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Dämmstoffherstellung aus Dominanzbeständen wiedervernässter Moore, TP1: Verarbeitungstechnik

Sonnentau und Moltebeere als Medizinalpflanzen in Paludikultur

Im Fokus des Vorhabens SoMoMed steht deshalb die Erforschung einer nachhaltigen Produktion von Sonnentau und Moltebeere auf Torfmoosen in Paludikultur. Sonnentau wird seit Jahrhunderten als Heilpflanze zur Behandlung von Atemwegserkrankungen eingesetzt und die Moltebeere ist aufgrund ihres hohen Vitamin C und E Gehalts ein viel verwendetes Superfood in Nordeuropa. Der Rohstoff-Bedarf an Sonnentau und Moltebeere wird in Europa hauptsächlich aus Wildsammlungen gedeckt, Jedoch sind Wildsammlungen als Rohstoffquelle nicht nachhaltig und gefährden langfristig die natürlichen Bestände. Viele Gründe sprechen daher für einen regionalen Anbau beider Pflanzen. Sonnentau und Moltebeere sind typisch für nasse, nährstoffarme Hochmoore und können somit auch in Kombination mit Torfmoosen auf wiedervernässten Mooren angebaut werden. Diese klimaschonende Bewirtschaftung (Paludikultur) stellt eine Alternative zur herkömmlichen, entwässerungsbasierten, landwirtschaftlichen Moornutzung dar, die mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist. Durch die genetische Charakterisierung ausgewählter europäischer Sippen hinsichtlich medizinisch wirksamer Inhaltsstoffe und Produktivität soll eine Grundlage für die züchterische Auslese geschaffen werden. Sorten mit hohem Wirkstoffgehalt und hoher Produktivität können somit für weitere Anbau-Tests ausgelesen werden. Durch Optimierung der Kulturbedingungen können Wirkstoffgehalte und Biomasseerträge noch weiter verbessert werden. Zur Erforschung des nachhaltigen Anbau ist eine ökonomische und ökologische Analyse unabdingbar. Daher soll 1. das Marktpotential von Anbaukulturen analysiert, 2. die Kosten des Anbaus ermittelt, 3. ökologische Effekte abgeschätzt und 4. nachhaltige Geschäftsmodelle entlang der Wertschöpfungskette entwickelt werden. Die Auswertungen fließen in die Entwicklung von nachhaltigen Geschäftsmodellen des Anbaus von Sonnentau und Moltebeere in Paludikultur ein.

Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen, Teilvorhaben 3: Ökonomie und Sozioökonomie

Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. AP 5.3 (Ökonomie): Im Rahmen des Arbeitspaketes 'Ökonomie' sollen sowohl die Prozesskosten der beiden zu untersuchenden Verwertungslinien von Typha (Torfersatzstoffe und Dämmmaterialien) untersucht werden als auch die Mehrzahlungsbereitschaft der potenziellen Abnehmer für die jeweiligen aus Typha erzeugten Produkte ('Klimakompost' und Baustoffe) ermittelt werden. AP 5.4 (Sozio-Ökonomie): Der kommerzielle Anbau von Typha und anderen Paludikulturen und die damit einhergehende Wiedervernässung von drainierten Moorflächen haben wirtschaftliche Folgen für die involvierten Akteure und - bei großflächigem Anbau - Auswirkungen auf das Erscheinungsbild der Landschaft. Im Arbeitspaket 'Sozioökonomie' sollen die Präferenzen der regionalen Akteure (insbesondere Landwirt*innen, Bürger*innen) für die Transformation zu einer nassen Moornutzung mit Paludikulturen untersucht werden. Die Analysen erfolgen in einem ex ante-Kontext, d.h. bevor eine großflächige Nutzungsänderung in einer moorreichen Region vorgenommen wird.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 5: Nährstoffdynamik im Torf und Wasserqualität

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige 'Pilot Sites', 'Intensivmessstandorte' und insgesamt 36 'Mesokosmen'. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 3: THG-Austausch einer nds. Pilotfläche und Modellierung der Effekte der Standortverhältnisse auf das Pflanzenwachstum

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige 'Pilot Sites', 'Intensivmessstandorte' und insgesamt 36 'Mesokosmen'. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 6: Ökonomische Bewertung, Quantifizierung und Inwertsetzung der Leistungs- und Kostenkomponenten von Paludikulturen

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige 'Pilot Sites', 'Intensivmessstandorte' und insgesamt 36 'Mesokosmen'. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 2: THG-Austausch einer bayrischen Pilotfläche und Erfassung der Effekte von Nährstoffversorgung auf Produktivität und Umweltwirkungen

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige 'Pilot Sites', 'Intensivmessstandorte' und insgesamt 36 'Mesokosmen'. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 4: Nährstoffversorgung von Paludikulturen

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige 'Pilot Sites', 'Intensivmessstandorte' und insgesamt 36 'Mesokosmen'. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.

Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur

Die vom BMEL geförderten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu 'Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur' werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt 'PaludiZentrale' wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ('PaludiNetz'), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich lohnende Paludikulturen und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Auch eine Integration der vom BMUV geförderten Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in das PaludiNetz ist geplant. Das Projekt 'PaludiZentrale' ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl die PaludiZentrale als auch die Gesamtheit der Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bietet sich eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern, zu skalieren und mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und damit die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten

Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen, Teilvorhaben 12: Wissenschaftliche Begleituntersuchungen auf den Anbauflächen: Erfassung von Treibhausgasaustausch und Wasserhaushalt

Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland und Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (Typha angustifolia und Typha latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilvorhaben des Thünen-Instituts befasst sich mit dem Treibhausgasaustausch und dem Wasserhaushalt der Paludikulturen sowie intensiv landwirtschaftlich genutzter Referenzstandorte. Dabei kommt für die Messung des Austauschs von Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) der Paludikulturen die Eddy-Kovarianz-Methode zum Einsatz, während an den Referenzstandorten CO2 mittels Eddy-Kovarianz und CH4 sowie Lachgas manuell mit Hauben gemessen werden. Daneben werden Steuerfaktoren wie Wasserstände und Nährstoffgehalte des Torfs sowie Änderungen der Geländehöhen erfasst. Insbesondere die erstmalige Messung von CH4-Emissionen mit der Eddy-Kovarianz-Methode werden zum Verständnis des vieldiskutierten, aber bisher wenig untersuchten Emissionsverhaltens von Typha-Paludikulturen beitragen und die Quantifizierung der Emissionsminderung durch diese Paludikulturen ermöglichen. Die Erfassung der Wasserhaushaltsgrößen erfolgt über die Messung oberirdischer Komponenten sowie eine Modellierung des Grundwasserzustroms. Die entsprechenden Ergebnisse werden Erkenntnisse zum Wasserbedarf von Typha-Paludikulturen liefern sowie zur Berechnung von Ein- und Austrägen gelöster Stoffe (Nährstoffe, gelöster organischer Kohlenstoff) genutzt werden.

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