apl. Prof. PD.Dr. Katrin Kahlen
Katrin Kahlen

apl. Prof. PD.Dr. Katrin Kahlen

Funktion: Stellvertretende Institutsleitung
Organisationseinheit(en):Institut für Modellierung und SystemanalyseProfessur für Mathematik, Statistik, mathematische Modellbildung und Simulation

Kontaktdaten:
Tel.: +49 6722 502 513
E-Mail: Katrin.Kahlen(at)hs-gm.de
Postanschrift:Von-Lade-Straße 1
D-65366 Geisenheim
Besucheranschrift: Gebäude 1000
Raum 116
Von-Lade-Straße 1
65366 Geisenheim
Vita

Katrin Kahlen studierte Mathematik mit Nebenfach physikalische Chemie an den Universitäten Oldenburg und Hannover und promovierte 2000 in Mathematik an der Universität Hannover. Nach einer Tätigkeit als PostDok in einem Sonderforschungsbereich (SFB 326), wechselte sie ans Institut für Gemüsebau und Systemmodellierung der Universität Hannover (2002-2011), wo sie sich in 2011 im Fachgebiet Pflanzenbau habilitierte. Katrin Kahlen ist seit August 2011 Wissenschaftlerin und stellvertretende Institutsleiterin am Institut für Gemüsebau der HGU. Seit 2013 ist sie Sprecherin für das Zentrum für Weinbau und Gartenbau. Sie ist Mitglied in wissenschaftlichen Komitees, sowie in Organisationskomitees verschiedener Tagungen im Bereich Modellbildung und Simulation (z.B. HortiModel und FSPM) und Mitglied im Editorial Board bei Frontiers in Plant Science in der Sektion Plant Biophysics and Modelling und Gutachterin für diverse Fachzeitschriften und Forschungsförderer (z.B. DFG). Sie vertritt die HGU als Mitglied in der European Plant Science Organisation (EPSO). Seit Oktober 2017 ist Katrin Kahlen stellvertretende Vizepräsidentin für Forschung der HGU.

Publikationen
Forschungsprojekte

Projektanfang: 01.06.2021
Projektende: 31.05.2024
Förderer: Deutsche Bundesstiftung Umwelt

Der Weinberg als Ökosystem und die Weinrebe Vitis vinifera sind ausgezeichnete Modelle, um die Folgen des Klimawandels auf vielfältige Weise und unter Berücksichtigung der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) unmittelbar sichtbar machen. Während der Klimawandel heute Weinbau in Regionen wirtschaftlich möglich macht, in denen er vor Jahrzehnten noch als Kuriosum galt, und somit positiv als Motor dieser Entwicklung wahrgenommen wird, sind in anderen Regionen die Folgen für den Weinbau als negativ zu bewerten. Neben höheren Temperaturen, Starkregen oder steigenden CO2-Konzentrationen stellen auch neue Schädlinge ein Problem dar, dem es zu begegnen gilt. Nicht nur in den Anbauregionen des Rhein-Main-Gebietes, wo Weinbau eine hohe Alltagsrelevanz hat, können Einflüsse des Klimawandels auf Ebene des Ökosystems und auf Ebene der Weinrebe als Modellpflanze thematisiert werden. Bezüge zu biologischen und landwirtschaftlichen Themen sind vielfältig und berühren neben ökologischen und biologischen Aspekten auch soziale und ökonomische Komponenten. Modellierungen und Computersimulationen zu möglichen Veränderungen im Ökosystem Weinberg als Folgen des Klimawandels können hierbei entsprechende Lösungsoptionen aufzeigen. In Kombination mit Echtbegegnungen im Weinberg als außerschulischem Lernort lassen sich auf diese Weise auch aktuelle Forschungsergebnisse berücksichtigen. Auf diese Weise wird zudem der umweltsoziologischen und umweltpädagogischen Forschung entsprochen, die seit langem fordert, möglichst konkrete ökologische Alltagssituationen in den Blick zu nehmen, um tatsächlich zur Entwicklung eines Nachhaltigkeitsbewusstseins beizutragen. Dadurch sollen Lernende dazu befähigt werden, dem Klimawandel und seinen vielfältigen Folgen kritisch und reflektiert zu begegnen, entsprechende Entscheidungen zu treffen, um im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung zu handeln.

Projektanfang: 01.11.2020
Projektende: 31.10.2023
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Sonnenbrandschäden bei Weintrauben und anderen Früchten führen immer häufiger zu deutlichen Ernte- und Qualitätseinbußen. Vermehrtes Auftreten von Sonnenbrand bei Hitzewellen weist dabei auf einen potentiellen Zusammenhang zwischen Sonnenbrand und Klimawandel hin. Um mögliche Auswirkungen des Klimawandels zu untersuchen, wird die Rebe als ideale Modellkultur angesehen. Dieses Projekt hat daher erstmalig die modellbasierte Analyse von Sonnenbrand bei Trauben in Weinbergen der Zukunft zum Ziel. Simulationen, die die Folgen veränderter Umgebungsbedingungen innerhalb eines Weinbergs vorhersagen, sollten auch Aufschluss über das zu erwartende Sonnenbrand-Risiko liefern können. Wir stellen die Hypothese auf, dass der Klimawandel das Sonnenbrand-Risiko in seiner Ausprägung verändern wird. Da Sonnenbrand nur bei direkter Sonneneinstrahlung auf die Trauben eintritt, kann die Laubwand, je nach Struktur, einen natürlichen Schutz darstellen. Funktionell-strukturelle Pflanzenmodelle (FSPMs) ermöglichen es, die Laubwand detailliert und mit natürlicher Variabilität abzubilden. Das FSPM Virtueller Riesling simuliert das dynamische Wachstum von Riesling-Reben und berücksichtigt dabei auch das Erziehungssystem und die Orientierung des Weinbergs. Modellerweiterungen und Parametrisierungen basieren u.a. auf Freilandversuchen in einem Weinberg mit eCO2 (Weinberg-FACE). Mit einer Reihe von in silico Experimenten mit dem erweiterten Virtuellen Riesling Modell sollen dann die Effekte veränderter Pflanzenmorphologie durch eCO2 und erhöhter Temperaturen auf Sonnenbrand untersucht und optimierte Entblätterungsstrategien identifiziert werden. Letztere sollen zudem exemplarisch in bereits etablierten Weinbergen getestet werden. Die Projektergebnisse werden neue Erkenntnisse bringen, wie sich der Klimawandel auf Sonnenbrand auswirkt. Sie liefern zudem Ideen, wie mittels neuer Managementstrategien über die Anpassung der Pflanzenarchitektur Sonnenbrand im Weinberg, aber auch in anderen Kulturen, reduziert werden kann.

Hochschule Geisenheim
© Dr. Dominik Schmidt

Projektanfang: 07.08.2012
Projektende: 06.08.2015
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Salzstress führt bei Pflanzen zu Veränderungen in der Pflanzenarchitektur und zu physiologischen Beeinträchtigungen, welche Lichtaufnahme und Produktivität erheblich beeinflussen können. Das Projekt zielt auf die Entwicklung eines verbesserten Verständnisses der wesentlichen Salz-induzierten Anpassungen in Pflanzenarchitektur und Physiologie bei Gewächshausgurken und untersucht die Interaktionen von Salzstress und Licht in Bezug auf die Produktivität des Pflanzenbestandes.