Aktuelle Forschungsprojekte
Die Haltung von Nutztieren mit Weidegang und in Offenställen ist besonders tiergerecht und zudem zwischenzeitlich auch gesellschaftlich erwünscht. Insbesondere in der Rinderhaltung finden diese Systeme zunehmend Eingang in die landwirtschaftliche Praxis. Ein bislang ungelöstes Problem dabei ist jedoch die vor allem im stallnahen Bereich (Triebwege, Wartebereich, Standweiden etc.) auftretende hohe Konzentration an Mist, die zu starken punktuellen ungewollten Einträgen in den Boden führen und zudem auch relevante Emissionen verursachen. Während auf befestigten Flächen im und um den Stall bereits technische Hilfen existieren (Spaltenschieber, Kehrmaschinen, neuerdings auch akkuversorgte Entmistungsroboter), stehen bislang für den unbefestigten Außenbereich keine Lösungen zur Verfügung. Zum einen sind die Fahrwerke und Aufnahmeeinrichtungen nur für befestigte Flächen konstruiert, zudem arbeiten die Geräte nur nach einer flächigen Systematik, nicht aber mit einer Erkennung des tatsächlichen punktuellen Mistanfalles, was deren Flächenleistung dann im Außenbereich insbesondere bei der begrenzten Ladekapazität der Sammeleinrichtung stark begrenzen würde.
Als innovative Lösung soll ein sich frei orientierender, geländegängiger Mistsammelroboter entwickelt werden, der über eine auch in unebenem Gelände arbeitende Aufsammeleinrichtung verfügt, mit Hilfe der Digitalen Bildauswertung Kothaufen individuell erkennt und aufnimmt, und diese definiert zurück in den Nährstoffkreislauf (z.B. Güllekeller, Mistplatte oder Biogasanlage) zurückbringt. Da eine räumliche Orientierung (GPS-Position) integriert werden soll, lassen sich zusätzlich zum einen Bereiche hoher Kotbelastung kartieren und so später gegebenenfalls zur Regeneration zeitweise für die Tiere sperren, zum anderen kann diese Information über einen Ansatz des Maschinellen Lernens zur Fahrwegoptimierung (beispielsweise bevorzugtes Patrollieren auf oft verschmutzten Bereichen) genutzt werden, um so die Flächenleistung zu erhöhen.
Förderung: BLE
Partner:
digital workbench gmbh
St.-Gangolf-Str.2
85139 Wettstetten
Zur Reduzierung des Ausstoßes klimaschädlicher Gase bei der Produktion von Nahrungsmitteln soll ein vollelektrischer Pflegetraktor und eine zugehörige solare Energieversorgung entwickelt werden, mit dem zahlreiche Feldarbeitsgänge der Bestandespflege (Striegeln, Häufeln, Hacken, Säen u.a.m.) ohne fossile Kraftstoffe durchgeführt werden können. Das Vorhaben knüpft an das BLE-BÖLN Projekt 'E-Hack' für handgeführte Geräte an und entwickelt den Ansatz zu einem fahrerbesetzten Geräteträger weiter
Tautropfen-Warnsystem für bienenschonende Nachteinsätze im Pflanzenschutz
Die Ausbringung von chemischen Pflanzenschutzmitteln sollte nach Guter Fachlicher Praxis möglichst in der Nachtzeit erfolgen, da in dieser kein Bienenflug zu erwarten ist, und auch abdriftarm gearbeitet werden kann, wenn Nachtstunden mit geringen Windgeschwindigkeiten genutzt werden können. Begrenzender Faktor beim Nachteinsatz ist die zu diesen Stunden durch die Luftabkühlung einsetzende Taubildung, durch die es zu einer unkontrollierbaren Verdünnung der Spritzbrühe kommen kann. Entsprechend muss der Arbeitseinsatz dann unmittelbar abgebrochen werden, ansonsten ist keine sachgerechte Applikation mehr möglich. Damit begrenzt sich das ohnehin enge Zeitfenster für die Pflanzenschutzarbeiten stark ein, dies ist gleichbedeutend mit einer Reduzierung der knappen möglichen Feldarbeitsstunden. Da Pflanzenschutzmaßnahmen aber zeitlich punktgenau und mit hoher Schlagkraft erfolgen sollen muss der Anwender dann gegebenenfalls wieder auf die Tagstunden ausweichen, und die daraus resultierende Bienengefährdung in Kauf nehmen. Ziel des Vorhabens ist daher, einen Tautropfen-Detektor zu entwickeln, der in Echtzeit den befahrenen Bestand überwacht und unmittelbar bei Detektion von Feuchtenestern ein Warnsignal an den Fahrer ausgibt. Damit können auch kleinsträumige Unterschiede in der Taubildung berücksichtigt werden und die Zahl der möglichen Feldarbeitsstunden in der Nachtzeit erhöht werden.
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Mitarbeiter: Dr. Franz Roman
Förderung: BLE
Kooperationspartner: Fa. inTec automation GmbH, Baunatal
Optimierung der Ziegenkäsequalität in der ökologisch-handwerklichen Milchverarbeitung unter Berücksichtigung auftretender Milchqualitätsschwankungen
Geldgeber: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Die Mehrheit der ökologischen Ziegenmilch produzierenden Betriebe in Deutschland verarbeiten die Milch in Hofkäsereien mit dem Anspruch, eine authentische Käsequalität mit einem hohen Genusswert herzustellen. Erfahrungen aus der handwerklichen Käsereipraxis zeigen, dass vor allem bei Ziegenmilchbetrieben mit saisonalen Ablammungen sich kurzfristig verändernde Milchinhaltsstoffe zu starken Qualitätsschwankungen der Käse führen können. Darüber hinaus ist die in vielen Öko-Milchziegenbetrieben praktizierte Weidehaltung mit wesentlich höheren Schwankungen der Milchqualität verbunden als bei Stallfütterungssystemen.
Ziel des Projektes ist es, die Milchqualität, die Verkäsungseigenschaften von Öko-Ziegenmilch sowie die sensorische Qualität von Öko-Ziegenkäse zu erforschen und technologische Maßnahmen (Prozessparameter) zu entwickeln und zu erproben, mit denen sich die handwerkliche Käse-technologie an Qualitätsschwankungen der Milch anpassen kann.
Verantwortlich: Dr. Edith Kalka
Kooperationspartner: Max Rubner Institut (MRI), Verband für Handwerkliche Milchverarbeitung e.V. (VHM)
Digitalisierung in der Ökologischen Landwirtschaft
(Experimentierfeld ‚Zukunftsbetriebe‘) - BMEL / BLE
Gegenstand des geplanten Vorhabens „DigiPlus“ ist der Aufbau eines Zukunftsbetriebs, auf dem die Möglichkeiten und Grenzen der Digitalisierung unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaus (ÖL) erarbeitet werden. Aus diesem Grund sollen auf der Hessischen Staatsdomäne Frankenhausen Digitalisierungsansätze auf ihre Übertragbarkeit im ÖL hin geprüft und Potentiale der Digitalisierung für die Betriebe des ÖL erschlossen werden. Mit dem Fokus auf dem ökologischen Landbau (ÖL) werden in diesem Verbundvorhaben die gesamte Wertschöpfungskette sowohl im Bereich der pflanzlichen als auch der tierischen Produktion näher betrachtet und abgedeckt. Neben produktionstechnischen Bereichen werden Naturschutz- und Biodiversitätsaspekte untersucht und die gesamte Produktionskette beleuchtet. Hier sollen alle Bereiche mit Hilfe digitaler Werkzeuge zu einem Qualitätsmanagementsystem verknüpft und die sozialökologische Dimension der Digitalisierung beleuchtet werden. Zudem ist vorgesehen, eine Weiterbildungskomponente zu integrieren. Die wesentlichen Zweige des Betriebes, die Bereiche Tier- und Pflanzenproduktion, stehen im Mittelpunkt des Vorhabens.
Verantwortlich : Dr. habil. Abozar Nasirahmadi
Web: DigiPlus
Verbundprojekt Landmanagement Subsahara-Afrika: Effizienzsteigerung in extensiven weidebasierten Tierhaltungssystemen durch Co-Design digitaler Technologien und maschineller Lernverfahren (InfoRange)
Künstliche Intelligenz und Datenanalytik für die Überwachung und Verwaltung von Weidelandsystemen
In enger Zusammenarbeit mit Landnutzern und weiteren gesellschaftlichen Akteuren entlang der Wertschöpfungskette der Weideviehhaltung zielt InfoRange darauf ab, die Nutzung und Verwaltung von Weideflächen zu verbessern und die Effizienz der Ressourcennutzung und der Produktion in der Weideviehhaltung durch digitale und Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) Anwendungen/-Dienste zu steigern, die eine nutzergenerierte Informationserfassung und -übertragung ermöglichen. Es soll dazu beitragen, externe Telemetrie- und Beobachtungsdaten mit von Landnutzern generierten Daten über bio-geo-physikalische Ökosystemmerkmale zu integrieren, um digitale und IKT-Dienste für unmittelbare Managemententscheidungen der Landnutzer in Bezug auf Beweidung, Tränkung und Gesundheitsmanagement relevanter zu machen.
Verantwortlich: Dr. habil. Abozar Nasirahmadi, Sebastian Schmidt
Geldgeber: BMBF
Mehr: https://sustainable-landmanagement-africa.net/project/inforange/
Gari ist ein wichtiges Grundnahrungsmittel vor allem in Westafrika und wird durch einen Fermentierungs- und Röstprozess meist auf offenen Holzfeuern hergestellt. Im Rahmen eines internationalen Kooperationsvorhabens sollen innovative Lösungen für die Gari-Verarbeitung entwickelt werden, die auf Solartechnik basieren. [mehr ...]
Geldgeber: EU (LEAP-RE)
Verantwortlich : Chikonkolo Mwewa, Mwape
SDG-Alumniprojekt 2023: Wissen und Praxis für Entwicklung für Deutschland-Alumni aus Schwellen- und Entwicklungsländern
Sustainable International Agricultural Value Chains: Income and development perspectives for producers from the global south through access to high-price markets – the role of certification and quality
Förderung : Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und DAAD
Die mechanische Unkrautbekämpfung ist das wichtigste Verfahren zur Regulierung von Unkräutern im ökologischen Landbau, jedoch besteht im Gartenbau, insbesondere im geschützten Anbau, eine erhebliche Mechanisierungslücke zwischen der Handarbeitsstufe und dem Traktoreneinsatz, die nun durch eine innovative Gerätetechnik geschlossen werden soll. Es fehlt vor allem im Unterglas-Anbau an Maschinen und Geräten, die die dortige erhebliche gesundheitliche Belastung (Lärm, Abgase) durch Verbrennungsmotoren vermeidet, aber die körperliche anstrengende Handarbeit ersetzen kann. Das Vorhaben ‚E-Hack‘ soll dem Gartenbau eine innovative motorisierte Gerätetechnik für die mechanische Unkrautbekämpfung zur Verfügung stellen, dies basierend auf modernen hocheffizienten elektrischen Antrieben. Damit wird die Schlagkraft des Verfahrens deutlich erhöht und die Konkurrenzfähigkeit kleinerer und mittlerer Betriebe gesichert.
Verantwortlich : Christoph Besse und Jette Götz
Förderung : Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
https://www.hortisustain.de/projekte/boel/e-hack
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Das MORE-bot Projekt entwickelt eine Robotik-Lösung zur Schneckenbekämpfung im Gartenbau. Diese Entwicklung ist wichtig, da Schnecken durch Fraß-, Schleim-, und Kotspuren Produkte verunreinigen, wodurch eine Vermarktung unmöglich wird. Durch die Schnecken entsteht somit eine Ertragsminderung. Jährlich müssen große Menge Salat, Kohl und weitere Gemüsearten entsorgt werden. Um diese Schäden zu vermeiden, wird nach aktuellem Stand der Wissenschaft und Technik Schneckenkorn gestreut. Das Schneckenkorn kommt dabei häufig erst zum Einsatz, wenn Schäden sichtbar sind. Durch die Wirkungsdauer tritt der Bekämpfungserfolg zu spät ein. Der Erfolg des Schneckenkorneinsatzes ist zudem witterungsabhängig. Zusätzlich werden die Möglichkeiten zur Intervention für den Erwerbsgemüsebau eingeschränkt. Neben zwei Wirkstoffen zur Schneckenbekämpfung bleibt nur noch das händische Einsammeln. Unter dem Eindruck invasiver Arten wird dringend eine Verfahrensalternative benötigt. Mit der beantragten Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird das händische Schneckensammeln von einem Roboter übernommen. Das Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist, dem Erwerbsgemüsebau ein leistungsfähiges System zur Verfügung zu stellen, dass die Produktion hochwertiger Lebensmittel ohne den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel ermöglicht. Auf der Versuchsfläche werden mehrere Beete mit Kohl- und Salatköpfen angelegt, um Labormodelle und Prototypen von Robotermodulen zu testen.
Verantwortlich : Dr. habil. Abozar Nasirahmadi und Mohammadreza Hassanzadehtalouki
Förderung : Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Partner : Juliuns Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) und Hentschel Systemgesellschaft
Das Projekt strebt die Entwicklung eines dynamischen Gesamtprozessmodells eines Solartrockners mit integriertem Latentwärmespeicher für landwirtschaftliche Trocknungsprozesse an. Das Simulationsmodell soll Grundlage und (Auslegungs-) Werkzeug für die technische und ökonomische Bewertung von Maßnahmen zur Speicherintegration sein. Verbesserungspotentiale betreffen die Vergleichmäßigung der Prozessführung im Tag-/Nacht-Betrieb und Erhöhung der Produktqualität.
Verantwortlich : Dr. Franz Roman
Förderung : Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Gegenstand des Vorhabens ist die systemische Optimierung der Wertschöpfungskette (WSK) Fleisch am Beispiel der Schweinehaltung durch Entwicklung und Einbettung digitaler Werkzeuge. Ziel ist die Entwicklung einer digitalen Gesamtlösung zur optimierten tierindividuellen Rückverfolgbarkeit und zur kontinuierlichen Prozessdiagnostik und Prozesssteuerung entlang der WSK von der Zucht bis zur Verarbeitung. Dabei werden folgende Teilziele fokussiert: − Gewährleistung der Rückverfolgbarkeit von tierbezogenen Daten innerhalb der WSK, inkl. dem Einsatz von Medikamenten in der Schweinhaltung − Weiterentwicklung und Umsetzung von Smart Farming und Smart Food Factory Konzepten − Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz, des Tierwohls und der Produktqualität − Reduzierung der Ausschüsse und der Emissionen sowohl in der Tierhaltung als auch in den nachgelagerten Bereichen.
Verantwortlich: Dr. Abozar Nasirahmadi, Dr. Jan Adolph, Hannah Arwen Graef und Jonas Payerl
Förderung: Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung (BMLE)
Die Geflügelhaltung in Mobilställen ist in den letzten zehn Jahren erheblich ausgeweitet worden. Diese Haltungsform ist insbesondere hinsichtlich der stärkeren Realisierung des Tierwohls sowohl im Bereich der Land- und Agrarwirtschaft, aber auch gesellschaftlich in der Verbraucherschaft anerkannt. Dennoch zeigen sich einige Problematiken.
• Ausgehend von einem gegebenermaßen zentralen Stallbereich werden die angeschlossenen Ausläufe von den Tieren meist nur in der Nähe des Stalles genutzt. Dies führt so zu einem unverhältnismäßig hohen Nährstoffeintrag in diesen Bereichen. Damit wächst die Kontaminierung dieser Bereiche mit Krankheitserregern jedweder Art sehr stark. Es entsteht ein starker und permanenter Infektionsdruck. Die Tiergesundheit und das Tierwohl leiden unter dieser Situation. Auch aus wasserwirtschaftlichen Gründen und hinsichtlich grundsätzlicher Betrachtung und Bewertung von Nährstoffflüssen ist dieser Sachstand nicht tragbar.
• In größeren Entfernungen zum Stall bleiben die Ausläufe dagegen oft ungenutzt und für die Tiere unattraktiv. Hier werden vor allem die Gefahren durch Prädatoren als Ursache vermutet. Auch die Effizienz der Weidenutzung ist in diesem Zusammenhang ein zu beobachtender Faktor. Diese Problematiken sollen durch ein innovatives Stall- und darin integriertes Beweidungskonzept gelöst werden. Das zu entwickelnde Stallkonzept sieht einen Stallbereich im Zentrum einer kreisförmigen Anlage vor. Um dieses wird ein mobiler Auslaufsektor mit Gestaltungs- und Serviceelementen (Fütterung, Tränke, Prädatorenschutz) installiert, der periodisch mit geringem Aufwand um das Zentrum rotierend versetzt werden kann. Das Vorhaben zielt auf eine Weiterentwicklung und Verbesserung grundsätzlich funktionierender Mobilhaltungssysteme unter Berücksichtigung der skizzierten Problematiken ab. Ziel ist, ein praxisnahes System zu erstellen, dass sich deutlich auf dem Weg zur Marktreife befindet und durch entsprechende Konstrukteure und Marktpartner aufgegriffen werden kann.
Verantwortlich : Boris Kulig
Förderung: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
Significant losses occurred in rice storage predominantly caused by insect pests to as high as 10% in terms of quantity. Detection of insect pests in stored grains is important to reduce losses and combat hunger. Several systems are available in the market such as automated monitoring of insect populations that is equipped with temperature sensors but the challenge is that these are not very reliable in early detection of insect populations and manual method is laborious. Often, this lead to huge losses because counter measures are implemented too late. An acoustic system for early detection of insect pest in stored wheat and rye (InsectTap) has been developed by the Department of Agricultural Engineering at the University of Kassel. Further works need to be done to adapt the system for application to rice. The software developed can classify sound patterns of insect pests on species level which is relevant in implementing appropriate control measures. The InsectTap can be modified with thorough study on the sound patterns of storage pests in rice. The proposed project aims to achieve the following – (1) thouroughly study and document the sound patterns of insect pests in stored rice and develop a handheld acoustic measurement system to detect the insect pest species; (2) establish a working prototype that can be developed for small and large scale applications; (3) develop and test the sensors and interfaces that can be used with mobile phones; and (4) assess potential application in other systems such as hermetic storage or grain cooling.Significant losses occurred in rice storage predominantly caused by insect pests to as high as 10% in terms of quantity. Detection of insect pests in stored grains is important to reduce losses and combat hunger. Several systems are available in the market such as automated monitoring of insect populations that is equipped with temperature sensors but the challenge is that these are not very reliable in early detection of insect populations and manual method is laborious. Often, this lead to huge losses because counter measures are implemented too late. An acoustic system for early detection of insect pest in stored wheat and rye (InsectTap) has been developed by the Department of Agricultural Engineering at the University of Kassel. Further works need to be done to adapt the system for application to rice. The software developed can classify sound patterns of insect pests on species level which is relevant in implementing appropriate control measures. The InsectTap can be modified with thorough study on the sound patterns of storage pests in rice. The proposed project aims to achieve the following – (1) thouroughly study and document the sound patterns of insect pests in stored rice and develop a handheld acoustic measurement system to detect the insect pest species; (2) establish a working prototype that can be developed for small and large scale applications; (3) develop and test the sensors and interfaces that can be used with mobile phones; and (4) assess potential application in other systems such as hermetic storage or grain cooling.
responsible : Carlito Balingbing
Ziel des Vorhabens ist die Optimierung der Zuchtauslese mit Hilfe von Sensoren bei Honigbienen zur Verbesserung der Bienengesundheit und Produktivität. Die aus Asien eingeschleppte Varroamilbe stellt zur Zeit eines der größten Probleme in der Bienenzucht dar. Unbehandelt führt diese Parasitose in der Regel zum Tod der Bienenvölker. Die Bekämpfung erfolgt im Wesentlichen mit chemischen Mitteln, in der ökologischen Imkerei mit wenig selektiven organische Säuren und ätherische Ölen, was einerseits die Vitalität der Völker, andererseits auch die gesamte Imkerbranche über wiederkehrende Mittel- und Arbeitskosten belastet. Der Ansatzpunkt „Prävention durch Zucht auf Selektionsmerkmale“, wie z.B. varroasensitives Hygieneverhalten (VSH) und geringe Varroa-Reproduktion (SMR), hat hier entscheidende ökonomische Bedeutung und somit Hebelwirkung zur nachhaltigen Entlastung der gesamten Imkerbranche. Allerdings benötigt die erfolgreiche Zuchtarbeit und die darin beinhaltende Zuchtwertschätzung bei Honigbienen solides Fachwissen und zeitintensiven Einsatz des Züchters. Auch regelmäßige intensive Kontrollen zur Begutachtung des Zustands des jeweiligen Zuchtvolkes durch den Züchter sind zwar nötig, aber für die Gesundheit des Volkes abträglich. Der Einsatz von Sensorik zur Unterstützung der Zuchtauslese bietet hier ein erhebliches Potential gegenüber dem herkömmlichen Zuchtmanagement, den Zuchtfortschritt zu beschleunigen und zu verbessern. Ziel des Vorhabens ist die Optimierung der Zuchtarbeit durch das Identifizieren von objektiven Indikatoren durch KI-gestützte Datenexploration. Dafür werden Zuchtvölker kontinuierlich sensorisch überwacht und mit den vom Züchter erfassten Zuchtmerkmalen korreliert. Neben allgemeinen Parametern wie Volksstärke und Entwicklung werden VSH, SMR, Schwarmneigung und Winterbrutneigung untersucht, um einen verbesserten Zuchtfortschritt zu ermöglichen.
Projektleitung: Universität Kassel Fachgebiet Agrartechnik
Verantwortlich : Dr. Sascha Kirchner
Projektpartner: Bioland-Imkerei Ivan Curic
Förderung : Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
Wassermangel durch Klimawandel – Folgen und Handlungsansätze für die Landwirtschaft
Das dritte Trockenjahr in Folge zeigt verheerende Wirkung auf Land- und Forstwirtschaft. Was bedeutet der Klimawandel für die Landwirtschaft und das Landschaftsbild ? Vertrocknete Pflanzen, Bäche ohne Wasser und eingestellte Schifffahrt zeigen die Handlungsnotwendigkeiten drastisch auf. Wenn man schon die Regenmenge nicht beeinflussen kann, so ist jedoch die Verteilung, ein reduzierter Abfluss oder eine angepasste Wirtschaftsweise vielleicht ein Lösungsweg, der auch für die Landwirtschaft langfristig existenzsichernd ist. Das Hammbach-Einzugsgebiet in Dorsten als Pilotregion liegt im südlichen Münsterland, der Hammbach mündet in Dorsten in die Lippe. Die Region erhält ihr Trinkwasser aus den Brunnengalerien Holsterhausen und Üfter Mark. Neben der Stadt Dorsten, kleinen Mooren, Feuchtgebieten und Waldbereichen finden sich im Projektgebiet viele landwirtschaftliche Nutzungen mit unterschiedlichen Strukturen (wie Mais, Getreide, Gemüse, Obst, Viehwirtschaft) sowohl in der Produktion als auch in der Weiterverarbeitung. Viele Betriebe entnehmen traditionell Grundwasser für die Beregnung und betriebliche Zwecke. Ein 2019 abgeschlossenes Förderprojekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) kam bereits zu dem Ergebnis: „Der landwirtschaftliche Wasserbedarf … von geschätzten 27 Mio. m³/a in Trockenjahren ist wasserhaushaltlich, … nicht gewinnbar. Oberste Priorität muss daher eine effizientere Bewässerung und Anpassung der angebauten Kulturen haben.“ Abflüsse reduzieren, Bewirtschaftung umstellen, Nutzung verstetigen Im Projekt KlimaBeHageN werden nun bis 2022 Wissenschaftler, Ökonomen, wasserwirtschaftliche Ver- und Entsorger und landwirtschaftliche Interessensvertretungen gemeinsam versuchen, übertragbare Lösungen zu finden. Ziel des Projekts KlimaBeHageN ist einerseits ein ausgeglichener Wasserhaushalt mit messbarer Dämpfung der Verbrauchsspitzen insbesondere in Trockenperioden; andererseits sollen wirtschaftliche Tätigkeiten und bezahlbare Wasserpreise auch zukünftig gewährleistet werden. Fragestellungen sind u.a.: Welchen Bewässerungsbedarf hat die Landwirtschaft in Trockenjahren und können sparsamere Bewässerungstechniken eingesetzt werden? Gibt es Kulturpflanzen, die hier besser zum Einsatz kämen und weniger Wasser benötigen? Zudem wird der Frage nachgegangen, wie die künftige Organisation und Finanzierung der Wasserbereitstellung erfolgen können. Des Weiteren sollen ökologische Verbesserungen erfolgen.
Verantwortlich : Michael Hesse
Projektpartner : Emschergenossenschaft und Lippeverband
Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Das SmartFence Projekt widmet sich der Förderung der Weidehaltung durch Entwicklung eines sich selbst wartenden, digitalen Zaunsystems. Gegenwärtig werden die Potentiale der Weidehaltung hinsichtlich Tierwohl, Klima-, Umwelt- und Ressourcenschutz nur unzureichend genutzt. Hindernisse sind insbesondere die potentiellen arbeitswirtschaftlichen Nachteile der Weidehaltung (v.a. Zaun-Wartung). SmartFence gleicht diese Nachteile aus und ebnet den Weg zur vollständigen Automatisierung der Weidehaltung weiter. Zu diesem Zweck wird ein neuartiges digitales Zaunsystem entwickelt, das nicht nur seinen Zustand und seine korrekte Funktion rund um die Uhr überwacht und dokumentiert, sondern auch Störungen exakt lokalisiert und sie beseitigt. Das zu entwickelnde Zaunsystem besteht aus a) speziell für diesen Zweck optimiertem Zaunmaterial, das eine besonders gute Erkennbarkeit mit Computer Vision Verfahren gewährleistet, b) einem intelligenten Nachrüstmodul, bestehend aus einer Master-Einheit und mehreren Einzelgeräten, das die Zaunspannung permanent in Echtzeit überwacht, Störungen zuverlässiger als alle bisherigen Systeme erkennt und lokalisiert, c) einem autonomen Kontroll- und Wartungsvehikel, das periodisch und im Fall einer Störung startet, am Zaun entlang navigiert, dabei den Zustand des Zauns bewertet und dokumentiert, die Art und Position von Störungen exakt bestimmt, den Anwender informiert und in den Zaun einwachsende Vegetation bekämpft, sowie d) einem zentralen Server mit einer grafischen Oberfläche, über die Anwender das System steuern und über den die Komponenten mit einander kommunizieren.
verantwortlich : Carsten Bruckhaus, Dr. habil. Abozar Nasirahmadi
Characterization and utilization of solar energy in Kenya to improve agricultural productivity, food security and livelihoods
The main objective of the study is to close a knowledge gap in solar technologies for agriculture to improve agricultural productivity, food security and livelihoods in Kenya through collaboration with German institutions that have demonstrated success in solar energy adoption. The objective is to model spatial and temporal solar energy availability in the different parts of Kenya to determine the viability of solar energy utilization for agricultural applications such as solar irrigation, crop drying, evaporative cooling, solar cooking and industrial water heating in Kenya, furthermore development of solar equipment for off-grid electricity
Cooperation with Dr. Duncan Onyango Mbuge, University of Nairobi, Nairobi, Kenya
Financing by: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Knowledge for Tomorrow – Cooperative Research Projects in Sub-Saharan Africa
PostDoc projects:
Enhanced flame retardancy of bio-composite plastics developed with rice husks and clay fillers Dr. Michael Lubwama, Makerere University, School of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Kampala/Uganda
Nature Assisted Low-Cost- Low-Temperature Storage Structure by Combining Different Principles of Cooling for Rift Valley Production Areas and Retail Distribution Centers in Ethiopia Dr. Yetenayet Tola, Jimma University, College of Agriculture and Veterinary Medicine, Department of Postharvest Management, Jimma/Ethiopia
Software-based decision-making and control tools for optimizing Organic Municipal Solid Waste collection and composting in Tiassale, Southern Cote d'lvoire Dr. Kouassi Dongo, Swiss Center of Scientific Research (CSRS), Abidjan/Ivory Coast
Optimization and Upscaling of Hybrid Desiccant / Solar Dryer and Granary to prevent Aflatoxin Contamination in Maize Dr. Duncan Onyango Mbuge, University of Nairobi, School of Engineering, Department of Environmental and Biosystems Engineering, Nairobi/Kenia
Development of a technology for optimal use of bioactive carbons from rice husks in Uganda for water purification Dr. Peter Wilberforce Olupot, Makerere University, College of Engineering, Art and Technology, Department of Mechanical Engineering, Kampala/Uganda
responsible : Joana Albrecht & Lilian Beck
Optimisation of Recirculating Water Treatment Process for a Smart Communal Hand Washing System
COVID-19 is an infectious disease caused by the most recently discovered novel coronavirus SARS-CoV-2. This prompted the Government of Uganda to take bolder steps aimed at curbing the rapid spread of COVID-19. Such steps include extensive promotion of handwashing with soap and clean water. Handwashing still remains limited among some communities in Uganda, due to water scarcity. Moreover, with the increased practice of handwashing among the populace, a significant amount of wastewater is generated, which is merely left to go down the drain. Using wastewater treatment technologies, the handwashing wastewater can be treated, and subsequently recycled for similar purposes. With the activated carbons produced from our ongoing research, we propose to develop a low cost wastewater treatment system for incorporation in the communal hand washing systems.
publication 2022 : Optimization of roughing filtration unit for a handwashing wastewater recirculation point-of-use system
responsible : Dr. Peter W. Olupot Department of Mechanical Engineering, Makerere University, Kampala, Uganda