Die Auswirkungen des Klimawandels werden als Klimafolgen oder Klimawirkung bezeichnet. Vorhandene Klimaprojektionen belegen eine zukünftige Verstärkung der bereits heute erkennbaren Klimafolgen. Diese haben verschiedenste Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft in Niedersachsen. Durch veränderte Niederschlagsmuster und damit einhergehende Änderungen des Abflussverhaltens können unter anderem der Hochwasser- und Küstenschutz, der Grund- und Trinkwasserschutz, die Talsperrenbewirtschaftung sowie die Siedlungswasserwirtschaft beeinflusst werden. Erkenntnisse zu den Klimafolgen verschiedener sektoraler Handlungsfelder in Niedersachsen wurden bereits 2012 in der Empfehlung für eine niedersächsische Strategie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels der Regierungskommission Klimaschutz veröffentlicht. Insbesondere wurden die Handlungsfelder Wasserwirtschaft, Küstenschutz, Landwirtschaft, Garten- und Obstbau, Fischerei, Wald-und Forstwirtschaft, Biodiversität und Naturschutz, Bodenschutz, Industrie und Gewerbe, Energiewirtschaft, Bauwesen, Verkehrswege- und Netze, Tourismus, Gesundheitswesen, Katastrophenschutz sowie Räumliche Planung betrachtet. Klimatische Wirkungen, die unmittelbar Einfluss auf die Wasserwirtschaft haben: Extreme Niederschläge: Große Niederschlagsmengen über längere Zeiträume oder sehr heftige Niederschläge über kurze Zeiträume (sog. Starkregen) können zu Hochwasser und Überschwemmungen führen. Solche Ereignisse werden zukünftig häufiger beziehungsweise intensiver auftreten. Besonders betroffen sind verdichtete oder versiegelte Bereiche und enge besiedelte Täler. Hohe Fließgeschwindigkeiten und Überflutungshöhen können hier gravierende Schäden anrichten z. B. durch die Überlastungen der Entwässerungssysteme, die Unterspülungen von Fundamenten und natürlich die Gefahr des Ertrinkens. Analysen der Hochwasserverhältnisse in Niedersachsen finden Sie auf den Seiten zu dem Projekt KliBiW des NLWKN. Extreme Trockenzeiten: Geringe oder fehlende Niederschläge bei gleichzeitig hohen Temperaturen können zu extremen Trocken- bzw. Niedrigwasserphasen führen. Solche Ereignisse werden zukünftig häufiger auftreten und länger andauern. Wasserwirtschaftliche Nutzungen, wie z. B. die Schifffahrt, Wasserentnahmen für Bewässerungszwecke, die industrielle Brauch- und Kühlwassernutzung, die Einleitungen von Kläranlagen sowie die Gewässerökologie werden dadurch erheblich beeinträchtigt. Analysen der Niedrigwasserverhältnisse in Niedersachsen finden Sie auf den Seiten zu dem Projekt KliBiW des NLWKN. Hochwasser- und Küstenschutz: Das Risiko starker Überschwemmungen an Flüssen wird sich an vielen Orten erhöhen. Die Folgen sind große finanzielle Schäden, Verschmutzungen der Umwelt beispielsweise durch beschädigte Heizöltanks bis hin zu Verletzten oder sogar Todesopfern. Das Hochwasserinformationsportal des NLWKN bietet weitere Informationen zum Hochwasserschutz in Niedersachsen. Analysen der Hochwasserverhältnisse in Niedersachsen können Sie auf den Seiten zu dem Projekt KliBiW des NLWKN einsehen. Für die Küstenorte wird der Anstieg des Meeresspiegels bedrohliche Auswirkungen zur Folge haben. Hochwasserschutzbauten und Deiche müssen verstärkt oder erhöht werden, um die Menschen und das zu schützen. Weitere Informationen zum Küstenschutz in Niedersachsen finden Sie hier . Starkregen und Sturzfluten: Starkregen mit der Gefahr von wild abfließendem Oberflächenabfluss oder Sturzfluten kann überall auftreten. Zukünftig nimmt das Risiko solcher Ereignisse weiter zu. Als Folge kommt es neben Überschwemmungen auch zu Hangrutschungen, Bodenerosion, massiver Bewegung von Schlamm und Geröll sowie Baumentwurzelungen. Unter der Rubrik Notfall und Vorsorge finden Sie Informationen zur Eigenvorsorge sowie weitere Links zu Starkregen und Vorsorgemaßnahmen im Hochwasserfall. Grund- und Trinkwasserschutz: 86 % des Trinkwassers werden in Niedersachsen aus dem Grundwasser gewonnen. Zukünftig länger anhaltende oder intensivere Trockenperioden können die Grundwasserneubildung beeinflussen. Sinkt der Grundwasserstand unter bestimmte kritische Werte, könnte nicht nur die Menge des zur Verfügung stehenden Grundwassers problematisch werden. Auch die Wasserqualität kann sich durch die erhöhte Konzentration von geogenen (das heißt natürlich vorkommenden) und anthropogenen (durch den Menschen verursachten) Stoffen verschlechtern. Weitere Informationen finden Sie auf den NLWKN-Seiten zum Thema Grundwasserschutz sowie unter Modell- und Pilotprojekte zum Grundwasserschutz . Talsperrenbewirtschaftung: Die Bewirtschaftung der sechs großen Stauseen im Westharz sowie der Talsperren an Söse, Oder, Ecker, Oker, Innerste und Grane dient vor allem dem Hochwasserschutz, der Trinkwassergewinnung, der Energieerzeugung und der Aufhöhung des Niedrigwasserabflusses im Unterlauf der Talsperren. Extreme Hochwasserereignisse als auch extreme Trockenzeiten in sehr kurzer jährlicher Abfolge stellen die Talsperrenbewirtschaftung vor besondere Herausforderungen. Bei zunehmender Trockenheit kann es durch einen erhöhten Wasserbedarf bei gleichzeitig hoher Verdunstung zu Engpässen in der Wasserversorgung kommen. Siedlungswasserwirtschaft: Eine Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Starkregenereignissen wird eine stärkere hydraulische Belastung der Kanalnetze und der Anlagen zur Regenwasserbehandlung und -rückhaltung bewirken. Überstau- und Überflutungsereignisse werden in bestehenden Kanalnetzen zunehmen. Eine Zunahme sommerlicher Trockenwetterperioden wird zu abnehmenden Niedrigwasserabflüssen und höheren Gewässertemperaturen führen. Dies kann die Belastbarkeit der Fließgewässer als Vorfluter für Anlagen der Siedlungsentwässerung verringern und Einleitungsbeschränkungen infolge immissionsbedingter Anforderungen nach sich ziehen. Weitere betroffene Bereiche Gesundheit: Durch die globale Erwärmung kommt es zu extremen Hitzewellen. Diese belasten zusammen mit erhöhten Feinstaub- und Ozonwerten sowie einer ausgedehnteren Pollen-Saison aufgrund verlängerter Blühphasen von Bäumen, Sträuchern und Gräsern die Menschen. Es kann zur Vermehrung von Zecken und Mücken kommen, die Krankheitserreger übertragen. Vor allem Kinder, ältere Menschen, Schwangere und Menschen, die im Freien arbeiten, sind häufiger betroffen. Landwirtschaft: Klimafolgen wie langanhaltende Hitze und Starkregen beeinflussen die Landwirtschaft. Durch steigende Durchschnittstemperaturen verschiebt sich der Vegetationszeitraum, und das Risiko, dass Wachstumsphasen in Spätfrostzeiträumen auftreten, nimmt zu. Milde Winter führen zur Zunahme von Pilzen, Viren und Schadinsekten. Weitere Folgen von Hitze sind die Abnahme der Kornzahl und –qualität von Getreide und Sonnenbrand an Früchten. Weiden und Wiesen verdorren, Tierfutter kann somit knapp werden. Zudem kann die Wasserentnahme zur Bewässerung der Felder beeinflusst sein. Starkregen verursacht hingegen Bodenverschlämmung, Erosionen und Zerstörung der Ernte. Wald- und Forstwirtschaft: Witterungsextreme wie Hitze, Trockenheit und Stürme häufen und verschärfen sich und bedeuten eine große Gefahr für den Wald. Bäume werden dadurch geschwächt und können leichter von Schädlingen (beispielsweise Insekten wie der Borkenkäfer) befallen werden. Durch die Trockenheit nimmt außerdem die Gefahr von Waldbränden zu. Verkehr: Extreme Wetterereignisse wie Starkregen, Stürme, Hitzewellen, Hagel, Hoch- und Niedrigwasser etc. können im Zuge des Klimawandels vermehrt auftreten. Sie beeinträchtigen den Verkehr auf Straßen, Schienen, in der Luft und auf dem Wasser. Starkregen überflutet oder unterspült die Straßen, die Binnenschifffahrt ist bei Hoch- oder Niedrigwasser nur eingeschränkt oder gar nicht mehr möglich, und hohe Temperaturen können zu Schäden an Straßenbelägen und Schienen führen. Energieproduktion: Der Klimawandel hat Auswirkungen auf die Energiegewinnung und -versorgung. Die Entnahme und Einspeisung von Kühlwasser aus beziehungsweise in Flüsse/n wird bei Niedrigwasser erschwert. Es steht entweder nicht genug Wasser zu Kühlung zur Verfügung, oder die Wassertemperatur ist zu hoch. Im Extremfall führt dies zur Abschaltung von Kraftwerken. Zu warmes Wasser gefährdet zudem die Tier- und Pflanzenwelt der Flüsse. Weitere Bereiche aus der Wasserwirtschaft, die von den Folgen des Klimawandels betroffen sind: Weitere betroffene Bereiche aus anderen Sektoren:
Das Projekt "E 2.2: Contributions of expanded raw material availability and waste utilization to sustainable fruit processing in the tropics and subtropics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Lebensmittel pflanzlicher Herkunft (150d) durchgeführt. Since the beginning of the Uplands Program in 2000, subproject E2 has been aimed at adjusted strategies for the utilization of mangoes, lychees and longans. The whole processing chain from fruit production through fruit processing to marketing has been studied in an interdisciplinary approach together with subprojects D1.1 (Fruit production) and E3.1 (Market potential) in Thailand. Various levels, such as raw material quality as well as technological and economic evaluation of fruit processing, have been investigated. In fruit processing, technological focus has been on fluid mango products. Continuation of E2 in phase 2 of the Uplands Program aims at sustainable food processing on two levels. Regarding quality profiles of raw fruits for fresh marketing or processing, quality and food safety aspects of fruits produced out of season is in the center of attention, since increased capacity utilization is expected due to increase or extension of harvesting periods per year, which should be based on ecologically compatible fruit production. Continuing research on mango processing, material circulation in food processing is intended by utilization of waste from fruit processing to recover by-products, especially pectins as gelling and stabilizing agents or bioactive fiber, prior to the use of residual waste as feed, thus reducing disposal problems and increasing added value by processing of the whole raw material into high-value main and by-products. Investigating the long-term effects of present and new off-season fruit production techniques applied by D1.1-2 (Alternate bearing) on fruit yield and quality in terms of appearance, basic components such as soluble solids, titratable acidity, vitamins and selected secondary plant metabolites (polyphenols), E2.2 is involved in the interdisciplinary research on the potential of off-season fruit production. Present public discussion on food safety, which is caused by increasing export problems due to exessive use of agrochemicals in Thailand, requires to test the effect of long-term application of paclobutrazol (PBZ) and KClO3. Both agrochemicals are presently used in root treatment of mango and longan trees, respectively, to induce flowering and off-season fruit production. Quantitative residue analyses in fruits will be performed by E2.2 applying GC-MS and HPLC. Conflicting reports on PBZ mobility in the plant support the need to prove the absence of non-tolerable PBZ residues in off-season mango fruits, thus strengthening the objective of D1.2 (Alternate bearing) in replacement of PBZ. Together with B2.2 (Agrochemical transport), residue analysis in the soil will be performed for the highly persistent triazolic plant growth regulator PBZ to monitor the impact of long-term application of PBZ on environmental risks in present off-season fruit production techniques over the period of phase 2. (abridged text)
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion (440d) durchgeführt. Trauben (vitis vinifera L.) werden weltweit angebaut. Obwohl traditionell ohne Bewässerung kultiviert, werden sie in ariden Regionen oftmals bewässert, um Ertragseinbußen durch ausgeprägten Wasserstress zu vermeiden. Aber auch in gemäßigten Breiten werden Reben bewässert, um Trockenphasen zu überbrücken. Generell spielt bei der Rebenbewässerung das Bewässerungsmanagement eine wichtige Rolle, da z.B. durch reduzierte Wassergaben und kontrollierten moderaten Wasserstress die Fruchtqualität gesteigert und als Folge dessen auch die Wassernutzungseffizienz optimiert werden kann. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines drahtlosen Sensor- und Kontrollsystems (SKS) zur Überwachung des exakten Wasserstatus bei Reben. Der Wasserstatus der Reben wird dabei nicht aus Klima- oder Bodenfeuchtemessungen abgeleitet, sondern direkt an der Pflanze über energieautarke Wassergehaltsmessungen im Stamm der Reben ermittelt. Die Wasserstatus-Daten werden über Mobilfunk an Computer oder Smartphone des Weinbauers gesendet. Zusammen mit in der Benutzersoftware implementierten Standortsinformationen hat der Weinbauer dadurch einen aktuellen und zeitlich lückenlosen Überblick über den Wasserstatus sowie über die relative Wasserstatusentwicklung der beobachteten Reben.
Das Projekt "PLANT-KBBE III: SAFQIM - Zucker und Fruchtqualität bei Melonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. Das Hauptziel dieses Projekts wird es sein, den Saccharose Stoffwechsel der Melone mittels einer Kombination von genetischen, Transkriptom- und Metabolomansätzen zu verstehen. Vor allem durch Saccharose vermittelte Fruchtsüße, ist eine der wichtigsten Eigenschaften für Melonen Züchter, Produzenten und Konsumenten. Wir werden uns hierzu die genetischen und genomischen Tools (Kartierungspopulationen, Tilling und EcoTILLING Plattformen, EST Sammlungen, Microarray, Entwurf Genomsequenz) die jetzt auch in der Melone zur Verfügung stehen, zu Nutze machen, um Gene zu finden, die potentiell wertvolle Phänotypen bedingen. Das ultimative Ziel ist, Melonenlinien mit neuen Allele von Genen, die das Zucker-Profil und nach der Ernte Stabilität der Zucker im Obst verbessern, zu charakterisieren. Der Vorschlag ist in vier Arbeitspakete aufgeteilt. AP1 konzentriert sich auf die Identifizierung von QTLs der Zuckerakkumulation in der Melonenfrucht mittels Kartierungspopulationen. AP2 wird sich mit dem Studium der Quellen-Senken-Beziehungen und der Stabilität der Saccharose nach der Ernte in klimakterischen Melonenarten beschäftigen. In beiden Fällen wird dieses mit Hilfe eines Transkriptom-und Metabolom Ansatzes geschehen. AP3 wird Melonen TILLING und EcoTILLING Plattformen auf der Suche nach Zuckerstoffwechselmutanten durchmustern. Schließlich ist das Ziel des Arbeitspaketes 4 neues Pflanzenmaterial zu generieren, um die Zuckerakkumulation in dieser Art zu verstehen
Das Projekt "D 6.1: Improving fruit set and quality standards of mango in the mountainous area of Vietnam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Ertragsphysiologie der Sonderkulturen (340f) durchgeführt. A major problem in mango production in Northern Vietnam is a premature fruit drop. However, the underlying plant processes in response to environmental and/or crop management factors are not understood. There is a general belief that this phenomenon is caused by different combinations of stressing factors which may vary between different regions and sites. In the mountainous area of northern Vietnam (Son La Province), fruit drop in mango may be caused by relatively hot, dry prevailing winds which typically occur in February/March. Consequently, it has to be determined which plant process responds sensitively to specific environmental conditions and subsequently causes, through its alteration, premature fruit drop. The identification of the physiological basis of premature fruit drop not only is of scientific interest but also of commercial significance, allowing the development of effective, fruit drop reducing crop management strategies and thus ensuring a economically sustainable cultivation of mango in this region. The research project has two main parts; environmental crop physiology and fruit quality. The environmental crop physiology part investigates whether premature fruit drop is caused by high temperature/vapour pressure deficit (VPD) conditions and related to: 1. temperature dependence of pollen tube growth and flower quality; 2. altered carbon fixation and carbon partitioning between sources (leaves) and sinks (fruit), thus possible limitations of carbon supply to developing mango fruit; 3. altered basipetal auxin export from fruit and fruit ethylene concentration. The fruit quality part will primarily carry out sensory fruit analyses and establish harvest quality criteria with the aim to improve the economic returns and thereby the economic situation of the fruit growers in the long-term.
Das Projekt "T 2: Development of energy-efficient systems for high-quality fruit drying - initiated by the SFB subproject E1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Background: Thailand is an agriculture-based economy with production of high value fruits as one of the main sources of crop revenue. Among them, longan and litchi have significant importance for the economy. Those fruits are produced mainly in the northern region. Litchi is grown primarily by smallholders in the mountainous areas. However, the orchards are being substituted by seasonal field crops because the profitability of litchi growers has been jeopardized by unstable prices and insufficient access to markets. Consequently, this substitution have resulted on increasing levels of erosion, pesticide use and water demands. Local production of dried fruits by small-scale industries or farmer cooperatives is a promising solution for the upland growers. Such practice keeps the value adding process in the rural area, allows decoupling producer from the unstable fresh market and eliminates the middle man from the value chain. However, with the rising fuel cost the profitability of this operation may be reduced. Particularly because the current drying technology used in small-scale food processing industries has low energy efficiency and yield heterogeneous product, not allowing them to achieve the standards of the international market. Therefore small-scale fruit drying equipment has to be optimized to increase energy efficiency and to meet export quality standards. Additionally, renewable sources like biomass or biogas produced from fruit processing wastes, such as pruning wood, seeds, and peels, can provide energy for drying and replace fossil fuels. Therefore, biogas and biomass combustion should be integrated in the drying systems. Results until now: A survey of litchi drying facilities in Northern Thailand was conducted. Semi-structured questionnaires were applied to evaluate the facilities in terms of age, equipment, operational procedures, energy, labor and costs. Various types of cabinet tray dryers heated either with LPG or firewood were found and it was observed that in general producers face difficulties in achieving uniform batches. An additional survey was carried at the sites where the LPG-fueled tray dryer from the Likhitchewan company are used. Users mentioned its convenient operation, good temperature control and cost-capacity ratio as its main advantages. The high fuel consumption and non-uniformity of the drying batch were consistently regarded as drawbacks. The quality and energy performance of the Likhitchewan tray dryer was experimentally analyzed for litchi drying in a farmers cooperative. Non-uniform temperature distribution in the drying chamber was observed resulting on heterogeneous batch. Regarding the energy performance, about 15 kg of LPG was required per batch which yielded approximately 15 kg of dry litchi. Losses via exhaust air and convective losses were the main heat sinks identified. (abridged text)
Das Projekt "E 1.2: Multi-layer drying models for optimising high value crop drying in small scale food industries" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Fruit tree cultivation is a suitable option for erosion control in mountainous regions of Southeast Asia. However, seasonal overproduction and insufficient access to markets can cause economic losses. The possibility of processing fruits locally could contribute considerably to increase and stabilize farm income. Currently, fruit drying methods in these areas are yielding products of inferior quality. Pre-treatments such as sulphurizing are commonly used, but can make the product undesirable for international markets. In addition, high energy requirements increase production costs significantly. Therefore, the objective of subproject E1.2 is to optimize the drying process of small-scale fruit processing industries in terms of dryer capacity, energy consumption and efficiency and end product quality. During SFB-phase II in E1.1, drying fundamentals for the key fruits mango, litchi and longan were established. In laboratory experiments, impacts of drying parameters on quality were investigated and numerical single-layer models for simulation of drying kinetics have been designed. In SFB-phase III this knowledge will be expanded with the aim of optimizing practical drying processes. Therefore, the single-layer models will be extended to multi-layer models for simulating bulk-drying conditions. The Finite Element Method (FEM) will be adapted to calculate heat and mass transfer processes. Thermodynamic behavior of batch and tray dryers will be simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Drying facilities will be optimized by systematic parameter variation. For reduction of energy costs, the potential of solar energy and biomass will be investigated in particular. Further research approaches are resulting from cooperation with other subprojects. A mechanic-enzymatic peeling method will be jointly used with E2.3 for studying the drying behavior of peeled litchi and longan fruits. Furthermore, a fruit maturity sensor based on Acoustic Resonance Spectroscopy (ARS) will be developed in cooperation with E2.3 and B3.2. Finally, an internet platform will be built for exchange of farmer-processor information about harvest time and quantities to increase utilization of the processing facilities.
Das Projekt "B 3.1: Efficient water use of mixed cropping systems in watersheds of Northern Thailand highlands" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340), Fachgebiet Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i) durchgeführt. Worldwide an important part of agricultural added value is produced under irrigation. By irrigation unproductive areas can be cultivated, additional harvests can be obtained or different crops can be planted. Since its introduction into Northern Thailand lychee has developed as one of the dominating cash crops. Lychee is produced in the hillside areas and has to be irrigated during the dry season, which is the main yield-forming period. Water therefore is mainly taken from sources or streams in the mountain forests. As nowadays all the available resources are being used do to increased production, a further increase in production can only be achieved by increasing the water use efficiency. In recent years, partial root-zone drying has become a well-established irrigation technique in wine growing areas. In a ten to fifteen days rhythm one part of the root system is irrigated while the other dries out and produces abscisic acid (ABA) a drought stress hormone. While the vegetative growth and thus labor for pruning is reduced, the generative growth remains widely unaffected. Thereby water-use efficiency can be increased by more than 40Prozent. In this sub-project the PRD-technique as well as other deficit irrigation strategies shall be applied in lychee and mango orchards and its effects on plant growth and yield shall be analyzed. Especially effects of this water-saving technology on the nutrient balance shall be considered, in order to develop an optimized fertigation strategy with respect to yield and fruit quality. As shown in preliminary studies, the nutrient supply is low in soils and fruit trees in Northern Thailand (e.g. phosphate) and even deficient for both micronutrients boron (B) and zinc (Zn). Additionally, non-adapted supply of nitrogen (mineralization, fertilization) can induce uneven flowering and fruit set. Therefore, improvement is necessary. For a better understanding of possible influence of low B and Zn supply on flowering and fruit set, mobility and retranslocation of both micronutrients shall be investigated for mango and lychee. Finally, the intended system of partial root-zone fertigation (PRF) shall guarantee an even flowering and a better yield formation under improved use of the limited resource water. As this modern technique, which requires a higher level of irrigation-technology, cannot be immediately spread among the farmers in the region, in a parallel approach potential users shall be integrated in a participative process for adaptation and development. Water transport and irrigation shall be considered, as both factors offer a tremendous potential for water saving. Local knowledge shall be integrated in the participatory process (supported by subproject A1.2, Participatory Research) in order to finally offer adapted technologies for application within PRF systems for the different conditions of farmers in the hillsides of Northern Thailand.
Das Projekt "T 3: Integrated tropical fruit processing by recovery of food ingredients from processing residues, particularly from mango peels - initiated by the SFB subproject E2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Lebensmittel pflanzlicher Herkunft (150d) durchgeführt. Background: Since the beginning of the Uplands Program, subproject E2 has aimed at adjusted strategies for the utilization of tropical fruit species being of economic importance for the region under study. The whole food chain from fruit production to marketing has been studied in an inter-disciplinary approach, focusing on the impact and control of raw material quality and suitable processing technologies and the marketability of fresh fruits. For the major mango cultivars, their processing properties and vitamin A values were evaluated and processing concepts were suggested for fluid mango products (E2) and dried fruits (E1) rich in natural provitamin A. Processing of tropical fruits generates much higher amounts of waste in terms of seeds and peels, compared to fruits of temperate zones. Concomitantly, there is increasing legal and economic pressure, besides social expectations from consumer side, to ensure that food processing materials are fully exploited. Hence, residual mango pulp and peels were evaluated as by-products for the recovery of pectin (E2) in the view of versatile food and non-food applications as gelling and stabilising agents. Whilst it is relatively straightforward in a laboratory to develop a process for pectin recovery, industrial exploitation of mango peels requires the economic availability of sufficient amounts of constant quality. This implies a sustainable concept for integrated fruit processing based on the principles of a waste management hierarchy and the complete exploitation of food co-products from fully traceable, food-grade waste streams. Since value-adding waste minimization requires diversification of food processing, the further developments at issue require the interaction of scientists with different stakeholders and close co-operation with various players of the food industry for an interdisciplinary approach along the food and by-product chain. At the present state of development, there is a mutual interdependence of progress in basic and applied research in all fields concerned. Results until now: The impact of fruit ripeness on pectin yield and quality has been described for peels and pulp residues of different cultivars. Sustainability in mango processing is mainly limited by practical constraints, despite the current knowledge of the potential for waste minimization. Pectin extraction may often be accompanied by the co-extraction of starch, depending on fruit ripeness, and a fraction with a low molecular weight. The latter greatly reduces the average molecular weight of the mango peel pectin and may cause insufficient gelling capacity. So far, legal specifications have often not been met by pectins extracted from mango residues on the laboratory scale, requiring further research. (abridged text)
Das Projekt "Advanced Monitoring of Tree Crops for Optimized Management - How to Cope With Variability in Soil and Plant Properties? (3D-Mosaic)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Technik im Gartenbau durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines auf Kommunikations- und Informationstechnologien (ICT) basierenden Systems zur Optimierung der Bewässerung in den wirtschaftlich bedeutendsten Obstkulturen Apfel und Zitrusfrüchte. Die Bewässerung soll durch das 3D-Mosaic-System hinsichtlich Ertrag, Qualität und Wasserverbrauch optimiert werden. Das Lösungskonzept von 3D-Mosaic beruht auf angepassten Monitoring-Methoden basierend auf 2D und 3D Bildverarbeitung und spektraler Analysen, wobei der Datenerhebung automatisiert in der Obstanlage erfolgt. Die Aufzeichnung erfolgt ortsspezifisch, so dass die Mosaic-Struktur des Bodens und Pflanzenbestandes erfasst werden. Dazu werden Sensoren, Monitoring-Strategien, Informationsverarbeitungs- und Entscheidungsunterstützungssysteme entwickelt, die über eine räumlich differenzierte Datenerfassung und Datenverarbeitung zur Berechnung von Bewässerungskarten führen. Die Arbeit ist in sechs Pakete gegliedert: 1. Anpassung einer autonomen Sensorplattform zum Transport mobiler Sensoren und zur Umsetzung effizienter Monitoring-Strategien; 2. Entwicklung eines mobilen Bildverarbeitungssystems zur Erfassung von Bäumen und Früchten; 3. Entwicklung mobiler Fruchtsensoren zur nicht-invasiven Erfassung der Fruchtqualität am Baum; 4. Feldexperimente zur Datengewinnung und Prüfung des Systems; 5. Geo-Informationssystem (3D-Datenverwaltung und Applikationskarten); 6. Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystem zur Erstellung von Bewässerungskarten
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 78 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 78 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 78 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 79 |
| Englisch | 18 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Keine | 56 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 57 |
| Lebewesen & Lebensräume | 79 |
| Luft | 45 |
| Mensch & Umwelt | 79 |
| Wasser | 42 |
| Weitere | 78 |