Vorliegende Arbeit beschreibt die Methoden zur Erfassung der Stoffströme und der sie treibenden Energieströme in kompletten Rinderherden bei der intensiven Milch- und Rindfleischerzeugung mit Deutschen Holsteins bei variierter Haltung, Leistung und Nutzungsdauer der Milchkühe sowie Krankheiten und Verlusten in der Herde. Abgebildet werden Wirtschaftsdüngermanagement, die vorgelagerte pflanzliche Erzeugung sowie die Emissionen aus der Düngerproduktion, der Futtermittelverarbeitung und der Bereitstellung von Wasser, Erdgas, Diesel und elektrischer Energie. Diese Methoden erlauben das Erkennen und Bewerten von Emissionsminderungspotentialen in der Erzeugung von essbarem Protein mit Rinderherden. Die Emissionen von Treibhausgasen (THG) und von stickstoffhaltigen Gasen werden aus den gleichen Datensätzen berechnet. Nicht betrachtet werden Emissionen aus der Erstellung und Erhaltung von Gebäuden, Produktionsanlagen und Maschinen, aus der Anwendung und Produktion von Pflanzenschutzmitteln, Futtermittelzusatzstoffen oder Tierarzneimitteln und aus Lagerung und Transport von Futtermitteln. Der Einsatz importierter Futtermittel wird vermieden. In weiteren Arbeiten (Dämmgen et al., 2016 a, b) werden zugehörige Ergebnisse mitgeteilt. Quelle: Dämmgen, Ulrich: Gaseous emissions arising from protein production with German Holsteins - an analysis of the energy and mass flows of the entire production chain : 1. Goals, methods and input data = Gasförmige Emissionen bei der Eiweißerzeugung mit Deutschen Holsteins - eine Analyse der Energie- und Stoffflüsse der gesamten Produktionskette : 1. Ziele, Methoden und Eingangsdaten / Ulrich Dämmgen [und acht weitere]. - Diagramme. In: Landbauforschung. - 3 (2016), Heft 66, S. 161
Das Projekt "Eiweissgewinnung durch Verhefung von Molke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Milchforschung durchgeführt. Molkenverwertung; Biosynthese von Eiweiss; Verbesserung der Abwasserqualitaet.
Das Projekt "Effects of eutrophicated seawater on rocky shore ecosystems studied in large littoral mesocosms" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. General Information: The overall objectives of the EULIT project are to predict the response of rocky shore ecosystems to increased nutrient availability by (1) modelling the changes in ecosystem processes, (2) evaluating the increased production of herbivores, (3) assessing effects on growth responses of key organisms, and (4) predicting the resulting ecosystem structure and metabolism. In doing so, EULIT would allow the formulation of tolerable nutrient inputs to coastal waters, and to evaluate the capacity of increase' production of animal protein as a side benefit of the buffering effect exerted by herbivores. The project address the following intentions: (1) To improve the health of the coastal ecosystem and environmental management. (2) To understand the coastal ecosystems necessary to advance the sustainable use of the living marine resources. (3) To answer needs of European industry in the fields of marine exploitation. (4) To create synergy between research groups. (5) To take advantage of the partners network, ensuring a good integration of environmental protection issues. Eight basins (mesocosms) are constructed for littoral community experiments. Changes in ecosystem structure and flow of energy and matter will be measured by biomass and abundance of plant and animal communities, organism size spectra, biodiversity, chemical analyses and metabolic measures. The link between subsystem measurements and the whole system behaviour in the mesocosms is regarded as an outstanding feature. Population responses as causes of ecosystem change will be measured as growth and productivity of all important plant components and metabolism, growth and reproductive effort of the most important fauna groups. Plant-grazer interactions will be studied in relation to nutrient richness in the system, as grazing rate by herbivores and food quality, and the faunal community change versus changes in the algal assemblage Species interactions and succession patterns between functional groups as changes from a dominance by detrivores to a dominance by herbivores as a result of increased nutrient richness will be described. An effective data bank will support the statistical analyses and the modelling tool. The 10 partners, associated partners origin from five universities, four research institutes and one industrial partner situated in seven different countries. Keywords: nutrients, seawater, eutrophication, macroalgae, benthic animals, mesocosms, primary production, community structure, ecosystem modelling. Prime Contractor: Norwegian Institute for Water Research, Department of Marine Ecology and Oceanography; Oslo; Norway.
Das Projekt "Intercropping of cereals and grain legumes for increased production, weed control, improved product quality and prevention of N-losses in European organic farming systems (INTERCROP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Lehr- und Forschungsgebiet Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Fachgebiet Ökologischer Land- und Pflanzenbau durchgeführt. INTERCROP aims at developing the European level of the scientific and operational understanding of intercropping (IC). INTERCROP takes an uniquely multidisciplinary and integrated European approach to evaluate the potential and to be able to make recommendations for using intercropping as an environmental-friendly plant production management method in organic farming systems for different regional conditions. Intercropping can increase organic cereal and grain legume protein production in Europe and will safeguard the organic farmers earnings and intercropping contributes to a substantial increase of biodiversity in European farming systems. Mains aims are: Identify benefits and obstacles for the far more extensive and flexible use of intercropping of arable crops in the EU in order to resolve both the technical and socio-economic aspects. Increase the knowledge on the multifunctional role of intercropping: production level and stability, resource use, environmental impacts, and product quality of intercrops. Design and test new methods for intercropping. To carry out on-farm demonstration activities. Scientific and technological objectives: To increase the knowledge and awareness of the multifunctional role of intercropping systems in organic farming with special emphasis on arable cropping systems. To quantify yield advantage and stability of selected intercrops compared to sole crops in organic farming systems under different agro-ecological conditions in Europe. To determine the effect of intercropping on weed suppression, pest and diseases in organic arable crops. To determine crop nitrogen dynamics in intercrops compared to sole crops and the potential of intercrops for minimizing the risk of N-leaching in organic farming systems. To determine the effects of and potential for manipulating grain quality parameters by intercropping. To develop and test new methods of intercropping for multifunctional purposes.
Das Projekt "Nutzung von Proteinen tierischer Herkunft für die Herstellung von Holzwerkstoffen; Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung und Fraktionierung von Peptidmaterial tierischer Herkunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ANiMOX GmbH durchgeführt. In die Struktur herkömmlicher synthetischer Klebstoffe für feuchtebeständige Holzwerkstoffe, hergestellt auf der Basis von Erdöl, (Phenolharze) wurden Klebstoffkomponenten aus nachwachsenden Rohstoffen tierischer Herkunft integriert, ohne die für Holzwerkstoffe geltenden normativen Bestimmungen zu verletzen. Das nach dem ANiMOX-Verfahren aus proteinhaltigen Nebenprodukten (hier Tiermehl) gewonnene Aminosäure-Peptid-Gemisch eignete sich dafür wegen seiner Struktur, der Molekülgrößenverteilung im Nanometerbereich sowie der Verschiedeneartigkeiten der Hydrathülle seiner Moleküle besonders. Der Stand der Technik kennt bisher ausschließlich Versuche mit Proteinen pflanzlicher Herkunft. Sie führten wegen der unzureichenden Wasserlöslichkeit und des hohen Wasserbindevermögens der Edukte nicht zum gewünschten Erfolg. Die eingesetzten Peptid-Aminosäuregemische von ANiMOX sind demgegenüber nahezu uneingeschränkt wasserlöslich. ANiMOX hat die Parameter für einen erfolgreichen Einsatz seines Materials erforscht und Verfahren und Material erfolgreich weiterentwickelt, so dass Proteinhydrolysate als Formaldehydbinder in Phenolharze für Holzwerkstoffe erfolgreich einkondensiert werden konnten.
Das Projekt "IBÖ-04: Die Welternährung braucht eine nachhaltig abgesicherte Eiweißproduktion. Dazu streben wir als innovatives Produkt ein hochwertiges Proteinfuttermittel auf Basis der Soldatenfliege an, um das große Potential von Insekten für die Erzeugung von proteinreichen Futtermitteln zu nutzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Ziel des Projektes InProSol während der Sondierungsphase der Förderinitiative 'Neue Produkte für die Bioökonomie' ist die vertiefende Ausarbeitung sowie die Konzeption eines Entwicklungsplanes für die Prüfung der Umsetzbarkeit der Produktidee. Aus diesem Grund ist ein Großteil der Arbeitsziele konzeptionell-technischer Natur. Darunter fallen: - die Entwicklung eines Modells zur Bestimmung des benötigten Ressourceninputs in einer Großproduktion, - die Ausarbeitung eines detaillierten Anforderungskataloges für die Formulierung der einzelnen Schritte der Planungsphase der Demonstrationsanlage, - die Zusammenstellung des Konsortiums für die Machbarkeitsphase sowie - eine profunde Recherche zur Markt- und Schutzrechtsituation. Zusätzlich wird, mit wissenschaftlicher Methodik, im Rahmen eines einzelnen Fütterungsversuchs die Anwendbarkeit des zukünftigen Produktes in der Praxis ermittelt. Die Ergebnisse werden für die Entwicklung der Vermarktungsstrategie und das finale Produktdesign eine entscheidende Einflussgröße darstellen.
Das Projekt "Bioökonomie International - CassavaUpgrade: Verwertung von Cassava -Kopplungsprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Die Eignung von Cassava Blättern als zusätzliche Proteinquelle für Ernährungszwecke und das Potenzial von Nebenprodukten zur Biokraftstoffgewinnung wird im Projekt CassavaUpgrade mit geeigneten Methoden auf den unterschiedlichen Prozessebenen untersucht. Die Prozessketten und die dabei verwendeten Methoden weisen einen hohen Innovationsgrad auf und zeichnen sich durch gute Voraussetzungen in Bezug auf die Durchführbarkeit aus. Der multidisziplinäre Ansatz soll die Verwendung von Cassava als wirtschaftlichen Ausgangsstoff zur lebensmitteltechnisch sicheren Gewinnung von Proteinen gewährleisten und die gesamte Lieferkette von der Produktion bis hin zum Verbraucher abdecken. Besonders der Schälprozess kann mit vertretbarem Aufwand deutlich verbessert werden und trägt damit zu einer effizienteren Nutzung bei. Das Projekt CassavaUpgrade wird sich darauf konzentrieren, die Cassava Verarbeitung effizienter und damit attraktiver zu machen - nicht nur für Malaysia, sondern auch für andere Ländern die Cassavaanbau betreiben. Die Nebenprodukte aus der Maniokverarbeitung werden analysiert und mit geeigneten Verfahren weiterverarbeitet, um alle Teile der Pflanze effizient in Lebensmittel oder Treibstoff überführen zu können. Ineffiziente Schälverfahren werden optimiert, um Schälverluste zu reduzieren. Die dafür notwendigen innovativen Ansätze tragen zur effizienteren Nutzung von Maniokblättern als Proteinquelle für Nahrungszwecke bei.
Das Projekt "Gewinnung regenerierbarer Industrierohstoffe aus Abprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte durchgeführt. Zielsetzung: Es sollen Verfahren zur Gewinnung der Wertstoffe Kollagen, Eiweiß und Biogas aus Tierkörperabfällen als Möglichkeit zur Energie- und Düngemittelproduktion untersucht werden. Wissenschaftliche Ziele: Prüfung der Kopplung des Verfahrens zur Kollagengewinnung und dem Biogasverfahren Analyse unterschiedlicher Voraufschlussvarianten Ermittlung der für das Verfahren im technischen Maßstab relevanten Prozessführungsgrößen und der optimalen Verfahrensparametern Test und Optimierung verschiedener Varianten der Biomasserückführung im Reaktor Entwicklung/Optimierung des Verfahrens zur Anzucht von Impfmaterial für die Inbetriebnahme zukünftiger Großanlagen.Technische Ziele: Funktionsprüfung von Anlagenkomponenten, ggf. Auswahl geeigneter Ausrüstungen Entwicklung und Test der Anlagensteuerung fürdie vollautomatische Prozessführung. Gesellschaftliche Ziele: Effektive Verwertung minderwertiger und rohfaserreicher Futterstoff Bereicherung des Marktes mit Erzeugnissen für eine diätetische Ernaehrung Produktion von wertvollen Häuten (Ziegenleder), speziellen Wollqualitäten und Fasern als Rohstoffe Gewinnung von Alternativenergie (Biogas) Senkung der Umweltbelastung, Wasserrecycling Schaffung von Arbeitsplätzen in KMU des Gewerbes und der Landwirtschaft.
Das Projekt "Untersuchungen zum funktionellen Potential von Proteinisolaten und Konzentraten aus Oelsaaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Angewandte Proteinchemie durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens war die Evaluierung der Funktionalität von Proteinisolaten und Proteinkonzentraten aus dem Schrot von Sonnenblumensaaten und Leinsamen in Hinblick auf eine Nutzung für technische Einsatzzwecke. Die Funktionalität umfaßt hierbei alle den Komplex der für den Einsatz von Proteinpräparaten in industriellen Anwendungen wichtigen funktionalen Eigenschaften. Das funktionelle Potential als Gesamtheit aller funktionellen Eigenschaften ist abhängig von der Rohstoffart, der Struktur der Proteine und den Verfahrensparametern bei der Aufbereitung von Ölsaaten und bei der Isolierung bzw. Konzentrierung der Proteine. Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurde das funktionelle Potential von Proteinisolaten und Konzentraten aus Sonnenblumen und Lein untersucht. Traditionelle und neue Aufbereitungsverfahren sowie auch Möglichkeiten der Acylierung und Phosphorylierung zur gezielten Änderung der Funktionalität wurden berücksichtigt. Im Ergebnis der Forschungsarbeiten sollten - in Hinblick auf spezielle industrielle Nutzungen und Entwicklungsarbeiten - Aussagen über die Eignung der Proteinisolate von Lein- und Sonnenblumensaaten und deren Modifikate für die Herstellung von Emulsionen, Schäumen, Filmen und gelartigen Strukturen geliefert werden.Als Voraussetzungen für die Herstellung von Ölsaatenproteinkonzentraten für technische Anwendungen wurden Schalenfreiheit und möglichst geringer Fettgehalt des Schrotes bzw. Mehles festgelegt. Sonnenblumensaat ist in Form geschälter, intakter Kerne verfügbar. Die Lösungsmittelextraktion wird als die effektivste Variante zur Konzetratgewinnung herausgestellt. Mittels isolelektrischer Fällung hergestellte Proteinisolate zeigten gegenüber Mizellisolaten einen höheren Gehalt an Nebenkomponenten, höhere Ausbeute, verringerte Funktionalität für Eigenschaften, die vorrangig mit einer guten Proteinlöslichkeit verknüpft sind und verbesserte Funktionalität für Eigenschaften, die auf Patikelwirkung beruhen. Letzteres ist in einer partiellen leichten Denaturierung und Hydrolyse während der sauren Fällung bedingt. Anhand von Massebilanzen konnten erstmals Herstellungsschritte mit markanten An- und Abreicherungen von Nebenkomponenten lokalisiert werden, die neuartige Ansätze für die Proteinisolierung ermöglichen können. Auch durch chemische Modifizierung konnte der Gehalt an Nebenkomponenten reduziert und die funktionellen Eigenschaften von Konzentraten und Isolaten, wie z.B. Löslichkeit, Emulgierverhalten und Gelierung, verbessert werden. Die Succinylierung führte beim Lösungsmittel-Sonnenblumenkonzentrat bei hoher Ausbeute zu einem weitgehend pentosan- und chlorogensäurefreiem Isolat. Bei Flachs- bzw. Leinsamenproteinen war es gelungen, reproduzierbar definierte Isolate mit abgestuften Pentosangehalten von bis zu 40 Prozent herzustellen. Auch bei den Leinsamenproteinen konnten im sauren pH-Bereich deutliche Verbesserungen der Funktionalität erzielt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Verwertung von Knocheneiweißen zu Biogasen für die Energieerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Chemische Fabrik Tangermünde GmbH durchgeführt. Die stoffliche und energetische Verwertung einheimischer nachwachsender Rohstoffe bzw. Sekundärrohstoffe gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die bisher praktizierte Entsorgung und Wertstoffvernichtung ist zu ersetzen durch Produkt- und Verfahrensinnovationen zur Herstellung geeigneter Produkte aus diesen Substanzen. Rohknochen ist ein wertvoller einheimischer Sekundärrohstoff, wenn es gelingt, aus den Inhaltsstoffen absatzfähige Produkte herzustellen. Von den in Deutschland gegenwärtig anfallenden etwa 600 000 t Knochen werden nur etwa 100 000 t in der Gelatineindustrie zu technischen Produkten verarbeitet. Der überwiegende Teil wird entsorgt, zu Fleischknochenmehl verarbeitet. Dieses wird als Co-Substrat Verbrennungsanlagen zugeführt oder als chemisch fast unwirksame Substanz als Phosphatdünger verwendet. Der Durchschnittsknochen besteht aus folgenden Bestandteilen/Inhaltsstoffen Wasser 35 Prozent, Fett 15 Prozent, Eiweiße 15 Prozent, Calciumphosphate 35 Prozent. Die alternative Verarbeitung/Verwertung von Knochen ist nur möglich, wenn es gelingt, alle Inhaltsstoffe (außer Wasser) zu hochwertigen Produkten zu verarbeiten. Das bedeutet im Einzelnen. - Anwendung von Verfahren, bei denen die im Knochen vorkommenden Einzelkomponenten Fett, Eiweiß, Calciumphosphat getrennt gewonnen werden können. - Schaffen der qualitativen Voraussetzungen, um die hergestellten Fette in der chemischen Industrie, insbesondere zur Fettspaltung und Herstellung von Glyzerin und Fettsäure einsetzen zu können. - Einsatz von Verfahren, um aus dem hergestellten entfetteten, entleimten Knochenschrot chemisch fast reines Tricaiciumphosphat, weiterveredelte Produkte, wie Knochenasche, Knochenkohle und Phosphatdünger herzustellen. - Die Gewinnung und Veredlung des Tricalciumphosphates aus den Knochen wird immer bedeutungsvoller, weil die weltweit abbaubaren Rohphosphatvorkommen sehr begrenzt sind, während der Bedarf für die Dünger- und Futtermittelherstellung steigt. Das führt aktuell zu erheblichen Lieferengpässen und Preissteigerungen. - Das Nutzen der Tricalciumphosphate des Knochens ist jedoch nur technisch-technologisch und wirtschaftlich möglich, wenn eine sinnvolle Nutzung der im Knochen enthaltenen Eiweiße gefunden wird. Während die erstgenannten drei Aufgaben vom Grundsatz her technisch-technologisch sowie produktseitig gelöst sind, gibt es für die Verwertung der Eiweiße noch keine befriedigende Lösung. Da der Bedarf an technischer Gelatine und Knochenleim aus qualitativer und quantitativer Sicht Begrenzungen unterliegt, ist es nicht möglich, alle anfallenden Knochen zu diesen Produkten zu verarbeiten. Es besteht die Notwendigkeit, eine weitere alternative Verarbeitungsmöglichkeit zu entwickeln. Diese Alternative könnte darin bestehen, aus den insbesondere qualitativ minderwertigen Eiweißen Biogas für die Energieerzeugung herzustellen. Nach unserem Kenntnisstand gibt es dafür gegenwärtig keine großtechnische Lösung. Die Entwicklung usw.
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