TY - THES A1 - Adler, Katharina T1 - Avian diversity in vineyards – Circannual effects of landscape structure and management practices in viticultural regions N2 - Methods of intensive land use and structural impoverishment of landscapes have been shown to have a strong negative impact on biodiversity in agricultural landscapes. Due to increasing population numbers and growing yield demands on less land, the sustainable management of utilised biotope types in agricultural landscapes has become a key topic of biodiversity research. More than any other bird species group, birds of the agricultural landscape have experienced massive population declines throughout Germany and Europe in recent years. The majority of research projects carried out in this area relate to annual crops. However, permanent crops, such as fruit plantation, vineyards and timber plantations, have received little attention in biodiversity research to date. Due to ongoing climate change, vineyards will also become increasingly important outside the Mediterranean region, replacing more and more semi-natural habitats. This makes it all the more important to understand how these cultures affect biodiversity and how this can be sustainably managed. Wine-growing areas offer potentially attractive living conditions for avifauna: The wooden structures of the vines, greening between the rows of vines and a mosaic with neighbouring unused structures can provide suitable habitat structures for different species. In many cases, however, viticulture is characterised by intensive management regimes with frequent disturbance events such as pesticide application, tillage or mowing of the species-poor green alleys and removal of marginal structures. Various studies show that these factors in crop monocultures have a major influence on bird diversity. The aim of this thesis was to analyse the influence of different landscape structures on the bird community in wine-growing areas and the influence of these bird communities on viticulture in terms of grape damage. The following studies were carried out for this purpose: -A literature study on the main influencing factors already identified in the scientific literature was compiled for both topics. -Two wine-growing regions in Germany (Rheingau and Rheinhessen) were analysed in a case study. Bird species were recorded throughout 2020 and 2021 and then analysed with data on the composition and structure of the landscape, which were collected by digitising orthophotos and verifying them on site. -In a further field study in Napa Valley (CA, USA), grape damage caused by birds in six vineyards was recorded and analysed with data from the landscape as well as vineyard management to determine which structures made grapes particularly enticing as food for birds. KW - Birds Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1167 N1 - This thesis was accepted onJuly 10, 2025 as a doctoral dissertation in fulfilment of the requirements for the degree Doktor der Naturwissenschaften by Hochschule Geisenheim University and of the Faculty 03 of Mathematics/ Natural Sciences of University of Koblenz VL - 2025 SP - 1 EP - 148 PB - Hochschule Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Lamberty, Anna T1 - Development of a generic concept for cross chain temperature monitoring using IoT-based sensor technology to optimize the product quality of fresh plant-based produce N2 - The objective of this thesis was to develop a generic implementation concept for cross-chain IoT-based temperature monitoring in supply chains of fresh plant-based produce, including a cost-benefit-assessment. In the first step, a literature review was conducted to categorize fresh fruit and vegetables by their product-specific spoilage kinetics in relation to the main influential ambient parameters (temperature, relative humidity, ethylene, CO2, O2, vibration). In addition, the state-of-theart of relevant IoT technology was reviewed. This was followed by a systematic literature review and practical tests in four supply chains, focusing on data transmission reliability, temperature accuracy, location accuracy, battery life and sustainability, to identify technical, process-related and sustainability requirements for IoT-based temperature monitoring systems. Based on those results and a multi-dimensional field analysis including stakeholder interviews, a generic implementation concept was elaborated and validated in a real-world pilot study. Finally, the results of stakeholder interviews were used to create three application scenarios for IoT-based temperature monitoring. The costs and benefits of an IoT implementation were assessed for each scenario. The results highlight the complexity of fresh plant-based produce but also show the potential for optimizing product qualities by using IoT-based temperature monitoring, particularly for berries, leafy vegetables, climacteric fruit and chilling-sensitive products. While suitable IoT technology is available, the variety can make it challenging for supply chain actors to choose the right solution. Here, the identified technical, process-related and sustainability requirements can aid decision-making for potential users and provide development insights for IoT providers. However, needs for improvements of the tested IoT systems were found, particularly regarding data transmission reliability, temperature accuracy and sensor sustainability. The developed generic concept provides a blueprint for practical implementation in supply chains. The validation results confirm its operational feasibility. Further, it was found that IoT-based temperature monitoring can lead to monetary savings by reducing product losses, depending on the specific combination of IoT technology, product, packaging type, data use, and hardware reuse frequency. It must be highlighted that sustainable use of IoT devices enhances potential monetary benefits by avoiding subsequent sensor purchase costs. N2 - Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines generischen Implementierungskonzepts für die kettenübergreifende, IoT-basierte Temperaturüberwachung in Lieferketten von pflanzlichen Frischprodukten, einschließlich einer Kosten-Nutzen-Bewertung. Zunächst wurden pflanzliche Frischprodukte mittels einer Literaturstudie hinsichtlich ihres Verderbsmechanismus in Abhängigkeit wichtiger Umgebungsparameter (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Ethylen, CO2, O2, Vibration) klassifiziert. Zusätzlich wurde der Stand der relevanten IoT Technologie erfasst. Darauf folgten eine systematische Literaturstudie und Praxistests mit IoT Sensoren in vier Lieferketten. Der Schwerpunkt lag auf der Verlässlichkeit der Datenübertragung, der Temperaturgenauigkeit, der Standortgenauigkeit, der Batterielebensdauer und den Nachhaltigkeitseigenschaften, um technische, prozess- und nachhaltigkeitsbezogene Anforderungen an IoT-basierte Temperaturüberwachungssysteme zu identifizieren. Basierend auf diesen Ergebnissen und einer mehrdimensionalen Feldanalyse mit Experteninterviews wurde ein generisches Implementierungskonzept entwickelt und in einer realen Pilotlieferkette validiert. Im Anschluss wurden drei Anwendungsszenarien für IoT-basierte Temperaturüberwachung entwickelt und deren Kosten und Nutzen bewertet. Die Ergebnisse zeigen die Komplexität von pflanzlichen Frischprodukten als Produktgruppe, sowie das Potential zur Qualitätsoptimierung mithilfe von IoT-basierter Temperaturüberwachung, insbesondere für Beerenobst, Blattgemüse, klimakterische Früchte und kälteempfindliche Produkte. Obwohl zahlreiche geeignete IoT Sensoren kommerziell erhältlich sind, ist es schwierig für Lieferkettenakteure, die richtige Wahl zu treffen. Hier können die identifizierten technischen, prozess- und nachhaltigkeitsbezogenen Anforderungen eine Entscheidungshilfe für potenzielle Anwender, sowie Entwicklungsimpulse für IoT Hersteller bieten. Allerdings zeigte sich Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Verlässlichkeit der Datenübertragung, der Temperaturgenauigkeit und der Nachhaltigkeit der getesteten IoT Systeme. Das entwickelte generische Konzept bietet eine Blaupause, die die praktische Implementierung in verschiedenen Lieferketten anleitet. Die Validierungsergebnisse bestätigen die operative Durchführbarkeit des Implementierungskonzepts. Des Weiteren zeigt die Kosten-Nutzen-Bewertung, dass IoT-basierte Temperaturüberwachung zu erheblichen Einsparungen durch reduzierte Produktausschüsse führen kann, abhängig von der Kombination aus IoT Technologie, Produkt, Packvolumen, Datennutzung und Sensornutzung. Dieser Effekt wird durch eine durch eine nachhaltige Mehrfachnutzung der Sensoren verstärkt, da Kosten für das Nachkaufen vermieden werden. KW - temperature monitoring KW - fresh produce KW - Internet of Things KW - food supply chain Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1189 N1 - This thesis was accepted by Hochschule Geisenheim University on October 27, 2025 as a doctoral dissertation in fulfilment of the requirements for the degree “Doktorin der Ingenieurwissenschaften” (Dr.-Ing.). The conferral of the academic degree is based on the institutional assignment of the 2nd reviewer who is a member of the Faculty of Agricultural, Nutritional and Engineering Sciences at University of Bonn. VL - 2025 SP - II EP - 184 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - DE LONGHI, Emilio T1 - Sensory and chemical characterization of the aroma of Riesling wines N2 - Riesling wines are appreciated for their diverse and distinctive aromas, resulting from complex interactions of their numerous volatile components with human olfactory system. However, the volatile composition associated with the aroma properties of Riesling wines has not been fully understood. The aim of this thesis was to advance the characterization of Riesling wine volatile composition, through analytical and sensory approaches. Focusing on the thiol component of Riesling wine, sensory-guided screening by heart-cutting multidimensional gas chromatography mass spectrometry/olfactometry (H/C MDGC–MS/O) of Riesling wine thiol selective extracts, obtained by Ag+ solid-phase extraction (Ag+ SPE), followed by Riesling wine thiol analysis by ultra high-performance liquid chromatography (UHPLC) quadrupole Orbitrap high-resolution mass spectrometry (HRMS) in parallel reaction monitoring (PRM), enabled the identification of twelve volatile odorant thiol candidates in Riesling wine (3-sulfanylhexan-1-ol, 3-sulfanylheptan-1-ol, 3-sulfanylhexyl acetate, 4-methyl- 4-sulfanylpentan-2-one, ethyl 3-sulfanylpropionate, ethyl 2-sulfanylpropionate, trans-2- methyl-3-tetrahydrofuranthiol, 2-methyl-3-furanthiol, benzenemethanethiol, o-toluenethiol, mtoluenethiol, and 2-furfurylthiol). LC–MS analysis empowered to quantify the twelve thiols in a set of Riesling wines (n = 33), highlighting their occurrence at concentrations reaching sensory detection threshold values. Additionally, it allowed the detection of two new monoterpenoid thiols 1-p-menthene-8-thiol and trans-p-menthane-3-one-8-thiol in wine for the first time, two compounds possessing respectively grapefruit and blackcurrant aroma nuances. The odor thresholds of these thiols in model wine were determined at 0.076 ng/L and 22.9 ng/L, respectively. The employed LC–MS analytical method was newly developed for the quantitation of ultra-trace volatile thiols in wine. The proposed procedure, consisting of thiol derivatization by 4,4'-dithiodipyridine (DTDP), followed by thiol-DTDP derivatives isolation by liquid-liquid extraction, allowed rapid sample preparation. Instrument analysis performed using UHPLC quadrupole Orbitrap HRMS offered ultra-selectivity and sensitivity for 19 selected thiols. The analytical performances of the novel method were observed in most cases greater than those of previously developed methods. A comprehensive investigation of the links between volatile composition and sensory properties of Riesling wine was then conducted, combining sensory descriptive analysis with quantitative chemical data from a selection of Riesling wines from Germany and France (n = 27). The results from the quantitative chemical analysis of 77 volatile compounds and 14 basic wine parameters were merged with the sensory scores obtained from the descriptive analysis of the collected wine samples by a German-based experienced panel (n = 18) through partial least squares (PLS) regression. The analyzed volatiles spanned from different molecular families known for their relevance for Riesling wine aroma and included monoterpenes, C13-norisoprenoids, higher alcohols, acetate esters, fatty acid ethyl esters, lactones, light volatile sulfur compounds, and polyfunctional thiols. Selected compounds with higher regression coefficients in relation to Riesling aromatic typicality scoring were supplemented in Riesling wine, up to concentration levels reached by the most typical ranked wines, and were found to be associated with a significant increase of Riesling olfactory typicality perceived by experienced sensory judges (n = 15). Overall, this work has advanced the knowledge about molecular drivers of aroma perception of Riesling wines, pointing out the role of novel potent polyfunctional thiols, in association to other major aroma components of Riesling wines. These findings offer promising prospects for the winemaking industry and for future advancements in Riesling wine aroma research. N2 - Sensorische und chemische Charakterisierung des Aromas von Rieslingweinen Rieslingweine werden für ihre vielfältigen und unverwechselbaren Aromen geschätzt, die sich aus den komplexen Wechselwirkungen ihrer zahlreichen flüchtigen Bestandteile mit dem menschlichen Geruchssystem ergeben. Die Zusammensetzung der flüchtigen Komponenten, die mit den Aromaeigenschaften von Rieslingweinen verbunden ist, ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Charakterisierung der Zusammensetzung der flüchtigen Komponenten von Rieslingweinen durch analytische und sensorische Ansätze voranzutreiben. Fokussierung auf die Thiolkomponenten des Rieslingweins, sensorisch gesteuertes Screening mittels multidimensionaler Heart-Cutting-Gaschromatographie-Massenspektrometrie/ Olfaktometrie (H/C MDGC–MS/O) mit Thiol-selektiven Extrakten von Rieslingweinen, gewonnen durch Ag+-Festphasenextraktion (Ag+ SPE), gefolgt von der Thiol-Analyse mittels Ultra-High-Performance-Flüssigkeitschromatographie (UHPLC) Quadrupol-Orbitrap� Massenspektrometrie (HRMS) in paralleler Reaktionsüberwachung (PRM), ermöglichte die Identifizierung von zwölf flüchtigen aromaaktiven Thiol-Komponenten (3-Sulfanylhexan-1-ol, 3-Sulfanylheptan-1-ol, 3-Sulfanylhexylacetat, 4-Methyl-4-sulfanylpentan-2-on, Ethyl-3- sulfanylpropionat, Ethyl-2-sulfanylpropionat, trans-2-Methyl-3-tetrahydrofuranthiol, 2- Methyl-3-furanthiol, Benzenmethanthiol, o-Toluolthiol, m-Toluolthiol und 2-Furfurylthiol). Die LC-MS-Analyse ermöglichte es, die zwölf Thiole in einer Reihe von Rieslingweinen (n = 33) zu quantifizieren und ihr Vorkommen in Konzentrationen nachzuweisen, die sensorische Nachweisschwellenwerte erreichen. Darüber hinaus wurde zum ersten Mal der Nachweis von zwei neuen monoterpenoiden Thiolen, 1-p-Menthen-8-thiol und trans-p-Menthan-3-on-8-thiol, die Aromanuancen von Grapefruit bzw. Schwarzer Johannisbeere besitzen, ermöglicht. Die Geruchsschwellen dieser Thiole im Modellwein wurden mit 0,076 ng/L bzw. 22,9 ng/L bestimmt. Die eingesetzte LC-MS-Analysemethode wurde für die Quantifizierung von ultraspurenflüchtigen Thiolen in Wein neu entwickelt. Das entwickelte Verfahren, bestehend aus der Thiolderivatisierung durch 4,4'-Dithiodipyridin (DTDP) und der anschließenden Isolierung von Thiol-DTDP-Derivaten durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, ermöglichte eine schnelle Probenvorbereitung. Die Instrumentenanalyse, die mit UHPLC-Quadrupol Orbitrap HRMS durchgeführt wurde, bot Ultraselektivität und Empfindlichkeit für 19 ausgewählte Thiole. Die analytischen Leistungen der neuartigen Methode wurden in den meisten Fällen höher beobachtet als die der bisher entwickelten Methoden. Anschließend wurde eine umfassende Untersuchung der Beziehungen zwischen der Zusammensetzung der flüchtigen und der sensorischen Eigenschaften von Rieslingwein durchgeführt, wobei sensorisch-deskriptive Analysen mit quantitativen chemischen Daten aus einer Auswahl von Rieslingweinen aus Deutschland und Frankreich kombiniert wurden (n = 27). Die Ergebnisse der quantitativen chemischen Analyse von 77 flüchtigen Verbindungen und 14 grundlegenden Weinparametern wurden mit der sensorischen Bewertung, die mittels deskriptiver Analyse der ausgewählten Weine durch ein deutsches ansässiges erfahrenes Panel (n = 18) gewonnen wurde, durch partielle Regression der kleinsten Quadrate (PLS) zusammengeführt. Die analysierten flüchtigen Stoffe stammten von verschiedenen molekularen Familien, die für ihre Bedeutung des Aromas der Rieslingweine bekannt sind, und umfassten Monoterpene, C13-Norisoprenoide, höhere Alkohole, Acetatester, Fettsäureethylester, Lactone, leichtflüchtige Schwefelverbindungen und polyfunktionelle Thiole. Ausgewählte Verbindungen mit höheren Regressionskoeffizienten in Bezug auf die Riesling-Geruchstypizität wurden im Rieslingwein bis zu den Konzentrationsniveaus ergänzt, die von den typischsten bewerteten Weinen erreicht wurden, und es wurde festgestellt, dass sie mit einer signifikanten Steigerung der Riesling-Geruchstypizität verbunden sind, die von erfahrenen sensorischen Prüfern wahrgenommen wurde (n = 15). Insgesamt hat diese Arbeit das Wissen über die molekularen Treiber der Aromawahrnehmung von Rieslingweinen erweitert und die Rolle neuartiger potenter polyfunktioneller Thiole in Verbindung mit anderen wichtigen Aromakomponenten von Rieslingweinen aufgezeigt. Diese Ergebnisse bieten vielversprechende Perspektiven für die Weinindustrie und für zukünftige Fortschritte in der Aromaforschung von Rieslingweinen N2 - Caractérisation sensorielle et chimique de l’arôme des vins de Riesling Les vins de Riesling sont appréciés pour leurs arômes divers et distinctifs, résultant des interactions de leurs composés volatils avec le système olfactif humain. Cependant, les déterminants de l’arôme des vins de Riesling n'ont pas été entièrement compris. Cette thèse vise à progresser dans la caractérisation de la composition volatile du vin de Riesling, au travers des approches analytiques et sensorielles. Concernant la composante thiol, un criblage par chromatographie en phase gazeuse multidimensionnelle couplée à la spectrométrie de masse/olfactométrie (H/C MDGC–MS/O) d'extraits sélectifs de thiol du vin de Riesling, obtenus par extraction en phase solide aux ions Ag+ (Ag+ SPE), suivi de l’analyse des thiols du vin par une nouvelle méthode par chromatographie liquide à ultra haute performance (UHPLC) couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) Orbitrap en parallel reaction monitoring (PRM), a permis d'identifier douze thiols odorants (le 3-sulfanylhexan-1-ol, le 3-sulfanylheptan-1-ol, l'acétate de 3-sulfanylhexyle, la 4-méthyl-4-sulfanylpentan-2-one, le 3-sulfanylpropionate d'éthyle, le 2- sulfanylpropionate d'éthyle, le trans-2-méthyl-3-tétrahydrofuranthiol, le 2-méthyl-3-furanthiol, le benzèneméthanethiol, l'o-toluénéthiol, le m-toluénéthiol et le 2-furfurylthiol). L'analyse par LC-MS a permis de quantifier les douze thiols d'un ensemble de vins de Riesling (n = 33), en montrant leur présence à des concentrations atteignant des seuils de détection sensorielle. De plus, elle a permis de détecter pour la première fois deux nouveaux thiols monoterpénoïdes, le 1-p-menthène-8-thiol et le trans-p-menthane-3-one-8-thiol dans le vin, possédant respectivement des nuances aromatiques de pamplemousse et de cassis et des seuils olfactifs en solution de vin modèle déterminés à 0,076 ng/L et 22,9 ng/L. La méthode d'analyse par LC-MS utilisée, a été développée pour la quantification de thiols volatils en traces dans le vin. Le protocole de dérivation des thiols par la 4,4'-dithiodipyridine (DTDP), suivi de l'isolement des dérivés thiol-DTDP par extraction liquide-liquide, a favorisé une préparation rapide des échantillons. L'analyse instrumentale par UHPLC Orbitrap HRMS a permis sélectivité et sensibilité pour 19 thiols sélectionnés, garantissant des performances supérieures ou égales à celles des méthodes précédemment développées. Une étude compréhensive visant à explorer les liens entre la composition volatile et les propriétés sensorielles du vin de Riesling a ensuite été menée, combinant l’analyse sensorielle descriptive avec des données chimiques quantitatives provenant d'une sélection de vins de Riesling allemands et français (n = 27). Les résultats de l'analyse quantitative de 77 composés volatils et de 14 paramètres de base du vin ont été combinés avec les notations sensorielles issues de l'analyse descriptive des échantillons de vin par un panel d’experts basés en Allemagne (n = 18) par régression par les moindres carrés partiels (PLS). Les composés volatils analysés comprenaient des monoterpènes, des C13-norisoprénoïdes, des alcools supérieurs, des esters, des lactones, des composés soufrés légers et des thiols polyfonctionnels connus pour leur importance dans l'arôme du vin de Riesling. Des composés marqués par des coefficients de régression plus élevés en relation à la typicité du Riesling ont été additionnés dans le vin de Riesling aux concentrations caractérisant les vins classés comme plus typiques, et se sont avérés associés à une augmentation significative de la typicité du Riesling perçue par des panelistes Ces travaux ont fait progresser les connaissances sur les déterminants de l’arôme des vins de Riesling, en soulignant le rôle de nouveaux thiols polyfonctionnels, en association avec d'autres composants aromatiques majeurs des vins de Riesling, offrant des perspectives pour la filière œnologique ainsi que pour la recherche portant sur les arômes du vin Riesling experts (n = 15). Ces travaux ont fait progresser les connaissances sur les déterminants de l’arôme des vins de Riesling, en soulignant le rôle de nouveaux thiols polyfonctionnels, en association avec d'autres composants aromatiques majeurs des vins de Riesling, offrant des perspectives pour la filière œnologique ainsi que pour la recherche portant sur les arômes du vin Riesling. Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1121 N1 - This doctoral thesis was accepted on July, 2, 2024 after a proper doctoral procedure in accordance with the provisions of the cooperation agreement "Convention de Cotutelle Internationale de Thèse” entre l'Université Bordeaux and Hochschule Geisenheim University" had been completed. VL - 2024 SP - i EP - XXIX PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Hauck, Katharina T1 - Challenges of the organic wine sector - A value chain analysis of organic wine in Germany N2 - The demand for organic products is continuously increasing, with Germany's organic market reaching 15.9 billion euros, making it the second largest in the world. Concurrently, the organically farmed area in Germany is also expanding. The German wine industry is similarly affected, with the share of organic viticulture more than doubling over the past decade. However, there is a notable disparity in the demand for organic wine compared to other organic foods. This dissertation aims to explain the discrepancy between the increasing area of organically cultivated vineyards and the lack of conscious purchasing of organic wine. The research project investigates the entire value chain of organic wine using qualitative and quantitative methods. It surveys producers about their attitudes and motivations behind converting vineyards to organic farming, and includes feedback from traders to define consumer preferences and future market developments. The study also examines the end consumer's perspective to understand why organic wine is not consciously perceived and purchased. The findings reveal that personal conviction drives winegrowers to switch to or maintain organic farming, but low demand is offset by challenging production conditions and higher costs. Traders are interested in organic wine only if there is demand, and their limited knowledge hinders consumer education. N2 - Die Nachfrage nach Bioprodukten steigt kontinuierlich. Mit 15,9 Milliarden Euro ist Deutschland der zweitgrößte Bio-Markt der Welt. Gleichzeitig nimmt auch die ökologisch bewirtschaftete Fläche in Deutschland zu. Dementsprechend haben sich sowohl das Angebot der Erzeuger als auch die Nachfrage der Verbraucher:innen nach ökologischen Lebensmitteln nachhaltig verändert. Auch die deutsche Weinwirtschaft ist von diesem Wandel betroffen. In Deutschland hat sich der Anteil des ökologischen Weinbaus in den letzten zehn Jahren mehr als verdoppelt. Ein signifikanter Unterschied besteht jedoch bei der Nachfrage nach Bio-Wein: Bio-Lebensmittel werden bewusst und deutlich häufiger nachgefragt als Bio-Wein. Selbst Verbraucher:innen mit einer starken Umweltorientierung kaufen nicht immer Biowein. Es besteht also eine Lücke zwischen dem erwarteten und dem tatsächlichen Verhalten. Es zeigte sich auch, dass das Preisniveau für Biowein in Deutschland noch auf niedrigem Niveau liegt. Die meisten Studien fokussierten dabei auf den Endverbraucher:innen. In dieser Dissertation soll die aufgezeigte Diskrepanz zwischen der weiterhin zunehmenden ökologisch bewirtschafteten Weinbaufläche und dem nicht vorhandenen bewussten Kauf von Öko-Wein erklärt werden. Daher ist es das erste Ziel des Forschungsprojektes, mithilfe einer Kombination von qualitativen bzw. quantitativen Methoden die komplette Wertschöpfungskette von Öko-Wein zu untersuchen, um die Probleme und Herausforderungen in der Öko-Weinbranche zu erfassen und systematisch zu analysieren. Produzent:innen wurden hinsichtlich ihrer Einstellung und Vorstellungen bezüglich des Öko-Weinmarktes in Deutschland befragt sowie über die Motivationsgründe bzw. Intention hinter dem Entschluss, konventionell bewirtschaftete Rebfläche auf ökologische Bewirtschaftung umzustellen. Zum anderen sollen auch Händler:innen von Öko-Weinen bzw. Händler:innen, die keinen Bio-Wein anbieten, den Weinmarkt beschreiben und dabei helfen, die Konsumentenpräferenzen und die zukünftige Entwicklung aus ihrer Perspektive zu definieren. Darüber hinaus soll die Problematik auch von der Seite der Endverbraucher:innen untersucht werden, um herauszufinden, warum Öko-Wein nicht bewusst wahrgenommen und gekauft wird. Dies könnte zu einer tiefgehenden Analyse des Konsumentenverhaltens und zu einer Segmentierung beitragen, um die regelmäßigen und unregelmäßigen Öko-Weintrinker:innen bzw. die Nicht-Öko-Weintrinker:innen mit soziodemographischen und verhaltensbezogenen Eigenschaften beschreiben zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass persönliche Überzeugung der Hauptgrund für Winzer:innen in Deutschland ist, auf Bio umzustellen oder sie davon abhält. Der generell niedrigen Nachfrage nach Bio-Wein stehen erschwerte Produktionsbedingungen und höhere Kosten gegenüber. Händler:innen in Deutschland sind an Bio-Wein nur interessiert, wenn er auch nachgefragt wird. Einige wenige Händler:innen nutzen Bio zur Positionierung, aber gerade der Anteil von deutschem Bio-Wein ist aufgrund des höheren Preises gering. Das Wissen über Bio ist bei den Weinhändler:innen zum Teil ebenfalls gering. Als Gatekeeper verhindern sie darüber auch eine aktive Nachfrage, Verständnis für höhere Preise und behindern die Aufklärung der Konsument: innen. Bio spielt bei der Weinkaufentscheidung nach wie vor nur eine nebensächliche Rolle und wird durch andere Kriterien verdrängt. Zusätzlich verhindert die geringe Sichtbarkeit der Bio-Zertifizierung deren Wahrnehmung am Point-of-Sale. Im Vergleich zu anderen Bioprodukten wie Milch oder Eiern, die oft mit gesünderen oder höheren Tierschutzstandards in Verbindung gebracht werden, sind den Menschen die Vorteile von Biowein nicht bewusst. Wein wird im Allgemeinen als Naturprodukt wahrgenommen und daher nicht mit Pflanzenschutz oder hohem Aufwand bei der Herstellung in Verbindung gebracht. Aus diesem Grund suchen die Verbraucher:innen nicht nach ökologischem Wein. Die romantische Vorstellung der Weinherstellung beherrscht die Einstellung der meisten Konsument:innen. Das Wissen über die Produktion ist häufig nur oberflächlich, daher gibt es auch hier keinen Anknüpfungspunkt für die Bio-Produktion. Die Marktanreize reichen derzeit nicht aus, um genügend Winzer:innen zur Umstellung zu bewegen und das EU-Ziel für 2030 von 25 % zu erreichen. In der Landwirtschaft werden aufgrund der geringen Nachfrage dauerhafte und höhere Subventionen benötigt, um bessere Anreize für die Umstellung der Betriebe zu schaffen. Generell muss sich die deutsche Bioweinbranche mit der strategischen Ausrichtung auseinandersetzen, um auch in Zukunft auf dem internationalen Weinmarkt bestehen zu können. Darüber hinaus müssen die Akteur:innen des Bioweinmarktes die Vorteile von Biowein besser herausarbeiten und ggf. eine stärkere Abgrenzung zu konventionellem Wein und auch zu ausländischen Bioweinen durchsetzen. Der deutsche Biowein sollte sich auf die Aspekte der regionalen und ökologischen Erzeugung konzentrieren. Die Nachfrage nach umweltfreundlichen und nachhaltigen Weinen steigt langsam aber kontinuierlich. Um diese bedienen zu können und die Transformation der Weinbranche zu erleichtern, sollte Bio entlang der gesamten Wertschöpfungskette stärker in den Mittelpunkt gerückt und sichtbarer kommuniziert werden, einschließlich Informationen darüber, was Bio-Wein genau bedeutet. Bio-Wein bietet viele Lösungen auf den Wunsch nach mehr Biodiversität und weniger Pflanzenschutz und die gilt es mehr in den Fokus zu stellen. Dies umfasst alle Akteur:innen der Wertschöpfungskette, über Produzent:innen, Handel und Verbände. T2 - Herausforderungen der Öko-Weinbranche – eine Analyse der Wertschöpfungskette von Bio-Wein in Deutschland T3 - Geisenheimer Berichte - 99 KW - organic wine Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-898 SN - ISBN 978 3 934742 91 8 N1 - This thesis was accepted on April 22, 2024 as a doctoral dissertation in fulfilment of the requirements for the degree “Doktorin der Agrarwissenschaften” by Hochschule Geisenheim University and FB 09 of Justus Liebig University Giessen. VL - 2024 IS - 99 SP - II EP - 95 PB - Geisenheimer Berichte CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Fackert, Marcel Monti T1 - Analyse und Gestaltung der Logistikprozesse in der deutschen Qualitätsschaumweinindustrie unter besonderer Berücksichtigung von Digitalisierung und Automatisierung N2 - Diese Dissertation untersucht die logistischen Zusammenhänge in den Wertschöpfungsstufen der Qualitätsschaumweinindustrie in Deutschland. Der Absatz und die Herstellung von Qualitätsschaumwein ist im Betrachtungs-zeitraum von 2002 bis heute stetig gestiegen und hat sich im Volumensegment bereits auf wenige große Hersteller konsolidiert. Die Marktstruktur und -teil-nehmer werden aufgezeigt und ihre Motivation hinsichtlich Umsatz, Menge und Herstellqualität genau beschrieben. Die neu entwickelte Sekt Supply Chain visualisiert die verschiedenen logistischen Wertschöpfungsketten von der Traube bis zum fertigen Sekt über die Schritte des eigenen Anbaus bzw. dem Zukauf von Rohstoffen, den verschiedenen Herstellungsverfahren und Lagerhaltungsmöglichkeiten bis hin zur Distribution. Durch explorative Experteninterviews werden logistische Trends in der Digitalisierung, Automatisierung und Nachhaltigkeit für die Branche bewertet. Digitalisierung findet zwar in fast allen Unternehmen statt, jedoch mit unterschiedlichen Ansätzen. Für alle gemein ist die effizientere Herstellung auf Basis von Echtzeitdaten und Reduzierung der Durchlaufzeiten und Losgrößen für schnellere Reaktionszeiten mit weniger Beständen. Die Sekthersteller kommen digital näher an den Kunden und produzieren bedarfsgenauer. Bei Sektmanufakturen ist durchgängig ein gesteigertes Qualitätsniveau festzustellen, wobei traditionelle Methoden nicht im Widerspruch zur Automatisierung von Prozessschritten zur Steigerung der Flexibilität und Reduzierung von Kapazitätskosten wie Personaleinsatz stehen. In der Sekt Supply Chain gibt es in den einzelnen Logistikprozessen viel Optimierungspotential. Dies wird mit zwei Detailbeispielen, der Reduzierung von Verschwendung bei der schlanken Traubenanlieferung des Badischen Winzerkellers und bei der bedarfs- bzw. bestandsoptimierten Prognose bei Rotkäppchen-Mumm mit Hilfe des Advanced Planning mit einer dafür entwickelten mathematischen Formel aufgezeigt. Trotz aller unternehmensspezifischer Unterschiede und der Heterogenität des deutschen Sektmarktes gibt es doch Gemeinsamkeiten in den logistischen Prozessen unter dem Einfluss der Digitalisierung und Automatisierung. N2 - This dissertation analyses the logistical relationships in the value-added stages of the quality sparkling wine industry in Germany. The sales and production of quality sparkling wine has risen steadily in the period under review from 2002 to the present day and has already consolidated into a few large producers in the volume segment. The market structure and participants are shown and their motivation in terms of turnover, volume and production quality are described in detail. The newly developed sparkling wine supply chain visualizes the various logistical value chains from the grape to the finished sparkling wine, through the steps of own cultivation or the purchase of raw materials, the various production processes and storage options to distribution. Exploratory expert interviews are used to assess logistics trends in digitalization, automation and sustainability for the industry. Digitalization is taking place in almost all companies, but with different approaches. What they all have in common is more efficient production based on real-time data and a reduction in throughput times and batch sizes for faster response times with fewer stocks. Sparkling wine producers are getting closer to their customers digitally and are producing more precisely in line with demand. An increased level of quality can be seen across the board at sparkling wine producers, whereby traditional methods are not in conflict with the automation of process steps to increase flexibility and reduce capacity costs such as personnel deployment. In the sparkling wine supply chain, there is a great deal of potential for optimization in the individual logistics processes. This is demonstrated with two detailed examples, the reduction of waste in the lean grape delivery of “Badischer Winzerkeller” and the demand and inventory-optimized forecasting at “Rotkäppchen-Mumm” with the help of advanced planning using a developed mathematical formula. Despite all the company-specific differences and the heterogeneity of the German sparkling wine market, there are similarities in the logistical processes under the influence of digitalization and automation. KW - Sekt Supply Chain KW - Sekt KW - Sparkling wine Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1131 N1 - Die vorliegende Arbeit wurde am 08. Oktober 2024 als Dissertation zur Erlangung des Grades Doktor der Wirtschaftswissenschaften (Dr. rer. pol.) von der Hochschule Geisenheim University angenommen. Die Wahl des akademischen Grades beruht auf der institutionellen Zuordnung des Zweitgutachters, der Mitglied der Ingolstadt School of Management der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt ist. VL - 2024 SP - I EP - 230 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Dahlmann, Melanie T1 - Entwicklung eines innovativen Fallendesigns für ein Attract-and-Kill Verfahren zur nachhaltigen Bekämpfung der Kirschessigfliege Drosophila suzukii im Obst- und Weinbau N2 - Seit 2008 verursacht die Kirschessigfliege Drosophila suzukii (MATSUMURA 1931) (Diptera: Drosophilidae) aufgrund ihrer polyphagen Lebensweise nicht nur in Europa hohe wirtschaft-liche Verluste vor allem im Stein- und Beerenobstanbau, aber auch im Weinbau. Die invasive Art hat sich weltweit rasant ausgebreitet, vor allem über den Export von Früchten. Eine hohe Vermehrungsrate und die Anpassung an klimatische Bedingungen machen diesen Schädling zu einem ernsthaften Problem für den Pflanzenschutz in Obst- und Weinbaugebieten. Im Gegensatz zu monophag lebenden Schaderregern, stellt die polyphage Lebensweise der Kirschessigfliege eine weitere Herausforderung für eine gezielte und nachhaltige Bekämpfung dar. Für eine frühzeitige Prognose von Schadschwellen und eine effiziente Bekämpfung von D. suzukii, z. B. durch den Einsatz von Insektiziden, ist daher die Kenntnis über biologische Verhaltensparameter sowie Überwinterungs- und Rückzugsgebiete, aus denen der Schadorga-nismus in die Obst- und Weinberge migriert, von großer Bedeutung. In Deutschland wurden bereits mehr als 50 Wirtspflanzen aus Kultur- und Wildpflanzen als Vermehrungshabitat identifiziert. Aufgrund des anhaltenden Mangels an alternativen Methoden zur Bekämpfung von D. suzukii, ist auch das Wissen um die Wirksamkeit von Insektiziden entscheidend für ein optimal angepasstes Bekämpfungsmanagement. Ziel der vorliegenden Dissertation war es, visuelle und olfaktorische Lockmittel für eine nachhaltige und umweltfreundliche Bekämpfungsstrategie gegen Drosophila suzukii zu ent-wickeln, die auf der Methode des Attract-and-Kill (engl. Anlocken-und-Abtöten) Verfahrens basiert. Der Schwerpunkt lag auf der Entwicklung eines geeigneten Fallendesigns und eines attraktiven Köders, welcher in Kombination mit einem (biologischen) insektiziden Wirkstoff als Fraßköder in Fangfallen oder zur Blattapplikation verwendet werden könnte. Die Kombi-nation aus Lockstoff und Insektizid soll dazu beitragen, den Einsatz von Pflanzenschutz-mitteln zu reduzieren und die Vermehrungsrate von D. suzukii nachhaltig zu senken. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation ist es gelungen, ein Fallendesign zu entwickeln, das insbesondere für Drosophila suzukii Weibchen attraktiv ist. Das Design, welches auf kugel-förmigen Objekten in unterschiedlichen Farben auf rotem Hintergrund basiert, zeigte eine geschlechterspezifische Attraktivität durch eine signifikant höhere Anzahl weiblicher Indi-viduen im Vergleich zu D. suzukii Männchen innerhalb der Falle. Diese positive Eigenschaft des neuen Fallendesigns wurde in Gewächshaus- und Halbfreilandversuchen festgestellt und war ebenfalls unter Freilandbedingungen reproduzierbar. Die Entwicklung eines Fraßköders (Phagostimulans) aus weitestgehend natürlichen Inhaltsstoffen zeigte unter Laborbedingun-gen vielversprechende Ergebnisse für einen möglichen Einsatz im Rahmen eines Attract-and-Kill Verfahrens, z. B. als Fraß-, bzw. Eiablageköder. Der Köder zeigte eine hohe Attraktivität im Vergleich zu einer natürlichen Wirtsfrucht (Choice-Test) sowie eine Wirkung auf die Mortalitätsrate adulter D. suzukii (Männchen 99 % und Weibchen 70 % Mortalität nach 72 h im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle). Darüber hinaus konnte ein Einfluss des Fraß-Eiablage-Köders auf die larvale Entwicklung und eine Verringerung der Verpuppungsrate nachgewiesen werden. Ergänzend zu der Entwicklung möglicher Lockstoffe für den Einsatz im Attract-and-Kill Verfahren wurden Laborversuche mit adulten D. suzukii und L1-Larven durchgeführt, um die Wirksamkeit verschiedener Prüfsubstanzen auf die Fekundität, Repro-duktionsrate sowie die Mortalität zu untersuchen. Die Versuche mit dem Wirkstoff Azadirachtin A (NeemAzal® technical, NeemAzal®-T/S) zeigten nach oraler Aufnahme einen Effekt auf die Fekundität und auf den Larvenschlupf. Auch die larvale Entwicklung von D. suzukii in einem festen Medium wurde unter dem Einfluss von Azadirachtin A reduziert bzw. verhindert. Ein Einfluss des Wirkstoffes auf die Mortalität adulter Versuchstiere konnte nicht festgestellt werden. Die Verwendung des Präparates SpinTor® (Wirkstoff Spinosad) in Laborversuchen führte sowohl bei adulten D. suzukii (nach 24 bis 48 h) sowie bei D. suzukii L1-Larven (nach 24 h) bei Kontakt mit einem behandelten Medium zu einer Mortalitätsrate von 100 %. Das Konservierungsmittel Sorbinsäure, welches als weiteres Prüfmittel getestet wurde, zeigte bei Kontakt oder nach oraler Aufnahme keine Wirkung auf die Mortalität adulter D. suzukii. Die orale Aufnahme von Sorbinsäure führte jedoch zu einer schwach signifikanten Reduktion der Eiablage und des Larvenschlupfes gegenüber der Anzahl Eier und Larven der unbehandelten Kontrolle und zu einer Mortalitätsrate von 100 % bei L1-Larven (nach 24 h), wenn sie einem mit Sorbinsäure behandelten Medium ausgesetzt waren. Die Ergebnisse aus der vorliegenden Dissertation sollen weitere Forschungsvorhaben unterstützen und dazu beitragen, die Entwicklungen von Fraßködern bzw. Köder-Insektizid-Mischungen und Köderstationen für eine effiziente Attract-and-Kill Strategie zur nachhaltigen Bekämpfung der Kirschessigfliege Drosophila suzukii zu optimieren. N2 - Since its invasion in Europe in 2008, the spotted wing drosophila Drosophila suzukii (MATSUMURA 1931) (Diptera: Drosophilidae) causes due to its polyphagous life cycle high economic losses, especially in stone and soft fruit production as well as in viticulture. The invasive species has spread rapidly worldwide, primarily through fruit exports. A high reproduction rate and adaptation to climatic conditions makes this pest a serious challenge for crop protection in orchards and vineyards. Unlike monophagous pests, the polyphagous life cycle of D. suzukii is a further challenge for targeted and sustainable control. Therefore, for an early prognosis of damage thresholds and efficient control of D. suzukii, e. g. by the use of insecticides, knowledge of behavioral parameters as well as overwintering habitats and hiding places from which the pest organism migrates into orchards and vineyards is of great importance. In Germany, more than 50 host plants have already been identified as reproduction habitats. Due to a continuing lack of alternative methods against D. suzukii, knowledge of the efficacy of insecticides is also crucial for an optimally adapted control management. The major aim of this research project was to develop visual and olfactory attractants for a sustainable and environmentally friendly control strategy against Drosophila suzukii based on the attract-and-kill method. The focus was on the development of a suitable trap design and attractive bait that could be used in combination with a (biological) insecticidal active ingredient as deeding bait in traps or for foliar application. The combination of attractant and insecticide should help to reduce the use of pesticides and sustainably reduce the reproductive rate of the spotted wing drosophila. As a major result a trap design was developed that is particularly attractive to D. suzukii females. A design based on sphere-shaped objects of different colors on a red background showed a gender-specific attractiveness due to a significantly higher number of female individuals compared to D. suzukii males within the trap. This positive feature of the new trap design was found to be present in greenhouse and semi-field trials and was also reproducible under field conditions. The development of a feeding bait (phagostimulat) from largely natural ingredients showed promising results under laboratory conditions for possible use in an attract-and-kill application, e.g. as a feeding or egg-laying bait. The bait showed high attractiveness compared to a natural host fruit (choice-test) as well as an effect on mortality rate of adult D. suzukii (e. g. 99% male and 70% female mortality after 72 h compared to untreated control). In addition, it was shown that the bait had a negative influence on larval development and reduced the pupation rate. Furthermore, laboratory trials were carried out with adult D. suzukii and L1 larvae to prove the effect of different test substances on fecundity, reproduction and mortality rates. Trials with the biologic active ingredient Azadirachtin A (NeemAzal® technical, NeemAzal®-T/S) showed an effect on both fecundity and larval hatching after oral ingestion. Larval development of D. suzukii in a solid medium was also reduced or prevented under the influence of azadirachtin, but an effect on adult mortality could not be determined. The use of the product SpinTor® (spinosad) in laboratory trials caused a mortality rate of 100% in adult D. suzukii (24 - 48 h) as well as in D. suzukii L1 larvae (after 24 h) when exposed to a treated medium. The preservative agent sorbic acid, which was tested as another assay compound, showed no effect on adult D. suzukii mortality by contact or after oral ingestion. However, ingestion of sorbic acid did significantly reduce numbers of eggs laid and larval hatching compared to the number of eggs and larvae of an untreated control and resulted in 100% mortality of D. suzukii L1 larvae (after 24 hours) when exposed to a sorbic acid treated medium. In summary, the results encourage further research and optimize the developments of feeding baits or attractant-insecticide combinations and bait stations for an efficient attract-and-kill strategy for a sustainable control of the spotted wing drosophila. KW - Drosophila suzukii KW - Kirschessigfliege KW - attract-and-kill KW - Fallendesign KW - Köder Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1077 N1 - Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen eines gemeinsam betreuten Promotionsverfahren am 12.12.2024 von der Hochschule Geisenheim University und der Justus-Liebig-Universität Gießen als Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Agrarwissenschaften (Dr. agr.) angenommen VL - 2025 EP - LV PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Le, Ngoc Duc T1 - Investigation of the potential allergenicity and coloration of peanut and hazelnut regarding different high-temperature processing methods N2 - Peanut and hazelnut are important sources of protein and are often processed using methods like roasting, baking, frying, and cooking. However, since both are major allergens, it is crucial to study how processing affects their potential to cause allergic reactions. This doctoral research is part of the ErdHase project, which aims to understand the impact of high-temperature processing on the biochemical and physical properties these nuts. The first goal of the study was to determine suitable parameters to define the processing degree of peanuts and hazelnuts, such as L* (lightness) and the browning index (BI). Their reference values, which depend on raw materials and market preferences, were derived based on commercial products and experimental roast models. The study employed various processing methods including drum roasting, infrared roasting, deep frying (for peanut), and fluid-bed roasting (for hazelnut). To study the effects of temperature and time on coloration and moisture, response surface methodology (RSM) was used. This approach was considered effective in reducing the number of experiments needed while maintaining reliable results. As temperature and time increased, the moisture content decreased, and the browning increased, which was consistent with prior research. Additionally, the study found that the ∆E2000 total color difference was more accurate than ∆E76 for assessing the total color difference between processed samples and commercial products. Combining all the collected data, it could be seen that for both Virginia and Runner peanuts and hazelnut, infrared roasting reduced the MC faster and drum roasting affected the color more drastically at the same temperature compared to other approaches. Deep frying of peanut and fluid bed roasting of hazelnut requires higher temperature profiles to achieve a comparable effect. The second part of the research focused on optimizing protein extraction from both raw and processed peanuts and hazelnuts. An extraction protocol using Tris-containing buffer with mild heating was developed and optimized using RSM, yielding good results with minimal denaturation of proteins. The study also showed the protein composition of processed peanuts and hazelnuts using SDS-PAGE and NativePAGE. Processing methods like roasting and frying reduced the protein yield, and allergen bands were detected, although patient-specific IgE binding varied. Further research involved the development of buckwheat-based foods (cream alternative and cookies) to test for the allergenicity in ELISA. Infrared and drum roasting was found to have the greatest impact on allergen recovery. Additionally, a food-grade protease was applied for improving allergen extraction. This enzyme significantly increased allergen recovery without affecting ELISA performance, offering a potential solution to the problem of low extractability of processed allergens. In summary, the presented doctoral thesis, on the one hand, provided additional investigations regarding different high-temperature processing methods on coloration and moisture content of peanut and hazelnut. It confirmed previous observation, defined a new approach of combining L* and BI to evaluate processed products. On the other hand, on the biochemical aspect of processed peanuts and hazelnuts, this work provided an optimized extraction protocol that potentially works for a wide spectrum of processed samples. In addition, incurred buckwheat-based products and enzyme-assisted extraction for ELISA showed promising results for future applications regarding their potential allergenicity. N2 - Erdnüsse und Haselnüsse sind wichtige Proteinquellen und werden häufig durch Methoden wie Rösten, Backen, Frittieren und Kochen verarbeitet. Da beide zu den Hauptallergenen gehören, ist es entscheidend, zu untersuchen, wie die verschiedenem Verarbeitungsansätze ihre potenzielle Allergenität beeinflussen. Diese Doktorarbeit ist Teil des Projekts ErdHase, das darauf abzielt, die Auswirkungen der Hochtemperaturverarbeitung auf die biochemischen und physikalischen Eigenschaften dieser Nüsse zu verstehen. Das erste Ziel war es, geeignete Parameter zu bestimmen, um den Verarbeitungsgrad von Erdnüssen und Haselnüssen zu definieren, wie z. B. L* (Helligkeit) und den Bräunungsindex (BI). Ihre Referenzwerte, die von den Rohmaterialien und den Marktpräferenzen abhängen, wurden auf Basis kommerzieller Produkte und experimenteller Röstmodelle abgeleitet. Verwendet wurden verschiedene Verarbeitungstechniken, einschließlich Trommelrösten, Infrarot-Rösten, Frittieren (für Erdnüsse) und Wirbelschicht-Rösten (für Haselnüsse). Um die Auswirkungen von Temperatur und Zeit auf die Färbung und den Feuchtegehalt zu untersuchen, wurde Response-Surface-Methodology (RSM) eingesetzt. Dieser Ansatz erwies sich als effektiv, um die Anzahl der benötigten Experimente zu reduzieren und gleichzeitig zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Mit steigender Temperatur und Zeit nahm der Feuchtigkeitsgehalt ab, und die Bräunung nahm zu, was mit früheren Studien übereinstimmte. Zudem wurde festgestellt, dass der ΔE2000 genauer war als der ΔE76, um den gesamten Farbunterschied zwischen verarbeiteten Proben und kommerziellen Produkten zu bewerten. Die Zusammenführung aller gesammelten Daten zeigte, dass sowohl bei Virginia- als auch bei Runner-Erdnüssen und Haselnüssen das Infrarot-Rösten den Feuchtegehalt schneller reduzierte, während das Trommelrösten die Farbe bei gleicher Temperatur stärker beeinflusste im Vergleich zu anderen Prozessierungen. Das Frittieren von Erdnüssen und das Wirbelschicht-Rösten von Haselnüssen erforderten höhere Temperaturprofile, um einen vergleichbaren Effekt zu erzielen. Der zweite Teil der Forschung konzentrierte sich auf die Optimierung der Proteinextraktion aus rohen und verarbeiteten Erdnüssen und Haselnüssen. Ein Extraktionsprotokoll unter Verwendung eines Tris-haltigen Puffers mit milder Erwärmung wurde entwickelt und mit RSM optimiert, was gute Ergebnisse mit minimaler Denaturierung von Proteinen lieferte. Die Studie zeigte ebenfalls die Proteinzusammensetzung von Erdnüssen und Haselnüssen mittels SDS-PAGE und NativePAGE. Methoden wie Rösten und Frittieren reduzierten den Proteinertrag, und Allergensignaturen wurden nachgewiesen, wobei die IgE-Bindung von Patient zu Patient variierte. Weitere Forschungen betrafen die Entwicklung von Buchweizen-basierten Lebensmitteln (Sahne-Alternative und Kekse) für den Allergentest mittels ELISA. Es wurde festgestellt, dass Infrarot- und Trommelröstung den größten Einfluss auf die Allergenwiederfindung hatte. Zudem wurde ein lebensmittelssichere Protease angewendet, um die Allergenextraktion zu verbessern. Dieses Enzym erhöhte die Allergenwiederfindung erheblich, ohne die Leistung von ELISA zu beeinträchtigen, und bietet eine mögliche Lösung für das Problem der niedrigen Extrahierbarkeit von verarbeiteten Allergenen. Zusammenfassend lieferte die vorliegende Doktorarbeit einerseits zusätzliche Untersuchungen zu den Auswirkungen verschiedener Hochtemperatur-Verarbeitungsmethoden auf die Färbung und den Feuchtegehalt von Erdnüssen und Haselnüssen. Sie bestätigte frühere Beobachtungen und definierte einen neuen Ansatz zur Kombination von L* und BI zur Bewertung verarbeiteter Produkte. Andererseits lieferte diese Arbeit auf biochemischer Ebene der verarbeiteten Erdnüsse und Haselnüsse ein optimiertes Extraktionsprotokoll, das potenziell für ein breites Spektrum an verarbeiteten Proben funktioniert. Darüber hinaus zeigten die entwickelten Buchweizen-basierten Produkte und die enzymunterstützte Extraktion für ELISA vielversprechende Ergebnisse für zukünftige Anwendungen in Bezug auf ihre potenzielle Allergenität. Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1055 N1 - This thesis was accepted on November 12, 2024 as a doctoral dissertation in fulfilment of the requirements for the degree Doktor der Naturwissenschaften (Doctor rerum naturalium - Dr. rer. nat.) by Hochschule Geisenheim University and Justus-Liebig-University Giessen, Faculty 09 - Agricultural Sciences, Nutritional Sciences and Environmental Management. VL - 2025 SP - i EP - 259 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Körner, Tobias T1 - Effects of Thermopriming on Resilience to Subsequent Stress Conditions in Tomato (Solanum lycopersicum L.) N2 - Die zunehmende Häufigkeit von Hitzewellen und anderen extremen Wetterereignissen bedroht die Ernten weltweit. Herkömmliche Anbaumethoden sind nur begrenzt an diese klimatischen Veränderungen angepasst. Daher sind innovative Ansätze gefragt, um die Stressresilienz unserer Nutzpflanzen nachhaltig zu erhöhen. Ein solcher Ansatz ist das Thermopriming, bei dem Pflanzen kontrolliertem Hitzestress ausgesetzt werden. Dieser führt zur Anreicherung schützender Pflanzeninhaltsstoffe und verbessert somit die Resilienz der Pflanzen gegenüber zukünftigen Stressbedingungen. Diese Dissertation gibt Einblicke in optimierte Thermopriming-Bedingungen für Tomatenjungpflanzen und die langfristigen Auswirkungen von Thermopriming auf Pflanzenwachstum, -entwicklung und -ertrag und schließt damit eine Lücke in einem bisher wenig untersuchten Forschungsgebiet. Das erste Kapitel konzentriert sich auf die Optimierung des Thermopriming-Regimes, um die Stressresilienz bei Tomatenjungpflanzen zu erhöhen und gleichzeitig Wachstumshemmungen zu minimieren. Die Experimente zeigten, dass 90-minütiges Thermopriming den besten Kompromiss zwischen der Erhöhung der Flavonolanreicherung in den Blättern und der Verringerung von Wachstumsverlusten bietet. Diese Ergebnisse zeigen, dass Thermopriming eine praktikable Methode zur Integration in die gartenbauliche Pflanzenproduktion ist, um die langfristige Stressresilienz dieser Modellpflanze zu erhöhen und die negativen Auswirkungen des Klimawandels zu mildern. Das zweite Kapitel konzentriert sich darauf, wie Thermopriming die Stressresilienz von Tomatenpflanzen erhöht und wie die Thermopriming-Behandlung mit anschließendem Salzstress interagiert. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Anreicherung von schützenden Phenolen und Flavonolen in den Blättern von thermogeprimten Pflanzen, insbesondere als Reaktion auf den nachfolgenden Salzstress. Diese Ergebnisse zeigen, dass Thermopriming das Potenzial hat, die Produktivität und Qualität von Ernten unter Umweltstress zu sichern und somit von entscheidender Bedeutung für einen nachhaltigen Gartenbau werden kann. Das dritte Kapitel vergleicht die Wirksamkeit von Thermopriming zur Erhöhung der pflanzlichen Toleranz mit der des chemischen Elicitors Benzothiadiazol (BTH) bei anschließendem Salzstress. Die Studie zeigte, dass BTH zwar die Stresstoleranz bis zu einem gewissen Grad erhöhte, jedoch das Wachstum und die Fruchtentwicklung negativ beeinflusste. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Dauer der Erholungsphase und der Zeitpunkt des Folgestresses eine entscheidende Rolle für die Wirksamkeit und den Einsatz von Thermopriming spielen. Die Integration von Thermopriming in die Pflanzenproduktion steht im Einklang mit mehreren Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen, insbesondere mit Ziel 2 (Kein Hunger), das darauf abzielt, den Hunger zu beenden, die Ernährungssicherheit zu erreichen, die Ernährung zu verbessern und eine nachhaltige Landwirtschaft zu fördern. Es unterstützt auch Ziel 13 (Maßnahmen zum Klimaschutz), das dringende Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner negativen Auswirkungen fordert. Darüber hinaus unterstützt Thermopriming die Ziele des European Green Deals, bis 2050 klimaneutral zu werden, die EU-Biodiversitätsstrategie für 2030, indem es biodiversitätsfreundliche Praktiken fördert, und die EU-Strategie „Vom Hof auf den Tisch“, indem es Treibhausgasemissionen reduziert und die Nachhaltigkeit der Pflanzenproduktion und die Vitalität der Ökosysteme fördert. Auf diese Weise kann ein gerechtes, gesundes und umweltfreundliches Lebensmittelsystem unterstützt werden. Zudem kann Thermopriming durch die Verringerung der Abhängigkeit von Pflanzenschutzmitteln und die Förderung des ökologischen Landbaus die negativen Auswirkungen auf die Umwelt und den ökologischen Fußabdruck verringern. Thermopriming ist eine vielversprechende Strategie, um die Resilienz von Pflanzen gegenüber dem Klimawandel zu erhöhen. Daher sollte die Integration von Thermopriming in die Pflanzenproduktion von politischen Entscheidungsträgern und Praktikern in Betracht gezogen werden, um eine nachhaltige Landwirtschaft zu unterstützen, die Abhängigkeit von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren und die Ernteerträge und -qualität unter verschiedenen (extremen) Umweltbedingungen zu verbessern. N2 - The increasing frequency of heat waves and other extreme weather events is significantly threatening global crop yields. Traditional cultivation methods have limited capacity to adapt to these changes. Therefore, innovative approaches are needed to sustainably enhance plant resilience. One such method is thermopriming, which involves treating plants with controlled heat stress that leads to the accumulation of protective metabolites, enhancing the plant’s ability to withstand future stress. This dissertation gives insights into optimal conditions for thermopriming in tomato seedlings and thermopriming’s long-term effects on plant growth, development, and yield performance, thereby filling the gap in a research area that has not been extensively studied. The first chapter focuses on optimizing the thermopriming regime to enhance plant resilience in tomato transplants while minimizing growth constraints. By varying thermopriming durations (0 min as control, 45 min, 90 min, and 180 min), the experiments indicated that the 90-minute thermopriming achieved the best trade-off between enhancing flavonol accumulation in leaves and mitigating growth inhibition. These findings underscore thermopriming as a feasible method that can be integrated into the standard horticultural plant production to enhance tomato plants’ long-term stress resilience as well as to mitigate climate change impacts. The second chapter investigates how thermopriming enhances stress resilience in tomato plants and how thermopriming interacts with subsequent salinity stress. Consistent with the initial experiment’s findings, a significant accumulation of protective phenols and flavonols in the leaves of thermoprimed plants was observed. This accumulation was particularly pronounced in the plant’s response to salinity stress, thereby demonstrating the cross-tolerance induced by thermopriming. These results demonstrate that thermopriming is crucial for sustainable horticulture and offers potential in maintaining crop productivity and quality amid environmental challenges. The third chapter compares the effectiveness of thermopriming with that of the chemical elicitor benzothiadiazole (BTH), known for inducing systemic acquired resistance against (a)biotic stress, in enhancing tomato plants’ resilience to subsequent salinity stress. Unlike previous experiments, thermoprimed plants underwent a prolonged recovery period before being exposed to salinity stress to evaluate the persistence of the priming effect. The study revealed that while BTH enhanced stress tolerance to some extent, it adversely affected growth and fruit development. Although thermopriming initially enhanced plant resilience and resulted in the accumulation of protective metabolites in fruits, this primed state was not sustained after a recovery period of approximately five weeks between thermopriming and subsequent stress. These promising results indicate the potential of thermopriming. Therefore, consideration should be given to incorporating thermopriming into standard practices to promote sustainable horticulture, reduce reliance on chemical plant stress mitigators, and improve crop yield and quality under varying environmental conditions. Integrating thermopriming in plant production cycles aligns with several United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), particularly the SDG 2 (Zero Hunger), which aims to end hunger, achieve food security and improved nutrition, and promote sustainable agriculture. It can also support the SDG 13 (Climate Action), which calls for the urgent action to mitigate climate change and its impacts. Furthermore, thermopriming supports i. the European Green Deal’s goal of achieving climate neutrality by 2050, ii. the EU Biodiversity Strategy for 2030, and iii. the EU Farm to Fork Strategy by reducing greenhouse gas emissions, improving horticultural sustainability, promoting biodiversity-friendly practices, and creating a fair, healthy, and environmentally-friendly food system. By reducing reliance on pesticides and increasing organic farming, thermopriming can reduce the negative environmental and climate footprint of plant production. In summary, thermopriming plays a key role in advancing sustainable horticultural solutions. By strengthening plants against climate-induced stresses, thermopriming supports the development of resilient farming techniques that can meet the global food demands in the face of a changing climate. Implementing and refining thermopriming practices is a critical step in achieving horticultural sustainability and resilience. T2 - Effekte von Thermopriming auf die Resilienz gegenüber nachfolgenden Stressbedingungen bei Tomaten (Solanum lycopersicum L.) KW - Heat priming KW - Hitze-Priming KW - Abiotic stress KW - Abiotischer Stress KW - Climate change Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-1027 N1 - The academic degree is conferred in accordance with the institutional assignment of the second reviewer, who is a member of the Faculty of Life Sciences: Food, Nutrition and Health of University of Bayreuth. VL - 2025 SP - 2 EP - 116 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Stollberg, Maren T1 - Vertical planting design: The suitability and microclimatic effect of perennials in a textile living wall system. N2 - Urban green infrastructure has gained significant attention in the context of adaptation to climate change because of its positive effects. One approach to enhancing urban green infrastructure is through the use of Living walls (LW), also known as vertical greenery systems. While considerable knowledge and studies on traditional green facades already exist, there is limited information available on LW. Both green facades and LW are associated with numerous well-documented benefits (e.g., biodiversity and clean air), but these benefits depend on the functionality and vitality of the plants. Our knowledge of plants suitable for LW is limited to only a few climate zones and empirical values that lack confirmed validity. To address this gap, we conducted a three-year experiment using a novel, modular LW system on experimental walls exposed with different exposures. The aim of the research was to develop a textile-based, substrate-free Living Wall, which displays a perennial, attractive and diverse plant image and contributes to cooling. In this experiment, we documented the development of the plants, assessed their suitability, and measured the effect of the plants on the ambient temperature. The experiment took place over three years (2017–2019) in Geisenheim, Germany, which has a temperate oceanic climate and falls under the winter hardiness Zone 8a. For the LW system, we utilized a textile-based mat without soil (1 m²) and selected plants from wet/fresh habitats to enhance evaporative cooling. We maintained frequent irrigation with a nutrient solution, resulting in the mat being consistently overwatered. Based on common designs used in landscape architecture and on the conditions of wet habitats, we created three variants: one which was seeded: “Meadow” and two plant modules: “Cascade” and “Ground Cover”. Together these modules consisted of 34 perennials and geophytes. Additionally, we sowed seed mixtures of over 30 species on the textile mat (Meadow/Seeding). We also included a Control group without plants, in which moss and weeds developed and were partially removed. After a pre-growing period on horizontal greenhouse tables, we placed the green mats vertically on experimental walls facing north, south, east, and west. Four replicates of each variant were randomly installed. We assessed plant development using various methods, including visual evaluation of aesthetics and growth form, height measurements, photographs, analysis of species coverage and visibility, canopy analysis, winter survival rate, biomass measurement, root position, and leaf area. Additionally, we employed temperature sensors and an infrared (IR) camera to measure the temperature effects of the plants on and of the ambient temperature under different setups. Through the experiment, we gained valuable insights into the techniques, cultivation, and maintenance of LW. Overall, we observed differences in plant development depending on the exposure, season, plant variant, and spontaneous vegetation. The tested plants exhibited a special vertical growth form and height. We noticed delayed growth on the north exposure, with complete coverage achieved in the third year. The south exposure showed particularly high growth, while the east and west exhibited similar but slightly lower growth compared to the south. The perennials retained their visual appearance throughout the year, with almost all variants looking attractive from May to September. Until the onset of winter, all variants had an appealing appearance. Unexpectedly, we observed the establishment of moss. Most plants survived the mild winters (2018/2019), although a cold winter (2017/1018) with a late frost resulted in damage and mortality for many plants. We conducted a detailed analysis of the different plant variants, as follows: The Ground cover variant exhibited an attractive appearance and foliage decoration throughout the year. At the east, west, and north exposures, the plants showed an attractive appearance shortly after winter, while on the south wall, it took until May for the species to start regrowing. In particular, Waldsteinia ternata displayed a nice leaf texture and, together with Pachysandra terminalis, was the most visually appealing. Ajuga tenorii ‘Mauro’, Alchemilla caucasica, Glechoma hederacea, and Geum coccineum 'Carlskaer' demonstrated beautiful ornamental effects and flowered during the summer. The Cascade variant showcased its attractiveness during the summer season, as most of the plants became less prominent during the winter. We observed that Tellima grandiflora 'Rubra' and Heuchera Hybrid 'Purple Petticoats' were the most visually appealing in this variant. Hosta sieboldii 'Harry van Trier' exhibited a pleasing ornamental effect and flowered during the summer. The ferns exhibited delayed growth but gradually developed a nice leaf texture. Self-settled moss complemented the planting, covering the entire mat. In the Meadow / Seeding variant, we observed increasing growth in height and vegetation coverage that extended from April to October. Initially, we sowed 32 different plant species, but only 10 were able to establish and become visible. These included Galium (album and palustre), Lycopus europaeus s. str., Stachys palustris, Anthoxanthum odoratum s. str., Festuca spp., and Poa spp. It is important to follow maintenance steps for the Meadow-LW. We noticed that the vegetation recovered within a few weeks after cutting. We recommend one complete cut during the summer and the removal of dead plant material after the frost period ends in spring. To examine the temperature effects of the plants on the ambient temperature and the climatic conditions to which they were exposed, we measured the temperature in different setups. The vegetation temperature depends on factors such as air temperature, measurement position, planting variant, and plant species. We observed a cooling effect only at a short distance from the LW, indicating a microclimatic impact. In conclusion, it is possible to effectively green a textile-based, soilless LW system. However, an automated irrigation system and regular monitoring and maintenance are essential. We identified suitable perennial species for each exposure and compiled a list of plants suitable for LW, along with their specific requirements. Seeded meadow-LW can easily be established. Furthermore, we recommend continuing our methodological approaches to obtain temperature measurements in LW in future studies. N2 - Die städtische grüne Infrastruktur gewinnt im Kontext der Klimawandelanpassungsstrategien und ihrer positiven Wirkung auf das Wohlbefinden der Menschen immer mehr an Bedeutung. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der städtischen grünen Infrastruktur sind "Living Walls" (LW), also vertikale und wandgebundene Begrünungssysteme. LW sind neuartig und es fehlt zurzeit an praktischen Erfahrungen mit diesen Systemen sowie wissenschaftliche Untersuchungen dazu. Zur traditionelle Fassadenbegrünung mit Kletterpflanzen (= Bodengebundene Fassadenbegrünung) ist sowohl in der Praxis als auch in der Wissenschaft einiges bekannt. Bodengebundene Fassaden und auch LW sind mit zahlreichen positiven Effekten verbunden (z.B. Artenvielfalt, saubere Luft usw.), aber diese Vorteile hängen von der Vitalität der Pflanzen und damit der optimalen technischen Funktion der LW ab. Bisheriges Wissen zu Pflanzen in LW beschränkt sich auf wenige Studien aus anderen Klimazonen oder auf wenig Erfahrung aus der Praxis. Daran knüpfte das dreijährige Forschungsprojekt „Begrünte Fassadenkachlen“ mit einem neuartigen, modularen LW System, welches an Versuchswänden und exponiert in alle Himmelsrichtungen getestet wurde. Unser Ziel war es, die Pflanzenvielfalt für zukünftige LW-Projekte zu erhöhen, technisches Wissen zu dokumentieren und mögliche Temperatureffekte zu beschreiben. Dazu wurde von 2017 bis 2019 ein groß angelegter Versuch gestartet. Dieser fand auf dem Versuchsgelände der Hochschule Geisenheim in Geisenheim, Deutschland statt. Geisenheim zeichnet sich durch gemäßigtes ozeanisches Klima aus und wird in die Winterhärtezone 8a eingeteilt. Das LW System war eine 1 m² große, textilbasierte Matte gefertigt aus Kunststoff und enthielt keinen Boden/Substrat. Die ausgewählten Pflanzen haben ein frisch/feuchtes Habitat, um eine hohe Verdunstung zu erreichen und waren an die technischen Anforderungen des LW Systems angepasst. Ein automatisches und häufiges Bewässerungsintervall mit einer Nährstofflösung, sorgte für ständige Überbewässerung. Basierend auf gängigen Designs der Landschaftsarchitektur wurden zwei gepflanzte Varianten erstellt: Kaskade und Bodendecker. Die Varianten bestanden insgesamt aus 34 Staudenarten und verschiedenen Geophyten. Die dritte Variante war eine Aussaatmischung von über 30 Arten, die direkt auf der LW Matte ausgesät wurde (Wiese/Aussaat). Weiterhin wurde eine Kontrollvariante ohne Pflanzen einbezogen, in der sich Moos und Anflugvegetation entwickelten. Die Varianten wurden zufällig mit je vier Wiederholungen an den vier Versuchswänden installiert. Nach einer zweimonatigen Vorkultur horizontal auf Tischen im Gewächshaus wurden die begrünten LW-Matten vertikal an den Versuchswänden platziert. Diese waren nach Norden, Süden, Osten und Westen ausgerichtet. Das Ziel des Versuches war die Entwicklung der Pflanzen zu dokumentieren und so ihre Eignung für LW zu bewerten, sowie die Wirkung auf die Fassadenoder Umgebungs-Temperatur zu beschreiben. Dazu wurde die Pflanzenentwicklung mit verschiedenen Methoden untersucht, z.B. visuelle Bewertung von Ästhetik und Wuchsform (Bonitur), Höhenmessungen, Fotografien, Bestimmung des Bedeckungsgrades der Arten, Überlebensrate nach dem Winter, Bestimmung der Biomasse, Wurzelposition und Blattfläche. Darüber hinaus wurde mit Temperatursensoren und einer Infrarotkamera die Temperaturauswirkungen der Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen gemessen. Während des Experiments wurden wichtige Erkenntnisse zur Technik, dem Aufbau und der Pflege von LW erworben. Insgesamt wurden Unterschiede in der Pflanzenentwicklung abhängig von der Exposition, der Jahreszeit, der Pflanzenvariante und der spontanen Vegetation beobachtet. Die getesteten Pflanzen zeigten eine andere Wuchsform und Höhe in den LW im Vergleich zur bekannten Entwicklung in z.B. Beeten. Auf der Nordseite sind die Pflanzen langsam gewachsen, sodass eine vollständige Begrünung erst im dritten Jahr erreicht wurde. Die Pflanzen im Süden zeigten besonders starkes Wachstum, im Osten und Westen war es geringer. Die mehrjährigen Pflanzen waren das ganze Jahr über sichtbar und sahen von Mai bis September besonders attraktiv aus. Bis zum Winter hatten alle Varianten ein ansprechendes Erscheinungsbild. Zusätzlich siedelten sich Moose und Wildkräuter an, die teilweise entfernt wurden oder einen schönen Begrünungseffekt hatten. Die meisten Pflanzen überlebten den milden Winter (2018/2019), der kalte Winter (2017/2018) mit Spätfrost führte zu Schäden und dem Ausfall von einem Großteil der Pflanzen. Wir analysierten die verschiedenen Pflanzvarianten detailliert wie folgt: Die Bodendecker-Variante zeigte das ganze Jahr über ein attraktives Erscheinungsbild und ansprechendem Blattschmuck. An den Ost-, West- und Nordexpositionen hatten die Pflanzen kurz nach dem Winter ein attraktives Erscheinungsbild, während es an der Südwand bis Mai dauerte, bis die Arten wieder austrieben. Insbesondere Waldsteinia ternata zeigte eine schöne Blattstruktur und wurde wie Pachysandra terminalis als sehr attraktiv bewertet. Ajuga tenorii 'Mauro', Alchemilla caucasica, Glechoma hederacea und Geum coccineum 'Carlskaer' hatten eine hohe Schmuckwirkung und blühten im Sommer. Die Kaskaden-Variante war während der Sommermonate attraktiv und erschien im Winter weniger schön, da die meisten Pflanzen im Winter eingezogen waren. Wir stellten fest, dass Tellima grandiflora 'Rubra' und Heuchera Hybrid 'Purple Petticoats' in dieser Variante am ansprechendsten waren. Hosta sieboldii 'Harry van Trier' zeigte eine hohe Schmuckwirkung und blühte im Sommer. Die Farne wuchsen verzögerte, aber wiesen allmählich eine schöne Blattstruktur auf. Selbst angesiedeltes Moos ergänzte die Bepflanzung und bedeckte die gesamte Matte der LW. Bei der Wiesen-Variante/Aussaat-Variante beobachteten wir eine zunehmende Wuchshöhe und Vegetationsabdeckung, die sich von April bis Oktober zeigte. Anfangs wurden 32 verschiedene Pflanzenarten ausgesät, aber nur 10 konnten sich innerhalb der drei Versuchsjahre etablieren. Dazu gehörten Galium (album und palustre), Lycopus europaeus s. str., Stachys palustris, Anthoxanthum odoratum s. str., Festuca spp. und Poa spp. Die regelmäßige Pflege der Wiesen Variante war wichtig. Die Vegetation dieser Variante erholte sich innerhalb weniger Wochen nach dem Schnitt. Für LW Projekte mit einer Wiese empfehlen wir einen vollständigen Schnitt im Sommer und die Entfernung abgestorbener Pflanzenmaterialien nach der Frostperiode. Um die Temperaturwirkung der Pflanzen und die klimatischen Bedingungen, denen sie ausgesetzt waren, zu untersuchen, haben wir die Temperatur in verschiedenen Messaufbauten ermittelt. Die Pflanzentemperatur hängt von den Faktoren Lufttemperatur, Messposition, Pflanzenvariante und Pflanzenart ab. Wir konnten die abkühlende Wirkung der Pflanzen in geringer Entfernung von der LW beobachten, was auf einen mikroklimatischen Einfluss hinweist. Es ist möglich mit einem textilbasierten, bodenlosen LW System effektiv zu begrünen. Eine automatisierte Bewässerungsanlage und regelmäßige Überwachung und Wartung sind unerlässlich. In dem Versuch wurden geeignete mehrjährige Arten für jede Exposition identifiziert. Damit wurde eine Pflanzenliste zusammengestellt, die über die spezifischen Anforderungen der Pflanzen und ihrer jeweiligen Eignung Auskunft gibt. Die methodischen Ansätze für Temperaturmessungen in LW sollte in zukünftigen Studien weiterentwickelt werden. T2 - Vertikale Pflanzenverwendung: Die gestalterische Eignung und mikroklimatische Wirkung von Stauden in einem wandgebundenen, textilen Fassadenbegrünungssystem KW - Living Wall KW - Fassadenbegrünung KW - Pflanzenverwendung KW - Planting design Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-924 N1 - This thesis was accepted on 21st May 2024 as a doctoral dissertation in fulfilment of the requirements for the degree “Doktorin der Agrarwissenschaften” by Hochschule Geisenheim University and Faculty 09 of Justus Liebig University Giessen VL - 2024 SP - I EP - 211 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER - TY - THES A1 - Payan, Claire T1 - Acidification of musts and wines by fumaric acid: Impact of its addition on the chemical and sensory characteristics of varietal wines in the frame of climate change N2 - Climate change is affecting the composition of grape berries and has led to imbalances in the wine matrix, with an increase in alcohol content and a significant decrease in the acidity of wines. In this context, finding solutions to acidify musts and wines is crucial to maintain their stability, preservation, and sensory quality. The main goal of this study was to test the addition of an alternative acid: fumaric acid for must and wine acidification, and to assess its impact on the chemical and sensory characteristics of wines from different grape varieties and origins. A secondary objective was to study the use of fumaric acid to enhance wine preservation, either as a reduction or as an alternative to the addition of sulfur dioxide (SO2) in traditional winemaking and wine preservation. A preliminary study on the chemical properties to define the solubility and acidifying power of fumaric acid, in comparison to tartaric, malic, and lactic acids, was carried out in various hydro-alcoholic matrices, musts, and wines (both white and red). Additionally, a study on its sensory properties was conducted. A simple, quick, reliable, and validated routine analysis method using high-performance liquid chromatography with UV detection (HPLC-UV) was also developed to quantify fumaric acid in various types of wines. This method has a detection limit of 0.2 mg/L and a quantification limit of 0.3 mg/L, with both inter and intra-day repeatability showing an RSD ≤ 2%. This research work also allowed the evaluation of the impact of adding fumaric acid to Cabernet Sauvignon red wine, compared to the addition of tartaric acid, at different stages of winemaking: during vatting and just after racking. The results of this first study helped understand the role of fumaric acid in winemaking steps, particularly its metabolism when added before alcoholic fermentation. A second study concerns the addition of fumaric acid at different doses (1 g/L and 2 g/L), compared to tartaric acid (1.25 g/L and 2.5 g/L), before bottling Cabernet Sauvignon red wine, revealing its effectiveness in pH control and its potential to reduce the use of SO2. The results of this second experiment revealed a significant impact of adding fumaric acid on phenolic compounds, particularly catechin and epicatechin, which are maintained at higher concentrations over time compared to the control and the modalities with tartaric acid. Finally, the use of fumaric acid in white winemaking, specifically on Müller-Thurgau (a German grape variety, Riesling x Sylvaner), was studied. The addition of fumaric acid effectively inhibited malolactic fermentation as effectively as the addition of SO2. The results indicate that adding fumaric acid during preservation and bottling appears as promising alternatives for wine acidification and more sustainable oenological practices that reduce the use of SO2. The concrete results obtained justify the inclusion of must and wine acidification with fumaric acid by the OIV in the International Code of Oenological Practices of the OIV. Further studies should refine the use and functionalities of fumaric acid on musts (in particular) and wines. N2 - Der Klimawandel beeinflusst die Zusammensetzung der Traubenbeeren und hat zu Ungleichgewichten in der Weinmatrix geführt, mit einer Zunahme des Alkoholgehalts und einer signifikanten Abnahme der Säuregehalte der Weine. In diesem Kontext ist die Suche nach Lösungen zur Säuerung von Most und Wein entscheidend, um deren Stabilität, Konservierung und sensorische Qualität aufrechtzuerhalten. Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, die Zugabe einer alternativen Säure, der Fumarsäure, zur Säuerung von Most und Wein zu testen und deren Auswirkungen auf die chemischen und sensorischen Eigenschaften von Weinen aus verschiedenen Rebsorten und Herkünften zu bewerten. Ein sekundäres Ziel war die Untersuchung der Verwendung von Fumarsäure zur Verbesserung der Weinlagerung, entweder als Reduzierung oder als Alternative zur Zugabe von Schwefeldioxid (SO2) bei der traditionellen Weinherstellung und -lagerung. Eine vorläufige Studie zu den chemischen Eigenschaften zur Bestimmung der Löslichkeit und Säuerungskraft der Fumarsäure im Vergleich zu Weinsäure, Äpfelsäure und Milchsäure wurde in verschiedenen hydroalkoholischen Matrizes, Mosten und Weinen (sowohl weiß als auch rot) durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Studie zu seinen sensorischen Eigenschaften durchgeführt. Eine einfache, schnelle, zuverlässige und validierte Routineanalysemethode mit Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und UV-Detektion (HPLC-UV) wurde ebenfalls entwickelt, um Fumarsäure in verschiedenen Weinsorten zu quantifizieren. Diese Methode hat eine Nachweisgrenze von 0,2 mg/L und eine Quantifizierungsgrenze von 0,3 mg/L, wobei die Wiederholbarkeit sowohl innerhalb eines Tages als auch zwischen verschiedenen Tagen einen RSD von ≤ 2% zeigt. Diese Forschungsarbeit ermöglichte auch die Bewertung der Auswirkungen der Zugabe von Fumarsäure zu Rotwein aus Cabernet Sauvignon im Vergleich zur Zugabe von Weinsäure in verschiedenen Stadien der Weinherstellung: bei der Einmaischung und direkt nach dem Abziehen. Die Ergebnisse dieser ersten Studie halfen, die Rolle der Fumarsäure in den Weinherstellungsprozessen zu verstehen, insbesondere deren Metabolisierung, wenn sie vor der alkoholischen Gärung zugesetzt wird. Eine zweite Studie betrifft die Zugabe von Fumarsäure in verschiedenen Dosen (1 g/L und 2 g/L), im Vergleich zu Weinsäure (1,25 g/L und 2,5 g/L), vor der Abfüllung von Rotwein aus Cabernet Sauvignon, und zeigt deren Wirksamkeit bei der pHKontrolle und das Potenzial zur Reduzierung der Verwendung von SO2. Die Ergebnisse dieser zweiten Experimente zeigten einen signifikanten Einfluss der Zugabe von Fumarsäure auf phenolische Verbindungen, insbesondere Catechin und Epicatechin, die im Laufe der Zeit in höheren Konzentrationen erhalten bleiben im Vergleich zur Kontrolle und den Bedingungen mit Weinsäure. Schließlich wurde die Verwendung von Fumarsäure in der Weißweinherstellung, insbesondere beim Müller-Thurgau (einer deutschen Rebsorte, Riesling x Sylvaner), untersucht. Die Zugabe von Fumarsäure konnte die malolaktische Gärung ebenso effektiv hemmen wie die Zugabe von SO2. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Fumarsäure während der Lagerung und Abfüllung als vielversprechende Alternativen für die Säuerung von Weinen und als nachhaltigere önologische Praktiken erscheinen, die den Einsatz von SO2 reduzieren. Die konkreten Ergebnisse rechtfertigen die Aufnahme der Säuerung von Most und Wein mit Fumarsäure durch die OIV in den Internationalen Kodex für önologische Praktiken der OIV. Weitere Studien sollten die Verwendung und Funktionalitäten der Fumarsäure auf Mosten (insbesondere) und Weinen verfeinern. N2 - Le changement climatique affecte la composition des baies de raisin, et a entraîné des dérèglements de la matrice du vin, avec une augmentation du titre alcoométrique et une diminution sensible de l’acidité des vins. Dans ce contexte la recherche de solutions pour acidifier les moûts et les vins est primordiale afin de maintenir la stabilité, la conservation et la qualité sensorielle des vins. L’objectif principal de cette étude était de tester l'ajout d’un acide alternatif : l'acide fumarique pour l'acidification du moût et du vin, et d’apprécier son impact sur les caractéristiques chimiques et sensorielles des vins de différents cépages et origines. Un second objectif était d’étudier l’utilisation d’acide fumarique pour renforcer la conservation du vin, en permettant de réduire ou comme alternative à l’ajout de dioxyde de soufre (SO2) dans la vinification traditionnelle et conservation du vin. Une étude préliminaire sur les propriétés chimiques pour définir la solubilité et le pouvoir acidifiant de l’acide fumarique avec comparaison à l’acide tartrique, malique et lactique a été réalisée dans différentes matrices hydro-alcooliques, moûts et vins (blancs et rouges), ainsi qu’une étude sur ses propriétés sensorielles. Une méthode d'analyse de routine simple, rapide, fiable et validée utilisant la chromatographie liquide haute performance avec détection UV (HPLC-UV) a également été développée pour quantifier l’acide fumarique dans différents types de vins. Cette méthode présente une limite de détection de 0.2 mg/L ainsi qu’une limite de quantification de 0.3 mg/L, avec une répétabilité inter et intra journalière présentant un RSD ≤ 2%. Ce travail de recherche a également permis d’évaluer l'impact de l'ajout de l’acide fumarique sur vin rouge de cabernet sauvignon, en comparaison à l’ajout d’acide tartrique, à différentes étapes de la vinification : à la mise en cuve et juste après l’écoulage. Les résultats de cette première étude ont permis de comprendre l’implication de l’acide fumarique dans les étapes de vinification, notamment sa métabolisation lorsqu’il est ajouté avant la fermentation alcoolique. Une deuxième étude concerne l’ajout d’acide fumarique pour différentes doses (1 g/L et 2 g/L), en comparaison avec l’acide tartrique (1.25 g/L et 2.5 g/L), avant la mise en bouteille de vin rouge de cabernetsauvignon, révélant son efficacité dans le contrôle du pH et son potentiel pour réduire l'utilisation de SO2. Les résultats de cette deuxième expérimentation ont révélé un impact significatif de l’ajout d’acide fumarique sur les composés phénoliques, notamment la catéchine et l’épicatéchine qui sont maintenue à des concentrations supérieures dans le temps en comparaison au contrôle et aux modalités avec l’acide tartrique. Dans une dernière partie, l’utilisation de l’acide fumarique dans la vinification en blanc, sur du Müller-Thurgau (cépage allemand, Riesling x Sylvaner) a été étudiée. L’ajout d’acide fumarique a permis d’inhiber la fermentation malolactique avec la même efficacité que l’ajout de SO2. Les résultats indiquent que l’ajout d’AF lors de la conservation et à la mise en bouteille du vin apparaissent comme des alternatives prometteuses pour l’acidification des vins et comme des pratiques œnologiques plus durables permettant de réduire l’utilisation de SO2. Les résultats concrets obtenus justifient l'inclusion de la fonctionnalité acidification des moûts et des vins avec l’AF par l'OIV dans le Code des pratiques œnologiques internationales de l'OIV. Des études complémentaires doivent permettre d’affiner l’utilisation et les fonctionnalités de l’acide fumarique sur moûts (en particulier) et vins. Mots Clés: Acide fumarique, changement climatique, acidification, dioxide de soufre, vinification, composés phénoliques KW - Fumarsäure KW - Klimawandel KW - Weinherstellung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-876 N1 - Diese Dissertation wurde in einem ordnungsgemäßen Promotionsverfahren entsprechend den Bestimmungen des Kooperationsvertrages “CONTRAT DE COTUTELLE DE THÈSE INDIVIDUELLE“ zwischen der Université Bordeaux und der Hochschule Geisenheim University erstellt. VL - 2024 SP - I EP - 243 PB - Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER -