Forschung am Institut für angewandte Ökologie

Forschungsprojekte unseres Instituts

Projektanfang: 01.03.2020
Projektende: 28.02.2026
Förderer: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit

Die Arten- und Strukturvielfalt in Weinbergslandschaften ist aktuell sowohl auf Rebflächen als auch in deren Umfeld gering und entspricht bei weitem nicht ihrem Potenzial. Daher sollen in ca. 30 Modellbetrieben und weiteren 50 Partnerbetrieben des ökologischen und konventionellen/integrierten Weinbaus aus den meisten Weinbaugebieten Deutschlands Maßnahmen zur Förderung der Biodiversität umgesetzt und durch ein Monitoring begleitet werden. Dazu findet eine Biodiversitätsberatung statt, unterstützt durch ein im Projekt zu entwickelndes und erprobendes Beratungs-Toolkit mit Maßnahmenhandbuch. Das Toolkit, das mit einer Webapplikation ausgestattet ist, liefert anhand von Kriterien wie naturräumlicher Ausstattung und Betriebsform individuell mögliche Maßnahmen, Ansprechpartner und Fördermöglichkeiten für die Betriebe. Intensive Öffentlichkeitsarbeit soll dazu führen, dass schon während der Projektlaufzeit mehrere hundert Weinbaubetriebe eigenverantwortlich darauf zugreifen, um Biodiversitätsmaßnahmen umzusetzen. Eine Anwendung in allen 13 Weinbaugebieten Deutschlands wird angestrebt. Begleitforschung liefert bisher fehlende Antworten zur Umsetzung in das Projekt, z.B. für ein optimales Bewirtschaftungsmanagement der Weinbergsgassen und Randbereiche, das dauerhaft eine hohe Artenvielfalt gewährleistet, und für die Ausgestaltung eines optimalen Instrumentenmixes aus Förderpolitik und Marktanreizen. Im Ergebnis werden, u.a. durch Überführung der Ergebnisse in neu programmierte ELER-Maßnahmen der Länder, Weinbaubetriebe in die Lage versetzt, einen maßgeblichen Beitrag zur Förderung der biologischen Vielfalt und damit zur Entwicklung einzigartiger Kulturlandschaften zu leisten.

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

Im Rahmen von "APV-Weinbau4Real" soll eine für den Weinbau adaptierte Agro-PV-Forschungsinfrastruktur auf einer Nord-Süd gezeilten Weinbau-Versuchsfläche der Hochschule Geisenheim konzipiert und errichtet werden, um als Reallabor (a) die Infrastruktur für die weinbauliche Forschung zu schaffen, (b) erstmalig Betriebsdaten im realen Betrieb zu erheben (Stromerzeugung, Kosten, Benefits), (c) als Innovationsplattform für weitere assoziierte Forschung zur Verfügung zu stehen und (d) den Wissenstransfer für Weinbaubetriebe, die interessierte Öffentlichkeit und für weitere Sonderkulturen (Bsp. Obstanbau) ermöglichen zu können. Ziel des Vorhabens ist es, an der Hochschule Geisenheim ein Agro-Photovoltaik-Reallabor im Freiland für die weinbauliche Forschung, für die technische Weiterentwicklung und vor allem für den APV-Wissenstransfer für Betriebe und Bevölkerung zu schaffen und mögliche Synergien, sowie Anpassungs- und Mitigationsstrategien an den Klimawandel für die Praxis zu entwickeln, zu erproben und zu optimieren. Die APV-Anlage dient als F&E Innovationsplattform der HGU-Forschungsinfrastruktur „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: 01.02.2019
Projektende: 31.01.2022
Förderer: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

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: 01.01.2018
Projektende: 31.12.2020
Förderer: Deutsche Bundesstiftung Umwelt

Der Steillagenweinbau hat aus ökonomischen Gründen ist in den letzten Jahrzehnten stark abgenommen. Dadurch sind viele gefährdete xerothermophile Tier- und Pflanzenarten und ihre Lebensräume zurückgegangen. Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Erarbeitung eines Konzeptes zur Erhaltung der Biodiversität-sichernden und Landschaftsbild-prägenden Bewirtschaftung der Steillagen durch eine ökonomisch rentablere Querterrassierung im Weinbau.

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: 01.08.2014
Projektende: 31.07.2020
Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Die Bestände der Pflanzenart Arnica montana, für die Deutschland aufgrund der Lage im Verbreitungszentrum eine besondere Verantwortung trägt, sind europaweit dramatisch eingebrochen. Daraus ergibt sich dringender Handlungsbedarf zur Erhaltung und Stützung der verbliebenen Populationen. Allerdings fehlen belastbare Informationen zu den Gefährdungsursachen und geeigneten Maßnahmen, mit denen sich die Bestände erfolgreich nachhaltig sichern lassen. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, ein deutschlandweit übertragbares Managementkonzept zu entwickeln, das auf der Analyse der Gefährdungsursachen und der Identifikation geeigneter in situ- und ex situ-Maßnahmen basiert.

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.

Projektanfang: 01.01.2015
Projektende: 31.10.2018
Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Europäische Kommission

Eine Schlüsselrolle für die ressourcenschonende Bewirtschaftung von Agrarökosystemen spielen die Wechselwirkungen von Biodiversität mit assoziierten Ökosystemdienstleistungen. Hier setzt das PromESSinG?Projekt an, das zum Ziel hat, biodiversitätsgestützte Ökosystemdienstleistungen im Weinbau zu identifizieren (z.B. Bodenfruchtbarkeit, Schädlings? und Unkrautkontrolle, Bodenstabilität und Wasserspeichervermögen), um Managementmaßnahmen zu ihrer Optimierung entwickeln zu können. Im Fokus steht die Bodenbiodiversität mit Bakterien, Pilzen inklusive Mykorrhiza, Pflanzen, Makro? und Mesofauna. Die Untersuchungen werden nach einem standardisierten Design in den ausgewählten Regionen der fünf teilnehmenden Länder (neben Deutschland Frankreich Schweiz, Österreich und Rumänien) durchgeführt, um überregionale Vergleiche durchführen zu können.

Projektanfang: 01.07.2014
Projektende: 30.09.2015
Förderer: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

Im Bundesnaturschutzgesetz wurde festgelegt, dass ab 2020 bei Pflanzungen in der freien Landschaft gebietsheimisches Pflanzmaterial zu verwenden ist. Für Gehölze gibt es jedoch kaum belastbare Untersuchungen zur genetischen Differenzierung von Populationen in Deutschland und entsprechend ist eine plausible Ausweisung von Herkunftsgebieten kaum möglich. Ziel des Projektes war es, auf Basis von populationsgenetischen Untersuchungen zweier Modellarten, dem Faulbaum (Franula alnus) und dem Pfaffenhütchen (Euonymus europaeus), Aussagen zur räumlich-genetischen Struktur der Populationen in Deutschland und damit zur Abgrenzung regionaler Herkünfte zu liefern als Grundlage für die Ausweisung geeigneter Erntevorkommen und die Gewinnung von herkunftsgesichertem Saatgut.

Projektanfang: 01.12.2008
Projektende: 31.01.2015
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

In Flussauensystemen Patagoniens bilden potenziell invasive, eurasische Arten aus der Familie der Salicaceae (Weiden und Pappeln) heutzutage große Galleriewälder und stehen dadurch in Konkurrenz zur dort einzigen heimischen Baumart Salix humboldtiana. Übergeordnetes Ziel des argentinisch-deutschen Projektes war es, Interaktionen zwischen der heimischen S. humboldtiana und den invasiven eurasischen Salix- und Populus-Arten aufzudecken und deren Einfluss auf die heimische Art entlang des Río Negro in Patagonien abzuschätzen. Die Ergebnisse zeigen, dass die invasiven Weiden-Arten bessere vegetative Reproduktions- und Wiederaustriebskapazitäten und eine bessere Wuchsleistung im adulten Stadium besitzen. Darüber hinaus zeigen sie die gleichen Habitatoptima mit Blick auf Wasserstand, Überflutungsdauer und Bodentextur, was auf ein signifikantes Konkurrenzpotenzial der invasiven Salix-Arten hindeutet. Außerdem konnte eine natürliche Hybridisierung mit S. humboldtiana festgestellt werden, was eine Ausweitung der Verbreitungsgrenzen der invasiven Taxa durch Introgression vermuten lässt.

Projektanfang: 31.01.2012
Projektende: 31.12.2014
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Die Populationen der für Auen-Feuchtwiesen typischen Gewöhnlichen Brenndolde Cnidium dubium gehen aufgrund von flussbaulichen Maßnahmen und der Fragmentierung der Auen durch den Deichbau stark zurück. Um die Populationen und die genetischen Ressourcen zu erhalten bzw. wieder aufzubauen, ist es nötig die genetischen Strukturen der verbleibenden Bestände (klonale Diversität, genetische Diversität und Differenzierung) zu kennen. Die Ergebnisse des Projektes zeigen, dass entlang des betrachteten Flussabschnitts und zwischen den Auenkompartimenten keinerlei großräumige genetische Struktur besteht. Auf kleinräumiger Patch-Skala herrscht eine nur sehr geringe klonale Diversität. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass das Fehlen einer genetischen Struktur auf der großräumigen Skala nicht das Ergebnis von rezentem, intensivem Genfluss durch Bestäubung und/oder Samenausbreitung ist, sondern das Ergebnis von Genfluss-Prozessen früherer Zeiten und sich damit heutige Regenerationsereignisse vermutlich weitestgehend auf klonales Wachstum beschränken.