Abgeschlossene Forschungsprojekte

DAAD: Forschungsstipendium für Doktoranden und Nachwuchswissenschaftler - Energetische Auswertung des Laubs von Straßenbäumen

Die  Promotion  konzentriert  sich  auf  die energetische Verwertung des Laubs von Straßenbäumen u.a. mittels des IFBB Verfahrens.  Dabei  werden Untersuchungen  zum optimalen  Sammlungsverfahren  der frischen Biomasse  und  deren  primäre Reinigung  durchgeführt,  so  dass  die  groben  Partikel (Feinstaub,  Sand  und  andere) aus der Lauboberfläche den energetischen Verwertungsprozess nicht erschweren und nicht in der energetischen Konversionsanlage landen.  

Die Promotion strebt an, sowohl den ökologischen als auch den ökonomischen Wert des Herbstlaubs durch die IFBB-Technologie zu erhöhen. Dabei wird auf folgende Fragen eingegangen: 

1.  Wie kann das Laub für die IFBB-Technologie optimal gesammelt, gereinigt und gelagert werden? 

2.  Wie hoch ist die Schwermetallbelastung des Baumlaubs an den Straßen mit unterschiedlicher Verkehrsdichte? 

3.  Welche  Unterschiede  zwischen  den  Konditionierungstemperaturen  (40°C,  60°C,  80°C)  sind vorhanden und wie stellen sich die Massenflüsse der Stoffe in Abhängigkeit der Temperatur dar?  

4.  Wie stellt sich der gesamte Energiewert des Laubs durch das IFBB-Verfahren im Vergleich zur Direktverbrennung dar und wie hoch ist der ökonomische, als auch ökologische Wert (CO2 -Einsparung) gegenüber der Kompostierung? 

DBU: Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial – ein Explorationsvorhaben im Biosphärenreservat Rhön

Die Hohe Rhön zeichnet sich neben ausgedehnten Hutungen auch durch landschaftsprägende gemähte Grünlandbestände aus, welche durch die seit Jahrhunderten kontinuierlich durchgeführte extensive Mahd ohne Düngung und weitflächige Entsteinungsmaßnahmen entstanden sind. Diese Nutzung führte zur Ausbildung magerer und sehr artenreicher Bergwiesen-Ökosysteme, die eine Vielzahl stark gefährdeter oder vom Aussterben bedrohter Pflanzenarten beherbergen. Mit fast 8900 ha extensiv genutztem Grünland bildet die Rhön eine Schwerpunktregion für die Erhaltung dieses Ökosystemtyps in Mitteleuropa. Dies war einer der Gründe für die Ausweisung der Rhön als Biosphärenreservat im Jahr 1991.

Die Struktur und Biodiversität des gemähten Extensivgrünlands sind jedoch seit einigen Jahren zunehmend durch die flächige Ausbreitung der aus dem westlichen Nordamerika stammenden Stauden-Lupine (Lupinus polyphyllusLindl., Fabaceae) gefährdet. Das Eindringen dieser Art in niedrigwüchsige Borstgrasrasen und Bergwiesen führt zu fundamentalen Veränderungen der vertikalen Struktur und der funktionellen Prozesse dieses Lebensraums und entsprechend zu einer Verdrängung charakteristischer Arten. Im Folgenden ist weiterhin eine Verschlechterung der Mahdgut- und Futterqualität der Bergwiesen zu verzeichnen, da die Lupine hohe Alkaloidgehalte aufweist. Weiterhin führen ihre hohen Wassergehalte in der Biomasse rasch zu Schimmelbildung im Heu.

Teilprojekt:

Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial – ein Explorationsvorhaben im Biosphärenreservat Rhön

Gemeinsam mit den erfahrenen mittelständischen Unternehmen A.P. Bioenergietechnik (ÖKOTHERM, Hirschau, Bayern) und LMEngineering GmbH (Pöhl, Sachsen) untersucht die Professur für Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe die technische und ökonomische Machbarkeit des regionalen Brennstoffproduktion aus Lupinen-Biomasse mittels des von der Universität Kassel entwickelten IFBB Verfahrens. Hierbei konzentriert sich die Firma ÖKOTHERM auf die Erprobung und Anpassung bestehender Feuerungsanlagen. LMEngineering GmbH widmet sich der Erprobung und Anpassung bestehender Extruder hinsichtlich der Nutzung Lupinen dominierter Grünlandbestände. Darüber hinaus wird ein vorläufiges Verfahren einschließlich Silageauflösung und -dosierung, Bioextrusion, Maischung, Entwässerung und Trocknung konzipiert. Die Universität Kassel führt Stoffstromanalysen bei der Verarbeitung von Grünlandbiomassen unter Nutzung der oben genannten Techniken durch, analysiert energetische Prozessgrößen und quantifiziert die Einsparpotenziale an Treibhausgasen.

Beteiligte Wissenschaftler:

Professur für Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe (Universität Kassel)

Prof. Dr. Michael Wachendorf

Dr. Frank Hensgen

Beteiligte Firmen:

A.P.Bioenergietechnik

LMEngineering

Teilprojekt:

Ausmaß der aktuellen Verbreitung der Stauden-Lupine in der Rhön und Potentiale für die Renaturierung artenreicher Bergwiesen zur Erhaltung der Artenvielfalt – ein Explorationsvorhaben zur Regulierung eines invasiven Neophyten im Biosphärenreservat Rhön (Link)

Die Professur für Landschaftsökologie und -planung untersucht zwei Schwerpunkte:

1) Zum einen wird das Ausmaß der aktuellen Verbreitung der Stauden-Lupine in der Rhön GIS-basiert untersucht. Ziel dieser Analyse ist eine Quantifizierung der aktuellen Verbreitung von Lupinus polyphyllus in der Rhön. Dabei werden Lupinenvorkommen per Luftbildanalyse identifiziert und verbreitungsrelevante Daten in einer GIS-Datenbank zusammengestellt.

2) Zum anderen werden die Potentiale zur Renaturierung artenreicher Bergwiesen für die Erhaltung der Artenvielfalt abgeschätzt. Hierbei werden Goldhaferwiesen und Borstgrasrasen ohne und mit variierender Lupinenabundanz hinsichtlich ihrer Artenzusammensetzung, Diversität, Samenbank und Nährstoffverfügbarkeit untersucht. Es werden sowohl der Bedarf für geeignete Pflegemaßnahmen sowie potentielle Spender- und Empfängerflächen für eine Renaturierung von Bergwiesen durch die Übertragung von Mahdgut ermittelt.

Professur für Landschaftsökologie und -planung, (Justus-Liebig-Universität Gießen)

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Prof. Dr. Dr. Annette Otte

Dr. Kristin Ludewig

M.Sc. Yves Klinger

Department of Environmental and Life Sciences - Biology (Karlstad University, Sweden)

Prof. Dr. Lutz Eckstein

 

 

Verbundvorhaben: Anbau von Energiemais in Mischkultur mit Stangenbohnen Entwicklung und Optimierung des Anbausystems; TV 2: Mischkultur von Mais und Stangenbohne im ökologischen Landbau

Die Anbaufläche von Mais ist in Deutschland in den letzten Jahren 

kontinuierlich angestiegen, vor allem aufgrund seiner überragenden

Bedeutung als Rohstoff für Biogasanlagen. Der zunehmende Anbau von

Mais wird aber zunehmend als problematisch für eine nachhaltige

Landwirtschaft angesehen. Dennoch wird Mais in absehbarer Zukunft

seine herausragende Stellung im Reinanbau als Rohstoff für

Biogasanlagen beibehalten. Daher ist es notwendig, Anbausysteme und

Anbauformen zu (weiter-) zu entwickeln, durch die der Maisanbau

nachhaltiger gestaltet werden kann. Der Mischanbau von Mais mit

Bohnen, wie er v.a. in den Tropen seit langem bekannt und verbreitet

ist, könnte dazu einen Beitrag leisten. In dem Forschungsvorhaben

werden Mais und Bohnen mit unterschiedlichen Saatstärken und

Mischungsverhältnissen unter den Bedingungen des ökologischen und des

konventionellen Landbaus hinsichtlich ihrer Bestandesentwicklung, des

Biomasseertrags und des Methanertrags untersucht. Ferner werden

unterschiedliche Varianten der mechanischen Unkrautregulierung

geprüft. Der Versuch findet auf dem Versuchsgelände Neu-Eichenberg

(ökologisch) der Universität Kassel und kooperierend auf den beiden

konventionellen Standorten Tachenhausen (HfWU Nürtingen-Geislingen) und Grub (LfL Bayern) statt.

Laufzeit: 2013-2016

Gefördert durch die FNR. Weitere Informationen in der Projektdatenbank der FNR unter dem Förderkennzeichen: 22003712.

"Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial - ein Explorationsvorhaben im Biosphärenreservat Rhön"

Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial – ein Explorationsvorhaben im Biosphärenreservat Rhön

Das Biosphärenreservat Rhön befindet sich im Dreiländereck zwischen Bayern, Hessen und Thüringen und umfasst eine Fläche von 2.433 km². Die offene Kulturlandschaft bietet beste Lebensbedingungen für viele Pflanzen- und Tierarten. Durch die extensive Nutzung der Flächen haben sich unterschiedlichste Lebensräume entwickelt, die zum Beispiel das vom Aussterben bedrohte Birkhuhn beheimaten. 1991 erhielt das Gebiet die Anerkennung durch die UNESCO. Durch das Zusammenspiel zwischen Mensch und Natur soll diese einzigartige Landschaft geschützt und erhalten werden.

Dieser Artenreichtum wird jedoch durch die flächige Ausbreitung der invasiven Lupine (Lupinus polyphyllus Lindl.) gefährdet. Die aus Nordamerika stammende Pflanzenart wurde als Untersaat in Fichtenaufforstungsflächen in der Hochrhön eingesetzt. Die Ausbreitung bringt die ursprüngliche Pflanzenzusammensetzung aus dem Gleichgewicht, denn durch das Fixieren von Luftstickstoff wird der magere Rhönboden mit Nährstoffen angereichert. Zudem überwächst die Lupine die niederwüchsigen Borstgrasrasen und Goldhaferwiesen. Die Nutzung der Aufwüchse von Flächen mit hohem Lupinenanteil ist erschwert, da durch den hohen Feuchtegehalt der Pflanzen der Schnitt bei der Trocknung zur Schimmelbildung neigt. Des Weiteren stellt der hohe Alkaloidgehalt in der Tierfütterung ein Problem dar. Die thermische Nutzung durch Heuverbrennung ist aufgrund hoher Mineralstoffgehalte nicht möglich. Von einer energetischen Nutzung durch Biogasanlagen ist unter anderem aufgrund des hohen Fasergehaltes abzusehen.

Das von der Universität Kassel im Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe entwickelte IFBB-Verfahren (Integrierte Festbrennstoff- und Biogasproduktion aus Biomasse), soll eine Alternative darstellen. Das geerntete Material der extensiv genutzten Flächen wird siliert, anschließend erfolgt eine Maischung mit warmen Wasser (40°C). Durch das Abpressen mit einer Schneckenpresse wird das Material in den Presskuchen und den Presssaft getrennt. Der entstandene flüssige Anteil kann in Biogasanlagen eingesetzt werden und so mit Hilfe eines BHKW Strom und Wärme erzeugen. Der in Briketts gepresste Presskuchen weist gute Verbrennungseigenschaften auf und kann thermisch genutzt werden.

Gemeinsam mit den erfahrenen Unternehmen ÖKOTHERM (Hirschau, Bayern) und LMEngineering GmbH (Pöhl, Sachsen) untersucht die Universität Kassel die technische und ökonomische Machbarkeit des Verfahrens. Hierbei konzentriert sich die Firma ÖKOTHERM auf die Erprobung und Anpassung bestehender Feuerungsmodule hinsichtlich der Nutzung dieser stickstoffreichen Grünlandbiomassen und erweitert ihr Produktportfolio um Feuerungsmodule, die an aschereiche Grasbrennstoffe angepasst und hinsichtlich der emissionsrechtlichen Vorschriften und des technischen Verbrennungsvorgangs praxisreif erprobt sind. LMEngineering GmbH widmet sich der Erprobung und Anpassung bestehender Extruder hinsichtlich der Nutzung Lupinen dominierter Grünlandbestände. Darüber hinaus wird ein vorläufiges Verfahren einschließlich Silageauflösung und -dosierung, Bioextrusion, Maischung, Entwässerung und Trocknung konzipiert. Die Universität Kassel führt Stoffstromanalysen bei der Verarbeitung von Grünlandbiomassen unter Nutzung der oben genannten Techniken durch, analysiert energetische Prozessgrößen und quantifiziert die Einsparpotenziale an Treibhausgasen.

Die Durchführung des Projekts erfolgt in enger Abstimmung mit dem ebenfalls durch die die DBU finanzierten Vorhaben „Ausmaß der aktuellen Verbreitung der Stauden-Lupine in der Rhön und Potentiale für die Renaturierung artenreicher Bergwiesen zur Erhaltung der Artenvielfalt – ein Explorationsvorhaben zur Regulierung eines invasiven Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial des Biosphärenreservates Rhön“ von Prof. Dr. Dr. Annette Otte (Universität Gießen).

Ansprechpartner Universität Kassel:

Dr. Frank Hensgen

Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe

Universität Kassel

Steinstraße 19

37213 Witzenhausen

E-mail: hensgen@uni-kassel.de

www.agrar.uni-kassel.de/agrar/gnr

fon: 05542 98 1245

 

 

DFG - Graduiertenkolleg: Steuerung von Humus- und Nährstoffhaushalt in der ökologischen Landwirtschaft

Graduiertenkolleg 1397 - Steuerung von Humus- und Nährstoffhaushalt in der ökologischen Landwirtschaft, Teilprojekt A2: Störungsfreie Erfassung struktureller und funktionaler Bestandsparameter in heterogenen Weidesystemen.

Link zur DFG

ProLoc - Verbundvorhaben:

ProLoc

Verbundvorhaben: Erfassung von Klon-Standort-Wechselwirkungen bei Pappel und Weide auf landwirtschaftlichen Standorten in kurzen Umtriebszeiten - ProLoc (Ertrags - Programm - Locus) - Projektphase II ; Arbeitspaket 1 und Arbeitspaket 2 (2012-2015). 

KURZUM II

KURZUM II - Dynamik von Boden C-Fraktionen und pflanzlicher Produktivität während der Überführung von Kurzumtriebsplantagen (KUP) in Acker- und Grünlandnutzung - Kurzumtriebsplantagenumwandlung. Fortsetzung des Forschungsvorhabens KURZUM (2013-2015/KURZUM II)

COMBINE-Gewinnung speicherbarer Bioenergie von städtischen und ländlichen Grünlandflächen in Nordwesteuropa

COMBINE-Gewinnung speicherbarer Bioenergie von städtischen und ländlichen Grünlandflächen in Nordwesteuropa

DANUBENERGY- Dezentrale Energieerzeugung aus Biomasse des Donaubeckens und weiterer Flussauen Zentraleuropas

DANUBENERGY - Dezentrale Energieerzeugung aus Biomasse des Donaubeckens und weiterer Flussauen Zentraleuropas

Climate-KIC Innovation: Mubigen Pathfinder - Preparing the business plan for a municipal bioenergy generation in Europe

The pathfinder MUBIGEN Project aims at creating a potential business model for an integrat-ed value chain, in which cities produce their own marketable and storable energy carriers and biomaterials from unused urban grass cuttings with an innovative technology. The Pathfinder activities will focus on two complementing strands: 1) A joint effort on the regional level with municipal stakeholders, plant manufacturers and academics will demonstrate the potential positive climate impact and prepare the exploitation of the business idea in two different Eu-ropean cities. 2) Detailed preparation of a European network, which transfers the business idea to other European municipalities, connects the participating regions and stakeholders and provides services for a successful implementation of the business idea. Besides these business-model related clarifications and results the pathfinder will create a strong consortium which has on board all necessary know-how to develop a self-sustaining business and exploi-tation plan in an innovation project yet to come.

BEST-Bioenergie-Regionen stärken

BEST - Bioenergie-Regionen stärken

Verbundvorhaben EVA III:

Verbundvorhaben EVA III - : TP 5. Energiebereitstellung mittels Biogas und Ethanol einschl. Koppelproduktverwertung in einem Biobetrieb ohne Vieh (ÖKOVERS) - abschließende Bewertung der 2. Anlage und Endauswertung von ÖKOVERS und KORB. 

FORURB - Towards a water and nutrient efficient forage production in peri-urban and urban livestock farming in Faisalabad, Pakistan

FORURB- Towards a water and nutrient efficient forage production in peri-urban and urban livestock farming in Faisalabad, Pakistan

A PhD Thesis in the Framework of the ICDD (International Center for Development and Decent Work)

The agriculture sector plays a fundamental role in Pakistan’s economy. It is the second largest sector, accounting for over 21 percent of national GDP. Livestock, the single largest contributor, contributes approximately 53.2 percent of the agriculture value added. Green fodder is the most valuable and cheapest source of feed for livestock. Maintaining the availability of adequate feed for livestock is crucial to smallholders who depend on animals for their livelihood. Fodder constitutes up to 70 percent of livestock inputs and is crucial to the livelihood of poor livestock-keepers. But yield and area under fodder crops is reducing due to the growing pressure of the human population, shortage of irrigation water, less and erratic rainfalls, low priorities for fodder production and imbalanced use of fertilizers. Keeping in view the constraints in fodder production, the  major objective of the study will be the improvement of production and quality of fodder to overcome the gap between fodder production and requirement and improvement in social standards of the people who depends on livestock for their livelihood. First of all, a baseline survey will be conducted in fodder growing areas of Faisalabad to collect data about socioeconomic activities and agricultural production practices of the farmers. On the basis of the survey, field experiments will be conducted to assess the water and nutrient efficiency of different fodder crops. Field experiment treatments will include three fertilizer levels (control, chemical fertilizer and animal manure) and two irrigation levels (recommended irrigation and half of the recommended irrigation). Two fodder types in each season will be evaluated in terms of yield and quality. Fodder types with good water and nutrient efficiency will be recommended for the farmers. Possible outcomes of this research are availability of good quality fodder throughout the year and, ultimately, improvement in social standards of the people.

PROGRASS

PROGRASS - Erhalt von Naturschutzgrünland durch eine dezentrale energetische Verwertung

Die Universität Kassel hat in langjähriger Forschungsarbeit eine spezielle Technik zur energetischen Verwertung von Biomassen (Produktion von Strom und Festbrennstoff) entwickelt, die sich besonders auch für ältere Grünlandaufwüchse eignet.

Für die Demonstration der europaweiten Anwendbarkeit dieser Technik auf naturschutzfachlich besonders wertvolle NATURA 2000-Grünland-Habitaten, wird eine mobile Bioenergieanlage an drei verschiedenen Standorten (Deutschland, Wales, Estland) eingesetzt. Untersuchungsschwerpunkte sind sozio-ökonomische und betriebswirtschaftliche Aspekte als auch die Nachhaltigkeit in Bezug auf die Erhaltung der botanischen Vielfalt, klimarelevante Einsparpotenziale und die Stärkung regionaler Stoff- und Wertkreisläufe in abgelegenen, wirtschaftlich benachteiligten Regionen.

Ein Schwerpunkt des Projektes ist die regionale und europaweite Verbreitung von Informationen sowie die Beratung potentieller Interessenten und Anwender in Landwirtschaft, übergeordneten Institutionen und Interessensverbänden. 

Projektlaufzeit: Januar 2009 - Juni 2012

Weitere Informationen:

http://www.prograss.eu/

Räumliche und multifunktionale Wirkungsbeziehungen

Räumliche und multifunktionale Wirkungsbeziehungen zwischen Standort, Vegetation und futterwirtschaftlichen Parametern eines heterogenen Dauergrünlandbestandes.

Auf einer heterogenen und 20 ha großen Dauergrünlandfläche mit sieben Leitbodentypen wurden über einen Zeitraum von 4 Jahren in Rasterbeprobungen variierender Dichte (6,25 x 50 m) Daten der Boden- und Bestandeseigenschaften erhoben und in multivariater sowie räumlicher Analyse auf Wirkungszusammenhänge untersucht. Neben Veröffentlichungen zu ausgewählten Themen erfolgte die Auswertung im Rahmen einer Promotion.

Weitere Informationen:

Raumbezogene und multivariate Analyse der Einflussgrößen auf den Weißkleeanteil eines Dauergrünlandstandortes 

Quantitative Untersuchung des Einflusses verschiedener Standortfaktoren auf das Vorkommen von Weißklee in einem ökologisch bewirtschafteten Grünlandbestand 

 

Schwerpunkt Feldspektroskopie

Etablierung, Bestandesentwicklung und Futterwerte verschiedener Leguminosen/Gras-Gemenge - Schwerpunkt Feldspektroskopie

Das Projekt ist eingebettet in ein EU-weites Forschungsprojekt (COST 852), das sich mit der Bedeutung der Leguminosen für die Biodiversität und Leistungsfähigkeit der Futterproduktion in Europa beschäftigt. Der Anbau von Futterleguminosen spielt in der ökologischen Landwirtschaft eine zentrale Rolle. Durch die Fähigkeit der Leguminosen Stickstoff aus der Luft zu fixieren, liefern sie einen wertvollen Beitrag für die Stickstoffzufuhr in den Betriebskreislauf. Zusätzlich stellen Futterleguminosen ein sehr proteinreiches Futter dar, welches für eine leistungsorientierte Tierhaltung wichtig ist. Untersucht werden Rotklee, Weißklee, Luzerne und Hornklee mit den Mischungspartnern Deutsches Weidelgras, Knaulgras und Chicoree. Zusammenhänge zwischen Biomasseaufwuchs, Artenzusammensetzung, Stickstofffixierungsleistung, futterbaulichen Qualitätsparametern und zahlreichen Umweltbedingungen sollen dokumentiert werden.

Schwerpunkt Feldspektroskopie

Unter Feldbedingungen weist die botanische Zusammensetzung von Grünlandbeständen eine große Variationsbreite auf, die verschiedene wichtige agronomische Faktoren wie die Futterqualität und den Ertrag beeinflusst.

Kontinuierliche Erfassungen des Ertragsanteils der Leguminosen auf allen Teilflächen einer Grünlandfläche würden des Verständnis der Nährstoffdynamik erhöhen und es ermöglichen darauf aufbauend gezielte Maßnahmen zu ergreifen, um diese Flächen effizienter zu bewirtschaften. Mit Hilfe feldspektroskopischer Messungen sollen Modelle entwickelt werden, die es ermöglichen den Anteil der Leguminosen in einem Bestand kleinräumig zu erfassen. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass hierbei die Beerntung des Bestandes überflüssig würde, da lediglich die Reflexion der einfallenden Sonnenstrahlen am Bestand gemessen wird. Aus der für jeden Pflanzenbestand typischen Reflexionskurve sollen die entsprechenden Informationen abgeleitet werden und auf den Anteil der Leguminosen im Bestand geschlossen werden. Daraus könnte sich eine wesentlich schnellere Erfassung des Leguminosenanteils auf Flächen ergeben und es ermöglichen ohne großen Aufwand diese Bestimmung häufiger vorzunehmen.

Schätzung des Ertrags und der Bestandeszusammensetzung von Leguminosen/Gras-Gemengen mittels der Feldspektroskopie - Erste Ergebnisse eines Gefäßversuches 

Zeitraum: 2005-2008

Ansprechpartnerin: Sonja Biewer

Standortspezifische Grünlandansaaten

Standortspezifische Grünlandansaaten

Mit Unterstützung des Bundesprogramms für Ökologischen Landbau wurde eine Untersuchung auf einem sehr heterogenen Grünlandstandort im mitteldeutschen Hügelland 5 Jahre nach Neuansaat durchgeführt, um Hinweise für eine verbesserte Standortanpassung und damit effizientere Gestaltung von Grünlandansaaten zu bekommen. Im Jahr 2003 erfolgte die Erhebung des Arteninventars und zahlreicher Standortfaktoren an 300 Messpunkten. Zusammen mit bereits vorliegenden Daten erfolgte eine statistische und räumliche Analyse, inwieweit das Vorkommen der angesäten Arten mit der Ausprägung bestimmter Lebensbedingungen in Beziehung steht.

Begleitend zum Abschlussbericht wurden eine "Zusammenstellung der Standardmischungen in Deutschland" und "Hinweise für eine standortangepasste Ansaat von Grünlandmischungen im Ökologischen Landbau" erstellt.

weitere Informationen:

Auf diesen Internetseiten finden Sie die Ausfertigungen Online sowie zum Herunterladen. Darüber hinaus sind Links auf entsprechende Fachinstitutionen aufgelistet

SUNFUEL

Vergleich von Triticale-Sorten und einzelnen Weizen-Sorten hinsichtlich Teil- und Ganzpflanzenerträgen für die Herstellung von Biogas und Ethanol bzw. zur thermischen/stofflichen Verwertung ("SUNFUEL") - Gefördert durch das Hessische Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz (HMULF)

Regenerative Energieträger sollen sowohl für den stationären Bereich (Strom, Wärme) als auch für den mobilen Bereich (Kraftstoffe) zur Verfügung gestellt werden. Zu den gegenwärtig verfügbaren "Bio-Kraftstoffen" sollen Ethanol sowie mittelfristig die Synthesekraftstoffe aus Biomasse (SUNFUEL), kurz " FT-Diesel oder BTL" hinzukommen.

Neben Mais (Energiemais) sind auch Getreidearten mit hohen Gesamterträgen (Biogas, BTL) bzw. hohen Kornerträgen (Ethanol) geeignet. Größte Bedeutung wird hierbei der Triticale zukommen, die durch die Ganzpflanzenernte zur Vollreife mit Nachtrocknung im Feld besser geeignet und Krankheiten gegenüber resistenter ist.

Entsprechend der gegenwärtigen Verwendung von Triticale (Futtergetreide) erfolgt eine Bewertung der Sorten nur mit der Kenngröße Kornertrag, die für die Verwertung als Rohstoff für die Ethanolherstellung relevant ist. Bei der Verwertung von Triticale zur Biogasbereitung (Strom, Wärme) und zur Kraftstoffherstellung ist aber der Ertrag der Gesamtpflanze bzw. der Gesamtertrag aus Korn und Stroh maßgebend.

Während bei der Nutzung der Triticale zur Biogasbereitung eine Ganzpflanzenernte vor der Vollreife durchgeführt wird, ist für eine BTL-Herstellung je nach Bereitstellungskonzept der Gesamtertrag vor der Vollreife oder zur Vollreife wichtig.

Um neben dem verfügbaren Datenmaterial zu den Kornerträgen auch Daten zu den Ganzpflanzenerträgen zu unterschiedlichen Ernteterminen zu gewinnen, wurde im Herbst 2004 ein Feldversuch mit 16 Triticale - Sorten und 6 Weizen - Sorten angelegt, der im Sommer 2005 in Bezug auf die Ermittlung von Kenngrößen für die unterschiedlichen Verwertungsrichtungen ausgewertet wurde. Hierzu zählen sowohl Teil- als auch Ganzpflanzenerträge sowie die verwertungsrelevanten Inhaltsstoffe, die mittels erweiterter Weender-Analyse und Heizwertbestimmung ermittelt wurden.

Ansprechpartner: Sven Grebe

Management von Biotopverbundflächen in Mittelgebirgslandschaften

In dem Entwicklungs- und Erprobungsvorhaben wurde in der ersten Projektphase mit den Projektpartnern Bodenverband Werra-Meißner, Ingenieurgemeinschaft Witzenhausen (IGW) und dem Büro für Ingenieurbiologie und Landschaftsplanung (BIL) ein Konzept erarbeitet, in dem der Energiepflanzenanbau als Maßnahme ergriffen wird, um die Vernetzung von naturschutzfachlich wertvollen Flächen zu verbessern (Biotopverbund). Diese Vernetzung soll durch innovative Anbausysteme für Energiepflanzen mit Berücksichtigung von Naturschutzinteressen und durch die Schaffung von Saumstrukturen erreicht werden. Dabei wird eine ökologische Entlastung in der Fläche z.B. durch Vermeidung von Bodenerosion und Pestizideinsatz und Erhöhung der Artenvielfalt angestrebt. Die Aufwüchse von Naturschutzflächen werden ebenfalls energetisch genutzt, weshalb erwartet wird, dass insgesamt der ökonomische Aufwand für die Erhaltung von Naturschutzflächen und für die Schaffung eines Biotopverbundes sinkt. Durch die Etablierung des neuen Betriebszweiges „Energiepflanzenanbau und Energieproduktion“ soll für die Landwirtschaft in Mittelgebirgsregionen eine neue Einkommensquelle geschaffen werden. 

Ansprechpartner: Dr. Rüdiger Graß

Mechanische Entwässerung von Grünlandsilagen

Einsatz der mechanischen Entwässerung von feuchtkonservierten Energiepflanzen (Ganzpflanzensilagen) mit dem Ziel Brennstoff bereitzustellen   

weitere Informationen (PDF)

 Ansprechpartner: Jürgen Reulein  

Elbaue-Grünland

Floristische Zusammensetzung, Produktivität und Futterqualität des Elbaue-Grünlandes und Möglichkeiten seiner naturschutzdienlichen Weiterentwicklung und Einbindung in landwirtschaftliche Nutzungssysteme

Im Rahmen des Forschungsvorhabens "Elbe-Ökologie" des BMBF begann 1997 das Verbund-Forschungsprojekt "Leitbilder des Naturschutzes und deren Umsetzung mit der Landwirtschaft - Ziele, Instrumente und Kosten einer umweltschonenden und nachhaltigen Landwirtschaft in den niedersächsischen Elbtalauen".

Das hier vorgestellte Teilprojekt behandelt Fragen der Grünlandwirtschaft. Ziel ist es, die im Untersuchungsgebiet vorhandene Grünlandvegetation aus landwirtschaftlicher Sicht zu beurteilen, Möglichkeiten für die Nutzung der im UG vorkommenden Pflanzengesellschaften zu erarbeiten und zu klären, wie verschiedene Bewirtschaftungsformen sich auf die Grünlandvegetation auswirken.

Die Untersuchungen fanden während zwei Vegetationsperioden auf 64 Dauerprobeflächen statt. Standortunterschiede wurden kleinräumig während einer Vegetationsperiode untersucht.

Prognosen für eine Flächennutzung, die den Ansprüchen des Naturschutzes und der Landwirtschaft genügt, sollen ermöglicht werden. Dafür wird in Zusammenarbeit mit der Uni Hannover eine Nutzungsmatrix für Grünlandaufwuchs erstellt.

Weitere Informationen:

Teilprojekt unter: Leitbilder des Naturschutzes und deren Umsetzung mit der Landwirtschaft

Grundwasserschonender Rapsanbau

Grundwasserschonender Rapsanbau durch ein neues Anbau- und  Ernteverfahren - Gefördert durch das NLWKN

weitere Informationen (PDF)

Das Jena Experiment

Einfluss der Biodiversität auf die Ausprägung und spektrale Kalibration bioenergetischer Parameter der Glatthaferwiesenvegetation

Das Vorhaben untersucht die Beziehung zwischen Biodiversität und bioenergetischem Verwertungspotenzial anhand floristisch eindeutig definierter Bestände der Glatthaferwiesen (Arrhenathereten) und eruiert auf Basis dieses Materials den Zusammenhang zwischen spektralen Signaturen der Bestände und ausgewählter bioenergetischer Parameter.

Grundlage für die Untersuchung ist das „Jena-Experiment“ der DFG-Forschergruppe 456 „The role of biodiversity for element cycling and trophic interactions: An experimental approach in a grassland community”. Auf Basis der vorhandenen Diversitätsgradienten von bis zu 60 Arten und 4 funktionellen Gruppen werden die Einflüsse der Artenvielfalt auf die energetischen Eigenschaften quantifiziert und zugeordnet. Als Voraussetzung für eine effiziente Abschätzung der Substrateigenschaften für eine energetische Verwertung mittels anaerober Fermentation bzw. thermischer Wandlung werden spektrale Signaturen an stehenden Pflanzenbeständen, an deren Konservaten (Silage und Heu), sowie an standardisierten Laborproben erhoben. Darauf aufbauend werden Kalibrationen entwickelt und die Potenziale der Konversionsverfahren evaluiert.

Das Projekt erarbeitet damit Grundlagen für ein bestandesspezifisches Verwertungsmanagement unter Berücksichtigung der gesamten bioenergetischen Prozesskette. Die einmaligen experimentellen Voraussetzungen des Jena-Experiments mit seinen definierten Diversitätkriterien ermöglichen mit der Adaption innovativer sensorbasierter Methoden neue grundlegende Bewertungsansätze für eine bioenergetische Nutzung extensiven Grünlandes. Das Jena-Experiment wird mit den Untersuchungen zum Einfluss der Biodiversität auf das bioenergetische Verwertungspotenzial der Bestände durch eine Komponente mit hoher Anwendungsorientierung ergänzt.

weitere informationen:

http://www.the-jena-experiment.de/

Publikationen:

http://www.the-jena-experiment.de/Publications.html