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Abfälle privater Haushalte

<p> <p>Vermeiden, Trennen, Verwerten, dies sind die wichtigsten Ratgeber, um die täglich anfallenden Abfallmengen in den privaten Haushalten zu verringern. Schon wenige Tipps helfen: Einkaufstasche statt Plastiktüte, Mehrweg statt Einweg, Lebensmitteleinkauf – besonders bei Obst, Gemüse und Fleisch – richtig einschätzen, Papierverbrauch einschränken sowie aufladbare Batterien verwenden.</p> </p><p>Vermeiden, Trennen, Verwerten, dies sind die wichtigsten Ratgeber, um die täglich anfallenden Abfallmengen in den privaten Haushalten zu verringern. Schon wenige Tipps helfen: Einkaufstasche statt Plastiktüte, Mehrweg statt Einweg, Lebensmitteleinkauf – besonders bei Obst, Gemüse und Fleisch – richtig einschätzen, Papierverbrauch einschränken sowie aufladbare Batterien verwenden.</p><p> Nur geringer Rückgang beim Hausmüll <p>Über den Zeitraum von 2004 bis 2021 stieg das Aufkommen an Haushaltsabfällen von 37,3 Millionen Tonnen (Mio. t) auf 40,3 Mio. t leicht an. In den Jahren 2022 und 2023 sank das Abfallaufkommen hingegen seit 2013 erstmals wieder auf 37 Mio. t. Nach Angaben der Abfallstatistik des Statistischen Bundesamtes waren es im Jahr 2023 36,7 Mio. t oder 433 Kilogramm (kg) pro Kopf (siehe Abb. „Haushaltsabfälle 2023, ohne Elektroaltgeräte“). Gleichzeitig stieg der Anteil an Haushaltsabfällen, die verwertet wurden. Wurden im Jahr 2004 etwa 57 % der Haushaltsabfälle verwertet, waren es 2023 bereits 98,3 %.</p> <p>Über die öffentliche Müllabfuhr werden Restabfälle wie nicht gefährlicher Hausmüll und nicht gefährliche hausmüllähnliche Gewerbeabfälle sowie Sperrmüll eingesammelt. Die Menge dieser Abfälle lag im Jahr 2023 bei rund 15,2 Mio. t oder 179 kg pro Kopf. Im Jahr 2004 waren es hingegen mit 17,0 Mio. t noch deutlich mehr. Damit ging die Menge an Haus- und Sperrmüll um ca. 1,8 Mio. t oder etwa 10 % zurück.</p> <p>Die übrigen, von Haus- und Sperrmüll getrennt eingesammelten Abfälle – das sind Abfälle aus der Biotonne, Garten- und Parkabfälle sowie Wertstoffe und andere getrennt gesammelte Fraktionen – machten im Jahr 2023 insgesamt ca. 21,3 Mio. t oder 252&nbsp;kg pro Kopf aus, rund 1,3 Mio. t mehr als im Jahr 2004.</p> <strong> Haushaltsabfälle 2023, ohne Elektroaltgeräte </strong> Quelle: <p>Statistisches Bundesamt, Aufkommen an Haushaltsabfällen, Deutschland, Jahre, Abfallarten; GENESIS-Online Datenbank (30.09.2025)</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_haushaltsabfaelle_2025-10-13.pdf">Diagramm als PDF (248,12 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_haushaltsabfaelle_2025-10-13.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (28,76 kB)</a></li> </ul> </p><p> Zu viel biologische Abfälle im Restmüll <p>Dies zeigt eine vom Umweltbundesamt beauftragte, repräsentative <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/81249">Analyse von Siedlungsrestabfällen</a> in Deutschland (veröffentlicht im Jahr 2020). Demnach landet viel zu viel Bioabfall in der Restmülltonne; im Schnitt 39,3 %. Diese Abfälle könnten bei sauberer Trennung vollständig recycelt werden. Der Abfall, der tatsächlich in die Restmülltonne gehört, hat laut Studie insgesamt einen Anteil von 32,6 %.</p> <p>Des Weiteren landen noch immer zu viele Wertstoffe, wie zum Beispiel Altpapier, Altglas, Kunststoffe, Alttextilien, Holz und Elektroaltgeräte im Restmüll. Diese sogenannten trockenen Wertstoffe haben einen Anteil von 27,6 % im Restmüll. Problemabfälle kommen zu einem geringen Anteil von 0,5 % vor.</p> <p>In der Studie konnte belegt werden, dass die Wohnsituation einen großen Einfluss auf die Menge und die Zusammensetzung des Restmülls hat. In städtisch geprägten Gebieten mit vielen Mehrfamilienhäusern und gemeinsam genutzten Mülltonnen ist die Restmüllmenge insgesamt höher und es verbleiben mehr Wertstoffe in der Restmülltonne als In ländlichen Gebieten und Vororten.</p> </p><p> Lebensmittelverschwendung und -abfälle stoppen <p>Das Thema „Lebensmittelverschwendung und -abfälle“ ist ins Blickfeld der Öffentlichkeit geraten. Zurzeit liegen dazu mehrere Studien vor. Es besteht jedoch weiterer Forschungsbedarf, um belastbare Daten zu ermitteln, die aufgrund gleicher Methoden und Definitionen erhoben werden.</p> <p>Die Welternährungsorganisation (FAO) legte 2011 in einer <a href="http://www.fao.org/docrep/014/mb060e/mb060e00.htm">Studie</a> dar, dass weltweit rund ein Drittel aller für den menschlichen Konsum produzierten Nahrungsmittel verloren oder weggeworfen werden. Das entspricht 1,3 Milliarden Tonnen (Mrd. t) pro Jahr. Die Verschwendung dieser großen Lebensmittelmengen ist sowohl aus ethischen als auch ökologischen Gründen nicht zu verantworten. In vielen armen Ländern der Erde ist die Versorgung mit Nahrungsmitteln unter anderem schwierig, weil Ackerflächen für den Lebensmittelexport und damit für unsere Ernährungsgewohnheiten belegt werden. Die enormen Mengen an jährlich vernichteten Nahrungsmitteln durch Verluste und Verschwendung sind letztendlich ein starker Treiber von zunehmender Ressourcenverknappung und Umweltbelastungen, daher müssen sie dringend eingedämmt werden.</p> <p>Im Jahr 2023 wurden entlang der Lebensmittelversorgungskette insgesamt knapp&nbsp;<a href="https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Food_waste_and_food_waste_prevention_-_estimates#Amounts_of_food_waste_at_EU_level">elf Millionen</a> Tonnen Lebensmittelabfälle weggeworfen. Das geht aus einem Bericht hervor, den das Umweltbundesamt in 2025 an die EU-Kommission gesendet hat. Der überwiegende Anteil an weggeworfenen Lebensmitteln sowie Schalen, Blätter, Knochen oder Kaffeesatz entstand in privaten Haushalten (rund 58 %). Weitere 16 % Lebensmittelabfälle fielen in Restaurants, der Gemeinschaftsverpflegung oder dem Catering an, gefolgt von etwa 17 % in der Verarbeitung von Lebensmitteln, rund 7 % im Handel und ungefähr 2 % in der Landwirtschaft.&nbsp;</p> <p><a href="https://www.bmleh.de/DE/themen/ernaehrung/lebensmittelverschwendung/strategie-lebensmittelverschwendung.html">Die Nationale Strategie zur Reduzierung der Lebensmittelverschwendung</a> verfolgt das Ziel bis 2030 die Lebensmittelabfälle in allen Sektoren zu verringern. Die Bundesregierung will gemeinsam mit allen Beteiligten die Lebensmittelverschwendung verbindlich und branchenspezifisch reduzieren. Dazu werden zurzeit konkrete, ambitionierte Maßnahmen entwickelt und konsequent umgesetzt.</p> <p>Mit den jährlichen Berichten kommt Deutschland der in der EU-Abfallrahmenrichtlinie verankerten Pflicht nach, die Lebensmittelabfälle kontinuierlich zu erfassen. Mindestens alle vier Jahre müssen die EU-Mitgliedstaaten eine gründliche Messung der Lebensmittelabfälle vornehmen. Die zur Datenerhebung entwickelte Methodik beruht auf Vorgaben der EU-Kommission. Ausgangspunkt ist die Abfallstatistik. Darauf aufbauend wird mit Hilfe von Sortieranalysen und Befragungen der Abfallwirtschaft ermittelt, wie hoch der Anteil der Lebensmittelabfälle an den in der Statistik erfassten Gesamtabfällen ist. Dabei sind nicht alle der erfassten Lebensmittelabfälle vermeidbar, denn zu ihnen zählen zum Beispiel auch Knochen und Schalen. Ein Vergleich der erhobenen Daten mit der bislang besten Datenlage über Lebensmittelabfälle – der vom Thünen-Institut erstellten Baseline 2015 – ist aufgrund eines wesentlichen Methodenwechsel also nicht möglich.</p> </p><p> Was bedeuten Lebensmittelabfälle für die Umwelt? <p>Zum einen belasten Lebensmittel das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> durch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen. Lebensmittelverluste und -abfälle verursachen 8-10 % der weltweiten Treibhausgas-Emissionen - fast das Fünffache der Gesamtemissionen des Luftfahrtsektors. Dies geschieht, während 783 Millionen Menschen hungern und ein Drittel der Menschheit von <a href="https://www.unep.org/resources/publication/food-waste-index-report-2024">Ernährungsunsicherheit</a> betroffen ist.</p> <p>Auch wird für die Erzeugung von Lebensmitteln sehr viel Wasser verbraucht und Fläche in Anspruch genommen. Analysen zeigen, dass Produkte tierischen Ursprungs für die betrachteten Wirkungskategorien höhere potenzielle Umweltwirkungen verursachen als pflanzliche Produkte. Für die Erzeugung tierischer Lebensmittel wird pro Kilogramm Produkt acht Mal mehr Land benötigt, als zur Erzeugung von pflanzlichen Produkten. Auch hinsichtlich der Treibhausgas-Emissionen – sie sind vier Mal so hoch – sind die Unterschiede deutlich.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Weitergehende Behandlungsstufen zur Entfernung gelöster Stoffe, TP2.3: Entwicklung der biotechnologischen Filterkomponenten und der mikrobiellen Herstellungsprozesse der Enzyme

Verpressen von heimischen Nebenstoffströmen zu hochwertigen Formteilen, Teilvorhaben: Umweltbezogene Lebenszyklusanalyse

Kreislaufwirtschaft bei Schuhen

Zielsetzung: Die Schuhindustrie steht vor der Herausforderung, ihre linearen Produktions- und Konsummuster hin zu zirkulären Geschäftsmodellen zu transformieren. Jährlich gelangen etwa 360 Millionen Paar Schuhe auf den deutschen Markt. Ein Großteil dieser Produkte wird nach dem Gebrauch nicht zurückgeführt, was zu einer massiven Ressourcenverschwendung führt, da riesige Mengen als "Abfall" auf Mülldeponien enden oder thermisch verwertet (=verbrannt) werden. Diese Praxis trägt zur globalen Ressourcenverknappung und zum Klimawandel bei. Zudem ist die Branche durch komplexe Materialzusammensetzungen und teilweise hohe Kunststoffanteile besonders problembehaftet. Die vorhandenen Rückführung-, Wiederverwertungs- und Recyclingansätze sind unzureichend, was die dringende Notwendigkeit eines umfassenden Konzeptes zur Kreislaufwirtschaft verdeutlicht. Problemstellung der Schuhbranche: 1. Recyclingfreundliche Produktgestaltung (Ökodesign): Der Massenmarkt wird bisher von wenig ressourcenschonenden und kurzlebigen Produkte dominiert. 2. Komplexität der Materialien: Die vielfältigen Materialkombinationen erschweren Recyclingprozesse erheblich. 3. Rücknahme- und Wiederverwertungsstrategien: Es existieren kaum etablierte Systeme zur Rückführung gebrauchter Schuhe. 4. Politische Vorgaben: Die Branche muss sich an die neuen gesetzlichen Anforderungen anpassen. Unsere Zielsetzung: Das Projekt zielt darauf ab, eine umfassende Konzeptentwicklung für die Schuhindustrie zu initiieren, die umsetzungsfähige und praxisrelevante kreislauffähige Beispiele für ein System zur Produktion, Rücknahme, Wiederverwertung und/oder fachgerechten Entsorgung von Schuhen bereitstellt. Die Kernziele umfassen: - Förderung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft durch Impulse zur Veränderung - Umweltrelevante Problemlösungen - Stärkung von ökonomischen, zirkulären Geschäftsmodellen Im Projekt werden die Herausforderungen der Branche umfassend adressiert: von der Produktgestaltung und -design über Rücknahme- und Recyclinglösungen bis hin zur Ressourceneffizienz. Eine enge Zusammenarbeit von Forschung, Industrie und Handel soll sicherstellen, dass die Umsetzung praxisnah und realistisch erfolgt. Im Rahmen eines Berichts mit Handlungsempfehlungen werden klare Schritte zur Implementierung echter kreislaufwirtschaftlicher Systeme erarbeitet. So wird die Schuhbranche befähigt, ökologische, soziale und wirtschaftliche Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen und langfristige Wertschöpfung zu erzielen.

Methoden für die koordinierte Optimierung von Wasserversorgungssystemen in zukünftigen Energiesystemen unter tiefen klimatischen Unsicherheiten

Der Klimawandel verschärft die Probleme der Verfügbarkeit von Trinkwasserressourcen, die bereits für 80% der Weltbevölkerung bedroht sind. Es ist von daher wichtig, Systeme sorgfältig zu konzipieren, die Wasser mit hoher Zuverlässigkeit, langfristiger Nachhaltigkeit und niedrigere Kosten bereitstellen können. Außerdem erzeugt die Energiewende in der nahen Zukunft stark schwankende Strompreise was sich auf die Gestaltung, den Betrieb und die Kosten von Wasserversorgungssystemen auswirken wird. In der Literatur sind erste koordinierte Planungsansätze für Wasser- und Energiesysteme aufgetaucht. Diese jedoch begrenzen sich hauptsächlich auf die Bewertung einzelner Wasseranlagen. Das Verständnis komplexerer (z.B. aus mehreren Quellen bestehender) Wassersysteme, die langfristige Investitionsplanung von gekoppelten Wasser-Energie-Systemen und die langfristige Nachhaltigkeit unter dem Einfluss des Klimawandels sind entscheidende Aspekte, die mehr Forschung erfordern. Unser übergreifendes Ziel ist die Verbesserung des Planungsprozesses der Infrastruktur und des Betriebs von Wasserversorgungssystemen, wobei der Schwerpunkt auf der Wasserentnahme und -produktion aus verschiedenen Quellen liegt. Diese Methoden zur Entscheidungsfindung werden auf die Ressourcenknappheit, die Klimaunsicherheit und die fortschreitende Energiewende zugeschnitten und gleichzeitig die Komplexität von Wassersystemen mit mehreren Quellen berücksichtigen. Unser Vorhaben ist in drei Arbeitspakete strukturiert. Im ersten werden wir Methoden zur Planung des kurzfristigen (Wochen) Betriebs komplexer Systeme der lokalen Wasserversorgung vorantreiben. Dafür werden wir neuartige multikriterielle Optimierungsmodelle (Wasserqualität, Kosten) für Wasserversorgungssysteme mit mehreren Quellen entwickeln, die in intelligente Energiemärkte eingebunden sind. Maschinelles Lernen zur Vorhersage des Wasserbedarfs und der Stromkosten für die Wasserproduktion wird in dieses Optimierungsproblem eingebettet. Im zweiten Arbeitspaket werden wir Optimierungsmodelle für eine koordinierte Investitionsplanung für die Infrastruktur von Wasser-Energie-Systemen entwickeln. Diese werden so konzipiert sein, dass sie gegen Dürren unterschiedlicher Intensität und Dauer abgesichert sind, wie die Megadürren, die vielen Ländern in jüngster Zeit widerfahren sind. Im dritten Arbeitspaket werden wir unsere Methoden erweitern, um mit tiefen (d.h. schwer quantifizierbaren) Unsicherheiten umzugehen, die das langfristige (Jahrzehnte) Wassermanagement prägen. Unsere dazu entwickelten Methoden werden sich auf adaptive Investitionsstrategien konzentrieren. Die Ergebnisse unserer Grundlagenforschung werden Konzepte und Methoden für ein nachhaltiges und kosteneffizientes Wassermanagement sein, einschließlich der Betriebs- und Infrastrukturplanung. Die Weiterentwicklung dieser Planungsmethoden wird dazu beitragen, die Wasserversorgungssysteme auf den Klimawandel und auf die Gefährdung der Versorgungssicherheit vorzubereiten.

Deutsch-amerikanische Umwelt- und Ressourcengeschichte

Bereits in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts sichern reichlich vorhandene natürliche Ressourcen des nordamerikanischen Kontinents die Existenz der ersten deutschen Emigranten verschiedenster religiöser Minderheiten. Die Gründungen von deutschen Siedlungen in Pennsylvania und North Carolina zeigen schon frühe Maßnahmen des Waldschutzes und einer ersten nachhaltigen Holznutzung, die sowohl auf einer Inventarisierung des Ressourcenpotenzials als auch auf einer entsprechenden Nutzungskontrolle basieren. Im 18. und 19. Jahrhundert wird dagegen die deutsche Auswanderung nicht nur durch landwirtschaftliche Missstände, sondern auch durch eine regional aufkommende 'Holznot' verstärkt, die Bauern, Handwerker und Arbeiter gleichermaßen betrifft. Seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts werden erste Eisen- und Glashüttenstandorte in Pennsylvania, New York State und anderen Staaten an den großen Seen gegründet, die zunächst stark an die Ressource Holz und Steinkohle gebunden sind und entsprechend negative Auswirkungen auf Wald und Umwelt zeigen. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts sind aufgrund der großen Entwaldungen erste Anfänge einer nordamerikanischen Naturschutzbewegung zu erkennen. In der Folgezeit werden vermehrt Kahlflächen aufgeforstet und zu Ende des 19. Jahrhunderts erste forstliche Ausbildungsstätten von deutschen Forstwissenschaftlern gegründet. Ein intensiver deutsch-amerikanischer Fachaustausch findet bis Ende der 1930er Jahre statt. Erste Studien zeigen, dass eine retrospektive Forschung wertvolle Rückschlüsse auf die Entwicklung des deutsch-amerikanischen Wald- und Naturverständnisses ermöglicht eine in heutiger Zeit noch weitgehend unbeachtete, dafür aber umso wichtigere Komponente der Umweltwahrnehmung. Gleichzeitig ist die besondere Bedeutung eines nachhaltigen Ressourcenmanagement aufzuzeigen. Folgende wissenschaftliche Fragen lassen sich ableiten: - Sozial- und mentalitätsgeschichtlich: In welcher Form und in welchem Maße wirkten sich Erfahrungen erlebter Ressourcenknappheit der Auswanderer auf Reaktionen auf die sich im 19. Jahrhundert zunehmend verschlechternde Waldressourcenqualität in den USA aus ? - Umweltgeschichtlich: Ist bereits im 18. und 19. Jahrhundert eine dezidierte Umweltwahrnehmung im deutsch-amerikanischen Auswanderungsmilieu festzustellen ? - Forstgeschichtlich: Inwiefern trägt eine von außerhalb der Staatsgrenzen erfolgte kritische Betrachtung sowohl nordamerikanischer als auch deutscher Waldbewirtschaftung dazu bei, auf beiden Seiten forsthistorische Aussagen des 19. und 20. Jahrhunderts zu relativieren ? - Ressourcenpolitisch: Welche Ansatzpunkte liefert eine zeitnähere und räumlich verlagerte Untersuchung der Ressourcenproblematik in den USA, um die heutige Gesellschaft und Politik für einen nachhaltigen Umgang mit ihren Lebensressourcen zu sensibilisieren ?

Forschergruppe (FOR) 2401: Optimierungsbasierte Multiskalenregelung motorischer Niedertemperatur-Brennverfahren, Forschergruppe FOR 2401: Optimierungsbasierte Multiskalenregelung motorischer Niedertemperatur-Brennverfahren

Die ökonomische und ökologische Energiebereitstellung stellt eine zentrale gesellschaftliche Herausforderung dar. Diese wird durch die steigenden Umweltbelastungen bei gleichzeitig wachsendem weltweitem Energiebedarf und zunehmender Ressourcenverknappung bedingt. Für mobile Antriebe nimmt insbesondere die Verminderung des bei der motorischen Verbrennung entstehenden Treibhausgases CO2 sowie der Schadstoffemissionen ein wichtiges Ziel ein. Dies sind zum Beispiel Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (uHC) und Ruß, die erheblich zur städtischen und regionalen Luftverschmutzung beitragen. Zur Realisierung von hohen Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigen Schadstoffemissionen untersucht die FOR2401 die zukunftsträchtige Niedertemperaturverbrennung (NTV). Die NTV kann sowohl auf Ottomotoren (Gasoline Controlled Auto Ignition, GCAI) als auch auf Dieselmotoren (Premiexed Charge Compression Igniton) angewendet werden und zeichnet sich als ein Brennverfahren aus, welches das Potential bietet, bereits innermotorisch die Emissionen deutlich zu reduzieren. Die Komplexität der Prozessführung ist einer der wesentlichen Gründe, welcher die technische Anwendung der NTV aktuell verhindert. Der Ablauf der NTV wird maßgeblich von lokalen thermodynamischen Zuständen und strömungsmechanischen Effekten bestimmt. Die Zeitskalen der hierbei auftretenden Abläufe sind kleiner als die des Verbrennungszyklus und können deshalb nicht mit einer dem Stand der Forschung entsprechenden zyklusbasierten Regelung beeinflusst werden. Um eine hinsichtlich Stabilität, Wirkungsgrad und Schadstoffemissionen verbesserte Prozessführung zu ermöglichen, werden im Rahmen der Forschergruppe Multiskalenregelungskonzepte untersucht, welche Neuland darstellen. Zur erfolgreichen Realisierung der Multiskalenregelung müssen grundlegende Forschungsfragen aus den Disziplinen Chemie, Verbrennungstechnik, Motorenforschung, Regelungstechnik und Numerik geklärt werden. Aus diesem Grund setzt die Forschergruppe auf einen stark vernetzten, interdisziplinären Ansatz. Innerhalb der FOR2401 soll ein detailliertes physikalisch-chemisches Prozessverständnis der NTV und der zugehörigen Beeinflussungsmöglichkeiten entwickelt werden, wodurch eine Beschreibung in Form von mathematischen Modellen ermöglicht wird. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden maßgeschneiderte regelungstechnische Methoden entwickelt, die auf Echtzeitoptimierung basieren und die Kontrolle auf einer kleineren als der aktuell möglichen Zeitskala erlauben. Die Forschung erfolgt im engen Schulterschluss zwischen Natur- und Ingenieurswissenschaftler/innen der Universität Bielefeld, der Universität Freiburg und der RWTH Aachen University.

Energieprobleme des 21. Jahrhunderts: Globale Erwärmung und knappe Ressourcen

In diesem Forschungsprojekt sollen zwei gegenläufige Aspekte der zukünftigen Entwicklungen auf den Energiemärkten untersucht werden: Energieknappheit momentan (Energiearmut charakteristisch für den Großteil der Weltbevölkerung) und vor allem in der Zukunft durch das einerseits rasante Bedarfswachstum (vor allem in China, Indien und anderen Schwellenländern) und andererseits der begrenzten Ressourcen an fossiler Energie. Globale Erwärmung und andere externe Effekte durch die Verwendung fossiler Energieträger. Daher sind aus umweltpolitischer Sicht eigentlich zu viele fossile Energieträger vorhanden. So unterschiedlich die beiden Probleme scheinen, deren Lösung ist durch einen gemeinsamen Nenner charakterisiert: ein relativ schneller Übergang zu alternativer und erneuerbarer Energie. In dieser Studie soll dieser Übergang aus unterschiedlichen Gesichtspunkten und auch mit interdisziplinären Ansätzen analysiert werden. Eine Fragestellung ist die; ob Preis- oder Mengeninstrumente (wie Zertifikate) geeigneter sind CO2-Emissionen zu reduzieren. Ein anderer Aspekt ist der der Gestaltung von Anreizen für die Bereitstellung von erneuerbarer Energie. Dabei sollen auch auf mögliche Skalenerträge berücksichtigt werden, wie sie auch im Vorschlag Desertic (Solarstrom aus der Sahara) implizit zum Ausdruck kommen. Dieses exemplarische Projekt unterstreicht auch noch andere wichtige Aspekte wie die einer geopolitischen Dimension und das Problem, dass sich Regierungen nicht binden können, die versprochenen Anreize zu streichen. Weitere Vorhaben sind die Analyse der Konkurrenz von Biotreibstoffen mit Lebensmitteln um landwirtschaftlich nutzbare Flächen und die strategische Wahl der russischen Erdölförderung (Angebotsdynamik, der russische 'Oil Peak, Konkurrenz mit Erdgas, Energieeffizienz und damit verbunden das Problem lokal niedriger Preise und der Übergang zu erneuerbarer Energie). Zur Analyse wird eine breite Palette von Methoden wie Gleichgewichtsmodelle, dynamische Optimierung und Spiele (deterministisch und stochastisch), Anreizmechanismen, Ansätze der Neuen Politischen Ökonomie, etc. zur Anwendung kommen.

Einsatz von regional erzeugten Wasserlinsen als innovatives und nachhaltiges Eiweißfuttermittel in einer stark N- und P-reduzierten Phasenfütterung von Geflügel

Zielsetzung: Die Tierernährung muss sich heute verschiedenen Herausforderungen stellen. Hierzu zählt eine schnell wachsende Weltbevölkerung und daraus resultierend ein steigender Bedarf an proteinhaltigen Lebens- und Futtermitteln. Ressourcenknappheit und Konkurrenz hinsichtlich Ackerflächen und Wasser gewinnen daher bei der Erzeugung von Futtermitteln eine stetig wachsende Bedeutung. Darüber hinaus sind Umweltwirkungen im Rahmen der Futtermittelproduktion, wie Nährstoffeintrag und Entstehung von klimarelevanten Gasen, verstärkt in den gesellschaftspolitischen Fokus gerückt und machen die Erschließung neuer und nachhaltig erzeugter Futtermittel erforderlich. Eine potentielle Alternative zu den herkömmlichen importierten Proteinfuttermitteln wie Sojaextraktionsschrot stellen Wasserlinsen dar. Sie bieten verschiedene Vorzüge, die für die Verwendung als Futtermittel sprechen. Hierzu zählt eine hohe Flächenproduktivität mit der sich fünf- bis zehnmal höhere Proteinerträge pro Fläche und Jahr als mit Sojapflanzen generieren lassen. Dabei können Wasserlinsen regional in hydroponischen Systemen kultiviert werden und konkurrieren folglich nicht mit anderen Nutzpflanzen um fruchtbares Ackerland. Verglichen mit konventionellen Anbaumethoden, bei denen ein Großteil des Wassers im Boden versickert, kann der Wasserverbrauch in den geschlossenen hydroponischen Systemen um bis zu 90 % reduziert werden. Da mit dem Wasser auch die nicht absorbierten Nährstoffe rezykliert werden, lassen sich zugleich Nährstoffauswaschung in die Umwelt vermeiden. Der hydroponische Anbau von Wasserlinsen kann dabei unabhängig von äußeren Klimabedingungen betrieben werden, so dass eine flexible Standortwahl z. B. in viehintensiven Regionen möglich ist.

Ressourcenschonendes Bewässerungs- und Stickstoffdüngungsmanagement für Kartoffel und Winterweizen

Zielsetzung: Im Zuge des Klimawandels, insbesondere durch einen steigenden Verdunstungsanspruch bei gleichzeitig stagnierenden Niederschlagsmengen, steigen die Anforderungen der Landwirtschaft an Wasserressourcen für die Feldberegnung. Diese stoßen aber regional auf Einschränkungen, da das nachhaltig verfügbare Bewässerungswasser begrenzt ist und konkurrierende Nutzungsansprüche bestehen. Dadurch können optimale Wassergehalte im Boden für das Pflanzenwachstum nicht durchgehend gewährleistet werden. Aus diesem Grund sollte sich die mengenmäßige und zeitliche Verteilung der Bewässerungsgaben am zu erwartenden Ertragseffekt orientieren. Ziel ist es, ineffiziente Wassergaben, also solche ohne relevanten Mehrertrag oder ohne Beitrag zur Produktqualität, zu vermeiden. Ein enger Zusammenhang besteht zudem zwischen der Wasserversorgung, der Ertragsbildung und der Stickstoffnutzungseffizienz. Eine bedarfsgerechte Bewässerung steigert nicht nur die Effizienz der Stickstoffnutzung, sondern ermöglicht auch, das Wasserangebot bei der schlagbezogenen Abschätzung des Ertragspotenzials zu berücksichtigen. Auf diese Weise wird eine gezieltere Düngung möglich, wodurch Emissionen reaktiver Stickstoffverbindungen vermieden werden können. Zur Entscheidungsunterstützung im Bereich der Beregnungssteuerung werden derzeit verschiedene methodische Ansätze genutzt, darunter Messungen des Wasserzustands in Boden und Pflanze sowie wasserhaushaltsbasierte Berechnungen. Diese Verfahren sind jedoch in der Praxis oft zu aufwändig, insbesondere bei einer einzelschlagbasierten Anwendung. Fernerkundliche Messverfahren bieten hier Vorteile, da sie leichter anwendbar sind, schlagbezogen repräsentativere Daten liefern und dadurch in der landwirtschaftlichen Beratungspraxis auf größere Akzeptanz stoßen können. Die bislang dominierenden Wasserhaushaltsberechnungen berücksichtigen allerdings keine Rückkopplungseffekte auf das Pflanzenwachstum und sind daher nicht in der Lage, mögliche Ertragswirkungen zu quantifizieren. Ein vielversprechender Ansatz ist die Nutzung gekoppelter Pflanzenwachstums- und Bodenwasserhaushaltsmodelle. Diese Modelle können Ertragseffekte in Abhängigkeit von Wasserverfügbarkeit besser abbilden, vorausgesetzt, es stehen hinreichend genaue Modelle zur Ertragsbildung der betreffenden Kulturen sowie präzise Felddaten für die Modellkalibrierung zur Verfügung. Ziel des Vorhabens ist es, ein Entscheidungsunterstützungssystem zur Optimierung von Bewässerung und Stickstoffdüngung für die Kulturen Kartoffel und Winterweizen zu entwickeln und in die landwirtschaftliche Beratungsplattform ISIP (Informationssystem Integrierte Pflanzenproduktion) zu integrieren. Für Winterweizen kann dabei teilweise schon auf bestehenden Ansätzen aufgebaut werden. Auf Basis von Feldversuchen sollen Methoden und Modelle entwickelt oder weiterentwickelt werden, um, differenziert nach lokalem Boden- und Wetterregime, funktionale Zusammenhänge zwischen Bewässerungsmenge und -zeitpunkt sowie Ertragsbildung zu erfassen. Hieraus erfolgt dann die Entwicklung optimierter Düngungs- und Bewässerungsstrategien, wobei auch die Allokation knapper Ressourcen innerhalb der Fruchtfolge des Betriebs berücksichtigt wird. Nach der Implementierung soll das Entscheidungsunterstützungssystem in der Beratungspraxis etabliert und evaluiert werden.

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