Die Landwirtschaft der Zukunft steht vor großen Herausforderungen: Klimawandel, Ressourcenknappheit und der Bedarf an nachhaltigen Produktionsmethoden erfordern innovative Lösungen. Besonders im Weinbau, einer traditionsreichen Branche, die stark von Umweltbedingungen abhängt, bieten neue Technologien enorme Chancen.

Böden zählen zu unseren wichtigsten Lebensgrundlagen und erfüllen für Mensch und Umwelt vielfältige Funktionen: Sie sind die zentrale Ressource für die landwirtschaftliche Produktion. Als Kohlenstoffspeicher sind Böden unverzichtbar für den Klimaschutz. Sie filtern und speichern Wasser und sind ein Hotspot der Biodiversität. Böden sind jedoch auch eine stark beanspruchte und nur in langen Zeiträumen erneuerbare Ressource. Der Erhalt und der Schutz dieses komplexen Ökosystems ist daher zu einem elementaren Baustein internationaler Nachhaltigkeitsstrategien geworden.

Proteine sind neben Fetten und Kohlenhydraten die Hauptnährstoffe, die der menschliche Körper braucht. Die Eiweiße dienen als Baustoff für Zellen und Gewebe, können Knochen und Gewebe reparieren oder steuern als Enzym Stoffwechselvorgänge im Körper. Forschende sind daher seit Jahren bestrebt, Proteine am Computer nachzubauen und mit besseren Eigenschaften zu versehen. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) hat nun eine neue Methode entwickelt, um Proteine zu designen. 

In der konventionellen Landwirtschaft gehört der Einsatz von Düngemitteln zur täglich Praxis. Sie versorgen Pflanzen mit Nährstoffen und sorgen für gute Erträge. Den exakten Bedarf an Dünger für eine Pflanze abzuschätzen, ist schwer möglich, wodurch mehr Chemikalien in die Umwelt gelangen als nötig. Hier setzt das Pilotprojekt 5G-PreCiSe an.

Ob Weizen, Tomate oder Erdbeere: Bei der Züchtung von Nutzpflanzen war bisher der Ertrag ein wichtiges Kriterium. Durch die gezielte Züchtung ging jedoch nicht nur die genetische Vielfalt verloren. Auch Merkmale, die Pflanzen vor Hitze, Trockenheit oder Kälte schützen, blieben auf der Strecke. Der Genpool von Wildpflanzen und älteren Sorten rückt daher zunehmend in den Fokus der Forschung. So auch am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).