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ERA-Net SUSAN: Neue Indikatoren und Maßnahmen der imkerlichen Praxis zur Verbesserung der Bienengesundheit in Europa im Zeitalter von Aethina tumida (BPRACTICES)

Verluste von Bienenvölkern sind in Europa eng mit dem Auftreten von Bienenkrankheiten in den verschiedenen Mitgliedsstaaten verknüpft. Die Ausbreitung des eingeschleppten Bienenstockparasiten Aethina tumida (Kleiner Bienenstockkäfer - SHB) aus Italien wird die Bienenverluste noch verstärken. Dadurch werden die Bestäubungssicherheit, die durch Bienen geförderte Biodiversität in der Umwelt und der Bienenwirtschaftssektor beeinträchtigt. Ziele des Projektes sind die Entwicklung neuer Methoden zur Völkerführung (Gute imkerliche Praxis - GBP (Good Beekeeping Practices)), die Einführung und Annahme neuer klinischer Methoden, biomechanischer und innovativer molekularbiologischer Techniken unter Berücksichtigung der natürlichen Verhaltensweisen der Bienen. BPRACTICES hat einen innovativen Ansatz zur Diagnose und Vorbeugung der wichtigsten Bienenkrankheiten (Varroa destructor und damit verbundener Viren, Amerikanische und Europäische Faulbrut, Nosema spp., Aethina tumida) unter Einbeziehung der Identifikation und Validierung geeigneter Maßnahmen der guten imkerlichen Praxis. Dieser umfasst die Anwendung neuer und revolutionärer diagnostischer Techniken, wie zum Beispiel Biosensoren aus Honig und PCR Analysen aus Gemülleproben, die dazu beitragen, die Bienengesundheit zu erhalten und die Anwendung chemischer Behandlungen zu reduzieren. Dadurch wird die Qualität und Sicherheit der Bienenprodukte erhalten. Dieses nachhaltige Produktionssystem, das die natürlichen Verhaltensweisen der Bienen zur Krankheitsabwehr stärkt, wird an die Verbraucher mit Hilfe neuer Informationstechnologien (QRCode/RFID system) kommuniziert. Diese erhalten dadurch genaue Informationen über den gesamten Gewinnungsprozess der Produkte. Diese Ziele werden mit Hilfe einer fachübergreifenden Strategie durch die Kombination aus wissenschaftlicher Forschung, praktischer Sachkenntnis bei der Validierung der Methoden und in der Lebensmittelüberwachung, sowie durch betriebswirtschaftliche, gesellschaftliche und marktorientierte Auswertungen, erreicht. Dieser breite Zugang wird durch die Einbindung unterschiedlicher Akteure in den einzelnen Arbeitspaketen (WPs) ermöglicht. Diese bestehen aus Experten unterschiedlicher Fachgebiete mit verschiedenen Arbeitsschwerpunkten, aber auch aus Imkervertretern, die über die Apimondia ihr praktisches und wertvolles Wissen einbringen. Die Steigerung der Produktivität, Ausfallssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Produktion im Tiersektor (Research Area 1) wird durch die Verbesserung in der Völkerführung mit dem Ziel, die Verbreitung der wichtigsten Bienenkrankheiten in der EU zu beschränken, erreicht. Dies wird die Quantität, Qualität und Sicherheit der Bienenprodukte in der EU erhöhen und die wirtschaftlichen Verluste durch Krankheiten und durch suboptimale Völkerführung reduzieren. Es wird ein länderspezifischer Zugang im Hinblick auf die Bienenkrankheiten gewählt, um künftige Bedrohungen der Bienenzucht in EU abzuwenden. (Text gekürzt)

Bekaempfung der Dauer- und Ueberwinterungsherde von Obstkrankheiten mit Hilfe integrierter Verfahrung zu Gunsten einer Einsparung chemischer Massnahmen waehrend der Vegetationszeit

Die groesste Zahl chemischer Behandlungen (ca. 2/3) faellt im Obstbau auf die Zeit des Heranwachsens der Fruechte (Mai bis Oktober). Aus biologischen Gruenden und zum Schutze des Verbrauchers waere es wuenschenswert, die Bekaempfungsmassnahmen auf die Zeit vor Beginn des Fruchtansatzes zu konzentrieren. Mit vorliegendem Versuchsprogramm wird die Art der Ueberwinterung einiger der wichtigsten Schadpilze von Obstbaeumen und die Moeglichkeit der Bekaempfung der Ueberwinterungsherde naeher untersucht.

Implementierung eines neuen Kunststoffmetallisierungsverfahrens

Am Standort Elgersweier wird die Hansgrohe AG ein innovatives Kunststoffmetallisierungsverfahren erstmalig in Betrieb nehmen. Im Hansgrohe Werk werden Artikel aus Kunststoff wie Handbrausen sowie deren Zubehör dekorativ verchromt. Ziel des Vorhabens ist, durch den Einsatz eines neuartigen Kunststoffmetallisierungsverfahrens die Verchromung von Kunststoffen durch elektrolytische statt durch chemische Verfahren durchzuführen. Nach der derzeitigen Praxis wird immer erst die gesamte Oberfläche vernickelt. Im Anschluss wird in einem aufwändigen und umweltbelastenden Strippverfahren Nickel an den Stellen, an denen kein Nickel erwünscht ist, wieder entfernt. Während dieser Prozessschritte wird hoch konzentrierte Chromsäure eingesetzt, wobei toxische und krebserregende Chrom (VI)-Verbindungen entstehen. Durch das veränderte Verfahren besteht die Möglichkeit, nur den Teil der Oberfläche des Kunststoffs zu vernickeln, der dafür vorgesehen ist. Der Einsatz der Chromsäure kann so um mehr als 50 Prozent verringert werden. Dies ist insbesondere eine Entlastung für die Umwelt und die betroffenen Mitarbeiter aber auch ein wirtschaftlicher Vorteil, da mit Anwendung des Verfahrens ganze Bearbeitungsschritte entfallen.

Geruchsbeseitigung aus Abluftstroemen durch mikrobiellen Abbau

Zahlreiche chemische und biologische Prozesse fuehren zu Geruchsemissionen, die nicht nur direkt am Arbeitsplatz sondern auch im groesseren Umfeld unangenehm bzw. sogar gesundheitsschaedlich sind. Abluft aus derartigen Betrieben wie z.B. Lack- und Kunststoffbetrieben, Kaffeeroestereien, Klaeranlagen, Tierstaellen und Schlachthoefen koennen entweder durch Erdfilter oder Gaswaescher (kombiniert mit einer Klaeranlage) gereinigt werden. In jedem Falle werden die Substanzen letztlich durch die Mikroorganismen des 'Biofilters' oder des 'Biowaeschers' abgebaut. (Andere Verfahren der Geruchsbeseitigung wie chemische Oxidation oder thermische Nachverbrennung sind entweder umweltbelastend oder unoekonomisch.) Ziel dieses Projektes ist es, mit Hilfe von Reinsubstanzen sowie durch Kuehlfallen gewonnener Kondensate besonders aktive Bakterien zu isolieren, die dann gezielt in Filtern oder Waeschern eingesetzt werden koennen. Daneben sollen Fragen des Abbauweges der Substanzen sowie der technologischen Handhabung der Bakterienkulturen fuer diesen Zweck untersucht werden.

Die Aufnahme von Calciumchlorid in Apfelfrüchte: Der Einfluss der Entwicklungsstadien der Früchte und die Mischung mit Fungiziden auf die Aufnahmeraten

Die Versorgung der Apfelfrüchte mit Ca2+ ist oft unzureichend, was zu physiologischen Erkrankungen, erhöhter Atmungsaktivität und zu Anfälligkeit gegen Krankheiten führen kann. Diese Probleme lassen sich nicht durch Maßnahmen im Bereich Wurzel/Boden lösen, so daß Applikation von Calciumchlorid oder Calciumnitratlösungen auf die Früchte weltweit praktiziert werden. Zahlreiche Spritzungen werden empfohlen, um den Ca-Gehalt der Früchte meßbar zu erhöhen, und das Auftreten der Stippigkeit zu reduzieren. Trotzdem ist die Wirkung oft unzureichend und deshalb werden außerhalb Europas die Früchte nach der Ernte mit CaCl2-Lösungen infiltriert. Dieses Verfahren ist außerordentlich effektiv, darf aber in Deutschland und anderen europäischen Ländern nicht angewandt werden. Damit bleibt die Applikation von Calciumsalzlösungen durch Spritzung auf die Früchte vor der Ernte die einzige Alternative. Obwohl es hunderte von Veröffentlichungen zum Thema Stippigkeit gibt, ist die Aufnahme in Früchte bisher nie systematisch untersucht worden. Um zu klären, wann und wie häufig gespritzt werden muß, sind solche Versuche aber unerläßlich. Im Wesentlichen geht es um die Beantwortung der folgenden Fragen: (1) Wie ändert sich die Geschwindigkeit der Aufnahme von CaCl2 im Verlauf der Fruchtentwicklung? Wie viele Behandlungen sind erforderlich und welche Zeitpunkte sind optimal? (2) Welchen Einfluß haben Schorffungizide auf die Calciumaufnahme? Die Literaturrecherche ergab, daß zu diesen Fragen bisher keine systematischen und quantitativen Untersuchungen durchgeführt worden sind. Eigene Vorversuche haben ergeben, daß viele Zusatzstoffe die Calciumaufnahme drastisch reduzieren.

Photoelektrochemische Untersuchungen an amorphen Halbleitern

Verwendet man halbleitende Materialien als Elektroden in elektrochemischen Zellen, so beobachtet man, dass bei Belichtung - also auch bei Sonneneinstrahlung - Photostroeme auftreten. Die so in Elektroenergie umgewandelte Strahlungsenergie kann direkt oder zur Wasserzersetzung, das heisst zur Wasserstofferzeugung, verwendet werden. Der geschilderte Funktionsablauf ist experimentell in den verschiedenen Stufen wenig untersucht. Zunaechst sollen moeglichst billige Halbleitermaterialien als Elektroden praepariert in elektrochemischen Solarzellen eingesetzt werden. Mit amorphen Halbleitern sollten kostenguenstige Anlagen erstellbar sein. Das Elektrodenmaterial selbst darf bei den auftretenden Photopotentialen nicht zersetzt werden.

Begleitpflanzen im Zuckerrübenanbau: Pestizidminderung, Biodiversitätsförderung, Erosions- und Grundwasserschutz, Rentabilität

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Zuckerrüben werden von Blattläusen befallen, die Saugschäden verursachen und Vergilbungsviren übertragen können. Bei frühem Befall können Ertragsverluste von bis zu 30 % auftreten. Um den Befall mit Blattläusen (und als Folge die Ertragsverluste) zu vermeiden, wird bei Überschreiten der Schadensschwelle in der Regel ganzflächig Insektizid eingesetzt. Systemisch wirkende neonikotinoide Saatgutbeizen sind seit 2019 nicht mehr zugelassen. Im Zuckerrübenanbau kommen daher dieselben insektiziden Wirkstoffe wie in anderen Ackerkulturen zur Anwendung. Zur Kontrolle von Blattläusen stehen in Zuckerrüben nur Wirkstoffe mit zwei verschiedenen Mechanismen zur Verfügung, was ein umsichtiges Resistenzmanagement nahezu unmöglich macht. Die ganzflächige Anwendung von Insektiziden schädigt auch viele Nicht-Zielorganismen. Vor diesem Hintergrund gibt es dringenden Bedarf für neue Lösungen zur Kontrolle von Schadinsekten im Zuckerrübenanbau. Eine Lösung könnten alternative Anbauverfahren mit Begleitpflanzen zwischen den Zuckerrübenreihen sein. Die Begleitpflanzen können zur Ablenkung der Schadinsekten von der Kulturpflanze führen oder die Zuckerrübenpflanzen maskieren. Außerdem könnten Gegenspieler der Schadinsekten gefördert und darüber hinaus die Biodiversität auf der Ackerfläche im Allgemeinen erhöht werden. Ein solches Anbauverfahren mit Begleitpflanzen soll helfen, die ganzflächige Anwendung von Insektiziden zu vermeiden oder deutlich zu vermindern. Zusätzliche Umweltziele bestehen darin, die Intensität der Herbizidanwendungen zu reduzieren, z.B. durch die Kombination nicht-chemischer und chemischer Verfahren der Beikrautkontrolle oder indem die Begleitpflanzen andere Pflanzen zwischen den Zuckerrübenreihen unterdrücken. Primäres Ziel des Vorhabens ist es, ein wirksames Verfahren der Blattlaus- und damit Viruskontrolle in Reihenkulturen wie der Sommerfrucht Zuckerrübe durch den gezielten Anbau von Begleitpflanzen praxisreif zu entwickeln. Im Unterschied zu Lösungsansätzen, die auf einer Förderung von Blattlausgegenspielern in der Landschaft oder auf Feldebene beruhen (Blühflächen), soll im vorliegenden Ansatz geprüft werden, ob sich Blattläuse und eventuell auch andere Schadorganismen von Zuckerrüben mit dem Anbau von Begleitpflanzen zwischen den Zuckerrübenreihen so kontrollieren lassen, dass Ertragseinbußen ohne Insektizidanwendungen vermieden werden. Zusätzlich muss das Anbauverfahren eine ausreichende Beikrautkontrolle bei geringer Konkurrenzwirkung der Begleitpflanze auf das Zuckerrübenwachstum gewährleisten.

Recycling von Kunststoffabfaellen

Chemischer Abbau von Thermoplasten und Duromeren durch Hydrolyse u.a. Verfahren. Aufarbeitung der Abbauprodkute. Recycling durch Einsatz als Rohstoffe bei der Herstellung der Kunststoffe.

Analyse des Potentials mechanischer Unkrautbekaempfung

Die Arbeiten aus dem vorhergehenden Zeitraum wurden fortgefuehrt. Wiederum erwies sich die Rollhacke mit zusaetzlichen Hackscharen wegen ihrer geringen Verstopfungsneigung und hohen Flaechenleistung auch fuer Rueben als gut geeignet. Der Vorauflaufeinsatz von Striegeln brachte gute Ergebnisse. Der Einsatz einer modifizierten Hacke brachte selbst bei Getreide (12 cm Reihenabstand) in Marokko so gute Erfolge, dass mechanische Verfahren auch kostenmaessig gut mit chemischen Verfahren konkurrieren koennen. Die Technikwirkungsanalyse einer in Entwicklung befindlichen selektiven, sensorgesteuerten Reihenhackmaschine erwies sich beim Maiseinsatz pflanzenbaulich-oekonomisch der Feldspritze ebenbuertig, oekologische jedoch deutlich ueberlegen.

Ökologie, Physiologie und Evolutionsbiologie 'sozialer' Schmetterlingsraupen

Die Larven ('Raupen') der meisten Schmetterlingsarten leben solitär. Nur wenige Arten bilden komplexere Sozialverbände aus, dies aber konvergent in vielen taxonomischen Gruppen. Die ökologischen Randbedingungen, unter denen gemeinschaftliches Leben und Suchen nach Nahrung vorteilhaft sind, sind bis heute unbefriedigend verstanden. Wir untersuchen, welche Mechanismen zum Zusammenhalt der Gruppen beitragen, welche Rolle dabei chemische und mechanische Kommunikation zwischen den Raupenindividuen spielt, wie wichtig physiologische (vor allem thermobiologische) Effekte bei in Gruppen lebenden Arten sind und welche Konsequenzen das gemeinschaftliche Leben für die Nahrungssuche und mögliche Konkurrenz unter den Geschwistern hat. Diese Untersuchungen werden vergleichend an mehreren Arten mit unterschiedlich komplexen Sozialsystemen durchgeführt, ausgehend von den lockeren, auf die frühen Larvenstadien beschränkten Geschwisterverbänden von Landkärtchen (Araschnia levana) bis zu dauerhaft in Gemeinschaftsnestern lebenden Raupengesellschaften (z. B. Wollafter, Eriogaster lanestris).

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