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Projektlaufzeit:
01.04.2020 - 31.03.2021
Antragsteller/in:
Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer
Drittmittelgeber/Förderlinie:
BMWI-ZIM
Fakultät:
Ingenieurwissenschaften und Informatik
Fördersumme:
€ 123.660,-
Projektpartner intern:
Prof. Dr. Andreas Ulbrich
Projektzusammenfassung:

Der Anfang August 2019 veröffentlichte Sonderbericht des Weltklimarats (IPCC) weist auf substanzielle Risiken für die Lebensgrundlagen auf unserem Planeten hin. Der wissenschaftliche Bericht zeigt, wie sehr der Klimawandel die Ökosysteme zu Land belastet und unterstreicht die Notwendigkeit, stärker als bislang innovative und nachhaltige Lösungen zu finden1.
Die durch den Klimawandel bedingten warmen und regenarmen Sommer führen in gegenwärtigen Anbauverfahren im Freiland zu hohen Ernteausfällen. Maßnahmen im Bereich der Züchtung temperaturresistenter Sorten sind eine Möglichkeit, die Pflanzenproduktion unter veränderten klimatischen Bedingungen weiterhin zu gewährleisten. Erfolge sind hierbei aufgrund der Zeitperspektive aber nur mittel- bis langfristig zu erwarten. Vor diesem Hintergrund werden weltweit klimaresiliente Agrarsysteme nach den Prinzipien einer „Controlled Environment Atmosphere“ entwickelt, die eine höhere Ertragssicherheit und Qualitätssicherung gewährleisten. Die Hochschule Osnabrück ist in diesem Forschungsgebiet einer der Vorreiter, nicht zuletzt durch das geplante Forschungszentrum „Agrarsysteme der Zukunft“

Solche Systeme bieten ebenfalls die Möglichkeit, durch die Kontrolle und Steuerung ausgewählter Umweltparameter (u. a. von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lichtintensität & -qualität, CO2-Gehalt) einen Einfluss auf die Produktqualität zu nehmen (z. B. Geschmackseigenschaften, Vitamingehalt etc.) sowie ganzjährig und standortflexibel zu produzieren. Gleichzeitig erhöht sich der Bedarf an elektrischen und thermischen Energiefaktoren: Kunstlichtenergie, Pumpenenergie, Kühlenergie, Um-luftenergie, Heizenergie und Energie für Transport und Bereitstellung der betrieblichen Rohstoffe.
1 „(…) Die Land- und Forstwirtschaft ist ein Opfer dieser Entwicklung, aber sie ist auch ein wichtiger Verursacher und damit ein Teil der Lösung beim Klimaschutz. Die Art, wie die Menschheit mit dem Land umgeht, kann das Klima schützen oder schädigen. Der Bericht zeigt uns, dass Klimaschutz in der Land- und Forstwirtschaft machbar ist und zugleich soziale, wirtschaftliche und ökologische Vorteile bringt. (…)“ siehe: www.bmu.de/pressemitteilung/ipcc-sonderbericht-belegt-dramatische-risiken-des-klimawandels-fuer-die-landressourcen-der-erde/ (aufgerufen am 8.8.2019)
2
Beispielsweise benötigt gegenwärtig eine Indoor-Vertical-Farm (IVF) 7 - 9 kWh an elektrischer Ener-gie für die Erzeugung von einen Kilogramm Blattsalat (Frischmasse). Je nach Dichtigkeit des Kulturraumes zieht der Kunstlichtanteil, trotz einer Lichtausbeute von > 40 %, unmittelbar Kühlnotwendig-keiten nach sich. Ohne eine solche Kühlung würden die Kulturräume überhitzen. Aus diesen Gründen ist es in einem Indoorsystem zwingend notwendig, die einzusetzende Energie für den Betrieb solcher Anlagen zu minimieren sowie die Raumausnutzungseffizienz und die Wertschöpfung der erzeugten Produkte zu erhöhen. Sowohl Energie- als auch Raumnutzungseffizienz werden im geplanten ZIM- Netzwerk adressiert: Energie- und Stoffkreisläufe im kontrollierten Anbau werden hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit der Umgebung optimiert und Ressourcen aus der Umgebung werden integriert. Das Ziel ist eine möglichst umfangreiche energetische und stoffliche Weiternutzung von Edukten des Anbausystems, wodurch eine hohe Nutzungseffizienz des Gesamtsystems gewährleistet wird. Dabei fokussiert das Netzwerk die Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette: von der Auswahl des Standorts, der technischen Ausstattung des Agrarsystems über die daraus erwachsende Produktent-wicklung und die Logistik bis zur Vermarktung.

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