Agrarwissenschaften

„KI-Modelle für die Bioökonomie müssen transparent sein“

Digitale Technologie wie erdnahe Satelliten, Flugdrohnen oder Feldroboter liefern schon heute kontinuierlich hochaufgelöste Bilder. Die Menge an Daten, die dabei entsteht, ist jedoch viel zu groß, als dass sie manuell ausgewertet werden kann. KI-Systeme hingegen können diese Datenmengen mit Leichtigkeit bewältigen. Die Entscheidungen, die KI-Modelle treffen, sind jedoch kaum nachvollziehbar. Marina Höhne, KI-Expertin und Professorin für digitale Bioökonomie, will das ändern.

Bioökonomie im All und auf der Erde

Das Weltall als Reiseziel boomt – nicht nur die großen Raumfahrtorganisationen der Welt planen Missionen zu Mond, Mars und Co., sondern auch die Privatwirtschaft erschließt sich den Weltraum immer mehr als Wirtschaftszone der Zukunft. Gleichzeitig ist der Weltraum eine extreme und lebensfeindliche Umgebung, in der riesige Entfernungen zurückgelegt werden müssen. Wie können biologisches Wissen und biobasierte Innovationen helfen, den Weltraum zu erkunden und zu erschließen? Wo und wie können Bioökonomie und Weltraumforschung voneinander lernen?

Sensoren erfassen Mikroklima im Rebstock

Hitze, Trockenheit oder Starkregen stellen den Weinbau auch hierzulande zunehmend vor große Herausforderungen. Hinzu kommt, dass der Klimawandel verschiedene Pilzkrankheiten begünstigt. Dazu gehört der Falsche Mehltau, der immer wieder zu Ertragsausfällen führt. Die einzige Möglichkeit, die Pilzkrankheit einzudämmen, ist neben einer aufwändigen visuellen Kontrolle der frühzeitige Einsatz von Fungiziden.

RhizoSphäre – Gute Umgebung für das Pflanzenwachstum

Rhizosphäre – hinter diesem Begriff verbirgt sich ein ganzer Lebensraum, in dem sich Millionen Organismen wie Bakterien, Pilze und Nematoden tummeln. Er ist in der Erde zu finden, überall dort, wo Wurzeln sind. Seine Zusammensetzung kann große Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum haben. Dazu forscht Prof. Dr. Johanna Pausch von der Universität Bayreuth.

Blaue Lebensmittel für eine nachhaltige Entwicklung

Ob Hering, Zander oder Lachs: Fisch ist beliebt und rangiert auf der Liste der gesunden Lebensmittel ganz oben. 12,7 Kilogramm wurden nach Angaben des Statistischen Bundesamtes 2021 pro Kopf in Deutschland gegessen. Damit ist die Nachfrage nach Fisch und Fischerzeugnissen weiterhin hoch – und dieser Trend wird sich fortsetzen, da die sogenannten blauen Lebensmittel eine wichtige und ressourcenschonende Proteinquelle sind.

Weizenfelder mit Kräutern beleben

Weizen gehört zu den wichtigsten Nahrungsmitteln in Deutschland. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes wurden im vergangenen Jahr hierzulande 22 Millionen Tonnen Winterweizen geerntet – rund fünf Prozent mehr als im Vorjahr. Doch Getreide reagiert empfindlich auf Umwelteinflüsse, wie die vergangenen Hitzejahre gezeigt haben. Allein in Hessen ging 2018 ein Drittel der Ernte durch Hitze und Trockenheit verloren. Selbst Technik, Dünger und künstliche Bewässerung stießen an ihre Grenzen.

Grünland in den Alpen nachhaltig bewirtschaften

Ob Hitze, Trockenheit oder Starkregen: Der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor immer größere Herausforderungen. Auch im Alpenraum, wo es oft kühler ist und häufiger regnet, sind die Auswirkungen auf Wiesen, Weiden und Almen spürbar. Doch was bedeutet der Klimawandel für die sogenannte Grünlandproduktion? Und vor allem: Wie können Bäuerinnen und Bauern im Alpenraum auf diese Veränderungen reagieren?

Mit KI zur effizienten Mehlwurmzucht

Insekten wie Mehlwürmer sind reich an Proteinen und lassen sich einfach und ressourcenschonend züchten. Fachleute sind überzeugt, dass Grillen und Co. eine Alternative zur konventionellen Fleischproduktion darstellen und zur Ernährungssicherung beitragen können. Mit der Einführung der neuen Novel-Food-Verordnung sind Insekten ab 2018 auch in der EU als Lebensmittel zugelassen. Gemahlen oder im Ganzen werden die Tierchen zu Produkten wie Nudeln oder Riegeln verarbeitet.

Biomethan überzeugt als Treibstoff

Ob Pkw, Bus oder Lkw,  das Gros der Fahrzeuge auf Deutschlands Straßen fährt mit Benzin oder Diesel. Doch die fossilen Treibstoffe sind für einen Großteil der klimaschädlichen Emissionen verantwortlich. Der Anteil des Verkehrs an den Gesamtemissionen ist nach Angaben des Umweltbundesamtes seit 1990 von etwa 13 % auf 19,4 % im Jahr 2021 gestiegen. Vor allem in städtischen Ballungsgebieten sind die verkehrsbedingten Emissionen von Kohlendioxid (CO2), Stickoxid und Feinstaub sehr hoch, da noch immer wenige Fahrzeuge elektrisch fahren.