Arbeitsgruppe Growing Knowledge

Mit dem ZIM-Netzwerk "AgrarCycle" entsteht ein hochinnovatives Netzwerk aus Wissenschaft und Wirtschaft, um die vertikale Landwirtschaft am Standort Deutschland nachhaltig zu fördern. Die Arbeitsgruppe "Growing Knowledge" und die AG von Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer arbeiten hierfür eng mit Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen, kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie Start-ups zusammen. Aus der Kooperation mit Partnern aus der IT-, Ingenieurs- und Agrarbranche sollen hochinnovative Ansätze für die Lebensmittelproduktion entstehen.

Bei der vertikalen Landwirtschaft wird Gemüse und Obst in mehrstöckigen Gebäuden angebaut. Dieses System benötigt weder direktes Sonnenlicht noch Ackerboden, denn die Pflanzen wachsen in Nährlösungen bei künstlichem Licht oder Tageslicht. Neben einer effizienten Flächennutzung in der Höhe können Lebensmittel in einer Indoor-Vertical-Farm (IVF) in einer verlässlichen, wetterunabhängigen Qualität produziert werden. Zudem kann bei der Produktion in geschlossenen und kontrollierbaren Agrarsystemen einer IVF weitgehend auf den Einsatz von Pestiziden verzichtet werden.

Noch sind Lebensmittel aus einer Indoor-Vertical-Farm unter anderem aufgrund des erhöhten Stromverbrauchs zu teuer. Um die Produktionskosten signifikant zu reduzieren, fehlt vor allem innovative Leistungselektronik. Mithilfe des ZIM-Netzwerkes soll sich das ändern. Mit den verschiedenen Projektpartnern sollen Wege gefunden werden, um Emissionen zu mindern und Ressourcen effizient einzusetzen. Des Weiteren sollen pflanzliche Produktinnovationen entstehen welche den Anforderungen von ernährungs- und gesundheitsbewussten Konsumenten entsprechen. Für das Netzwerk „AgrarCycle“ werden weitere Projektpartner aus Wissenschaft und Wirtschaft gesucht.

Mitarbeiter: Inse Rosenbusch, Alexia Lescow, Hannes Jahn und Sebastian Deck
Leitung: Prof. Dr. Andreas Ulbrich und Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer
Projektträger: Bundesministerium für Wirtschaft / VdiVde
Projektpartner: 

• DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik
• ISFH – Institut für Solarenergieforschung
• DH Licht – Professional Lighting
• RAM Mess- und Regeltechnik
• Gefoma
• Thissen Analytics
• Cultinova Experior Microtech
• Ingenieurbüro Mencke & Tegtmeyer
• Anedo
• Hagedorn Software Engineering

Assoziierte Partner:

• Seedhouse – InnovationsCentrum Osnabrück
• Wissensvernetzung Weser-Ems – Bioökonomie Landkreis Osnabrück
• Mählmann Gemüsebau
• ELEA
• ELO eG
• Vrielmann
• K+S
• TROX HGI

Laufzeit: 09/2020 - 08/2021 (1. Förderphase)

Aus der Vielzahl an Auswirkungen der modernen Nahrungsmittelproduktion auf das System Erde sticht die Veränderung von Phosphat- und Stickstoff-Kreisläufen besonders hervor. Es ist eine zentrale Zukunftsfrage, wie Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft angesichts endlicher Phosphatressourcen, hohem Energieaufwand bei der Düngemittelproduktion und der Verschmutzung von Gewässern und Böden durch Phosphor und Stickstoff zukünftig möglich sein können.
SUSKULT entwickelt technologische und politische Lösungsmöglichkeiten sowie Anpassungsstrategien für eine kreislaufbasierte urbane Agrarproduktion. Das übergeordnete Ziel ist es die urbane kreislaufbasierte Agrarproduktion perspektivisch als innovative Zukunftsbranche der bio-basierten Wirtschaft in Deutschland zu etablieren. Dazu entwickeln die Forschenden ein regeneratives lokales Nahrungsmittelproduktionssystem, welches auf Hydroponik basiert und die wesentlichen Ressourcen Wasser, Stickstoff, Phosphor, Kalium, CO2 und Wärme aus dem Betrieb einer „Kläranlage der Zukunft“ bezieht.
SUSKULT ist ein Gemeinschaftsprojekt in dem die aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft zusammenarbeiten. Sie sind überzeugt, dass die technologische Innovation in SUSKULT ein zentraler Motor für die Entwicklung nachhaltiger Agrarsysteme der Zukunft sein wird. SUSKULT-Systeme werden allerdings nur dann als zukunftsfähige und nachhaltige Lösungen bestehen, wenn sie im Einklang mit gesamtgesellschaftlichen Transformationsprozessen der Bioökonomie entwickelt, erforscht und verbreitet werden. Systemische und gesamtgesellschaftliche Chancen, Herausforderungen und Risiken sind neben pflanzenbaulichen Fragestellungen nach der Ertrags- und Qualitätsoptimierung sowie der pflanzenentwicklungsabhängigen Steuerung ebenso wichtig wie technologische Fragestellungen zur Verfahrensentwicklung für die gesicherte Flüssigdüngergewinnung und das sensorische Qualitätsmanagement.
Das Konsortium aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft betrachtet dabei die gesamte Wertschöpfungskette. In vier eng aufeinander abgestimmten kooperativen Teilprojekten wird sichergestellt, dass die herausfordernden Projektziele aus grundlagen- und applikationsorientierten Entwicklungen erreicht werden.

Mitarbeiter: Sebastian Deck, Heidi Giesenkamp, Finn Petersen, Annika Schedler
Förderung: BMBF
Projektkoordinator: Fraunhofer UMSICHT
Projektpartner:

• Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (Dipl.-Ing. Volkmar Keuter, Projektkoordination)
• Justus-Liebig-Universität Gießen (Dr. rer. pol. Sandra Schwindenhammer, stellvertretende Projektkoordination)
• Metro AG (Hr. Fabio Ziemssen)
• Blue Foot Membranes GmbH (Dipl.- Biol. Ulrich Brüß)
• Montan Universität Leoben (Prof. Dr. mont. Markus Ellersdorfer)
• Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (Dr. Ansgar Bernadi)
• TRILUX Lighting Solutions GmbH (Hr. Stefan Kwetkat)
• Emschergenossenschaft/Lippverband K.ö.R. (Dr. Linh-Con Phan)
• Rewe Group (Hr. Daniel Wendling)
• Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (Prof. Dr.-Ing. Thorsten Reemtsma)
• Ruhrverband K.ö.R. (Dr.-Ing. Yvonne Schneider)
• Technische Universität Kaiserslautern (Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz)
• ILS - Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung (M. Sc. Martin Schulwitz)
• Yara GmbH & Co. KG. (Dr. Dejene Eticha)

Geplante Laufzeit: 01.04.2019 - 31.03.2022

Ziel des Forschungsprojektes LemnaProtein ist die Entwicklung eines ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Systems zur Nährstoffrückgewinnung aus der Gülle-Dünnphase und zur kontrollierten, qualitätsoptimierten Produktion eines hochwertigen, proteinreichen Futtermittels auf Basis von Wasserlinsen. Die teilweise Schließung des Nährstoffkreislaufes soll helfen, Sojaimporte zu reduzieren und lokale Nährstoffüberschüsse langfristig zu vermeiden.

Mitarbeiter: Finn Petersen, Dina Restemeyer, Johannes Demann
Förderung: DBU
Projektpartner:

• Fachgebiet Tierernährung (Prof. Heiner Westendarp)
• Fachgebiet Pflanzenernährung (Prof. Hans-Werner Olfs) der Hochschule Osnabrück

Laufzeit: 10/2019-09/2021

Teehortensien (Hydrangea macrophylla ssp. serrata), in Japan bekannt als Buddha-Tee, enthalten wertvolle wertgebende Inhaltsstoffe. Bislang ist jedoch weder in Japan, noch in Europa ein ökonomisches Anbauverfahren etabliert und die wild gesammelten Genotypen sind für einen auf Ertrag ausgerichteten Anbau kaum geeignet.
Ziele dieses Projektes sind daher die Ermittlung und Etablierung nachhaltiger Vermehrungs-, Anbau-, Ernte- und Verarbeitungsbedingungen und -verfahren für Teehortensien im Freiland und im Gewächshaus zur optimierten Produktion in Deutschland sowie die Schaffung der Grundlagen für eine zielgerichtete Züchtung neuer Genotypen mit gesteigertem Substanzgehalt, verbessertem Wuchs und Eignung für den Feldanbau.
Unser Arbeitspaket, die Intensivierung des Hydrangea-Anbaus durch Entwicklung und Evaluierung eines Gewächshauskultursystems, gliedert sich in drei Arbeitsphasen: (1.) Indoor-Kultursystementwicklung (insbesondere Optimierung des Substrates und der Kulturbedingungen), (2.) gezielte Induktion der Biosynthese wertgebender Inhaltsstoffe und (3.) Steigerung der Flächeneffizienz und anschließende Produktivitätsberechnungen.

Mitarbeiter: Matthias Preusche
Forschungskoordination: Prof. Dr. Andreas Ulbrich
Förderung: BMEL
Laufzeit: 2019-2022
Kooperationspartner: Symrise AG, Universität Bonn, FH Erfurt

Das Projekt „Entwicklung eines Kultursystems für Pfefferpflanzen (Piper nigrum L.)“ erforscht den Anbau von Pfefferpflanzen im intensiven Anbau. Pfeffer wird bislang ausschließlich in tropischen Regionen, insbesondere in Asien, unter sehr extensiven Bedingungen angebaut. Belastungen mit Pflanzenschutzmitteln und zum Teil starke Preisschwankungen erschweren die Beschaffung qualitativ hochwertiger Rohstoffe. Aufgrund der weltweiten Pfeffernachfrage besteht ein hoher Bedarf an optimierten Kultursystemen, die die hochqualitative Pfefferproduktion sichern. Vor diesem Hintergrund ist eine Standardisierung der Kultur von Pfeffer erforderlich. Projektziel ist die Entwicklung eines Kultursystems für Pfefferpflanzen, welches die gezielte Steuerung der vegetativen und generativen Phase ermöglicht und in warmgemäßigten Ländern (Südeuropa) zur Anwendung kommen kann.

Mitarbeiter: Frau Janine Berg
Projektkoordinator: Hochschule Osnabrück, Fachgebiet Gemüseproduktion und -verarbeitung, Arbeitsgruppe Growing Knowledge.
Förderung: AVO - Werke August Beisse GmbH
Projektpartner: Little Smile (Sri Lanka)
Laufzeit: 10/2017 - 12/2020

Das Projekt „Partizipative Entwicklung von QualitätsTomaten für den nachhaltigen regionalen Anbau (PETRAq+n)“ bildet einen Zusammenschluss von Arbeitsgruppen der Hochschule Osnabrück und der Georg-August-Universität Göttingen sowie der Gemüsebauzentrale Papenburg und weiteren Praxispartnern. In dem Projekt werden die wissenschaftlichen Grundlagen geschaffen, um qualitativ verbesserte und optimal angepasste Tomatensorten für den nachhaltigen regionalen Anbau zu züchten. Die Qualitätsoptimierung hat das Ziel, den Geschmack unter Wahrung des Ertrages zu verbessern. In der Produktion sollen innovative Kultursystemtechnologien erprobt werden, um den Anbau ressourceneffizienter zu gestalten und eine Steigerung der Produktqualität zu erreichen. Die Akteure der Wertschöpfungskette werden dabei partizipativ in den Züchtungsprozess integriert. Durch die Einbindung der AnbauerInnen, dem Handel und der KonsumentInnen entstehen praxistaugliche Zuchtlinien, die die Belange aller Marktteilnehmer besser berücksichtigen und damit höhere Akzeptanz für ein neues Produkt erwarten lassen. Die Erkenntnisse aus dem Projekt werden in dem zu gründenden Kompetenznetz „Nachhaltiger und regionaler Tomatenanbau Niedersachsen“ zur Verfügung stehen und nach Projektende weiterentwickelt werden.

Förderung: MWK Niedersachsen

Mitarbeiter: Hannah Kahle, Dajana Giede-Jeppe

Projektpartner: 

• Gartenbauzentrale Papenburg 

• Culinaris – Saatgut für Lebensmittel 

• Kompetenzzentrum Ökolandbau Niedersachsen GmbH

• Naturkost Elkershausen

• Dicke Bohne

• Beates Bunte Tomaten

• Biolandhof Freese

Laufzeit: 01/2017 bis 12/2019

Das Projekt "Spotlight on Herbs" konzentriert sich auf eine innovative Ergänzung bisheriger Belichtungszenarien von Topfkräutern (Basilikum, Petersilie, Dill) mit LEDs, um die phänotypische Qualität während der Wintermonate zu optimieren. Die Topfkräuterproduktion in Papenburg hat in den lichtarmen Wintermonaten aufgrund von Lichtmangel Qualitätseinbußen in Form instabiler Pflanzen. Um die Marktposition des Topfkräuteranbauzentrums Papenburgs nachhaltig zu stärken, wird als Ergänzung zur regulären Assimilationsbelichtung eine gepulste LED-Belichtung installiert, deren pflanzenbedarfsadaptierten Wellenlängenspektren zu stabilen Topfkräutern, aufgrund kürzerer Internodien und höheren Stängeldurchmessern bei vergleichbaren Pflanzenhöhen, führt.

Mitarbeitende: Inse Rosenbusch

Förderung: Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), Land Niedersachsen

Projektkoordinator: Prof. Dr. Andreas Ulbrich, HS OS Growing Knowledge

Projektpartner:

• Fraunhofer Institut UMSICHT, Oberhausen, Volkmar Keuter
• Forschungzentrum Jülich - IGB-2, Dr. Shizue Matsubara
• Gemüsebauberatungsring Papenburg e.V., Anja Hildebrands
• Gartenbau Friedrich Schulz, Papenburg
• Gärtnerei Herrmann und Hedwig Brelage, Westoverledingen

Laufzeit: 01/2017 - 05/2020

Das Ziel des Projektes war es Konzepte zu entwickeln, die den urbanen Gartenbau aus professioneller und zivilgesellschaftlicher Sicht stärken. Im Rahmen eines partizipativen Prozesses wurden mit unterschiedlichen AkteurInnen gemeinsame Ziele identifiziert und drei Handlungsansätze (Demonstrationsbetriebe, Demonstrationsflächen, Mobiles Equipment) entwickelt.

Das Projekt gliederte sich in mehrere Phasen:

• Ermittlung relevanter Akteur*innen und Kontaktaufnahme zu diesen
• Auswertung von Erfahrungen und Erfolgen in anderen Regionen zu der Thematik
• Workshop zur Gruppenbildung interessierter Akteur*innen & Identifikation gemeinsamer Ziele
• Entwicklung von Handlungsansätzen – Orte und Formen des Zusammenlebens schaffen.

Vorgegangen wurde hierbei nach Methoden der Praxisforschung. Es handelte sich um einen sehr kommunikativen Prozess, in welchem die Zwischenerkenntnisse oft mit den Akteur*innen reflektiert wurden.

Die entstandenen Konzepte sollen im Anschluss an die Projektlaufzeit in die Umsetzung gebracht werden. Hierzu prüfen bereits einige der Projektbeteiligten Fördermöglichkeiten bei entsprechenden Trägern. Mittel- bis langfristig empfiehlt das Forscherteam die Strukturen zu einem Verbund auszubauen.

Nähere Informationen zu dem Projekt können Sie in der Empfehlungsbroschüre nachlesen, die zu Ende des Projektes entstand.

Mitarbeitende: Ole Oßenbrink, Birte Mehrkens, Prof. Dr. Andreas Ulbrich, Prof. Dr. Cord Petermann

Förderung: Freie und Hansestadt Hamburg

Projektpartner:

• Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation in Hamburg (BWVI)

• LWK Hamburg

Laufzeit: 07/2017 - 03/2020