Neue Landnutzungssysteme entwickeln

Die Art und Weise, wie pflanzliche Nahrungsmittel erzeugen werden, hat einen erheblichen Einfluss auf die Umwelt und unsere Gesellschaft. Die fortschreitende Klimaveränderung und andere globale Herausforderungen wie der Verlust an Biodiversität und die steigende Weltbevölkerung machen es erforderlich, Pflanzenbausysteme nicht nur vom Status Quo aus weiterzuentwickeln, sondern auch völlig andere Systeme zu denken. Innovationen im Bereich der Digitalisierung und Automatisierung bieten hierfür neue Ansätze. Vor diesem Hintergrund forscht das Thünen-Institut an neuen Landnutzungssystemen, mit denen langfristig den globalen Herausforderungen begegnet werden kann.

Die Treibhausgasminderungsziele in der Landwirtschaft können nur erreicht werden, wenn in erheblichem Umfang Moorflächen wiedervernässt werden. Es stellt sich jedoch die Frage, wie Landwirt*innen dazu bewegt werden können, ihre Flächen wiederzuvernässen. Wissenschaftler des Thünen-Instituts ermitteln daher die Kosten, die entstehen, wenn die konventionelle entwässerte Bewirtschaftung eingeschränkt oder aufgegeben wird, und bewerten emissionsarme Landnutzungsalternativen.

Der geplante Ausbau von Photovoltaikanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen kann künftig zu Flächennutzungskonkurrenzen mit der landwirtschaftlichen Produktion führen. Daher untersucht das Thünen-Institut, wie sich dieser künftige Flächenbedarf auf die Landwirtschaft auswirkt. Weiterhin geht es der Frage nach, ob und wie in alternativen Nutzungskonzepten gleichzeitig Nahrungsmittel, Energie und Biodiversitätsleistungen bereitgestellt werden können, um mögliche Nutzungskonkurrenzen zu verringern.

Aufgrund zunehmender Extremwetterereignisse, wie Hitzeperioden oder Dürren, wird künftig in vielen Regionen Deutschlands von einer deutlich rückläufigen Wasserversorgung in den Sommermonaten ausgegangen. Dadurch nehmen die Risiken von Ertragsausfällen zu. Das Thünen-Institut arbeitet daher an Konzepten zum künftigen Wassermanagement. Hierzu zählen die Einrichtung von Wasserspeicherbecken oder die Verwendung alternativer Wasserquellen wie aufbereitetes Abwasser.

Der technische Fortschritt im Bereich der Automatisierung und Digitalisierung lässt es möglich erscheinen, den Pflanzenbau künftig mit autonomen Kleinmaschinen durchzuführen. Mit ihnen könnten Pflanzenbausysteme entwickelt werden, in denen unterschiedliche Pflanzen kleinräumig kombiniert und diese spezifisch nach ihrem Bedarf behandelt werden. Dadurch könnten natürliche Synergieeffekte zwischen Pflanzen wesentlich stärker genutzt, Ressourcen effizienter verteilt und negative Umwelteffekte reduziert werden. Das Thünen-Institut arbeitet gemeinsam mit dem Julius Kühn-Institut (JKI) und der Technischen Universität Braunschweig an den Grundzügen eines derartigen Pflanzenbausystems.