, zum Verständnis der Bedeutung der einer erhöhten genetischen Diversität des angebauten Pflanzenmaterials (sowohl zwischen als auch innerhalb der Sorten) für landwirtschaftliche Anbausysteme mit reduziertem Input und erhöhter biologischer Diversität (z.B. Mischanbau) beizutragen. Hierzu werden an den Beispielen Weizen und Gerste Ergebnisse bisher erfolgter züchterischer Innovationen im Hinblick auf ihre Wirkung in unterschiedlichen Anbausystemen untersucht, um für diversifizierte Anbausysteme geeignete Sortentypen- bzw. Sortenstrukturen zu identifizieren. Neben der Ertragsleistung werden ökologische und ökonomische Parameter analysiert. Die Ergebnisse werden hinsichtlich ihrer möglichen Konsequenzen für Anbauverfahren, Zuchtziele und -methoden, sowie der politischen und administrativer Maßnahmen zur Unterstützung nachhaltiger Anbausysteme ausgewertet. (2) Der Antragsteller ist verantwortlich für die ökologische Bewertung der Genotypen und Züchtung auf Betriebssystemebene. Mit dem Programm REPRO werden Betriebsdaten (8 Betriebe) erfasst und mit Nachhaltigkeitsindikatoren bewertet (aktuelle Situation). In Streifenversuchen werden neue Genotypen in Bewirtschaftungsanpassung einbezogen, deren Entwicklung wird im Vergleich zur bisherigen Sorten mit verschieden Daten erfasst und ihre ökologischen Auswirkungen (z.B. Diversität) werden mit erweiterten und neu entwickelten Indikatoren bewertet.
In den letzten Jahrzenten hat die Produktivität der insgesamt 8 Millionen Hektar bewässerten Ackerlandes in Zentralasien kontinuierlich abgenommen. Vor allem die Unterlauf-Regionen von Amudarja und Syrdarja sind von Landdegradation betroffen. Trotz erster Ansätze, Indikatoren zur Einschätzung der agrarische Produktion zu generieren und analysieren, bleiben Unsicherheiten, welche Faktoren standortspezifisch Trends oder Veränderungen in der agrarischen Produktion verursachen, v.a. ob jede Form des Produktionsrückgangs der Landdegradation zugeordnet werden kann. Ein erschwerender Umstand ist der generelle Mangel räumlicher Daten, insbesondere nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion. So werden weiterführende Untersuchungen zum ökonomischen Wert von Land unter alternativen landwirtschaftlichen Nutzungen erschwert. Als Folge daraus ist es den Entscheidungsträgern und Planern in der Region kaum möglich, standort- oder farmspezifische Verbesserungen in der (landwirtschaftlichen) Nutzung oder Wiedernutzbarmachungen zu koordinieren und durchzuführen. Das vorgeschlagene Projekt fokussiert daher darauf, sogenannte 'hotspots' abnehmender agrarischer Produktion zu identifizieren sowie mittels sozio-ökonomischer und ökologischer Indikatoren diejenigen Faktoren zu erkennen, welche die beobachteten Veränderungen in der agrarischen Produktion sowie Landdegradation verursachen. Darauf aufbauend sind ökonomische Analysen von Landnutzungsalternativen unter den gegebenen ökologischen Bedingungen vorgesehen. Methodischer Schwerpunkt liegt auf der intensiven Nutzung von Fernerkundung, im Zusammenspiel mit Geographischen Informationssystemen (GIS), Indikatorsystemen, und der Landnutzungsmodellierung sowie auf der ökonomischen Optimierung. Die so generierten Informationen können als 'discussion support' Politiker und Entscheidungsträger in deren Anstrengungen in der Ernährungssicherung sowie bei der Bekämpfung von Umwelt-Degradation in den bewässerten Regionen Zentralasiens unterstützen. Das Konsortium setzt sich aus Partnern der Universität Würzburg und des Zentrums für Entwicklungsforschung (ZEF) in Deutschland, der NGO KRASS, der 'Urgench State University' (UrDU) und dem 'Scientific Information Center of the Interstate Commission on Water Coordination in Central Asia' (SIC ICWC) in Usbekistan, sowie der 'National Space Agency of the Republic of Kazakhstan' (Sultangazins Space Research Institute SRI) zusammen. Das Forschungsprojekt stimmt mit den Zielen der Volkswagen-Förderinitiative überein. U.a. soll insbesondere die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern, Doktoranden und lokalen Partnern in Usbekistan und Kasachstan gestärkt werden.
Ziel dieser Forschung ist, einen Standard bezüglich Ernährungssicherheit für alle Biomasse-Produktion aus ernährungsunsicheren Regionen zu erarbeiten. Der Standard soll bei der Produktion aller Biomassearten unabhängig der Nutzung länder- und sektorübergreifend Anwendung finden können und sowohl für Kleinbauern als auch für Großbetriebe anwendbar sein. Der Standard soll auf wissenschaftlich fundierten Kriterien, Indikatoren und Kennzahlen beruhen, um die positive Auswirkung der Biomasseproduktion auf die Ernährungssicherheit der lokalen Bevölkerung zu zertifizieren. Weiterhin sollen die bereits umgesetzten und die nur theoretisch diskutierten Standards berücksichtigt werden und in diese Arbeit miteinfließen. Darüber hinaus wird eng mit der Welthungerhilfe und dem Projekt BiomassWeb des ZEF (BMBF-gefördert) zusammengearbeitet; mit Vertretern der relevanten Ministerien, der Zivilgesellschaft sowie Zertifizierungssytemen wird die Entwicklung regelmäßig diskutiert. Um den vorgeschlagenen Standard zu entwickeln, werden - basierend auf bisherigen Standards und Erkenntnissen - wissenschaftlich fundierte Kriterien, Indikatoren und Kennzahlen erstellt und durch intensive Stakeholder-Konsultationen praxisnah gestaltet. Bei der Entwicklung dieses Sets und dessen Überprüfung auf Anwendbarkeit wird die unterschiedliche Situation von Großbetrieben und Kleinbauern berücksichtigt. Es wird untersucht, ob ein allgemein gültiges 'Kriterienset' für Großbetriebe und Kleinbauern sinnvoll ist oder ob unterschiedliche Kriterien nötig sein werden. Es sind vier Kriterien angedacht, die die Einhaltung und Verwirklichung der vier Säulen der Ernährungssicherung durch ein jeweiliges Set an Indikatoren gewährleisten. Es wird zwischen Minimum-Indikatoren, die immer zu erfüllen sind und Entwicklungsindikatoren unterschieden. Von großer Bedeutung ist die Identifizierung von Indikatoren, die aussagekräftig, kostengünstig und verlässlich messbar sind.
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