Grünlandwirtschaft in der Mittelgebirgsregion in Nordrhein – Westfalen: Ressourceneffizienz und mögliche Wirkungen von Bodenschadverdichtungen

„Grassland Systems in Low-Mountain Regions of North Rhine-Westphalia: Ressource Efficiency and Potential Harmful Effects of Soil Compaction”

Projektleitung:
Prof. Dr. Thomas Weyer
Prof. Dr. Harald Laser

Projektdauer:
07/2018 bis 05/2021

Projektinfo:
Nordrhein-Westfalen verfügt neben botanisch vielfältigen Grünlandflächen über Wiesen, Mähweiden und Weiden mit einem hohen Potential für die Erzeugung von Grundfutter für die Milchkuhfütterung.
Das Projekt dient der Erhöhung der Grundfutterqualität und der Proteinerträge, sowie der Ressourceneffizienz bei gleichzeitiger Reduzierung von Emissionen, vor allem bezogen auf Stickstoff. In diesem Zusammenhang stellt sich in den letzten Jahren ein wachsendes Problem in den Vordergrund, das sowohl in der Praxis als auch in der Literatur bislang noch wenig Beachtung gefunden hat: Bodenschadverdichtung im Grünland. Ursachen können u.a. Drucklasten durch Zugmaschinen und Geräte sein, da deren Gewichte in den letzten Jahrzehnten stetig gestiegen sind.
Inwiefern sich dies in Form von Bodenverdichtungen bemerkbar macht, soll im Zuge des Projektes wissenschaftlich untersucht werden. Dazu werden landesweit Grünlandstandorte aus Praxisbetrieben ausgewählt und anhand von Bodenkennwerten und Artenzusammensetzungen auf ihre Verdichtungsneigung untersucht.

Die Identifikation von Ursachen für das Auftreten von Bodenschadverdichtungen steht hierbei im Vordergrund. Ebenso die Einschätzung von Risiken für die Bodenfunktion und Ertragspotentiale durch das gewählte Betriebssystem der Auswahlbetriebe. Ein weiteres Ziel der Untersuchung besteht darin, die einzelnen Managementfehler zu detektieren, sowie in der Grünlandpraxis ein Bewusstsein für das Problem der bewirtschaftungsbedingten Bodenverdichtung zu schaffen. Im Nachgang sollen nachhaltige Optimierungsmöglichkeiten und Lösungsansätze für die Bewirtschafter erarbeitet werden.

Förderung durch:

Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf

Projektbearbeitung:

M.Sc. Marc Wolf
B.Sc. Kai Günther

Förderung eines effizienten Zwischenfruchtanbaus zur Verbesserung des Klima-, Wasser- und Bodenschutzes in der Landwirtschaft 2.0 Kurzbezeichnung: „EffiZwisch 2.0“

Projektleitung:
Prof. Dr. Florian Wichern (Hochschule Rhein Waal)
Prof. Dr. Thomas Weyer (Fachhochschule Soest)

Projektdauer:
01/2019-12/2021

Projektinfo:

Um Zwischenfrüchte zielgerichtet zur Reduktion von N-Verlusten, zur Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung und zur Verbesserung des Bodengefüge-Zustandes in intensiven Ackerbausystemen einsetzen zu können, wird die Erfassung der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte in der Pflanzenbiomasse notwendig.
Vor diesem Hintergrund werden in dem Projekt, aufbauend auf den Erkenntnissen des Projektes „EffiZwisch 1.0“ die Biomasseaufwüchse unterschiedlicher Zwischenfrüchte und Zwischenfruchtgemenge bei unterschiedlichen Düngeniveaus erfasst. Zudem werden die Kohlenstofffreisetzung und der Stickstoff-Transfer in die Folgekultur untersucht. Die im vorliegenden Projekt gewonnenen Ergebnisse sollen die bereits im Projekt „EffiZwisch 1.0“ ermittelten Daten stärken.
Ergänzend wird die Nitratverlagerung während der Vegetationszeit überwacht und die N-Verluste quantifiziert.
Um den Einfluss der Zwischenfrüchte auf die Verbesserung des Bodengefüges zu erfassen, wird der „Bestimmungsschlüssels zur Erkennung und Vermeidung von Bodenschadverdichtungen im Feld“ nach WEYER & BOEDDINGHAUS angewendet.

Förderung durch:
Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MULNV)

Kooperationspartner:
Hochschule Rhein-Waal, Prof. Dr. Florian Wichern, Prof. Dr. Dietrich Darr, Dr. Christian Fritz
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Prof. Dr. Thomas Döring, Dr. Eike Lüdeling
Universität Rostock, Prof. Dr. Nicole Wrage-Mönnig
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK), Haus Riswick

Förderung eines effizienten Zwischenfruchtanbaus zur Verbesserung des Klima-, Wasser- und Bodenschutzes in der Landwirtschaft
Kurzbezeichnung: „EffiZwisch 1.0“

Projektleitung:
Prof. Dr. Florian Wichern (Hochschule Rhein Waal)
Prof. Dr. Thomas Weyer (Fachhochschule Soest)

Projektdauer:
06/2015-12/2017

Projektinfo:
Um Zwischenfrüchte zielgerichtet zur Reduktion von N-Verlusten, zur Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung und zur Verbesserung des Bodengefüge-Zustandes in intensiven Ackerbausystemen einsetzen zu können, wird die Erfassung der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte in der Pflanzenbiomasse notwendig.
Vor diesem Hintergrund werden in dem Projekt die Biomasseaufwüchse unterschiedlicher Zwischenfrüchte und Zwischenfruchtgemenge bei unterschiedlichen Düngeniveaus erfasst. Zudem werden die Kohlenstofffreisetzung und der Stickstoff-Transfer in die Folgekultur untersucht. Ergänzend wird die Nitratverlagerung während der Vegetationszeit überwacht und die N-Verluste quantifiziert.
Um den Einfluss der Zwischenfrüchte auf die Verbesserung des Bodengefüges zu erfassen, wird der „Bestimmungsschlüssels zur Erkennung und Vermeidung von Bodenschadverdichtungen im Feld“ nach WEYER & BOEDDINGHAUS angewendet.

Förderung durch:
Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MULNV)

Kooperationspartner:
Hochschule Rhein-Waal, Prof. Dr. Florian Wichern, Prof. Dr. Dietrich Darr, Dr. Christian Fritz
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn , Prof. Dr. Thomas Döring, Dr. Eike Lüdeling
Universität Rostock, Prof. Dr. Nicole Wrage-Mönnig
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK), Haus Riswick

Cropsense Komplexe Sensorik für Nutzpflanzenforschung und Züchtung und Bestandessteuerung Teilprojekt GS6 Sensorvalidierung unter praxisnahen Bedingungen

Projektleitung:
Prof. Dr. Thomas Weyer
Kooperation:
Julius Kühn-Institut, Pflanzenbau und Bodenkunde, Prof. Dr. J. Greef, Braunschweig
Von Thünen-Institut, Agrartechnologie und Biosystemtechnik, Dr. J. Brunotte Braunschweig
Förderung durch:
Ziel 2 Programm NRW 2007-2013 und EU-Programm Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung (EFRE)
Projektbearbeitung:
N.N.
Projektzeitraum:
01.02.2012 - 30.09.2015
Projektziel:
CROP.SENSe.net ist ein innovatives, interdisziplinäres Netzwerk, welches den Einsatz moderner Sensorik zur Phänotypisierung in Zusammenarbeit mit vielen Partnern aus Forschung und Privatwirt-schaft weiterentwickeln will. Im Teilprojekt GS6 sollen die in den anderen Teilprojekten entwickelten Verfahren und Sensoren unter praktischen Bedingungen validiert werden. Ziel ist der Test der Sensoren für die Einzelpflanze und im Bestand. Ableitung von Aussagen zur praktischen Einsatzfähigkeit dieser Sensoren für das Bestandesmanagement sowie Ableitung von Empfehlungen für den Praxiseinsatz der Sensorik.

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Erstellung eines Konzeptes zur Umsetzung des Bodenschutzes in Planung und Ausführung von Maßnahmen sowie bei der Rekultivierung von Böden im Erdkabelbau

Projektleitung:
Prof. Dr. Thomas Weyer
Prof. Dr.-Ing. Theo Kötter (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn)

Projektdauer:
07/2017 bis 06/2020

Projektinfo:
Im Zuge der deutschen Energiewende hat die Bundesregierung den Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen und ist bestrebt, die Verstromung von fossilen Energieträgern stark zu reduzieren. Alternativ wird stetig neue Erzeugungskapazität aus dem Bereich der erneuerbaren Energien für die Stromerzeugung hinzugebaut. Große Zuwächse sind in den Küstenbereichen der Nord- und Ostsee durch die Windenergie aus Off-Shore-Windparks zu verzeichnen. Der hier erzeugte Strom muss in die Hauptverbrauchszentren im Süden und Westen der Bundesrepublik gelangen. Hierzu ist das Energieleitungsnetz bedarfsgerecht durch die Netzbetreiber auszubauen. Neben der Optimierung und Verstärkung bestehender Leitungen setzt das Bundesbedarfsplangesetz von 2013, geändert 2015, insgesamt 65 energiewirtschaftlich notwendige Neubauvorhaben für das deutsche Übertragungsnetz Strom fest. Durch Novellierungen sind sukzessive weitere Vorhaben hinzugekommen, bei denen die Höchstspannungsleitungen abschnittsweise oder sogar vollumfänglich als Erdkabel realisiert werden sollen.
Erdkabeltrassen lassen in der Bevölkerung eine höhere Akzeptanz erwarten. Zugleich ist aber auch der Eingriff in das Schutzgut Boden wesentlich umfassender als bei einer Freileitung. Die Energieleitungstrassen verlaufen überwiegend auf landwirtschaftlich genutzten Böden quer durch die Republik, die durch ihre vielfältigen Funktionen, wie beispielsweise ihre natürliche Bodenfruchtbarkeit oder ihre Wasserspeicherfähigkeit teilweise besonders schützenswert sind. Deshalb wird bei Bauausführung und anschließender Rekultivierung das anspruchsvolle Ziel verfolgt, den ursprünglichen Bodenzustand unter Berücksichtigung der Nutzung durch die Landwirtschaft bestmöglich wiederherzustellen.
Im Rahmen des interdisziplinären Projektes sollen methodische Grundlagen und vorhandene Empfehlungen des vorsorgenden Bodenschutzes geklärt und Konzepte für eine optimierte praktische Bauausführung erarbeitet werden, die darauf abzielen die natürlichen Bodenfunktionen wiederherzustellen. Um dieses Ziel nach Abschluss der Bauvorhaben zu erreichen werden ergänzend Rekultivierungskonzepte zur Stabilisierung und Belebung der Böden erarbeitet. Die Optimierung von Planungsprozessen hinsichtlich der Verringerung einer quantitativen Bodeninanspruchnahme sowie einer effizienten Umsetzung des Bodenschutzes in der Planung wird durch die Rheinische-Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn bearbeitet.

Kooperationspartner:
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Institut für Geodäsie und Geoinformation, Prof. Dr.-Ing. Theo Kötter

Projektförderung:
Fa. Amprion GmbH, Dortmund

Projektbearbeitung:
M.Sc.agr. Jonas Splietker (Fachhochschule Südwestfalen)
Verm.-Ass. Dipl.-Ing. Michael Huppertz (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität)

Klimaorientierte Anpassungsstrategien in der Landwirtschaft -optimierter Klimabetrieb(abgeschlossenes Projekt)

Projektleitung:
Prof. Dr. Bernhard C. Schäfer
Prof. Dr. Thomas Weyer
Prof. Dr. Harald Laser
Prof. Dr. Jürgen Braun
Förderung durch:
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
Ministerium für Klimaschutz, Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz NRW
Kooperation:
Julius Kühn-Institut, Pflanzenbau und Bodenkunde, Prof. Dr. J. Greef, Braunschweig
Von Thünen-Institut, Agrartechnologie und Biosystemtechnik, Dr. J. Brunotte Braunschweig
Projektbearbeitung:
M.Sc.agr. Sarah Lütke Börding
M.Sc.agr. Paul Schattschneider
Projektzeitraum:
Erste Projektlaufzeit 01.10.2010 - 30.09.2013
Zweite Projektlaufzeit 01.10.2013- 30.09.2016

Projektziel:
Die landwirtschaftlichen Betriebe sind sowohl Betroffene als auch Mitverursacher des Klima-wandels. Im landwirtschaftlichen Sektor sind Klimaanpassungsstrategien und Klimaschutz eng verzahnt. Risiken und Schäden gegenwärtiger und zukünftiger Klimaveränderungen müssen aufgefangen werden durch gezielte Anpassungen der Produktionstechnik.

Auf der anderen Seite werden durch die landwirtschaftliche Produktion von Nahrungsmitteln und nachwachsenden Rohstoffen auch Klima wirksame Gase emittiert. Die Emission von Spurengasen muss minimiert werden

Vor diesem Hintergrund werden die am Fachbereich Agrarwirtschaft und anderen Institutionen entwickelten pflanzenbaulichen Verfahren im Sinne einer Hightech-Strategie zum pflanzenbaulichen Gesamtkonzept einer ‚Klimafarm‘ zusammengeführt.

Tagungsband

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Ermittlung der mechanischen Belastbarkeit von Böden in NRW

Betreuer:
Prof. Dr. Th. Weyer
Förderung:
MUNLV
Kooperation:
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen
Projektzeitraum:
2001-2004
Mitarbeiter:
Dipl.-Ing. agr. B. Cramer
LTA Th. Keuck

In verschiedenen Bodenlandschaften (Bodenarten), die repräsentativ für Nordrhein-Westfalen sind sollen Grenzwerte der Belastbarkeit ermittelt werden. Dabei soll der Einfluss der Klimaräume und verschiedener Fruchtfolgen und Bodenbewirtschaftungssysteme berücksichtigt werden.
Ziel ist die Verifizierung und Validierung von drei Modellen zur Bewertung von Bodenverdichtungen.

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Interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt 'Bodenökologie, Bodenbearbeitung, Bodenschutz'

Leitung:
Prof. Dr. N. Lütke Entrup (Pflanzliche Produktion)
Koordination:
Dr. F.-F. Gröblinghoff
Beteiligte:
Prof. Dr. F. Kerkhof (BWL),
Prof. Dr. L. Volk (Landtechnik),
Prof. Dr. Th. Weyer (Bodenkunde, Pflanzenernährung)
Förderung:
MSWWF (bis 8/2001)
AiF (ab 9/2001)
Projektzeitraum:
1998-2005
Kooperation:
FAL Braunschweig, Inst. für Betriebstechnik, Landmaschinenindustrie,
Chemische Industrie (Pflanzenschutz, Düngemittel)

Verfahren zur Konservierenden Bodenbearbeitung und Direktsaat sind in den letzten Jahren zum Schutz des Bodens vor Erosion entwickelt worden. Die Akzeptanz in der Praxis ist aber noch gering, da diese Verfahren in den bestehenden konventionellen Bewirtschaftungssystemen langfristig zu Ertragseinbrüchen bzw. einem erhöhten Dünger- und Pflanzenschutzaufwand führen. Um für die pfluglosen Bestellverfahren stabile Bewirtschaftungssysteme zu entwickeln, werden in den Projekten des Forschungs-schwerpunktes folgende Fraggestellungen bearbeitet: Entwicklung von Fruchtfolgen für konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat

  • Anpassung der Düngestrategien
  • Anpassung der Pflanzenschutzverfahren
  • Ökonomische Auswertung
  • Technische Optimierung
  • Ökologische Auswirkungen

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Bodenkundliche Feld- und Laboruntersuchungen zur landwirtschaftlichen Standorterkundung betroffener landwirtschaftlicher Flächen eines Höchstspannungserdkabelbaus der Firma Amprion inklusive einer Gutachtenerstellung

Leitung
Prof. Dr. Th. Weyer
Förderung:
Fa. Amprion GmbH, Dortmund
Projektzeitraum:
2013 bis 2014

Entlang der Trasse zur Verlegung einer 380 kV-Höchstspannungsleitung, Abschnitt KÜS Löchte – KÜS Diestege, werden bopdenkundliche Feld- und Laboruntersuchungen zur landwirtschaftlichen Standorterkundung betroffener landwirtschaftlicher Flächen vorgenommen. Die umfangreichen Untersuchungen sollen später der Beweissicherung dienen. Es wird die bodenkundliche Situation der betroffenen Flächen vor dem Eingriff in physikalischer, chemischer und biologischer Sicht in Form eines Gutachtens erstellt.

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Geländemobilität

Leitung
Prof. Dr. Th. Weyer
Förderung:
Fraunhofer Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE, Wachtberg
Projektzeitraum:
2013

In einem aktuell laufenden Projekt untersuchen Fraunhofer FKIE (Wachtberg) und IVI (Dresden) die Befahrbarkeit von Böden – insbesondere in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte. Über einen Modellansatz wird die Befahrbarkeit der Böden abgeschätzt in Abhängigkeit von einer 3-Tage-Wettervorhersage des DWD. Der in ArcGIS implementierte Modellansatz soll durch Messungen auf einem Standort nahe Mechernich (Eifel) zu zwei Terminen validiert werden. Da Fraunhofer nicht über die nötigen Geräte (Penetrologger mit Bodenfeuchte-Sensor oder zusätzliche TDR-Sonde)verfügt, wird diese Dienstleistung eingekauft.

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Auswertung der Untersuchungen zur mechanischen Belastbarkeit von Böden in Nordrhein-Westfalen

Leitung
Prof. Dr. Th. Weyer
Förderung:
Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW, Düsseldorf
Projektzeitraum:
2008 bis 2009

Entlang der Trasse zur Verlegung einer 380 kV-Höchstspannungsleitung, Abschnitt KÜS Löchte – KÜS Diestege, werden bopdenkundliche Feld- und Laboruntersuchungen zur landwirtschaftlichen Standorterkundung betroffener landwirtschaftlicher Flächen vorgenommen. Die umfangreichen Untersuchungen sollen später der Beweissicherung dienen. Es wird die bodenkundliche Situation der betroffenen Flächen vor dem Eingriff in physikalischer, chemischer und biologischer Sicht in Form eines Gutachtens erstellt.

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