Forschen für eine nachhaltige Primärproduktion
Das Forschungspogramm widmet sich der standortangepassten, nachhaltigen Intensivierung im Bereich der primären landwirtschaftlichen Erzeugung bis hin zur Produktgewinnung.
Unsere Forschung reicht von umfangreicher Online-Datenerfassung über die Modellierung bis hin zur Prozessregelung. Technologische und verfahrenstechnische Forschungsaufgaben umfassen u. a. sensorgestützte Technologien für Precision Farming und Precision Horticulture, die Modellierung von Emissionen und des Mikroklimas natürlich belüfteter Stallsysteme sowie Haltungsumwelt-Tierwohl-Interaktion. Die Systembewertung analysiert Wirkzusammenhänge und Effekte in Bezug auf Umwelt und Ökonomie mit den Schwerpunkten Stickstoff, Treibhausgase und Wasser.
Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der Entwicklung und Anwendung von Sensoren für die Zustandserfassung bei Böden, Pflanzen und Tieren. Informationen über Nährstoffversorgung, Pflanzenwachstum, Krankheitsdruck, klimatische Bedingungen, Wasserbedarf, Atemfrequenz, Hitzestress, Fruchtreife oder andere Systemparameter können so erfasst werden. In-situ gewonnene Informationen fließen ein in die Entwicklung komplexer physiologischer und physikalischer Modelle, die Online-Analytik ist ein wesentliches Element einer individuellen und flexiblen Prozesssteuerung.
Präzisionspflanzenbau
Für die Bioökonomie ist der Pflanzenbau von zentraler Bedeutung: pflanzliche Biomasse ist nicht nur Nahrungs- und Futtermittel, sondern auch Grundlage für biobasierte Stoffe und Energie.
Die globalen Nachhaltigkeitsziele formulieren die aktuellen Herausforderungen für den Präzisionspflanzenbau: Es geht darum, die Produktivität zu erhöhen und dabei die natürlichen Ressourcen nachhaltig zu nutzen, Biodiversität, Ökosysteme, Bodenfruchtbarkeit und natürliche Habitate zu erhalten, den Einfluss von invasiven Arten zu reduzieren sowie ein umweltgerechtes Management von Chemikalien zu gewährleisten.
Wir arbeiten daher an Lösungen für ein sensorgestütztes lokales Ressourcenmanagement im Präzisionsackerbau und im Präzisionsgartenbau. Ziel unserer Forschung ist es, die Effizienz in der Pflanzenproduktion zu erhöhen, insbesondere durch adaptive Prozesssteuerung und Entwicklung technischer Lösungen für eine individualisierte Pflanzenproduktion, und so den Ressourcenverbrauch, Mitteleinsatz und die Emissionen zu reduzieren.
Innovative Sensortechnologien eröffnen dabei neue Möglichkeiten im Bereich der Erfassung (Informations- und Kommunikationstechnik, Telemetrie und Robotik), Verarbeitung (Big Data) und Analyse von Daten (Genomik, Phänomik und Bioinformatik). Sie sind grundlegende Tools im digitalen Transformationsprozess der Landwirtschaft. Die gewonnenen Informationen fließen in die Entwicklung komplexer physiologischer und physikalischer Modelle ein, die eine präzise Steuerung der Produktionsprozesse im Sinne einer nachhaltigen Intensivierung ermöglichen.
Tierhaltung
Konzepte der Nutztierhaltung sollen die drei Säulen der Nachhaltigkeit Umwelt, Soziales und Ökonomie integrieren. Dies findet teilweise im Spannungsfeld von Interessenkonflikten statt. Während in der Gesellschaft der Wunsch nach mehr Tierwohl und mehr Umweltschutz wächst, müssen gleichzeitig die ökonomischen Überlebensnotwendigkeiten der Landwirte berücksichtigt werden, damit innovative Verfahren Eingang in die Praxis finden können.
Wir richten deshalb unsere anwendungsorientierte Grundlagenforschung in der Tierhaltung auf die Verbesserung von Tierwohl, Haltungsumwelt, Tier- und Umweltschutz sowie Wettbewerbsfähigkeit aus. Unsere Ziele sind: objektive Tierwohlstandards, Konzepte zur Lösung von Umweltkonflikten, transparente Tierhaltung, Akzeptanz beim Verbraucher und regionale Wertschöpfung.
Zu allen Mitarbeiter*innen des Programms Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung
Aktuelles
Forschungsprojekte
-
Große Teile landwirtschaftlicher Nutzflächen in West- und Nordafrika sind stark degradiert und leiden unter Wasserknappheit, geringer Bodenfruchtbarkeit sowie Krankheiten und Schädlingen in den Pflanzenbeständen. Zu den …
Beginn:
Ende:
01.09.2020
31.08.2025
Förderung:
Europäische Union (EU)
-
Ein gezielter Pflanzenschutzmitteleinsatz nach Bedarf entsprechend des Schaderregerauftretens setzt ein sensorgestütztes Monitoring der Kulturpflanzenfelder voraus. Im Projekt sollen sensorgestützte Verfahren entwickelt …
Beginn:
Ende:
01.05.2020
30.04.2022
Förderung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
-
Ziel des Netzwerks ist die Entwicklung praxistauglicher Lösungen und die Implementierung digitaler, optischer Technologien in landwirtschaftliche Prozesse von der Saat bis zum (vor)verarbeiteten Produkt. Die landwirtscha…
Beginn:
Ende:
01.01.2020
30.06.2021
Förderung:
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
-
SMART4ALL baut Kapazitäten unter den europäischen Stakeholdern auf durch die Entwicklung von selbständigen, grenzüberschreitenden Experimenten die Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie erm…
Beginn:
Ende:
01.01.2020
31.12.2023
Förderung:
Europäische Union (EU)
-
Ziel des Verbundvorhabens ist es ein modularisiertes mobiles System zu entwickeln, welches ein erstes raum-zeitlich hochaufgelöstes Bestandsmonitoring (4D) von Insektenpopulationen im Obstbau ermöglicht, um darauf aufbau…
Beginn:
Ende:
01.01.2020
31.12.2022
Förderung:
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
Alle Projekte aus dem Forschungsprogramm Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung
Publikationen aus dem Programm
- Kaiser, K.; Schneider, T.; Küster, M.; Dietze, E.; Fülling, A.; Heinrich, S.; Kappler, C.; Nelle, O.; Schult, M.; Theuerkauf, M.; Vogel, S.; de Boer, A.; Börner, A.; Preusser, F.; Schwabe, M.; Ulrich, J.; Wirner, M.; Bens, O. (2020): Palaeosols and their cover sediments of a glacial landscape in northern central Europe: spatial distribution, pedostratigraphy and evidence on landscape evolution. Catena. (193): p. 0. Online: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0341816220301971 1.0
- Erler, A.; Riebe, D.; Beitz, T.; Löhmannsröben, H.; Gebbers, R. (2020): Soil Nutrient Detection for Precision Agriculture Using Handheld Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Multivariate Regression Methods (PLSR, Lasso and GPR). Sensors. (418): p. 1-17. Online: https://doi.org/10.3390/s20020418 1.0
- Nosek, S.; Kluková, Z.; Jakubcová, M.; Yi, Q.; Janke, D.; Demeyer, P.; Janour, Z. (2020): The impact of atmospheric boundary layer, opening configuration and presence of animals on the ventilation of a cattle barn. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. (June 2020): p. 104185. Online: https://doi.org/10.1016/j.jweia.2020.104185 1.0
- Yi, Q.; Zhang, G.; Li, H.; Wang, X.; Janke, D.; Amon, B.; Hempel, S.; Amon, T. (2020): Estimation of opening discharge coefficient of naturally ventilated dairy buildings by response surface methodology. Computers and Electronics in Agriculture. (Februar 2020): p. 105224. Online: https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105224 1.0
- Hempel, S.; Adolphs, J.; Landwehr, N.; Janke, D.; Amon, T. (2020): How the selection of training data and modeling approach affects the estimation of ammonia emissions from a naturally ventilated dairy barn - Classical statistics versus machine learning. Sustainability. (3): p. 1030. Online: https://doi.org/10.3390/su12031030 1.0
- Hempel, S.; Willink, D.; Janke, D.; Ammon, C.; Amon, B.; Amon, T. (2020): Methane emission characteristics of naturally ventilated cattle buildings. Sustainability. (10): p. 4314. Online: https://www.mdpi.com/2071-1050/12/10/4314 1.0
- Al Afif, R.; Wendland, M.; Amon, T.; Pfeifer, C. (2020): Supercritical carbon dioxide enhanced pre-treatment of cotton stalks for methane production. Energy. (1 March 2020): p. 116903-116903. Online: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.116903 1.0
- Shamshiri, R.; Bojic, I.; van Henten, E.; Balasundram, S.; Dworak, V.; Sultan, M.; Weltzien, C. (2020): Model-based Evaluation of Greenhouse Microclimate using IoT-Sensor Data Fusion for Energy Efficient Crop Production. Journal of Cleaner Production. (263): p. 1-17. Online: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121303 1.0
- Yadegari, M.; Shamshiri, R.; Shariff, A.; Balasundram, S.; Mahns, B. (2020): Using SPOT-7 for Nitrogen Fertilizer Management in Oil Palm. Agriculture. : p. 1-17. Online: https://www.mdpi.com/2077-0472/10/4/133/htm 1.0
- Thomas, C.; Idler, C.; Ammon, C.; Amon, T. (2020): Effects of the C/N ratio and moisture content on the survival of ESBL-producing Escherichia coli during chicken manure composting. Waste Management. (15 March 2020): p. 110-118. Online: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.01.031 Share Link for free access before March 28, 2020: https://authors.elsevier.com/a/1aXWa,LlFP9xTk 1.0
Alle Publikationen aus dem Forschungsprogramm Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung