Arbeitsgruppe Growing Knowledge

Im Vorhaben SustainVanil wird ein innovatives, klimaunabh?ngiges Indoor-Kultursystem für die ganzj?hrige Kultivierung von Vanille entwickelt. Zur weiteren Forschung an der Vanillekultivierung geh?rt die Identifikation von optimalen Wachstums- und Entwicklungsparametern für den Indoor-Anbau und die Etablierung einer Methode zur Blüteninduktion. Versuchsbegleitend wird in der Vanillepflanze das generelle Inhaltsstoffprofil (Metabolom) sowie dessen Dynamik w?hrend des Wachstums untersucht. Weitere Analysearbeiten werden zur Wirkung des Fruchtmikrobioms auf die Fruchtreifung erfolgen. Des Weiteren wird im Vorhaben eine neue Ma?nahme zum biologischen Pflanzenschutz im Vanilleanbau erforscht. Eine erweiterte Verwertbarkeit der Forschungsergebnisse wird in diesem Vorhaben realisiert, indem die Erkenntnisse zur Optimierung des etablierten Anbaus auf Madagaskar eingesetzt werden. Dass der etablierte Anbau von diesen Erkenntnissen erreicht wird, gew?hrleistet ein kontinuierlicher Informationsaustausch mit Mitarbeiter*innen der Symrise AG auf Madagaskar, Untersuchungen vor Ort und Schulungen dieser Mitarbeiter*innen. Im Sinne der Ganzheitlichkeit des Vorhabens wird die Nachhaltigkeit der entwickelten Kultursysteme bewertet und die rechtliche Kl?rung sowie Marktpositionierung von in Deutschland produzierter Indoor-Vanille ausgearbeitet. Das Vorhaben leistet somit einen Beitrag zur perspektivischen Erweiterung der Kultursysteme und Anbaustandorte, um den Rohstoff Vanille zu sichern und eine Steigerung der Vanilleproduktion zu erm?glichen. Auch erfolgt eine zeitnahe Beitragsleistung zur Sicherung des Ertragspotenzials im etablierten Anbau.

Ansprechpartner: M. Sc. Marvin Vahl, +49 541 969-5352
Projekttr?ger: BMBF, Innovationsraum: NewFoodSystems
Website: https://newfoodsystems.de/projekte/sustainvanil/
Projektpartner: 

• Symrise AG
• Max Rubner-Institut
• nadicom Gesellschaft für angewandte Mikrobiologie GmbH
• Dr. August Oetker Nahrungsmittel KG

Laufzeit: 01/2022 - 12/2024

Aus der Vielzahl an Auswirkungen der modernen Nahrungsmittelproduktion auf das System Erde sticht die Ver?nderung von P- und N-Kreisl?ufen besonders hervor. Es ist die zentrale Zukunftsfrage, wie Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft bei endlichen Phosphatressourcen, hohem Energieaufwand bei der Düngemittelproduktion und der Verschmutzung von Gew?ssern und B?den durch Phosphor und Stickstoff zukünftig m?glich sein werden. In SUSKULT werden innovative Systeme der urbanen kreislaufbasierten Agrarproduktion entwickelt, die den Standortbedingungen für die erfolgreiche Pflanzenproduktion Rechnung tragen. Was? Das übergeordnete Ziel der SUSKULT-Vision ist, die urbane kreislaufbasierte Agrarproduktion perspektivisch als eine innovative Zukunftsbranche der bio-basierten Wirtschaft in Deutschland zu etablieren. SUSKULT entwickelt technologische und politische L?sungsm?glichkeiten und Anpassungsstrategien für eine kreislaufbasierte urbane Agrarproduktion. Ein auf Hydroponik basierendes regeneratives lokales Nahrungsmittelproduktionssystem wird entwickelt, das die wesentlichen Ressourcen Wasser, Stickstoff, Phosphor, Kalium, CO? und W?rme aus dem Betrieb einer ?Kl?ranlage der Zukunft“ bezieht. Ergebnis? Die SUSKULT-Vision weist der urbanen, kreislaufbasierten Agrarproduktion in Deutschland den Weg. Der Transformationsprozess einer konventionellen Kl?ranlage in ein NEWtrient Center wird modellhaft für die Metropolregion Rhein-Ruhr demonstriert. Die in diesem Projekt kooperierenden Partner (Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft) sind überzeugt, dass die technologische Innovationsentwicklung in SUSKULT ein zentraler Treiber für die Entwicklung eines nachhaltigen Agrarsystems der Zukunft in Deutschland sein wird.

In Teilprojekt 3 der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück, AG Growing Knowledge, werden die wesentlichen Grundlagen für eine integrierte Nutzung der Ressourcen aus dem NEWtrient?-Center zum Zwecke einer Pflanzenkultivierung erarbeitet (Kultursystementwicklung). Vorrangiges Ziel von TP3 ist eine sichere, effiziente und gezielte Kultivierung von Gemüsepflanzen auf Basis hydroponischer Systeme. Ausgehend von der gro?en Bedeutung für den deutschen Markt, dem Verlust w?hrend des Transports und aktuellen Kultivierungstrends beim Indoor-Farming werden zun?chst Versuche mit Tomaten und Blattsalaten durchgeführt. Parallel dazu wird ein weiteres Modul zur Aufbereitung der flüssigen Ressourcen aus dem NEWtrient?-Center (TP1) über ein aquatisches System entwickelt. Unter dem Gesichtspunkt einer maximalen Dynamisierung (lastabh?ngige Prozessführung) sollen Teilstr?me des NEWtrient?-Centers bei hohen N?hrstoffkonzentrationen über dieses Modul geführt und proteinreiche Pflanzengattungen wie Wasserlinsen in kompakten vertikalen Produktionssystemen erschlossen werden. Das Teilprojekt 3 gliedert sich in die Projektzweige 3.1 Pflanzencharakterisierung und 3.2 Pflanzenproduktion.

Projekttr?ger: BMBF
Website: https://suskult.de/
Projektpartner: 

• Fraunhofer Gesellschaft zur F?rderung der angewandten Forschung e.V.,
• Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz DFKI,
• Emschergenossenschaft / Lippeverband K.?.R,
• Helmholtz Zentrum für Umweltforschung,
• ILS-Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung,
• Justus-Liebig-Universit?t Gie?en,
• NX-Food GmbH,
• Technische Universit?t Kaiserslautern,
• Yara GmbH & Co. KG.

Laufzeit: 04/2019 - 03/2024

Klassische agrarische Produktionsweisen stehen vor Herausforderungen wie Klimawandel, Eutrophierung, Phosphorknappheit und Wasserverschmutzung sowie einer st?rker werdenden Urbanisierung. Eine L?sung dem zu begegnen ist die vertikale, hydroponische Pflanzenproduktion in urbanen Regionen unter effizientem Wasser- und N?hrstoffeinsatz. Das Projekt Nutrient+Ctrl^IVF hat daher zum Ziel, mittels NUTRI-STAT-Analysebausteinen die ionenselektive Regelung von N?hrstoffen für den vertikalen, hydroponischen Pflanzenbau in Indoor Vertical Farms (IVF) zu etablieren. Aktuell wird die N?hrstoffdosierung in re-zirkulierenden hydroponischen Systemen mittels Leitf?higkeits- und pH-Wert-Steuerung geregelt. Dies führt bei l?ngerer Kreislaufführung der N?hrl?sung im Kultursystem zu einer ?ber- oder Unterversorgung mit einzelnen N?hrstoffen. Ein zeitweises ?ffnen des N?hrl?sungskreislaufs und damit verbundenes Verwerfen der N?hrl?sung (aktuelle Praxis) wird mit dem Einsatz von ionenselektiven Sensoren verhindert. Im beantragten Projekt messen NUTRI-STAT-Analysebausteine die Hauptn?hrstoffe Nitrat, Kalium und Dihydrogenphosphat. Die Sensoren werden mit einer Ansteuerungselektronik in eine Düngeunit integriert (Düngeunit+^ISFET) und der Mess- und Dosierprozess für hydroponische Kultursysteme modifiziert und angepasst. Die Düngeunit+^ISFET wird kontinuierlich den Einzeln?hrstoffgehalt in der hydroponischen L?sung messen und die Zudosierung ionenspezifisch umsetzen. Als Modellkulturen werden Wasserlinse und Sü?kartoffel genutzt, da diese sich aufgrund der ern?hrungsphysiologischen Bedeutung und der Nutzbarkeit des gesamten Produkts für IVF?s besonders eignen. Die bedarfsgerechte und n?hrstoffspezifische Düngung im urbanen, vertikalen Anbau soll besonders hochwertige Pflanzenqualit?ten bei geringeren N?hrstoff- und Wassereins?tzen und folglich erh?hter Ressourceneffizienz im Vergleich zum traditionellen Anbausystemen generieren.

Projekttr?ger: BLE - Programm zur Innovationsf?rderung des BMEL, F?rderbereich: Innovationen im urbanen Gartenbau
Projektpartner: 

• ANEDO GmbH
• Cultinova
• c/o Experior MicroTech GmbH

Laufzeit: 04/2022 - 03/2025

Zentrales Ziel von LightSaver^AI ist es, die Grundlage für ein intelligentes Produktionssystem für Indoor Farmen in urbanen R?umen zu schaffen. Dieses misst die Chlorophyllfluoreszenz (ChlFl) als ein Ma? der Photosyntheserate sowie diverser Umweltparameter online und wertet diese mittels KI Ans?tzen aus. Dadurch wird der aktuelle Lichtbedarf einer Pflanze analysiert und über einen Regler ein LED Belichtungsmodul so einstellt, dass die Pflanze kontinuierlich die ben?tigte, wachstumsphasen- und umweltparameterabh?ngige Belichtung erh?lt. Der Bedarf nach solchen Systemen ist gerade im weltweiten Indoor Farming Bereich von besonderem Interesse, um ressourceneffizient qualitativ hochwertige Pflanzen produzieren zu k?nnen. Das Produktionssystem kann das Potential der LED-Technologie ideal aussch?pfen, indem die Bestrahlungsst?rke und die spektrale Zusammensetzung sowohl zeitlich als auch r?umlich optimiert werden. So wird die maximale Photosyntheserate bei minimalem Energieverbrauch erreicht. Zudem bietet es die M?glichkeit, weitere Umweltparameter langfristig daran anpassen zu k?nnen. In LightSaver^AI erfolgt die ?berführung dieses Anwendungsszenarios in einen Versuchsaufbau im Laborma?stab für Indoor Farmen.

In LightSaver^AI erfolgt die ?berführung dieses Anwendungsszenarios (TRL 2) in einen Ver-suchsaufbau im Laborma?stab für Indoor Farmen (TRL 4). Am Ende der Projektlaufzeit wird die generelle Eignung der hier entwickelten Technologien im Laborma?stab bewiesen sein.

Projekttr?ger: BLE - Programm zur Innovationsf?rderung des BMEL, F?rderbereich: Innovationen im urbanen Gartenbau
Projektpartner: 

• Fraunhofer UMSICHT
• Computomics GmbH
• Heinz Walz GmbH (assoziierter Partner)

Laufzeit: 04/2022 - 03/2025

Topfkr?uter nehmen unter den Lebensmitteln eine besondere Rolle ein, da sie bei den Konsument*innen durch vegetatives Wachstum weiter produktiv sein k?nnen. Mehr als die H?lfte der Haushalte in Deutschland kauft mindestens einmal im Jahr frische Kr?uter. Die Ware wird in T?pfe, Tüten und Trays verpackt, die gr??tenteils aus Kunststoff bestehen. Zahlreiche Zielkonflikte mit der ?konomie, Produktqualit?t oder Logistik verhindern bislang eine Umstellung auf plastikfreie Verpackungen. Darüber hinaus gibt es kaum Erkenntnisse darüber, wie mit Topfkr?utern in Haushalten umgegangen wird. Klar ist, dass sich die Produktions- und Verwendungsbedingungen hinsichtlich der Umweltfaktoren wie z. B. Licht und Temperatur oder der Pflanzenpflege stark unterscheiden, was die Haltbarkeit und somit den Produktnutzen beeintr?chtigt. Im Projekt werden die Zielkonflikte herausgearbeitet und ganzheitlich bewertet, optimierte Konzepte für Topfkr?uterverpackungen entwickelt und durch interdisziplin?re Forschungspartner (?konomisch und pflanzenbaulich) sowie Praxispartner (G?rtnerei, Verpackungshersteller, Einzelhandel) erprobt. Zun?chst werden in einer sogenannten Erkundungsphase werden das Handling der Topfkr?uter entlang der Supply Chain protokolliert und die Verwendung in Haushalten dokumentiert (z. B. Umweltfaktoren, Umgang mit der Verpackung und dem Topfgewürz, Haltbarkeit, Einstellungen der Verbraucher etc.). Daraus werden ?typische“ Handlings- und Verwendungsszenarien definiert. Anschlie?end werden in einer Entwicklungsphase für diese Szenarien prototypische L?sungen entworfen, die mit weniger Plastik auskommen, ohne die Qualit?t, Produktattraktivit?t am POS, Haltbarkeit etc. zu beeintr?chtigen. In einer abschlie?enden Erprobungsphase werden diese L?sungen unter standardisierten Bedingungen (Haltbarkeitstests an der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ und Verkaufstests im Supermarkt) evaluiert, au?erdem begleitet von Verbraucherbefragungen, einer Kostenanalyse und einer ?kologischen Bewertung (CO?-Fu?abdruck).

Projekttr?ger: BLE – Programm zur Innovationsf?rderung des BMEL, F?rderbereich: Reduzierung von Kunststoffverpackungen entlang der Lebensmittelkette
Projektpartner: 

• 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Geisenheim
• Mulke Topfkr?uter GmbH
• GBZ Papenburg
• GreenSurvey GmbH

Laufzeit: 07/2022 - 06/2025

Ziel des Forschungsprojektes LemnaProtein ist die Entwicklung eines ?kologisch und ?konomisch nachhaltigen Systems zur N?hrstoffrückgewinnung aus der Gülle-Dünnphase und zur kontrollierten, qualit?tsoptimierten Produktion eines hochwertigen, proteinreichen Futtermittels auf Basis von Wasserlinsen. Die teilweise Schlie?ung des N?hrstoffkreislaufes soll helfen, Sojaimporte zu reduzieren und lokale N?hrstoffüberschüsse langfristig zu vermeiden.

Mitarbeiter: Finn Petersen, Dina Restemeyer, Johannes Demann
F?rderung: DBU
Projektpartner:

• Fachgebiet Tierern?hrung (Prof. Heiner Westendarp)
• Fachgebiet Pflanzenern?hrung (Prof. Hans-Werner Olfs) der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ 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 ?konomisches 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 Gew?chshaus 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 Gew?chshauskultursystems, 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 Fl?cheneffizienz und anschlie?ende Produktivit?tsberechnungen.

Mitarbeiter: Matthias Preusche
Forschungskoordination: Prof. Dr. Andreas Ulbrich
F?rderung: BMEL
Laufzeit: 2019-2022
Kooperationspartner: Symrise AG, Universit?t Bonn, FH Erfurt

Das Projekt ?Entwicklung eines Kultursystems für Pfefferpflanzen (Piper nigrum L.)“ erforscht den Anbau von Pfefferpflanzen im intensiven Anbau. Pfeffer wird bislang ausschlie?lich 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 erm?glicht und in warmgem??igten L?ndern (Südeuropa) zur Anwendung kommen kann.

Mitarbeiter: Frau Janine Berg
Projektkoordinator: 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück, Fachgebiet Gemüseproduktion und -verarbeitung, Arbeitsgruppe Growing Knowledge.
F?rderung: AVO - Werke August Beisse GmbH
Projektpartner: Little Smile (Sri Lanka)
Laufzeit: 10/2017 - 12/2020

Das Projekt ?Partizipative Entwicklung von Qualit?tsTomaten für den nachhaltigen regionalen Anbau (PETRAq+n)“ bildet einen Zusammenschluss von Arbeitsgruppen der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück und der Georg-August-Universit?t G?ttingen 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 Qualit?tsoptimierung 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 Produktqualit?t zu erreichen. Die Akteure der Wertsch?pfungskette 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 h?here 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.

F?rderung: MWK Niedersachsen

Mitarbeiter: Hannah Kahle, Dajana Giede-Jeppe

Projektpartner: 

? Gartenbauzentrale Papenburg 

? Culinaris – Saatgut für Lebensmittel 

? Kompetenzzentrum ?kolandbau 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 Erg?nzung bisheriger Belichtungszenarien von Topfkr?utern (Basilikum, Petersilie, Dill) mit LEDs, um die ph?notypische Qualit?t w?hrend der Wintermonate zu optimieren. Die Topfkr?uterproduktion in Papenburg hat in den lichtarmen Wintermonaten aufgrund von Lichtmangel Qualit?tseinbu?en in Form instabiler Pflanzen. Um die Marktposition des Topfkr?uteranbauzentrums Papenburgs nachhaltig zu st?rken, wird als Erg?nzung zur regul?ren Assimilationsbelichtung eine gepulste LED-Belichtung installiert, deren pflanzenbedarfsadaptierten Wellenl?ngenspektren zu stabilen Topfkr?utern, aufgrund kürzerer Internodien und h?heren St?ngeldurchmessern bei vergleichbaren Pflanzenh?hen, führt.

Mitarbeitende: Inse Rosenbusch

F?rderung: Europ?ische 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
• G?rtnerei 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 st?rken. Im Rahmen eines partizipativen Prozesses wurden mit unterschiedlichen AkteurInnen gemeinsame Ziele identifiziert und drei Handlungsans?tze (Demonstrationsbetriebe, Demonstrationsfl?chen, 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 Handlungsans?tzen – 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 F?rderm?glichkeiten bei entsprechenden Tr?gern. Mittel- bis langfristig empfiehlt das Forscherteam die Strukturen zu einem Verbund auszubauen.

N?here Informationen zu dem Projekt k?nnen Sie in der Empfehlungsbroschüre nachlesen, die zu Ende des Projektes entstand.

Mitarbeitende: Ole O?enbrink, Birte Mehrkens, Prof. Dr. Andreas Ulbrich, Prof. Dr. Cord Petermann

F?rderung: Freie und Hansestadt Hamburg

Projektpartner:

• Beh?rde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation in Hamburg (BWVI)

• LWK Hamburg

Laufzeit: 07/2017 - 03/2020