Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften Universität Kassel Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften

 



Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe
Department of Grassland Science  and Renewable Plant Resources

 
 
Forschung
 Abgeschlossene Forschungsprojekte
 Abgeschlossene Diplomarbeiten/ MSc/ BSc
 Forschungsschwerpunkt Bioenergie
 Umweltprofil Uni Kassel
 Ehemaliges FG Acker- u. Pflanzenbau
   
Abgeschlossene Forschungsprojekte

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

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

  3. Standorspezifische Grünlandansaaten

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

  5. 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")

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

  7. Management von Biotopverbundflächen in Mittelgebirgslandschaften

  8. Grundwasserschonender Rapsanbau durch ein neues Anbau- und Ernteverfahren

  9. Etablierung, Bestandesentwicklung und Futterwerte verschiedener Leguminosen/Gras-Gemenge - Schwerpunkt Bildanalyse.
  10. Erprobung neuer nicht destruktiver Methoden (feldspektroskopische Messungen) zur Bestimmung des optimalen Erntezeitpunktes von Energiepflanzen für die Biomassevergärung.
  11. Auswirkungen des Feldfuttermanagements auf den Bruterfolg der Feldlerche (Alauda arvensis)
  12. Entwicklungsperspektiven fr nachhaltige 100%-Erneuerbare-Energie-Regionen in Deutschland (100%-EE-Regionen).

1. 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:

Ansprechpartnerin: Sara Gottardi


2. Etablierung, Bestandesentwicklung und Futterwerte verschiedener Leguminosen/Gras-Gemenge
 
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.


Zeitraum: 2005-2008
Ansprechpartnerin: Sonja Biewer


3. 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:
4. 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

5. 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

6. Einsatz der mechanischen Entwässerung von feuchtkonservierten Energiepflanzen (Ganzpflanzensilagen) mit dem Ziel Brennstoff bereitzustellen   
 Ansprechpartner: Jürgen Reulein


7. Management von Biotopverbundflächen in Mittelgebirgslandschaften- Finanzierung: Bundesamt für Naturschutz
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

8. Grundwasserschonender Rapsanbau durch ein neues Anbau- und  Ernteverfahren - Gefördert durch das NLWKN
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  Editor: Frank HensgenMeike Benzenberg
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