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LURCH - KIMoDIs: KI-basiertes Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystem zur gekoppelten Vorhersage und Frühwarnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung, Teilprojekt 6

Veranlassung Die Fördermaßnahme LURCH lässt sich in drei übergeordnete Themenfelder untergliedern. Dazu gehören: - Quantitative Herausforderungen, in Bezug auf ein integriertes Systemverständnis der Grundwasserleiter unter Einbeziehung aller beeinflussenden natürlichen Schnittstellen (Oberflächengewässer, Grundwasserneubildung, saline Wässer, etc.) und aller Akteure und Funktionen (Trinkwasserversorgung, Land- und Forstwirtschaft, Industrie, Wärme- oder Kältespeicher, Ökosystemfunktionen) - Qualitative Herausforderungen, z. B. stofflich (Nitrat, aktuelle Schadstoffe, Spurenstoffe, Krankheitserreger, künftige regulatorische Qualitätsparameter), analytisch (z. B. Non-Target Analytik, Indikatoren), technologisch (z. B. In-situ Behandlung, Überwachung) - Herausforderungen der nachhaltigen Bewirtschaftung, multidimensionale und integrierte Bewirtschaftungsstrategien (z. B. Grundwasseranreicherung), wirtschaftliche Anforderungen (z. B. Investitions-/Betriebskosten) und Digitalisierungsmaßnahmen Das Augenmerk der Fördermaßnahme liegt auf der Unterstützung der erfolgreichen Entwicklung, Demonstration und Umsetzung von anwendungsorientierten Lösungen, die in interdisziplinären Verbundprojekten wie KIMoDIs erarbeitet werden. Um die verfügbaren Grundwasserressourcen optimal und nachhaltig zu nutzen, entwickelt das Projekt ein Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystem zur gekoppelten Vorhersage und Frühwarnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung, das auf Methoden der KI basiert. Die Ergebnisse werden in einem nutzerspezifischen Entscheidungshilfe-Tool zusammengeführt, welches mittels verschiedener Klima- und Nutzungsszenarien standortspezifisch eine intelligente Planung von Gegenmaßnahmen ermöglichen soll. Ziele Ziele des Gesamtprojekts: - Entwicklung eines auf KI basierenden Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystems zur kurz- (saisonal), mittel- (1 bis 10 Jahre) und langfristigen (bis 2100) Vorhersage von Grundwasserständen und -versalzung. - Aufbau eines anwenderspezifischen Entscheidungs-Unterstützungssystems zur frühzeitigen Warnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung sowie den damit verbundenen Schäden. - Zusammenführung aller erforderlichen Messdaten in einem intelligenten Datenmanagementsystem. - Berücksichtigung verschiedener Nutzungsszenarien zur standortspezifischen, intelligenten Planung von Gegenmaßnahmen. - Die methodische Entwicklung und Demonstration des Ansatzes erfolgt überregional im Land Brandenburg, unter großräumiger Betrachtung aller Aspekte wie den Entnahmen für Trinkwasserversorgung, Industrie und Landwirtschaft, zeitlich hochaufgelöstem Monitoring der Bewässerungslandwirtschaft sowie der Gefahr durch Tiefenversalzung infolge von Übernutzung. - Der entwickelte Ansatz wird in der Folge übertragen und getestet 1. auf regionaler Ebene, für ein Einzugsgebiet der Harzwasserwerke in Niedersachsen mit Fokus auf problematische Auswirkungen niedriger Grundwasserstände, und 2. auf lokaler Ebene, am Beispiel der Insel Langeoog mit Betrachtung der touristisch bedingten starken Variabilität des saisonalen Wasserbedarfs bei zunehmender Trockenheit sowie Gefährdung der Trinkwasserversorgung durch Versalzung. Die BfG leitet das Arbeitspaket 4 „KI-gestützte Wasserhaushaltsmodellierung“. Hierfür gelten folgende Ziele: -- Bereitstellung von simulierten und vorhergesagten Wasserhaushaltsgrößen für die Pilotregion „Untere Havel“, speziell für den Havelnebenfluss Nuthe und die Wasserversorgung Potsdam EWP. - Berechnung der flächendifferenzierten und zeitlich hochauflösenden Wochenmittel der Grundwasserneubildung (GWN) mittels klassischer Verfahren und KI-basierter Algorithmen. - Prozess- bzw. Konzeptmodell und KI-basierte Ansätze zur Berechnung der Grundwasser-Oberflächengewässer-Interaktion. - Kurz-, Mittel- und Langfristvorhersagen der GWN mit einem hybriden Modellsystem. - Zur Unterstützung der Machine Learning (ML)-Modelle zur Berechnung der Grundwasserneubildung werden

Qualifikation und Erprobung einer Sensorsystemlösung zur bedarfsgerechten Düngung in der Agrar- und Ernährungswirtschaft, Teilprojekt D

Bedarfsgerechtes Güllemanagement ist seit vielen Jahren eine vielschichtige Herausforderung für landwirtschaftliche Betriebe. Um dem rechtlichen Rahmen und Nachweispflichten nachzukommen, ist ein vielversprechender Lösungsansatz, die Gülle im Ausbringungsfahrzeug mittels NIR-Systemen auf N-Gesamt (Gesamtstickstoff), NH4-N (Ammonium-N), P2O5 (Phosphor) und K2O (Kalium) sowie Trockenmasse hin zu analysieren. Eine breite Marktdurchdringung verlangt ein kompaktes, nachrüstbares und preisgünstiges NIR-System, welches die geforderte Genauigkeit und Qualitätsanforderung erfüllt. Das Vorhaben iDentPlus setzt sich zum Ziel, eine Gesamtsystemlösung bestehend aus einem innovativen NIR-Sensorsystem basierend auf MEMS-IR-Detektoren und einem intelligenten Cloud-System mit KI-basierten Monitoring und Computing für den Feldeinsatz zu qualifizieren und bei einer hohen Anzahl von landwirtschaftlichen Betrieben zu erproben. Zur Gewährleistung der Funktionssicherheit unter den rauen Einsatzbedingungen werden neben einer Sensor-Selbstdiagnose auch eine kontinuierliche Überwachung der gemessenen NIR-Spektren im Feld und eine bedarfsgesteuerte Aktualisierung der Analysemodelle mittels Over-the-Air Update realisiert. Ferner sollen die für die Auswertung notwendigen Algorithmen entwickelt werden. Dabei wird ein besonderer Fokus auf Stickstoff gelegt, wobei die anderen Inhaltsstoffe mit bearbeitet werden. Basierend auf dem weiterzuentwickelnden NIR-Sensorsystem soll ein Verfahren zur automatisierten Erstellung der Analysemodelle aus Referenzdaten entwickelt werden, um eine genaue Nährstoffbestimmung über einen langen Betriebszeitraum sicherzustellen. Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung und Evaluierung einer ganzheitlichen Systemlösung bestehend aus einem NIR-Sensorsystem, einer Cloud-Lösung, mit Datenmanagement, Cloud-Monitoring und -Computing sowie die Entwicklung der Verfahren und der dafür nötigen Algorithmen zur Bestimmung der Nährstoffgehalte des organischen Wirtschaftsdunges.

Qualifikation und Erprobung einer Sensorsystemlösung zur bedarfsgerechten Düngung in der Agrar- und Ernährungswirtschaft, Teilprojekt E

Bedarfsgerechtes Güllemanagement ist seit vielen Jahren eine vielschichtige Herausforderung für landwirtschaftliche Betriebe. Um den rechtlichen Rahmenbedingungen und Nachweispflichten nachzukommen, ist ein vielversprechender Lösungsansatz, die Gülle im Ausbringungsfahrzeug mittels NIR-Systems (Nahinfrarot) auf N-Gesamt (Gesamtstickstoff), NH4-N (Ammonium-N), P2O5 (Phosphor) und K2O (Kalium) sowie Trockenmasse hin zu analysieren. Eine breite Marktdurchdringung verlangt ein kompaktes, nachrüstbares und preisgünstiges NIR-System, welches die geforderte Genauigkeit und Qualitätsanforderungen erfüllt. Das Vorhaben iDentPlus setzt sich zum Ziel, eine Gesamtsystemlösung bestehend aus einem innovativen NIR-Sensorsystem basierend auf MEMS-IR-Detektoren und einem intelligenten Cloud-System mit KI-basierten Monitoring und Computing für den Feldeinsatz zu qualifizieren und bei einer hohen Anzahl von landwirtschaftlichen Betrieben zu erproben. Zur Gewährleistung der Funktionssicherheit unter den rauen Einsatzbedingungen werden neben einer Sensor-Selbstdiagnose auch eine kontinuierliche Überwachung der gemessenen NIR-Spektren im Feld und eine bedarfsgesteuerte Aktualisierung der Analysemodelle mittels Over-the-Air Update realisiert. Ferner sollen die für die Auswertung notwendigen Algorithmen entwickelt werden. Dabei wird ein besonderer Fokus auf Stickstoff gelegt, wobei die anderen Inhaltsstoffe mit bearbeitet werden. Basierend auf dem weiterzuentwickelnden NIR-Sensorsystem soll ein Verfahren zur automatisierten Erstellung der Analysemodelle aus Referenzdaten entwickelt werden, um eine genaue Nährstoffbestimmung über einen langen Betriebszeitraum sicherzustellen. Das Ziel ist die Entwicklung und Evaluierung einer ganzheitlichen Systemlösung bestehend aus einem NIR-Sensorsystem, einer Cloud-Lösung, mit Datenmanagement, Cloud-Monitoring und -Computing sowie die Entwicklung der Verfahren und der Algorithmen zur Bestimmung der Nährstoffgehalte des organischen Wirtschaftsdunges.

Umweltgerechtigkeit Berlin 2021/2022

Berlin verfügt über breit gefächerte Datengrundlagen für die Bereiche Umwelt, Gesundheit, Soziales und Stadt(-entwicklung). In der Regel erfolgt für die einzelnen Bereiche, oft vorgegeben durch gesetzliche Verpflichtungen, eine themenspezifische Beobachtung und Veröffentlichung. Die Berichterstattung zu den Themenfeldern erfolgt damit weitgehend unabhängig voneinander, ohne Verschneidungen. Die Zusammenführung unterschiedlicher Datensätze aufgrund der differierenden methodischen Vorgehensweisen, abweichenden Erhebungszyklen sowie sich unterscheidender Detaillierungsgrade stellt methodisch eine große Herausforderung dar. Der Berliner Umweltgerechtigkeitsansatz soll gegenüber den fachlichen Einzelbetrachtungen einen übergreifenden Blick auf die Gesamtsituation geben, indem er vorhandene sektorale Daten auswertet und diese Daten auf kleinräumiger Ebene aggregiert. Diese kleinräumige Ebene wird durch die sogenannten Planungsräume (PLR) gebildet, sie stellen mit 542 Gebieten die differenzierteste Stufe im dreistufigen System der Lebensweltlich orientierten Räume (LOR) in Berlin dar (Stand 01.01.2021, vgl. Abb. 1 und SenStadtWohn 2020). Die Planungsräume dienen vor allem gesamtstädtischen Monitorings, etwa zur Entwicklung des Wohnungsmarkts, zur Umweltgerechtigkeit und zur sozialen Stadtentwicklung. Berlinweit ergibt sich ein Einwohnerdurchschnitt von rund 6.970 Einwohnerinnen und Einwohner pro PLR (Einwohnerstand vom 31.12.2018). Neben dieser raumbezogenen Grundlage: Lebensweltlich orientierte Räume, Raumhierarchie Planungsräume (PLR), Stand 01.01.2021 wurden für die 5 betrachteten Kernindikatoren folgende Datengrundlagen herangezogen: Kernindikator Lärmbelastung : Strategische Lärmkarten 2017, einschließlich Neuberechnung der durch die Schließung des Flughafens Tegel zum 04.05.2021 zu berücksichtigenden Lärmminderungen, Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz Kernindikator Luftbelastung : Stationsdaten NO 2 2019 und Modellierungsdaten PM 2,5 2018, Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz Kernindikator Thermische Belastung : Klimamodell Berlin 2015 (Umweltatlas), Karte Bewertungsindex Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) und Karte Lufttemperatur, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen Kernindikator Grünversorgung : „Versorgungsanalyse für die städtische Versorgung mit Grünflächen (VAG)“ 2020, Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz Kernindikator Soziale Benachteiligung : Monitoring Soziale Stadtentwicklung 2021 (MSS), Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen Berliner Umweltgerechtigkeitskarte: ergänzende Informationen zur einfachen Wohnlage : Mietspiegel 2021, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen zur Bevölkerungsdichte zum 31.12.2021, Amt für Statistik Berlin-Brandenburg. Für die abschließende Darstellung überlagert eine Ebene „weitgehend unbewohnte Fläche“ den PLR-Raumbezug, so dass die Karten sich auf die bewohnten Siedlungsgebiete konzentrieren. „Als „weitgehend unbewohnte Flächen” sind zusammengefasst: Außenbereichsnutzungen (Wald, Wasser, Landwirtschaft), großflächige Grünanlagen sowie bauliche Nutzungen, die nicht dem Wohnen dienen (Gewerbe und Industrie, Verkehrsanlagen, Technische Infrastruktur)“ (SenSW 2019, S. 78). Es muss darauf hingewiesen werden, dass es sich bei der Abgrenzung der “weitgehend unbewohnten Flächen” um eine generalisierte Darstellung handelt, die keinen exakt bestimmten Grenzen folgt.

FFH-Gebiet 232 Stendaler Rohrwiesen - Maßnahmentabelle

Gebietsbezogene Maßnahmen Bezeichnung/ Kurzerläuterung der Maßnahme Zielarten/Ziel-LRT Art der Maßnahme E-6510, 6510, Jährliches Monitoring des extensiv bewirtschafteten Offenlandes. Auswirkungen der (veränderten) Bewirtschaftung auf die Pflanzenbestände soll beobachtet werden damit ggf. Wiesenbrüter Anpassungen vorgenommen werden können. Dabei muß parallel das Vorkommen der Wiesenbrüter berücksichtigt werden. Vögel, Staffelmahd und/oder jährlich wechselnde Brachestreifen (10-20%) der Mähwiesen und -weiden Wirbellosenfauna, Amphibien 9190 EH 3/SO SO Verringerung der Schalenwilddichte (problematisch: beliebtes Ausflugsgebiet für Spaziergänger mit Hunden. Alternativen siehe Einzelmaßnahmen für 9190) EH 3 Einzelmaßnahmen ID_Maßnahmefläc Bezugsfläche BIO- he LRT alle Schutzgüter (bei Habitaten mit ID)Fläche (ha)Zielarten/Ziel-LRT der Maßnahme Maßnahme-Kategorie Bezeichnung/ Kurzerläuterung der Variante Art der Maßnahme naturschutz-fachliche Eignung Umsetzbarkeit Rangfolge der Maßnahme- varianten Dringlichkeit des Beginns der Umsetzung Adressat 001-01-a00165102,066510administrative RegelungBeachtung der allgemeinen Behandlungsgrundsätze für Offenland-LRT (siehe N2000-LVO LSA)EH 1gut umsetzbarin Umsetzung befindlichLandwirtschaft, Projektträger 001-02-a00165102,066510Dauerpflege/-nutzungBeachtung der ergänzenden, LRT-spezifischen Behandlungsgrundsätze (2-schürige Mahd, Schnittzeitpunkte unter Beachtug der Vegetationsentwicklung)EH 3gut umsetzbarin Umsetzung befindlichLandwirtschaft, Projektträger 002-01-a00265109,776510administrative RegelungBeachtung der allgemeinen Behandlungsgrundsätze für Offenland-LRT (siehe N2000-LVO LSA)EH 1gut umsetzbarin Umsetzung befindlichLandwirtschaft, Projektträger 002-02-a00265109,776510Dauerpflege/-nutzungBeachtung der ergänzenden, LRT-spezifischen Behandlungsgrundsätze (2-schürige Mahd, Schnittzeitpunkte unter Beachtug der Vegetationsentwicklung)EH 3besonders geeignetumsetzbar*1kurzfristigLandwirtschaft, Projektträger 002-02-b00265109,776510Dauerpflege/-nutzungeinschürige, jährliche Mahd (Mindestnutzung)*EH 3geeignetgut umsetzbar2003-01-a058GMA28,216510administrative RegelungBeachtung der allgemeinen Behandlungsgrundsätze für Offenland-LRT (siehe N2000-LVO LSA)EW 1in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich003-02-a058GMA28,216510Dauerpflege/-nutzungBeachtung der ergänzenden, LRT-spezifischen Behandlungsgrundsätze (2-schürige Mahd, Schnittzeitpunkte unter Beachtug der Vegetationsentwicklung)EW 21kurzfristigLandwirtschaft, Projektträger 003-03-a058GMA28,216510periodische Pflege3-schürige Mahd zum AushagernEW 2kurzfristigLandwirtschaft, Projektträger 003-02-b058GMA28,216510Dauerpflege/-nutzungNachbeweidung mit Rindern nach der zweiten MahdEW 2gut geeignetumsetzbar2mittelfristigLandwirtschaft, Projektträger 003-02-c058GMA28,216510Dauerpflege/-nutzungStoßbeweidung mit Rindern anstelle eines Mahdgangs, EW 2 jedoch keine dauerhafte Erstnutzung als Beweidunggut geeignetumsetzbar3mittelfristigLandwirtschaft, Projektträger 004-01-a1017, 1005, 101191901,899190administrative RegelungBeachtung der allgemeinen Behandlungsgrundsätze für Wald-LRT (siehe N2000-LVO LSA)in Umsetzung befindlichForstwirtschaft, Flächeneigentümer 004-02-a1017, 1005, 101191901,899190Dauerpflege004-02-b1017, 1005, 101191901,899190Nutzungsverzicht004-03-a1017, 1005, 101191901,899190Dauerpflege/-nutzungBeachtung der ergänzenden, LRT-spezifischen EH 2, EH 3 Behandlungsgrundsätze Nutzungsverzicht, (Eingreifen bei drohendem Verlust EH 2 des LRT soll möglich bleiben) mechanischer Einzelschutz gefährdeter, junger Eichen EH 3besonders geeignet004-03-b1017, 1005, 101191901,899190Dauerpflege/-nutzungWildschutzzaunEH 3geeignet004-04-aangrenzende Fläche zu 1005 außerhalb des FFH-Gebiets9190 auf Nachbarfläche0,110 m breiter Puffer ohne Dünge- und Pflanzenschtzmittel in angrenzender landwirtschaftlichen Fläche005-01-a31, 505, 06-KaMo2,8KaMoadministrative RegelungBeachtung der Behandlungsgrundsätze für die Art005-02-a31, 505, 06-KaMo2,8KaMoHabitaterhaltgut umsetzbar005-03-a31, 505, 06-KaMo2,8KaMoHabitaterhaltBeachtung der ergänzenden Behandlungsgrundsätze EH 2, EH 3 für den Kammmolch Sicherung und Monitoring des Wasserstands der EH 3 Gewässer für die Reproduktion, min. 50cm, möglichst bis in die späten Sommermonate. Bei Bedarf schnelle Nothilfe BZF 31: Mit Wassertank und Schlauch befüllen005-04-a31, 5KaMoHabitaterhaltBei Bedarf Rücknahme von Gehölzen und Röhricht EH 3 und/oder Entschlammung Beachtung der Behandlungsgrundsätze für die Art EH 1 (siehe N2000-LVO LSA) Ergänzende Behandlungsgrundsätze (z.b. EH 2, EH 3 Wiederherstellung strukturreicher Laub(misch)wälder).umsetzbarumsetzbarin Umsetzung befindlich mittel-/langfristigVerzicht auf Insektizideumsetzbarmittelfristig05, 06-KaMo2,8 006-01-a02-MoFl72,08 006-02-a02-MoFl72,08 9190 auf Nachbarflächen Minimierung von Randeinflüssen MoFl administrative Regelung Habitaterhalt MoFl 006-03-a 02-MoFl72,08 008-01-aHKA, 02-MoFl 01-FiO0,3 5,68 008-02-a01-FiO009-01-a03, 04-KaMo 007-01-a 19, 30, 41, 56 MoFl HKA, MoFl Habitaterhalt FiOperiodische Pflege administrative Regelung 5,68FiOperiodische Pflege 100,56KaMoHabitaterhalt Kopfweidenpflege zum Erhalt wertvoller Biotopbäume bei Bedarf. Beachtung der Behandlungsgrundsätze für die Art (siehe N2000-LVO LSA) Ergänzende Behandlungsgrundsätze (Gehölzsturkturen entlang der Gewässer erhalten, ökologische Durchgängigkeit des Gewässernetzes bewahren) gut umsetzbar besonders geeignet umsetzbar umsetzbar EH 1 gut umsetzbar mittelfristig gut umsetzbar1gut umsetzbar2kurzfristig umsetzbar1mittelfristig 2mittelfristig EH 3schlecht umsetzbar* nicht abgestimmtEH 1gut umsetzbar EH 2 umsetzbar gut umsetzbar gut umsetzbar SO EH 1gut umsetzbar EH 2, EH 3gut umsetzbar Beachtung der Behandlungsgrundsätze für die Art, u.a. EH 2, EH 3 Erhaltung der Strukturvielfaltgut umsetzbar langfristig in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich (BZF 5), kurzfristig (BZF 31) mittel-/langfristig in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich in Umsetzung befindlich Bemerkungen Landwirtschaft, Projektträger *entspricht der aktuellen Pflege Landwirtschaft, Projektträger Forstwirtschaft Forstwirtschaft, Flächeneigentümer Forstwirtschaft, FLächeneigentümer Forstwirtschaft, FLächeneigentümer Landwirtschaft UNB, Naturschutz, Unterhaltungsverband UNB, Naturschutz, Unterhaltungsverband Forstwirtschaft, Flächeneigentümer Forstwirtschaft, Flächeneigentümer Forstwirtschaft, Flächeneigentümer Landschaftspflege, Flächeneigentümer UNB, Unterhaltungsverband UNB, Unterhaltungsverband UNB, Naturschutz, Unterhaltungsverband *Teuer Puffer außerhalb der Gebietsgrenze Schwerpunkt der Laichzeit des Kammmolchs April- Mai, Entwicklungszeit der Larven 2-4 Monate

Moorbodenmonitoring für den Klimaschutz im Offenland - Erweiterung des Netzwerkes und Testphase für die Operationalisierung eines deutschlandweiten Monitorings

Nachhaltiges und klimaangepasstes Wassermanagement im Bergbau der Region des südlichen Afrikas, Teilprojekt 2

Nachhaltiges und klimaangepasstes Wassermanagement im Bergbau der Region des südlichen Afrikas, Teilprojekt 1

Monitoring von Stickstoffemissionen im Pflanzenbau

Ziel des Demonstrationsprojekts ist es, ein Konzept zur frühzeitigen und systematischen Messung und Vorhersage der Nitratbelastung auf landwirtschaftlichen Standorten der Marktkulturproduktion, Futtermittelproduktion und Tierproduktion unter praktischen Bedingungen zu testen. Anhand von Bewirtschaftungsdaten sollen zudem gasförmige Verluste in Form von klimaschädlichem Lachgas und Ammoniak aus der Anwendung von Düngemitteln quantifiziert werden. Später soll dieses Frühüberwachungskonzept in ein landesweites Nitratüberwachungssystem integriert werden. Das Überwachungskonzept basiert auf einem multiparametrischen Satz von Frühindikatoren wie jährlichen Bilanzwerten und Messungen. Bilanzwerte und Messungen werden am Ursprungsort der Nitratfrachten (1) in der Landwirtschaft, (2) in der Wurzelzone und (3) in der Sickerwasserentwässerungszone aufgezeichnet. Die Bewirtschaftungsdaten werden zudem mit Emissionsfaktoren zur Quantifizierung gasförmiger klimarelevanter Schadgase aus der Anwendung verschiedener Düngemittel verknüpft. Somit kann eine vollständige Bilanzierung der N-Verlustpfade vorgenommen werden. Ziel ist es, die Auswirkungen von Änderungen in den Bewirtschaftungspraktiken auf die Nitratbelastung sowie die Emission von Lachgas und Ammoniak von landwirtschaftlichen Flächen zu erfassen.

Qualifikation und Erprobung einer Sensorsystemlösung zur bedarfsgerechten Düngung in der Agrar- und Ernährungswirtschaft, Teilprojekt B

Bedarfsgerechtes Güllemanagement ist seit vielen Jahren eine vielschichtige Herausforderung für landwirtschaftliche Betriebe. Um den rechtlichen Rahmenbedingungen und Nachweispflichten nachzukommen, ist ein vielversprechender Lösungsansatz, die Gülle im Ausbringungsfahrzeug mittels NIR-Systems (Nahinfrarot) auf N-Gesamt (Gesamtstickstoff), NH4-N (Ammonium-N), P2O5 (Phosphor) und K2O (Kalium) sowie Trockenmasse hin zu analysieren. Eine breite Marktdurchdringung verlangt ein kompaktes, nachrüstbares und preisgünstiges NIR-System, welches die geforderte Genauigkeit und Qualitätsanforderungen erfüllt. Das Vorhaben iDentPlus setzt sich zum Ziel, eine Gesamtsystemlösung bestehend aus einem innovativen NIR-Sensorsystem basierend auf MEMS-IR-Detektoren und einem intelligenten Cloud-System mit KI-basierten Monitoring und Computing für den Feldeinsatz zu qualifizieren und bei einer hohen Anzahl von landwirtschaftlichen Betrieben zu erproben. Zur Gewährleistung der Funktionssicherheit unter den rauen Einsatzbedingungen werden neben einer Sensor-Selbstdiagnose auch eine kontinuierliche Überwachung der gemessenen NIR-Spektren im Feld und eine bedarfsgesteuerte Aktualisierung der Analysemodelle mittels Over-the-Air Update realisiert. Ferner sollen die für die Auswertung notwendigen Algorithmen entwickelt werden. Dabei wird ein besonderer Fokus auf Stickstoff gelegt, wobei die anderen Inhaltsstoffe mit bearbeitet werden. Basierend auf dem weiterzuentwickelnden NIR-Sensorsystem soll ein Verfahren zur automatisierten Erstellung der Analysemodelle aus Referenzdaten entwickelt werden, um eine genaue Nährstoffbestimmung über einen langen Betriebszeitraum sicherzustellen. Das Ziel ist die Entwicklung und Evaluierung einer ganzheitlichen Systemlösung bestehend aus einem NIR-Sensorsystem, einer Cloud-Lösung, mit Datenmanagement, Cloud-Monitoring und -Computing sowie die Entwicklung der Verfahren und der Algorithmen zur Bestimmung der Nährstoffgehalte des organischen Wirtschaftsdunges.

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