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Beitrag der Landwirtschaft zu den Treibhausgas-Emissionen

<p>Die Landwirtschaft in Deutschland trägt maßgeblich zur Emission klimaschädlicher Gase bei. Dafür verantwortlich sind vor allem Methan-Emissionen aus der Tierhaltung (Fermentation und Wirtschaftsdüngermanagement von Gülle und Festmist) sowie Lachgas-Emissionen aus landwirtschaftlich genutzten Böden als Folge der Stickstoffdüngung (mineralisch und organisch).</p><p>Treibhausgas-Emissionen aus der Landwirtschaft</p><p>Das Umweltbundesamt legt im Rahmen des <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/bundes-klimaschutzgesetz">Bundes-Klimaschutzgesetzes (KSG)</a> eine Schätzung für das Vorjahr 2024 vor. Für die Luftschadstoff-Emissionen wird keine Schätzung erstellt, dort enden die Zeitreihen beim letzten Inventarjahr 2023. Die Daten basieren auf aktuellen Zahlen zur Tierproduktion, zur Mineraldüngeranwendung sowie der Erntestatistik. Bestimmte Emissionsquellen werden zudem laut KSG der mobilen und stationären Verbrennung des landwirtschaftlichen Bereichs zugeordnet (betrifft z.B. Gewächshäuser). Dieser Bereich hat einen Anteil von rund 14 % an den Gesamt-Emissionen des Landwirtschaftssektors. Demnach stammen (unter Berücksichtigung der energiebedingten Emissionen) 76,0 % der gesamten Methan (CH4)-Emissionen und 77,3 % der Lachgas (N2O)-Emissionen in Deutschland aus der Landwirtschaft.</p><p>Im Jahr 2024 war die deutsche Landwirtschaft entsprechend einer ersten Schätzung somit insgesamt für 53,7 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid (CO2)-Äquivalente verantwortlich (siehe Abb. „Treibhausgas-Emissionen der Landwirtschaft nach Kategorien“). Das entspricht 8,2 % der gesamten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen (THG-Emissionen) des Jahres. Diese Werte erhöhen sich auf 62,1 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid (CO2)-Äquivalente bzw. 9,6 % Anteil an den Gesamt-Emissionen, wenn die Emissionsquellen der mobilen und stationären Verbrennung mit berücksichtigt werden.</p><p>In den folgenden Absätzen werden die Emissionsquellen der mobilen und stationären Verbrennung des landwirtschaftlichen Sektors nicht berücksichtigt.</p><p>Den Hauptanteil an THG-Emissionen innerhalb des Landwirtschaftssektors machen die Methan-Emissionen mit 62,1 % im Schätzjahr 2024 aus. Sie entstehen bei Verdauungsprozessen, aus der Behandlung von Wirtschaftsdünger sowie durch Lagerungsprozesse von Gärresten aus nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo) der Biogasanlagen. Lachgas-Emissionen kommen anteilig zu 33,4 % vor und entstehen hauptsächlich bei der Ausbringung von mineralischen und organischen Düngern auf landwirtschaftlichen Böden, beim Wirtschaftsdüngermanagement sowie aus Lagerungsprozessen von Gärresten. Durch eine flächendeckende Zunahme der Biogas-Anlagen seit 1994 haben die Emissionen in diesem Bereich ebenfalls kontinuierlich zugenommen. Nur einen kleinen Anteil (4,5 %) machen die Kohlendioxid-Emissionen aus der Kalkung, der Anwendung als Mineraldünger in Form von Harnstoff sowie CO2 aus anderen kohlenstoffhaltigen Düngern aus. Die CO2-Emissionen entsprechen hier einem Anteil von weniger als einem halben Prozent an den Gesamt-THG-Emissionen (ohne ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=LULUCF#alphabar">LULUCF</a>⁠) und sind daher als vernachlässigbar anzusehen (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen der Landwirtschaft 2024“).</p><p>Klimagase aus der Viehhaltung</p><p>Das klimawirksame Spurengas Methan entsteht während des Verdauungsvorgangs (Fermentation) bei Wiederkäuern (wie z.B. Rindern und Schafen) sowie bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern (Festmist, Gülle). Im Jahr 2023 machten die Methan-Emissionen aus der Fermentation anteilig 76,7 % der Methan-Emissionen des Landwirtschaftsbereichs aus und waren nahezu vollständig auf die Rinder- und Milchkuhhaltung (93 %) zurückzuführen. Aus dem Wirtschaftsdüngermanagement stammten hingegen nur 18,8&nbsp;% der Methan-Emissionen. Der größte Anteil des Methans aus Wirtschaftsdünger geht auf die Exkremente von Rindern und Schweinen zurück. Emissionen von anderen Tiergruppen (wie z.B. Geflügel, Esel und Pferde) sind dagegen vernachlässigbar. Der verbleibende Anteil (4,5 %) der Methan-Emissionen entstammte aus der Lagerung von Gärresten nachwachsender Rohstoffe (NawaRo) der Biogasanlagen. Insgesamt sind die aus der Tierhaltung resultierenden Methan-Emissionen im Sektor Landwirtschaft zwischen 1990 (45,8 Mio. t CO2-Äquivalente) und 2024 (33,2 Mio. t CO2-Äquivalente) um etwa 27,5&nbsp;% zurückgegangen.</p><p>Wirtschaftsdünger aus der Einstreuhaltung (Festmist) ist gleichzeitig auch Quelle des klimawirksamen Lachgases (Distickstoffoxid, N2O) und seiner Vorläufersubstanzen (Stickoxide, NOx und Stickstoff, N2). Dieser Bereich trägt zu 16,2&nbsp;% an den Lachgas-Emissionen der Landwirtschaft bei. Die Lachgas-Emissionen aus dem Bereich Wirtschaftsdünger (inklusive Wirtschaftsdünger-Gärreste) nahmen zwischen 1990 und 2024 um rund 34,2 % ab (siehe Tab. „Emissionen von Treibhausgasen aus der Tierhaltung“). Zu den tierbedingten Emissionen gehören ebenfalls die Lachgas-Emissionen der Ausscheidung beim Weidegang sowie aus der Ausbringung von Wirtschaftsdünger auf die Felder. Diese werden aber in der Emissionsberichterstattung in der Kategorie „landwirtschaftliche Böden“ bilanziert.</p><p>Somit lassen sich in 2024 rund 34,9 Mio. t CO2-Äquivalente direkte THG-Emissionen (das sind 64,5 % der Emissionen der Landwirtschaft und 5,4 % an den Gesamt-Emissionen Deutschlands) allein auf die Tierhaltung zurückführen. Hierbei bleiben die indirekten Emissionen aus der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ unberücksichtigt.</p><p>&nbsp;</p><p>Klimagase aus landwirtschaftlich genutzten Böden</p><p>Auch Böden sind Emissionsquellen von klimarelevanten Gasen. Neben der erhöhten Kohlendioxid (CO2)-Freisetzung infolge von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland/emissionen-der-landnutzung-aenderung">Landnutzung und Landnutzungsänderungen</a> (Umbruch von Grünland- und Niedermoorstandorten) sowie der CO2-Freisetzung durch die Anwendung von Harnstoffdünger und der Kalkung von Böden handelt es sich hauptsächlich um Lachgas-Emissionen. Mikrobielle Umsetzungen (sog. Nitrifikation und Denitrifikation) von Stickstoffverbindungen führen zu Lachgas-Emissionen aus Böden. Sie entstehen durch Bodenbearbeitung sowie vornehmlich aus der Umsetzung von mineralischen Düngern und organischen Materialien (d.h. Ausbringung von Wirtschaftsdünger und beim Weidegang, Klärschlamm, Gärresten aus NaWaRo sowie der Umsetzung von Ernterückständen). Insgesamt wurden 2024 15,1 Mio. t CO2-Äquivalente Lachgas durch die Bewirtschaftung landwirt­schaftlicher Böden emittiert.</p><p>Es werden direkte und indirekte Emissionen unterschieden:</p><p>Die <strong>direkten Emissionen</strong> stickstoffhaltiger klimarelevanter Gase (Lachgas und Stickoxide, siehe Tab. „Emissionen stickstoffhaltiger Treibhausgase und Ammoniak aus landwirtschaftlich genutzten Böden“) stammen überwiegend aus der Düngung mit mineralischen Stickstoffdüngern und den zuvor genannten organischen Materialien sowie aus der Bewirtschaftung organischer Böden. Diese Emissionen machen mit 46 kt bzw. 12,3 Mio. t CO2-Äquivalenten den Hauptanteil (51,9 %) an den gesamten Lachgasemissionen aus.</p><p>Quellen für <strong>indirekte Lachgas-Emissione</strong>n sind die atmosphärische ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ von reaktiven Stickstoffverbindungen aus landwirtschaftlichen Quellen sowie die Lachgas-Emissionen aus Oberflächenabfluss und Auswaschung von gedüngten Flächen. Indirekte Lachgas-Emissionen belasten vor allem natürliche oder naturnahe Ökosysteme, die nicht unter landwirtschaftlicher Nutzung stehen.</p><p>Im Zeitraum 1990 bis 2024 nahmen die Lachgas-Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden um 24 % ab.</p><p>Gründe für die Emissionsentwicklung</p><p>Neben den deutlichen Emissionsrückgängen in den ersten Jahren nach der deutschen Wiedervereinigung vor allem durch die Verringerung der Tierbestände und den strukturellen Umbau in den neuen Bundesländern, gingen die THG-Emissionen erst wieder ab 2017 deutlich zurück. Die Folgen der extremen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Drre#alphabar">Dürre</a>⁠ im Jahr 2018 waren neben hohen Ernteertragseinbußen und geringerem Mineraldüngereinsatz auch die erschwerte Futterversorgung der Tiere, die zu einer Reduzierung der Tierbestände (insbesondere bei der Rinderhaltung aber seit 2021 auch bei den Schweinebeständen) beigetragen haben dürfte. Wie erwartet setzt sich der abnehmende Trend fort bedingt durch die anhaltend schwierige wirtschaftliche Lage vieler landwirtschaftlicher Betriebe vor dem Hintergrund stark gestiegener Energie-, Düngemittel- und Futterkosten und damit höherer Produktionskosten.</p><p>Maßnahmen in der Landwirtschaft zur Senkung der Treibhausgas-Emissionen</p><p>Das von der Bundesregierung in 2019 verabschiedete und 2021 und 2024 novellierte <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/bundes-klimaschutzgesetz">Bundes-Klimaschutzgesetz</a> legt für 2024 für den Landwirtschaftssektor eine Höchstmenge von 67 Mio. t CO2-Äquivalente fest, welche mit 62&nbsp;Mio. t CO2-Äquivalente unterschritten wurde.</p><p>Weiterführende Informationen zur Senkung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen finden Sie auf den Themenseiten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/ammoniak-geruch-staub">„Ammoniak, Geruch und Staub“</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/lachgas-methan">„Lachgas und Methan“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/stickstoff">„Stickstoff“</a>.</p>

Der Einfluss von Tauniederschlag auf den Wasser- und Nährstoffhaushalt der Vegetation von Stipa tenacissima dominierten Hängen unterschiedlicher Exposition im semi-ariden Südosten Spaniens

In vielen Lebensräumen ist Wasser der bedeutendste limitierende Faktor für das Wachstum und die Verbreitung der Pflanzen. Neuere Arbeiten zeigen, dass auch Arten, die nicht über spezielle Blattorgane zur Aufnahme von Wasser verfügen, auf Tau mit einer Erhöhung des Wasserpotentials und der Photosynthese sowie mit gesteigertem Wurzelwachstum reagieren. Das Ziel des Projekts ist die Evaluierung des Einflusses und die Untersuchung der Wirkungsweise von Tau auf die Vegetation von Stipa tenacissima dominierten Hängen entlang eines Niederschlags-Tauniederschlags-Transekts in SO-Spanien. An S. tenacissima und an ausgewählten annuellen Arten wird der Einfluss von Tau auf den Wasserhaushalt, die Photosynthese und die Fähigkeit der Wurzeln zur Wasseraufnahme im Freiland und im Gewächshaus bestimmt. Seine Wirkungsweise, eventuelle Aufnahmewege, Verlagerungen im Boden sowie sein Einfluss auf die Nährstoffverfügbarkeit werden untersucht. Die Bestimmung der Taumenge und -häufigkeit, verbunden mit Mikroklimamessungen, ermöglicht eine Abschätzung des Beitrags von Tau zur Wasserbilanz der untersuchten Hänge. Das Projekt wird Fragen des Wasser- und Nährstoffhaushalts der Vegetation in ariden und semi-ariden Gebieten beantworten. Dies trägt zu einem besseren Verständnis der Ökologie und der Verbreitung der Pflanzen dieser Gebiete bei, welches für die zukünftige Bewirtschaftung und Rehabilitation von degradierten Flächen in diesen Ökosystemen wichtig ist.

Entkopplung stomatärer CO2- und H2O-Flüsse durch hygroskopischen Feinstaub

Die CO2 - Aufnahme höherer Pflanzen erfolgt diffusiv über kleine Öffnungen der Blattoberfläche, die Stomata. Gleichzeitig geht auf demselben Weg Wasserdampf verloren, angetrieben vom atmosphärischen Sättigungsdefizit (VPD). Die Flüsse beider Gase werden durch die stomatäre Öffnungsweite bestimmt. Seit mehreren Jahrzehnten ist daher die wechselseitige Skalierung der Flüsse von Wasserdampf und CO2 ein zentraler Teil aller wichtigen Gaswechsel-Modelle - erkennbar am Faktor 1.6, dem Verhältnis der Diffusionskonstanten. Allerdings wird die Gültigkeit dieser Annahme in Frage gestellt, wenn sich Feinstaubablagerungen auf den Blättern befinden. Hygroskopische Feinstaubbestandtteile lösen sich in der feuchten Blattgrenzschicht auf, kriechen als dünne Filme in die substomatäre Höhle und verbinden sich dort mit apoplastischem Wasser. Durch diese „hydraulische Aktivierung der Stomata“ (HAS) transportieren die Stomata sowohl flüssiges als auch gasförmiges Wasser vom Blattinneren in die Atmosphäre. Wir konnten zeigen, dass bereits moderate Luftverschmutzung die stomatäre Transpiration bei Tag, die minimale Leitfähigkeit bei Nacht, sowie das Verhältnis zwischen Transpiration und Blattöffnungsweite signifikant beeinflusste. Diese Effekte werden durch den klimawandelbedingten Anstieg von VPD noch verstärkt: Wassernutzungseffizienz und Trockentoleranz nehmen ab und die Modellentwicklung auf Basis der gegenseitigen Skalierung von CO2 und H2O wird unzuverlässiger. In diesem Projekt soll in Labor, Gewächshaus und Freiland der HAS-Einfluss auf den pflanzlichen Gaswechsel und die Hydraulik quantifiziert werden, wobei iso- und anisohydrische Arten unterschiedlich auf Feinstaubablagerungen reagieren. Sowohl experimentelle Erhöhung als auch Verringerung der Feinstaubkonzentration werden als Versuchsansätze genutzt, gemeinsam mit aktuellen Gaswechsel-, optischen und Isotopen-Techniken. Die Ergebnisse sind bedeutsam für das Verständnis der Atmosphäre/Pflanze-Interaktion auf allen Skalen von der Schließzelle bis zum Pflanzenbestand.

Das Nahrungsnetz des Bodens als Werkzeug zur Biokontrolle von Wurzelgallnematoden

Viele räuberische Bodenmilben sind Generalisten und fressen diverse Nahrungsorganismen, was sie zu exzellenten Kandidaten für die biologische Schädlingsbekämpfung macht. Ihr Einfluss auf oberirdische Schädlinge ist gut bekannt; Raubmilben als natürliche Feinde für unterirdische Schädlinge sind dagegen wenig untersucht. Das geplante Projekt hat das Ziel das Nahrungsnetz in landwirtschaftlichen Böden, insbesondere die trophischen Beziehungen zwischen Mikroorganismen, freilebenden Nematoden (FLN) und Raubmilben, für die biologische Kontrolle von Wurzelgallnematoden (RKN) zu nutzen. Wir postulieren, dass FLN eine qualitativ hochwertige Nahrung (u.a. aufgrund ihres Gehaltes an omega 3 Fettsäuren) für Milben darstellen, welche die Fitness und damit die Biokontrolle durch diese Räuber erhöhen. Diese trophischen Interaktionen werden in vier Arbeitspaketen im Labor, Gewächshaus und Freiland untersucht. Salat dient als Modellpflanze, da alle in Israel und Palästina angebauten Sorten anfällig für RKN sind, was zu Ernteverlust führt. Kompost der Schwarzen Soldatenfliegenlarven (BSFL, Hermetia illucens) dient als Substrat zur Zucht der FLN sowie als organischer Dünger in den Experimenten. BSFL ist eine nachhaltige Lösung für das landwirtschaftliche Management von Tier- und Pflanzenabfall, mit Potential als Bodenverbesserer im ökologischen Landbau. Folgende Forschungsfragen sollen untersucht werden: 1) Welche FLN und Milbenarten kommen natürlicherweise gemeinsam in landwirtschaftlichen Flächen vor und bieten damit ein gutes Potential für die Biokontrolle? 2) Welche FLN Arten führen zur stärksten Erhöhung der Räuberfitness (z.B. Reproduktion, Biomasse) und stellen diese FLN, bei Anwesenheit von RKN, eine alternative Nahrung für Milben dar? 3) Welche getrennten und synergistischen Wirkungen haben die mit BSFL assoziierten Mikroorganismen, und deren Nematoden-Grazer, auf die Populationsdichte der Raubmilben, die Fitness der Pflanzen und die RKN Biokontrolle durch Milben? 4) Welchen Einfluss hat BSFL Ausbringung als landwirtschaftliche Praxis auf die Biokontrollfunktion der Milben sowie auf die Bodengesundheit, Pflanzenresistenz gegenüber Blattherbivoren und Ernteertrag? Die anvisierte Trilaterale Kooperation wird somit autochthone FLN und räuberische Bodenmilben für die Biokontrolle von RKN identifizieren, evaluieren und etablieren. Dies wird nachhaltige landwirtschaftliche Strategien fördern, welche von Erzeugern in Israel und Palästina angewandt werden können.

In-vitro-Etablierung von Acer pseudoplatanus

Zielsetzung: Entwicklung eines In-vitro-Vermehrungsprotokolls für Acer pseudoplatanus anhand von Pflanzenmaterial aus selektierten Elite-Bäumen. Der Berg-Ahorn (Acer pseudoplatanus) ist in Europa weit verbreitet, da er sowohl als Park- und Alleebaum, als auch in der Forstwirtschaft eine wichtige Bedeutung hat. Wegen der großen Blätter bietet er an Straßen relativ guten Lärmschutz, wobei die Empfindlichkeit gegen Streusalz von Nachteil ist. Als waldbaulich und ökologisch wertvolle Mischbaumart dient der Berg-Ahorn aufgrund seiner aus Verzweigung entstandenen Herzwurzel der Bodenverbesserung. Das qualitativ wertvolle Holz zählt zu den Edellaubhölzern und erzielt bei hochwertigen Stämmen Preise von mehreren tausend Euro. Häufig vermehrt sich der Berg-Ahorn von allein. Er kann aber auch gezielt aus Samen oder Stecklingen herangezogen werden. Zur Erzielung einer höheren Vermehrungsrate wird an der HBLFA für Gartenbau für Acer pseudoplatanus ein In-vitro-Vermehrungsprotokoll entwickelt. Von selektierten Elite-Bäumen wird juveniles Pflanzenmaterial beprobt und in vitro etabliert. Nach erfolgreicher In-vitro-Etablierung erfolgt in weiterer Folge die Methodenentwicklung für die In-vitro-Vermehrung, In-vitro-Bewurzelung und Akklimatisierung im Gewächshaus. Bei erfolgreichem Projektabschluss sind weitere wissenschaftliche Tätigkeiten in Bezug auf Entwicklung eines In-vitro-Protokolls zur Induktion von Salztoleranz (Streusalzempfindlichkeit bei Acer pseudoplatanus sehr hoch) geplant.

Wald-Grundschule

Die Charlottenburger Grundschule engagiert sich in allen Handlungsfeldern für mehr Klimaschutz. Auf dem großen, begrünten Schulgelände entwickeln die Kinder zudem ganz nebenbei ein Gespür für Natur und Umwelt. Schulgarten und Schulgelände Zweifelsohne gehört das große und grüne Schulgelände der Wald-Grundschule zu einem der Highlights des Lernortes. Der 1000 Quadratmeter große Schulgarten wird nach ökologischen Prinzipien gepflegt und gestaltet. Dabei achten Schülerschaft und Lehrer stets darauf, neben den Nutzflächen ebenfalls Ressourcen für wilde Pflanzen und Tiere zu schaffen und somit die Artenvielfalt zu fördern. Die Beete und Pflanzen werden unter Anleitung eines Gärtners oder Umweltpädagogen von der AG Schulgarten betreut. Darüber hinaus ist jede Klasse für die Pflege eines Klassenbeetes verantwortlich. Auf dem Schulgelände befinden sich neben dem Garten ebenfalls zwei Grüne Klassenzimmer, zwei Teiche und ein Gewächshaus. Dank zahlreicher Bäume und Blumenbeete können die Kinder inmitten von Natur lernen und toben. Ein- bis zweimal jährlich beteiligen sich Lehrkräfte, Schülerinnen, Schüler und Eltern beim großen Pflanzfest an der Pflege und Weiterentwicklung des grünen Lernortes – ob durch Düngen, Bauen von Nistkästen oder Laub harken. Die Kinder und Eltern der Wald-Grundschule werden mit Informationsangeboten dazu ermutigt, sich für einen umweltfreundlichen Schulweg zu entscheiden. An der Schule stehen zahlreiche Fahrradständer zur Verfügung. Darüber hinaus nimmt die Grundschule regelmäßig an der Aktionswoche „Zu Fuß zur Schule“ teil, bei welchem sich die Kinder unter anderem kreativ mit dem Thema auseinandersetzen. Im Fokus der Aktionswochen steht die Sensibilisierung der Schüler- und Elternschaft für die Vorteile klimafreundlicher Anfahrten – etwa zu Fuß, mit dem Fahrrad oder den öffentlichen Verkehrsmitteln. Auch bei der Verpflegung ihrer Schützlinge beweist die Wald-Grundschule ihr Umweltbewusstsein. Das Mittagessen für die Schülerinnen und Schüler wird von der Firma „Greens Unlimited“ geliefert. Diese verarbeitet im Rahmen der Möglichkeiten regionale Produkte aus Brandenburg und bezieht einen Teil der verarbeiteten Lebensmittel aus biologischen Betrieben. Bei der Wahl von Obst und Gemüse erhalten saisonale Produkte den Vorzug, sodass angelehnt an die Jahreszeiten ein abwechslungsreiches Angebot entsteht. Der Caterer nutzt eigenen Angaben zufolge zur Lieferung der Mahlzeiten ausschließlich umweltfreundliche Mehrwegverpackungen. Der sorglose Umgang mit Abfällen hat erhebliche negative Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima. An der Wald-Grundschule lernen die Kinder schon früh, wie wichtig Abfallvermeidung und Abfalltrennung für den Klimaschutz sind. Insbesondere der verantwortungsvolle Umgang mit Papier wird mit regelmäßigen Papiersammelaktionen unterstrichen. Am World Cleanup Day wurden die Schülerinnen und Schüler der Klassen 5 und 6 aktiv und befreiten das Gebiet rund um Teufelsberg und Drachenberg sowie die Schulumgebung von Abfall und Müll. Angesichts der schieren Anzahl an gesammelten Plastikverpackungen, Flaschen, Zigaretten und Einwegbechern nahmen sich viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer im Anschluss vor, auch bei Spaziergängen in ihrer Freizeit mit offenen Augen unterwegs zu sein und Abfälle weiterhin aufzusammeln. Heiz-Management | Ökologisches Schulessen | Abfallvermeidung | Abfalltrennung | Schulgarten | Biodiversität | Grünes Klassenzimmer | Umweltfreundlicher Schulweg | Schulprogramm | Projekte Die Wald-Grundschule besteht aus sechs Gebäuden auf einem weitläufigen, bewaldeten Gelände. Die öffentliche Grundschule ist als offene Ganztagsschule konzipiert und bietet derzeit knapp 500 Schülerinnen und Schülern Platz, welche von 55 Lehrkräften, Erzieherinnen und Erziehern unterrichtet und betreut werden. Mit einem vielfältigen Angebot, welches Basketball, Fußball, Hockey, Leichtathletik, Schwimmen, Tennis und Turnen umfasst, weist die Grundschule ein sportbetontes Profil auf. Im Unterricht gehen die Lehrkräfte gezielt auf die individuellen Stärken und Schwächen der Schülerinnen und Schüler ein. Die Lehre an der Schule wird nicht auf die reine Wissensvermittlung begrenzt. Vielmehr steht die Entwicklung von sozialer Kompetenz, Selbstreflexion und Medienkompetenz ebenso im Fokus. 2. Preis beim Lenné-Schulgartenwettbewerb 2019 Sonderpreis beim beim Lenné-Schulgartenwettbewerb 2016 Bild: Rawpixel/Depositphotos.com Weitere engagierte Schulen in Charlottenburg-Wilmersdorf Übersicht: Diese Charlottenburger und Wilmersdorfer Schulen engagieren sich besonders im Klima- und Umweltschutz. Weitere Informationen Bild: Dmyrto_Z/Depositphotos.com Handlungsfelder im Klimaschutz Ressourcenschutz, Nachhaltigkeit, Klimabildung: In diesen Bereichen engagieren sich Schülerinnen und Schüler aller Altersgruppen für nachhaltige Verbesserungen im Klimaschutz. Weitere Informationen

Vogelfreundliches Bauen mit Glas und Licht

Viele technische Einrichtungen und bauliche Strukturen in der Stadt können Probleme für die Tierwelt bereiten. Glas und Licht sind zwei typisch städtische Faktoren, die sich erheblich auf die Biodiversität auswirken. Um ihren Einsatz kommen wir nicht herum. Gleichzeitig müssen wir aber alle Möglichkeiten nutzen, um schädliche Auswirkungen zu minimieren. Glas als Problem für Vögel Licht als Problem für Tiere Wieviele Vögel fliegen gegen Glas? Glas ist der menschlich bedingte Faktor, durch den am meisten Vögel umkommen. Die Länderarbeitsgemeinschaft der Vogelschutzwarten hat hochgerechnet, dass jährlich in Deutschland vermutlich über 100 Millionen Vögel an Glas sterben. Das wären über 5 % aller im Jahresverlauf vorkommenden Vogelindividuen (LAG VSW 2017). Damit dürfte Glas inzwischen dafür mitverantwortlich sein, dass die Zahl der Vögel in Deutschland, Europa und weltweit zurückgeht und unser Planet Jahr für Jahr mehr an Biodiversität verliert. Betroffen sind auch zahlreiche Zugvögel. Warum fliegen Vögel gegen Glas? Die Ursachen, die zu Anflügen führen, sind schon lange bekannt: Transparenz oder Reflexion. Entweder sehen Vögel durch die Glasscheibe hindurch Bäume, Sträucher, den Himmel oder ein sonstiges Ziel und wollen dorthin fliegen. Oder sie sehen die Spiegelung ihres Ziels in der Scheibe. Reflexionen sind besonders in der Stadt ein relevanter Faktor. In beiden Fällen prallen fliegende Vögel mit erheblicher Geschwindigkeit gegen das Glas. Die Folge sind meist starke Kopf- oder innere Verletzungen. Beleuchtung kann als verstärkender Faktor hinzukommen: Zugvögel können nachts vom Licht angelockt oder irritiert werden und kollidieren dann an den Glasscheiben der Umgebung. Welche Vögel fliegen gegen Glas? Tatsächlich kann kein Vogel Glas erkennen, betroffen sein kann daher theoretisch jede Art. Es ist vielmehr eine Frage, ob sich Glas in ihrem Lebensraum befindet. Und hierbei muss das gesamte Jahr betrachtet werden. Manche Wasservögel und Vogelarten der offenen Landschaft treffen so gut wie nie auf gläserne Strukturen. Aber die meisten anderen Vogelarten kommen auch in Siedlungsräume, sowohl als Brutvögel als auch als Durchzügler oder im Winter. Das in Berlin dokumentierte Artenspektrum reicht von Haussperling über Nebelkrähe, Gelbspötter, Eisvogel, Sing- und Rotdrossel, Sommer- und Wintergoldhähnchen, Teichrohrsänger bis Habicht und Waldohreule. Direkt an innerstädtischen Gewässern wurden auch Stockente und Höckerschwan als Anprallopfer gefunden. Gerade Zugvögel sind vielfach betroffen. So ist die Waldschnepfe ein regelmäßiges Glasopfer im März und Oktober/November, obwohl diese Art nicht hier brütet. Selbst sehr seltene Arten wie Ringdrossel und Zwergschnäpper, die nur ausnahmsweise beobachtet werden, sind in der Innenstadt als Glasopfer gefunden worden. Welche Glasscheiben sind gefährlich? Jede Glasscheibe hat ein Gefährdungspotenzial, aber die konkrete Gefahrensituation hängt von ihrer Größe, der Menge Glas an der Fassade, Durchsicht, Reflexion und dem Standort ab. Die Länderarbeitsgemeinschaft der Vogelschutzwarten hat ein Bewertungsschema entwickelt, mit dem man die Gefährlichkeit von Glas an Bauwerken abschätzen kann (LAG VSW 2021). Meist unproblematisch sind danach Lochfassaden mit „normalen“ Fenstern unter 1,5 m² Fläche. Häufig problematisch sind hingegen freistehende Glaswände (auch z.B. in Wartehäuschen von Bus und Bahn) oder -gänge mit Durchsichten, auch zusammenhängende Glasbereiche über 6 m². Je mehr Vegetation sich in der Glasscheibe spiegelt, desto größer ist die Vogelschlaggefahr. Straßenbäume reichen hier bereits aus, da sie von zahlreichen Vögeln genutzt werden, auch in der Innenstadt. Aber auch gegen Scheiben, die den freien Himmel spiegeln, können Vögel fliegen. Transparente Gebäudeecken und -kanten, bergen ein großes Anprallrisiko. Vegetation hinter Glas kann eine regelrechte Vogelfalle darstellen, z.B. Gewächshäuser oder Wintergärten. Wie sind Hochhäuser zu bewerten? Bei Hochhäusern können die unteren Bereiche genauso wie andere Bauwerke bewertet werden (siehe vorstehend). Die Häuser ragen aber meist über die umliegende Bebauung hinaus. Mit einem höheren Glasanteil, der den freien Himmel spiegelt, steigt damit die Gefahr für alle über Baumhöhe fliegenden Vögel. Auf dem Durchzug kann das jede Vogelart sein. Hier gilt ebenfalls, dass Lochfassaden in der Regel unproblematischer sind als Fassaden mit größeren zusammenhängenden Glasflächen. Ein weiterer relevanter Aspekt für Hochhäuser ist die Beleuchtung. Die Bauwerke ragen in den Raum der nächtlich ziehenden Vögel. Bei bestimmten Wetterlagen können diese von Licht angelockt und irritiert werden. Sie fliegen Kreisbahnen um die Lichtquelle und können gegen Glas und andere Hindernisse prallen. Wie kann man Vogelschlag erfassen? Selten wird man direkt Zeuge eines Anfluges. Auch die Kadaver findet man kaum, weil diese schnell von Verwertern wie Krähen und anderen Vögeln (tagsüber) oder Füchsen, Mardern, Ratten und anderen Säugetieren (vor allem nachts) abgesammelt werden. In der Stadt beseitigen auch Reinigungsdienste die toten Vögel, gerade an öffentlich genutzten Orten. Sichtbare Spuren an den Scheiben hinterlassen meist größere Vögel, während die Anprallstellen von Kleinvögeln allenfalls durch ein paar unauffällige Federchen erkannt werden können. Systematische Untersuchungen über mehrere Monate (vor allem von Juli bis November) können trotzdem gute Erkenntnisse über das Vogelschlaggeschehen erbringen, auch wenn man von einer hohen Dunkelziffer ausgehen muss. Der Aufwand hängt von den jeweiligen Fassaden ab und steigt vor allem bei Höhen über ca. 5 m an, weil die Flächen dann kaum noch optisch absuchbar sind. Die Frequenz der morgendlichen Kadaversuchen muss dann erhöht werden. Vereinzelt kann eine Kontrolle von innen hilfreich sein. Was kann man gegen Vogelschlag tun? Vogelschlag an Glas kann durch eine umsichtige Objektplanung und -gestaltung vermieden werden. Sollen trotzdem potenziell problematische Glasdimensionen zur Realisierung kommen, müssen die Glasflächen durch technische Maßnahmen sichtbar gemacht werden (z.B. Sandstrahlen, Ätzen, Digital- oder Siebdruck). Diese dauerhaft wirksamen Maßnahmen sind wirtschaftlicher als nachträgliche Lösungen wie z.B. das Aufkleben von Folien, denn diese müssen in mehrjährigen Abständen erneuert werden. Welche Markierungen sind wirkungsvoll? Als Faustregel gilt: Vögel nehmen senkrechte Linien ab 5 mm Breite wahr, und Kantenabstände von maximal 95 mm sind erforderlich, damit Vögel nicht zwischen ihnen hindurch fliegen („alle 10 cm eine Linie“). Bei horizontalen Linien sind 3 mm Breite ausreichend, bei einem maximalen Kantenabstand von 47 mm („alle 5 m eine Linie“). Der Deckungsgrad derartiger Markierungen beträgt 5 % bzw. 6 %, so dass der Lichtverlust sehr gering ist. Ein guter Kontrast ist hierbei essenziell – Vögel müssen die Markierungen gut erkennen können. Dies gilt insbesondere auch für Punkte, die erst in den letzten Jahren intensiver untersucht werden (siehe hierfür die Webseite der Wiener Umweltanwaltschaft für aktuelle Ergebnisse). Um gegen Reflexionen wirksam sein zu können, müssen Markierungen in der Regel außen auf das Glas angebracht werden (Ebene 1 der Glasscheibe). Es deutet sich an, dass glänzend-helle oder weiße Strukturen, die das Sonnenlicht spiegeln, auch auf der Innenseite (Ebene 2) angebracht werden können. Über deren Wirksamkeit liegen aber erst wenige Befunde vor (siehe hierfür ebenfalls die Webseite der Wiener Umweltanwaltschaft für aktuelle Ergebnisse). Einige neue Gläser und Materialien mit anderen Eigenschaften sind in der Testphase, so dass sich der Blick auf die Webseite der Wiener Umweltanwaltschaft von Zeit zu Zeit lohnt. Welche Markierungen sind (weitgehend) nutzlos, entgegen der Versprechungen? Die seit langem angewandten Greifvogelsilhouetten sind leider völlig wirkungslos. Zwar fliegt kein Vogel gegen die Silhouette, aber schon wenige Zentimeter daneben gegen das Glas. Denn die Vögel sehen in dem Aufkleber keinen “Greifvogel”, sondern nur das schwarze oder farbige Hindernis, dem sie ausweichen. Den gleichen Effekt hätte man mit einem beliebigen Aufkleber. Ebenfalls völlig bis weitgehend wirkungslos sind UV-Licht reflektierende Strukturen . Diesen liegt die Idee zugrunde, dass einige Vogelarten im Unterschied zum Menschen Licht im ultravioletten Bereich wahrnehmen können. Die Entwickler entsprechender Produkte nahmen daher an, dass Vögel applizierten UV-Strukturen ausweichen, die wir Menschen nicht sehen. In der Praxis funktioniert dies vermutlich aus mehreren Gründen nicht oder nur sehr wenig (siehe hierzu die Testergebnisse auf der Webseite der Wiener Umweltanwaltschaft). Und schließlich sind Gläser mit geringer Außenreflexion (maximal 15 %) allein in der Regel keine wirksame Lösung. Es ist zwar richtig, dass stärker spiegelnde Gläser die Gefährlichkeit von Glas häufig erhöhen, jedoch spiegelt grundsätzlich jedes Glas, wenn es in dem dahinter liegenden Raum deutlich dunkler ist als draußen. Und dies ist tagsüber fast überall der Fall, insbesondere wenn die Sonne scheint. Wann gibt es Handlungsbedarf? Ist dieser rechtlich durchsetzbar? Auch an den kleineren Glasscheiben einer Lochfassade können Vögel verunglücken – völlig auszuschließen ist die Gefährdung nie. Wenn sich aber Anflüge häufen, ist Handlungsbedarf gegeben. Tatsächlich gibt es ein striktes Tötungsverbot bei allen in Europa natürlicherweise vorkommenden Vogelarten in § 44 Abs. 1 Bundesnaturschutzgesetz. Nach geltender Rechtsauslegung greift dieses Verbot bei nicht beabsichtigen Tötungen (wie bei Windkraft, Straßentrassen oder eben Glas) dann, wenn das Tötungsrisiko „signifikant erhöht“ wird. Dies ist fachlich zu erläutern, und die Länderarbeitsgemeinschaft der Vogelschutzwarten hat dies getan (LAG VSW 2021). Danach sind auf 100 m Fassadenlänge zwei Vogelschlagopfer je Jahr noch „normal“ und rechtlich hinzunehmen, mehr als doppelt so viele (also ab fünf Vogelschlagopfer jährlich auf 100 m Fassadenlänge) „signifikant erhöht“. Wenn diese Situation erreicht ist, kann die zuständige Naturschutzbehörde über Anordnungen tätig werden. Die Gefahrenstelle muss entschärft werden. Unter der Überschrift „Lichtverschmutzung“ ist in den letzten Jahren bekannt geworden, dass sich Licht ungünstig auf Mensch und Tier auswirken kann. Die drei wichtigsten Aspekte für Vögel, Insekten und Fledermäuse werden nachfolgend benannt. Wann ist Licht für Vögel gefährlich? Wie schon im Abschnitt über Hochhäuser angesprochen, kann Licht unter bestimmten Umständen für Zugvögel kritisch sein und insbesondere nachts bei bestimmten Wetterlagen (Wolkendecke, Regen, Nebel) eine anlockende oder irritierende Wirkung haben. In Kombination mit Hindernissen (z.B. Glasscheiben, Abspannungen) kann es hierbei zu Massenanflügen kommen. Bei Untersuchungen im Jahr 2020 hat sich gezeigt, dass Zugvögel nachts auch in Bodennähe von starken Lichtquellen angelockt werden können. Dies kann Leuchtreklame sein, aber auch helle Innenbeleuchtung, die nach außen dringt. Vögel verunglücken dann an den Glasscheiben in der Nähe der Lichtquelle. Wichtig ist daher, keine deutlich über das allgemeine Beleuchtungsniveau der Umgebung hinausragende Lichtstärke zu installieren. Darüber hinaus können sogenannte “Skybeamer”, stark gebündelte Lichtstrahlen, zu Irritationen bei Zugvögeln führen, bis hin zum Absturz der Vögel. Aus dem Tötungsverbot in § 44 Abs. 1 Bundesnaturschutzgesetz ergibt sich daraus, dass derartige Beleuchtungen zu den Vogelzugzeiten verboten sind. In Berlin betrifft dies die Zeiträume 1. März bis 31. Mai und 15. August bis 30. November. Was ist für Insekten schädlich und wie sehen Vermeidungsmaßnahmen aus? Die Anlockwirkung von Licht auf Insekten ist altbekannt. Vor allem in der Nähe von Stadtgrün und Gewässern kann hierbei die örtliche Artenvielfalt (Biodiversität) erheblich gemindert werden, wenn viele Insekten aus ihren Lebensräumen quasi herausgezogen werden. Denn sie umkreisen die Lichtquelle und verhungern dort oft. Diese Tiere gehen dann für den Populationserhalt verloren. Hieraus wird deutlich, dass man mit Licht in durchgrünten Gebieten sehr sorgsam umgehen muss. Handlungsmöglichkeiten hat fast jeder auch im privaten Bereich: Möglichst wenig Licht verwenden, mit geringstmöglicher Helligkeit. Später in der Nacht nicht benötigtes Licht abschalten. Leuchtkörper mit geringen blauen und UV-Anteilen verwenden, also eher gelbliches Licht wie LED-Amber oder Natriumdampflampen. Wenn weißes Licht unbedingt erforderlich ist, kann warmweißes LED-Licht verwendet werden. Beleuchtung niedrig anbringen und nur nach unten abstrahlen – keine Abstrahlung in die Landschaft. Was ist für Fledermäuse wichtig? Zwar gibt es einige Fledermäuse, die gezielt Lichtquellen anfliegen, um die dort angesammelten Insekten zu erbeuten, doch grundsätzlich weichen die meisten Fledermäuse hell beleuchteten Bereichen aus. Dies geht so weit, dass sie für ihre Flüge durch die Stadt nur dunkle Verbindungsstrukturen verwenden können, z.B. nicht beleuchtete Grünzüge. Fledermäuse werden also durch Licht gleich doppelt betroffen: Zum einen verringert sich ihr Nahrungsangebot, weil die Insektenpopulationen verkleinert werden. Und zum anderen wird ihre Bewegungsfähigkeit durch Beleuchtung eingeschränkt. In der Folge verringert sich auch die Zahl der Fledermäuse, die in der Stadt leben können.

Bioökonomie International 2020: FiSBea - Grenzen von Sojabohnen-Anbausystemen in Mitteleuropa: Nutzung von pflanzenwachstumsfördernden Rhizobakterien für eine stabile und ressourcenschonende Produktion

Errichtung einer Anlage zur Beheizung der Gewächshäuser einer Gärtnerei mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen, die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme nutzbar machen

Bei dem Pilotvorhaben der OCER Energie GmbH im niedersächsischen Zetel (Kreis Friesland/Niedersachsen), wird die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme genutzt, um Gewächshäuser einer Gärtnerei ganzjährig, kontinuierlich mit Wärme zu versorgen. Damit kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Erdgasheizung rund die Hälfte des Brennstoffs eingespart werden. Der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid wird um rund 368 Tonnen pro Jahr verringert. Die im Rahmen des Vorhabens benötigte Wärmeenergie soll mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen Brunnenwasser aus rund 30 Meter Tiefe, das ganzjährig ca. 10 Grad Celsius warm ist, gewonnen werden. Zusätzlich soll auch die Abwärme der Gasmotoren genutzt werden. Da an sonnenscheinreichen Tagen eine Beheizung der Gewächshäuser nicht nötig ist, wird die Wärme in dieser Zeit in Wassertanks gespeichert und je nach Bedarf zugeführt. Das Vorhaben kann ein Modell für eine Vielzahl von anderen Gärtnereien und Einrichtungen sein, bei denen die benötigte Energie oft die größten Kosten verursacht und Grundwasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht.

Bedarfsgerechte Automatisierung der Freiflächen- und Tröpfchenbewässerungstechnik mittels on-site IOT-Sensorik, unterstützt durch Satellitentechnik, Teilprojekt B

Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.

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