Umweltfreundlichere Landwirtschaft durch Hinwendung zur Natur realisieren
Auf den landwirtschaftlichen Betrieben lastet ein enormer Druck, Nährstoffe effizienter zu nutzen und die Abhängigkeit von synthetischen Düngemitteln zu verringern. Gleichzeitig jedoch muss die Landwirtschaft ständig höhere Grade an Produktivität erreichen, um die Nachfrage zu decken und die Rentabilität zu gewährleisten. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts ECONUTRI(öffnet in neuem Fenster) bestand darin, praktische, naturbasierte Lösungen voranzubringen, die Landwirtinnen und Landwirten dabei helfen könnten, diese Ziele zu erreichen. Im Projekts ging es außerdem darum, neue Geschäftsmöglichkeiten zu schaffen, wobei kreislauforientiertes Nährstoffmanagement, Präzisionslandwirtschaft und digitale Entscheidungshilfesysteme gefördert werden, die sowohl die ökologische Nachhaltigkeit als auch die Wettbewerbsfähigkeit der landwirtschaftlichen Betriebe verbessern. „Das Team von ECONUTRI konzentrierte sich auf die verbesserte Nährstoffrückgewinnung aus organischem Abfall, die Steigerung der Nährstoffnutzungseffizienz in der pflanzlichen Erzeugung, die Reduzierung von Emissionen und die Bewertung der ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Auswirkungen dieser Innovationen“, erklärt ECONUTRI-Projektkoordinator Dimitrios Savvas von der Landwirtschaftlichen Universität Athen(öffnet in neuem Fenster).
Landwirtschaftstechnologien und naturbasierte Lösungen
In der Praxis ermittelte und entwickelte das Projektteam ein Portfolio aus 24 innovativen Technologien und naturbasierten Lösungen, die in ein ganzheitliches Konzept integriert wurden. Bei einer Gruppe von Technologien standen die Nährstoffrückgewinnung aus Dung, Gärresten und weiteren organischen Reststoffen sowie fortgeschrittene Kompostierungssysteme im Mittelpunkt. Eine zweite Gruppe von Technologien konzentriert sich auf nachhaltige Pflanzenernährung, darunter Präzisionsdüngung, unterstützt durch Sensoren und hyperspektrale Bildgebung, damit die landwirtschaftlichen Betriebe Krankheiten, Nährstoffdefizite und Wasserstress erkennen können. Überdies wurden intelligente Düngemittel mit kontrollierter Freisetzung sowie Biodüngemittel und außerdem Technologien zur Reduzierung von Treibhausgas- und Ammoniakemissionen aus Stallhaltung, Dunglagerung und landwirtschaftlichen Flächen ermittelt. „Weitere Innovationen umfassten das Nährstoffrecycling mithilfe von KI-gestützten Entscheidungsunterstützungssystemen und Sensoren sowie den Kaskadenanbau in Hydrokultursystemen“, merkt Savvas an. Beim Kaskadenanbau handelt es sich um einen nachhaltigen Ansatz, bei dem nährstoffreiches Wasser aus der Entwässerung zur Bewässerung anderer Nutzpflanzen weiterverwendet wird. „Zusammen bergen diese Technologien das Potenzial, ein kreislauforientiertes Nährstoffmanagement zu fördern und dabei die Ressourceneffizienz zu verbessern und die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren“, fügt Savvas hinzu.
Versuche mit verschiedenen landwirtschaftlichen Systemen
Die Technologien wurden in Form von Laborexperimenten, Freiland- und Gewächshausversuchen, Pilotanlagen und großmaßstäblichen Felddemonstrationen in verschiedenen Agrarsystemen in Europa und China optimiert und validiert. Die Validierung erfolgte in kommerziellen landwirtschaftlichen Betrieben, Forschungsstationen und Demonstrationsflächen, die den Nutzpflanzenanbau, Gewächshausgemüse, den erdelosen Anbau und die tierische Erzeugung umfassten. „Die Umweltleistung wurde anhand der Nährstoffverluste, Emissionen, Düngemitteleffizienz und Pflanzenproduktivität bewertet“, erläutert Savvas. „Mit Lebenszyklusanalysen und sozioökonomischen Analysen wurden umfassendere ökologische und ökonomische Vorteile quantifiziert.“ Online-Weiterbildung, Vorführungsveranstaltungen und Schulungen für Landwirtinnen und Landwirte vor Ort boten zudem zusätzliche Gelegenheiten, die Technologien unter praxisnahen landwirtschaftlichen Bedingungen zu erproben und Feedback aus der Endnutzung zu erhalten.
Gründung des Spin-off-Unternehmens
Das Team von ECONUTRI hat mit Erfolg demonstriert, dass eine erhebliche Reduzierung der Umweltbelastung durch Nährstoffe realisierbar ist, ohne die landwirtschaftliche Produktivität zu beeinträchtigen. Je nach Technologie wurden die Stickstoff- und Phosphoreinträge um 5-50 %, die Nitratauswaschung um 10-80 % und die Nährstoffverluste in erdelosen Systemen um bis zu 90 % reduziert. „Das Projekt hat 24 validierte Technologien(öffnet in neuem Fenster) und 26 wichtige anwendbare Ergebnisse hervorgebracht“, berichtet Savvas. Zu den Veröffentlichungen(öffnet in neuem Fenster) gehörten ein Innovationshandbuch und zwei Kurzdossiers. „Als ein weiterer großer Erfolg war die Gründung des Spin-off-Unternehmens NUTRISENSE hervorzuheben“, kommentiert Savvas. „Damit wird eines der projektintern entwickelten Entscheidungsunterstützungssysteme kommerzialisiert und das starke Verwertungspotenzial des Projekts unterstrichen.“ Tatsächlich sind mehrere ECONUTRI-Technologien zur breiteren Markteinführung bereit. Die Entscheidungsunterstützungssysteme stehen landwirtschaftlichen Unternehmen und Anbaubetrieben, Beratungsfirmen und anderen Fachleuten im Agrar- und Ernährungssektor zur Verfügung. Weitere Technologien werden in Form von Folgeprojekten und kommerziellen Partnerschaften validiert. „Die Kommerzialisierung wird durch Patentierung, Nutzung der Innovationen durch Industriepartner und Lizenzvereinbarungen fortgesetzt, unterstützt durch Geschäftspläne, Schutz des geistigen Eigentums und weitere Investitionen in Richtung der vollständigen Markteinführung“, bekräftigt Savvas.
