Boden ist eine lebenswichtige Ressource, aber zunehmend bedroht. Nach Angaben des Europäischen Boden-observatoriums (EUSO) sind allein in Deutschland rund 76 % der Böden geschädigt. Bodendegradation hat viele Gründe: Erosion, intensive Landwirtschaft, Monokulturen, chemische Düngemittel, Pestizide und Urbanisierung haben dazu beigetragen, das Gleichgewicht im Boden aus dem Takt zu bringen – mit gravierenden Folgen für Landwirtschaft, Klima und Natur.
Auf landwirtschaftlichen Flächen Nahrungsmittel produzieren und gleichzeitig Strom erzeugen – dieses Konzept ist nicht neu. Sogenannte Agri-Photovoltaik-Anlagen (Agri-PV-Anlage) werden bundesweit bereits an verschiedenen Orten getestet.
Zwischenfrüchte wie Ackersenf oder Leguminosen sind für die Landwirtschaft kleine Multitalente: Sie dienen als Tierfutter oder verbleiben als Gründüngung auf dem Acker, um den Boden für die nächste Hauptfrucht fit zu machen oder zu verbessern. Auf diese Weise werden Pflanzen mit Nährstoffen versorgt, die Humusbildung gefördert, Wasser-, Nährstoff- und Kohlenstoffhaushalt im Boden stabilisiert und Erosionen verhindert. Ihr Potenzial als Schadstoffentferner wurde bisher aber unterschätzt.
Düngemengen werden häufig noch anhand veralteter Bodenkarten ermittelt oder einfach nur geschätzt. Diese Angaben sind jedoch zu ungenau und führen zu fehlerhaften Berechnungen des Düngebedarfs. Die Folge: Pflanzen erhalten entweder zu viel oder zu wenig Nährstoffe, was wiederum zu Lasten von Ertrag, Bodenqualität und Umwelt geht. Hier setzt das Projekt BoDi – Bodensensorbasiert optimiertes Düngungsmanagement als interoperable landwirtschaftliche Dienstleistung an.
Wetterextreme wie Hitze, Trockenheit oder Starkregen setzen den Weinanbau zunehmend unter Druck. Ein großes Problem für Winzer ist die Bodenerosion. Davon betroffen ist vor allem der Weinanbau in Hanglagen wie an Mosel, Rhein oder Elbe. Durch Wind und Regen wird Boden abgetragen oder weggespült und damit den Reben buchstäblich die Grundlage für das Wachstum entzogen.
Feldroboter, die Unkraut jäten, kranke Pflanzen aufspüren oder bewässern, unterstützen schon heute Landwirtinnen und Landwirte vielerorts bei ihrer Arbeit. Mit Polybot haben Tübinger Forschende einen KI-gestützten Erntehelfer entwickelt, der auch sogenannte kleinteilige Anbauformen – wie den Gemüseanbau – wirtschaftlich machen kann. Nun muss sich der Tübinger Ernteroboter in einem Praxistest bewähren. Bei der siebenmonatigen Validierung wird das Projekt von der Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND mit knapp 220.000 Euro unterstützt.
Weltweit sind mehrere hundert Pilzerkrankungen bekannt, die Kulturpflanzen wie Mais, Kohl, Rüben, Raps oder Reis befallen. Schätzungen zufolge verursachen sie jährlich Ernteausfälle von 20 bis 40 %. Die Schadpilze benutzen komplexe Kommunikationskanäle, um in ihre pflanzlichen Wirte einzudringen. Wie dieser Angriff gelingt und wie er sich verhindern lässt, untersucht das Projekt exRNA an der Hochschule Darmstadt, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird.
Leguminosen, Algen, Pilze und Insekten sowie Proteine, die durch zellbasierte oder fermentative Verfahren gewonnen wurden, sind eine wichtige Rohstoffquelle für eine gesunde, umweltbewusste und nachhaltige Ernährungsweise. Mit Blick auf eine wachsende Bevölkerung und knapper werdende Ressourcen infolge des Klimawandels gewinnen diese alternativen Eiweißquellen zunehmend an Bedeutung. Eine aktuelle Studie beleuchtet nun erstmals, wie das Wirtschaftswachstum in Deutschland davon profitieren könnte.
Die Landwirtschaft in Deutschland und der Europäischen Union steht aufgrund der Auswirkungen der Klimakrise, geopolitischer Konflikte, Abhängigkeiten von importierten Ressourcen und globalen Lieferketten vor erheblichen Herausforderungen. Gleichzeitig trägt sie dazu bei, dass die planetaren Belastungsgrenzen überschritten werden. Deshalb erarbeitet das Forschungsprojekt SUSKULT seit 2019 alternative Produktionswege für Nahrungsmittel.