Forschung

Forschung der Professur für Klimafolgenforschung an Sonderkulturen

Forschungsprojekte der Professur

Projektanfang: 01.07.2020
Projektende: 30.06.2025
Förderer: Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Ziel des Vorhabens VitiVoltaic4Future ist es, in einem neu zu schaffenden Reallabor für den Einsatz von Agrophotovoltaik (APV) Forschung für den Weinbau zu betreiben. Die Infrastruktur soll auch über die Projektlaufzeit hinaus als Innovationsplattform dienen; sie soll Forschung, Entwicklung und Wissenstransfer ermöglichen, sowie gesellschaftliche Partizipation bei der Ausgestaltung der Energiewende am praktischen Beispiel ermutigen. Ein übergeordnetes Ziel ist, die Landnutzung bei Sonderkulturen (hier am Beispiel des Weinbaus) nachhaltiger zu gestalten, neue Wege für die Anpassung des Anbaus von Sonderkulturen an den Klimawandel zu eröffnen und zugleich im Rahmen der Energiewende erneuerbare, dezentrale Stromerzeugung plus landwirtschaftliche Produktion in der Fläche iterativ mit den betroffenen Akteuren zur Anwendungsreife zu entwickeln. Das konkrete Ziel von VitiVoltaic4Future ist es, die Effekte und Möglichkeiten von Weinbau unter der ersten Agro-PV-Anlage Deutschlands zu quantifizieren, Daten für den Wissenstransfer bereit zu stellen und Anpassungsstrategie-Möglichkeiten, die durch solche Solarinseln entstehen könnten, durch weinbauliche Forschung und Know-How Aufbau wissenschaftlich zu begleiten. Im Rahmen des Projekts werden Maßnahmen zur Biodiversitätsförderung im Weinbau (--> Projekt "AMBITO) integriert. Wir streben insbesondere die Verknüpfung von "Sonneninseln" mit Biodiversitätsinseln in Weinbau-Kulturlandschaften an, um die Nachhaltigkeit des Weinbaus ganzheitlich zu fördern.

Projektanfang: 01.04.2020
Projektende: 31.03.2023
Förderer: Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Ziel des Verbundprojektes "AKHWA" ist es, einen Beitrag zur Maßnahme L 19 des Integrierten Klimaschutzplans Hessen 2025 zu leisten. Das Verbundprojekt befasst sich mit der Erforschung der Umsetzung von Bewirtschaftungsmaßnahmen aus dem "Werkzeugkasten" der Regenerativen Landwirtschaft (ReLaWi) auf die Bodenfruchtbarkeit und Ökosystemleistungen, insbesondere im Hinblick auf den Wasserrückhalt im Boden, der vor dem Hintergrund des fortschreitenden Klimawandels und der jüngsten Hitzesommer immer wichtiger wird.

Projektanfang: 14.06.2022
Projektende: 31.12.2022
Förderer: Europäische Kommission

Der Schwerpunkt der Hochschule Geisenheim in Forschung und Lehre liegt auf den Sonderkulturen und deren Produkten sowie der nachhaltigen Entwicklung von Kulturlandschaften und städtischen Freiräumen. Die Themen Klimawandel, Nachhaltigkeitsziele und Biodiversitätsverlust sind essentieller Bestandteile aller Forschungsfragen, denen sich Geisenheimer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im regionalen aber auch nationalen und internationalen Kontext widmen. Sie stellen sich damit in ihren Fachbereichen den globalen Anforderungen und tragen zur Bewältigung der Klimakrise bei. Die Hochschule hat fünf Forschungsfelder definiert, in denen sie sich den Anforderungen der heutigen Zeit im Bereich der gesamten Wertschöpfungskette der Sonderkulturen – von der Landschaft zum Anbau über primäre und sekundäre Verarbeitungsprodukte bis hin zur Vermarktung und Ökonomie – widmet. 1. Ertragssichere, qualitätsorientierte und nachhaltige Anbausysteme für Sonderkulturen entwickeln 2. Agrarische Produkte mit Schwerpunkt pflanzliche Erzeugnisse innovativ und sicher verarbeiten und vermarkten und im Sinne der Bioökonomie nutzen 3. Kulturlandschaften und städtische Freiräume zukunftsfähig gestalten und weiterentwickeln 4. Risiken des Klimawandels beurteilen und Strategien zur Anpassung und Minderung der Folgen erarbeiten 5. Digitalisierung in der Produktion und Vermarktung von Sonderkulturen und in der Landschaftsplanung verwirklichen Abläufe. Eine optimierte Datenerfassung erlaubt es zudem, Lieferketten von der Erzeugerin bzw. vom Erzeuger zur Produzentin bzw. zum Produzenten effizienter zu gestalten. Um Nachhaltigkeitsaspekte in der Forschung auf breiter Basis zu verankern, wurde in diesem Projekt apparative Ausstattung für die anwendungsbezogene Forschungs- und Innovationsinfrastruktur im Kontext der Nachhaltigkeit beantragt. Die Infrastruktur kommt vier der fünf oben genannten Forschungsfelder zu Gute, häufig auch in Querschnittsfunktion über mehrere Bereiche.

Projektanfang: 23.03.2022
Projektende: 31.12.2022
Förderer: Europäische Kommission

In Folge des Klimawandels verursachen vor allem Extremwetterereignisse massive Schäden an landwirtschaftlichen Kulturen. Durch die im Projekt aufgebauten werden neuartige systemische Bewirtschaftungs- und Lösungsansätze für einen nachhaltigen, Klimawandel-resilienten Sonderkulturanbau der Zukunft erarbeitet, erprobt, erforscht und weiterentwickelt. Dies schließt die doppelte Flächennutzung unter gleichzeitiger Energieerzeugung (SDG 7, ‚affordable and clean energy‘) mit der kulturbezogenen Nutzung dezentral erzeugter Energie zum Betrieb von (Robotik-)Infrastruktur mit ein (SDG 8 ‚decent work and economic growth‘), um Klimawandel-Resilienz und Nachhaltigkeit im Anbau zu evaluieren und zu stei-gern (SDG 12, ‚responsible production and consumption‘, SDG 13, ‚climate action‘ und SDG 15, ‚life on land‘). Hieraus ergibt sich ein sehr hohen Innovationsgrad. Konkret sollen in diesem Falle Investitionen und Beschaffungen innerhalb von drei Reallabor-Infrastruktur-Projekten gefördert werden: (1) Die Automatisierung, Digitalisierung und Robotik-Ausstattung im entstehenden Reallabor „VitiVoltaic“ in Bezug auf Reduktion von Pflanzenschutz (2) Die Anlage und Ausstattung eines biodiversen, sortenvielfältigen Zukunftsweinbergs (3) Die Ausstattung der Flächen des Gemüsebaus mit Mikro-Lysimetern, mit denen Stoff- und Energieflüsse im gewachsenen Bestand unter heutigen und künftigen klimatischen Bedingungen und CO2-Konzentrationen in zwei verschiedenen Anbausystemen (integriert und ökologisch) untersucht werden können. Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie finanziert.

Projektanfang: 01.07.2020
Projektende: 31.12.2022
Förderer: Europäische Kommission, Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

Within the framework of "APV-Weinbau4Real", an agro-PV research infrastructure adapted for viticulture is to be designed and established on a north-south oriented viticulture experimental area of Geisenheim University of Applied Sciences in order to serve as a real laboratory for (a) create the infrastructure for viticultural research, (b) to collect operational data in real operation for the first time (power generation, costs, benefits), (c) to be available as an innovation platform for further associated research, and (d) to enable knowledge transfer for winegrowing enterprises, the interested public and for other special crops (e.g. fruit growing). The aim of the project is to create an outdoor agro-photovoltaic reallaboratory at Geisenheim University of Applied Sciences for viticultural research, for further technical development and, above all, for APV knowledge transfer for farms and the public and to develop, test and optimize possible synergies, as well as adaptation and mitigation strategies to climate change for practical use. The APV facility serves as the R&D innovation platform of the HGU research infrastructure "Weinberg".

Projektanfang: 01.11.2021
Projektende: 31.10.2022
Förderer: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

Um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen, erfordert es ehrgeizige Maßnahmen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. Da ein Großteil dieser Emissionen im urbanen Raum verursacht wird, spielen Städte und Kommunen bei der Umsetzung eine entscheidende Rolle. Um den Erfolg der durchgeführten Maßnahmen zu gewährleisten und Klimaschutzpläne regelmäßig lokal anpassen zu können, muss die Reduktion der Emissionen kontinuierlich überprüft werden. Das bisherige Monitoring weist aufgrund seiner Abhängigkeit von einer umfangreichen, jedoch oft eingeschränkten Datenverfügbarkeit Schwachstellen auf. Daher arbeitet die Hochschule Geisenheim in diesem Gemeinschaftsprojekt zusammen mit der Hochschule Darmstadt an der Entwicklung eines innovativen Sensornetzwerks für die lokale Bestimmung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre, um somit den Kommunen neue Monitoring-Instrumente zur Verfügung zu stellen, mit denen der kommunale Klimaschutz besser gesteuert werden kann. Auf der technischen Seite entwickelt die Hochschule Darmstadt einen präzisen und dennoch preiswerten CO2-Sensor, mit dem das Sensornetzwerk für die lokale Überwachung des CO2-Gehalts aufgebaut werden kann. Auf der Anwendungsseite ermittelt die Hochschule Geisenheim konkrete Einsatzfelder der Sensoren für das lokale Monitoring der Treibhausgasemissionen und entwickelt Ideen für begleitende Instrumente für effektiven Klimaschutz in den hessischen Kommunen. Im Rahmen des Projekts werden bereits erste konkrete Schritte zur Realisierung des Sensornetzwerks und zur Verbesserung des kommunalen Klimaschutz-Monitorings gegangen. Um das Sensornetzwerk optimal einsetzen zu können werden Expert:innen aus Klimaschutzpolitik und -beratung, Industrie und Stadtverwaltung frühzeitig in das Vorhaben mit einbezogen.

Hochschule Geisenheim
© Rieke Hansen

Projektanfang: 05.04.2019
Projektende: 30.11.2021
Förderer: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

Im ZIM-Kooperationsprojekt mit der Prodana GmbH geht es um die Entwicklung eines neuen Batch-Reaktors zur Karbonisierung von betriebseigenen holzigen Reststoffen oder von Holzhackschnitzeln von Seitens der Start-up Firma. Die Aufgabe des Partners HGU besteht in der Entwicklung und Evaluierung von Pflanzenkohle-basierten organischen Düngemitteln unter Überprüfung ihrer Umweltwirkungen und Umwelt- und Ertrags-Wirksamkeit. An der HGU werden daher Tests mit Pflanzenkohlen aus der neuartigen Retorte vorgenommen, bei denen entweder im Gewächshaus ein umfänglicheres Screening verschiedener Kohle-Düngemittel-Kombinationen auf ihr Nitratretentionsvermögen und die mögliche N2O-Emissionsminderung erfolgt, oder im Freiland unter natürlichen Witterungsbedingungen eine Testung ausgewählter Kohle-Düngemittelkombinationen auf eine mögliche Ertragsteigerung und Verbesserung der Umweltbilanz geprüft wird. Die Ergebnisse des Projektpartners HGU sollen dazu dienen, den Batchprozess der Kohleherstellung entsprechend zu verbessern und eine Feld-Datengrundlage zu erarbeiten, die möglichen Interessenten und Anwendern zur Verfügung gestellt werden können.

Projektanfang: 01.01.2017
Projektende: 31.12.2020
Förderer: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

Ziel des Projekts "FACEING COMPENSATION" ist der zunächst rechnerische Ausgleich der unvermeidbaren CO2-Emissionen der experimentelle Plattform "Geisenheimer FACE Experimente" durch das Abschätzen der CO2-Emissionsminderungs- und Energieeinspar-potentiale am Standort Hochschule Geisenheim (HGU). Verschiedene Maßnahmen zur CO2-Kompensation sollen in ihrer Effektivität, den nötigen Investitionskosten und der Amortisierung verglichen und bewertet werden.

Projektanfang: 01.01.2018
Projektende: 31.12.2019
Förderer: Deutscher Akademischer Auslandsdienst

In diesem DAAD-Projekt im Rahmen des Deutsch-Pakistanischen Austauschprograms des DAAD geht es um die Entwicklung und Anwendung von Biochar-basierten Düngemitteln zur Steigerung der Erträge bei zugleich reduzierten THG-Kosten pro Einheit Ertrag bzw. pro Landfläche. Hierzu werden v.a. in Pakistan Feldversuche angelegt und das Equipment beschafft und entwickelt, um im Feld THG-Flussmessungen durchzuführen. Im Projektverlauf besuchen die Pakistanischen Partner Geisenheim und erlernen die notwendigen Techniken.

Projektanfang: 01.04.2017
Projektende: 31.03.2019
Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung

BioCAP-CCS quantifiziert die globalen Potenziale und Auswirkungen von prospektiv großräumiger Landbewirtschaftung mit Biomasse-Plantagen, um durch Negativ-Emissionen die Erderwärmung auf 1,5° zu begrenzen (Mitigation) bzw. eine temporäre Überschreitung zu kompensieren. Das Vorhaben quantifiziert daher erstmalig das globale C-Potential für Pflanzenkohle-CCS unter dezidierter Berücksichtigung von Konkurrenzen um Land und Wasser mit Welternährungs- und Ökosystemschutzzielen.