Bornimer Agrartechnische Berichte
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INSECTA 2024
(2024)
The 9th INSECTA International Conference is organized by the Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) and the Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM) on May 14, 15, and 16, 2024. The conference, hosted for the first time at the main ATB campus and the business promotion bank of the federal state of Brandenburg (ILB), Potsdam, Germany, aims to provide an overview of the state-of-the-art in insect utilization along with the prospects and constraints of using insects for food, feed and non-food purposes in Europe and worldwide. This publication contains the abstracts of all oral and poster presentations at this conference.
ATB and PPM alternate responsibility for conference leadership on an annual basis. PPM initiated INSECTA 2015 in Magdeburg and took the leadership in 2016 (Magdeburg), 2018 (Giessen), 2021 (Magdeburg), and 2023 (Magdeburg). ATB was responsible for the organization in 2017 (Berlin), 2019 (Potsdam), 2022 (Giessen), and 2024 (Potsdam). This year, we are delighted to be guests at the ILB for the opening day and to invite you to the Center for Research and Communication in a Circular BioEconomy (CIRCLE) of ATB for day two and three of the conference.
INSECTA 2024 aims to sustain the success of recent congresses and to ensure its impact in insect science and technology for both industry and academia, as well as to bridge insect farming with insect processing and biotechnology. The theme of the conference is “Insects in circular bioeconomy” with emphasis on insects as food, feed and non-food applications for resilient and sustainable agri-food systems. This conference aims to bring together industry and research innovation, helping to discover innovative perspectives of insect technology. We have compiled a broad scientific program consisting of five central conference themes: i) Insect rearing and production systems, ii) Insect processing for food and feed, iii) Safety and environmental aspects, iv) Non-food applications of insects, and v) Animal welfare, ethical and legal aspects.
107
Insekta 2023
(2023)
INSECTA 2023 conference is organized on September 13 and 14, 2023 in Magdeburg by Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM) and Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB). In 2015, PPM initiated the first national INSECTA in Magdeburg and since 2016 the INSECTA was jointly organized by PPM and ATB. The annual conference addresses national and international experts from both academia and industry. Our aim is to continue the success of recent congresses and ensure that INSECTA remains the leading insect science and technology conference for attendees and ensures interdisciplinary collaboration.
It has been impressive to see the rapid growth of the insect industry over the past few years. Not only have business sizes increased, but new branches have also joined the existing ones and we are looking forward to welcoming all. New topics have also been introduced to basic and industrial research: allergens and food safety, health benefits, use of artificial intelligence, exploitation of further side streams and many more.
The world, climate and politics are changing fast, as are food habits. New sources for the production of consumer goods are needed in all aspects of life. Developing the insect industry and preparing it for the challenges of the next year will be important parts of our future. For this, we will get together at the conference, where we will learn during the lectures, converse during the breaks, and make new connections at the evening event.
104
Agriculture across the world is being transformed by the dynamic interaction of environ-mental and socio-economic factors such as the demand of global markets, urbanization, agricultural commercialization and intensification, climate change, concentration and ver-tical integration of food and bioenergy production. Innovation to adapt agricultural produc-tion to these challenges has to tackle the contemporary complexity of agricultural systems and its changing framework. The Zayandeh Rud river basin in Central Iran urgently needs forward-looking strategies for agricultural production in the midst of the acute problems of water scarcity and unequal water distribution between sectors and regions. The imbalance between water quantity and demand over the last two decades has motivated policy mak-ers and managers to seek measures and strategies to reduce agricultural water use while minimizing losses in agricultural revenues. Addressing this complexity requires adaptation strategies in agriculture and rural development based on multi-stakeholder interaction.
The report at hand is one outcome of the project “Integrated Water Resources Manage-ment Zayandeh Rud” (3/2016 - 12/2018). It is an outcome of a strongly interactive process with local stakeholders designed and moderated in a cooperation between the German and Iranian project partners. The information gained in through the participatory process was synthesized into ten transformation strategies that are grouped into four focus areas (Capacity Development, Agricultural Management, Water Distribution, and Land Manage-ment and Soil Fertility). The participatory process and the resulting strategies with measures for their implementation are detailed in this report.
Important for the success of the agricultural transformation is the willingness of govern-ments, farmers, donors, companies and civil society organizations to assume responsibil-ities, take risks and change behaviors at the level of individuals, organizations and society to pursue an accepted solution within the basin. The Iranian commitment to implementing IWRM in the Zayandeh Rud Basin and the two phases of the BMBF-funded project “IWRM” have been crucial steps towards the path to enhance the socio-economic and environmental situation in the Zayandeh Rud Basin. The comprehensive, deep and par-tially difficult but target-oriented discussions of the multi-stakeholders during the participa-tory workshops have been valuable contributions to improve communication and, there-fore, the understanding of the diverse perspectives on the same challenging need for transformation.
Key to all the proposed transformation strategies in the report are activities to continue the development of a common knowledge base and set of tools, so that integrated re-source management plans can be put forward and continually evaluated. Also empha-sized is the need to involve all stakeholders to prevent fear of bias from hindering general acceptance of the tools. This is essential since none of the strategies can be expected to reduce basin-wide agricultural water use by themselves if the overall area of irrigated cul-tivated land area is not reduced.
102
Dass die landwirtschaftliche Produktion vor großen Herausforderungen steht, wird wahrscheinlich seit dem Beginn der Workshopreihe Computer-Bildanalyse (CBA) im Jahre 1995 proklamiert. Doch nie zuvor waren die Veränderungen, die die Digitalisierung und die hohe Verfügbarkeit kostengünstiger neuer Technologien und Sensoren mit sich bringen, so spürbar und zum Greifen nah wie heute. Sie versprechen dabei, die Anforderungen der Zukunft zumindest in Teilen zu lösen. Sensoren stellen seither eine wichtige Verknüpfung zwischen Realität und Computermodell dar, wobei Kameras als günstige und hochauflösende Sensoren inzwischen verstärkt zum Einsatz kommen. Die Beiträge des 25. CBA-Workshop werden in diesem Band 102 der Bornimer Agrartechnischen Berichte abgedruckt und umfassten Themen aus dem Bereich der Präzisionslandwirtschaft, berichten über Anwendungen von fliegenden Sensorplattformen zur Erfassung von sichtbaren und
unsichtbaren Bestandesparametern, Verfahren zur Krankheitsdetektion basierend auf hyperspektralen Reflektanzmustern bishin zu neuen Ansätzen für die effiziente Auswertung aktuell verfügbarer Fernerkundungsdaten.
99
In der Ausgabe 99 der Schriftenreihe „Bornimer Agrartechnische Berichte“ (BAB) werden referierte Langfassungen von Beiträgen des 24. Computer-Bildanalyse-Workshops (CBA) zusammengefasst und veröffentlicht. Ziel der jährlichen Workshop-Reihe ist ein methodologischer und anwendungsorientierter Erfahrungsaustausch zwischen Forschergruppen bildgebender und spektroskopischer Verfahren in der Landwirtschaft und im Gartenbau. Gastgeber waren bisher wechselnde Forschungsinstitutionen in Deutschland. In diesem Jahr fand der CBA-Workshop erstmals nicht in Deutschland, sondern an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und damit in der Schweiz statt.
Auch in 2018 deckte der Workshop eine große Bandbreite von Themen ab. Hierzu zählten die berührungslose spektrale Sensorik, die automatisierte Bildanalyse, vor allem aber auch neue Ansätze autonomen Phytomonitorings durch Boden- und Flugroboter auf Ackerflächen und in Obstplantagen. Besonders durch innovative Konzepte der räumlichen Datenanalyse können einzelne Produktionsschritte optimiert werden, eine Herangehensweise, die als Precision Agriculture und in Verbindung mit mobilen, intelligenten Kommunikationsmitteln inzwischen als "Smart Farming" bezeichnet wird.
Globale Vision ist es, die Produktion in der Landwirtschaft und im Gartenbau zu digitalisieren und damit so eng zu vernetzen, dass eine adaptive Beeinflussung möglich und somit ressourceneffizient und nachhaltig wird. Hier setzt die zielgerichtete Grundlagenforschung an, die darauf aufbauend spezielle Anwendungen für die Landwirtschaft hervorbringen wird. Der CBA-Workshop schafft hierbei ein geeignetes Forum für den Austausch zwischen Wissenschaft und Praxis.
98
Abstract
Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is a highly perishable crop. The aim of the work presented here is to find ways to predict storability of broccoli shortly after harvest. Several methods are examined regarding their suitability for predicting broccoli storability.
The non-destructive, optical measuring devices used in this work represent some of the common methods used for scientific quality assessment (color determination, chlorophyll fluorescence analysis). In addition, spectral data from diffuse reflection measurements, from both spot measurements and hyperspectral images, was evaluated. The generative development of broccoli curds was studied using diameters both of single buds and of whole curds, and was related to subsequent storability.
The concentrations of the chlorophylls a and b, green chlorophyll catabolites chlorophyllide a (Chlide), pheophytin a (Pheoin), pheophorbide a (Pheoide) and carotenoids ß-carotene (ß-Car), lutein (Lut), neoxanthin (Nx) and violaxanthin (Vx) were determined in floral buds of broccoli through the use of high pressure liquid chromatography (HPLC). The goal was to determine if chlorophyll catabolites may function as indicators of broccoli storability and, furthermore, to relate the concentrations of photosynthetic pigments to the color change of broccoli during storage.
In order to investigate effects from the field on the subsequent storability of broccoli, cultivation methods were altered. Plants were partly covered with covers of different materials, which affected the quantity and quality of incident global radiation. The application of fertilizers was specifically varied in one broccoli batch. Additionally, the influence of climatic events on the shelf life of broccoli was analyzed by querying an established database.
The non-destructive indexes that proved to be most sensitive to changes during storage were the levels of photosynthetic efficiency (Fv/Fm, ΦPSII), the CIELAB color space coordinate on a blue to yellow scale (b*) and the inflection point of reflection spectra in the transition region from dark red to infrared electromagnetic wavelength range (REIP). However, based on parameter sensitivity, the prediction of value levels after four days of storage at 16 °C and high relative humidity (RH) (~ 95 %) was unfeasible. Quality indexes that changed on the same storage day did not necessarily end up at the same value level. Additionally, values of both Fv/Fm and ΦPSII did not adequately reflect the quality status of broccoli when different harvest batches were compared.
In hyperspectral images, early quality changes were effectively rated based on Euclidean distances within broccoli curds and were displayed using reflection intensities at three wavelengths within the visible electromagnetic spectrum as RGB channels. The observed variation within broccoli curds was related to differences in the degree of senescence of single floral buds. However, the diameters of floral buds did not correspond to a rating of storability. In contrast, curd diameters within individual harvest batches were related to subsequent yellowing.
The yellowing of broccoli was based on the decomposition of chlorophyll, which unmasked the carotenoids present. No accumulation of chlorophyll catabolites was found during storage. A trend towards rapidly increasing chlorophyll a/b ratios was observed in a broccoli batch with particularly high storability.
Different N-fertilization of broccoli curds closely corresponded both with values of initial lightness L* of the CIELAB color space (R² = 0.70) and normalized difference vegetation index NDVI (R² = 0.73). Yet, N-fertilization had no impact on further storability. A negative impact on storability was observed when the spectrum of incident radiation on the field was temporarily reduced by using plastic covers with limited transmittance (λ = 400-500 nm). In a similar way, an increased number of hours with high solar radiation intensity (> 600 W m-2) during cultivation had a negative impact on broccoli storability (R² = 0.47). The impact of high irradiation partly corresponded with temperatures higher than 25 °C (R² = 0.29). A strong predetermination of curd storability was observed based on the water availability for broccoli plants in the last two weeks before harvest (R² = 0.71).
A successful prediction of broccoli storability is therefore most likely to be conducted by looking at effects during cultivation. For early non-destructive evaluation of the current quality status of broccoli, both the parameter b* and the spectral index REIP were highly suitable. Therefore, through the help of monitoring systems throughout cultivation (database of climate and cultivation incidents) in combination with reflection-based, hand-held devices during storage, the prediction and rating of broccoli storability can certainly be improved.
95
Bioindikatoren der Biogasfermentation (BIOGAS-MARKER) - Entwicklung von molekularen Markern und Nachweisverfahren auf Basis der quantitativen PCR für das Monitoring von prozessrelevanten Mikroorganismen als Frühwarnsystem für Prozessstörungen
Grundlegendes Problem der Biogaserzeugung ist, dass die hierbei stattfindenden biochemischen und mikrobiologischen Stoffwandlungsprozesse bislang nur ansatzweise verstanden sind. Der Großteil der beteiligten Mikroorganismen ist nach wie vor unbekannt. Eine Kenntnis der Biogas-Mikrobiologie wird jedoch allgemein als Schlüssel für die weitere technologische Optimierung der Biogasproduktion angesehen.
Im Rahmen dieses Verbundvorhabens wurden molekulare Marker für Arten und Gruppen von Mikroorganismen entwickelt, die von zentraler Bedeutung für den anaeroben Abbau von Biomasse zu Biogas sind. Nach Ermittlung besonders prozessrelevanter Mikroorganismen wurden kultivierungsunabhängige molekulare Nachweisverfahren für die Beurteilung der Systemmikrobiologie von Biogasreaktoren etabliert.
96
The application of cold atmospheric pressure plasma (CAPP) was suggested as an innovative nonthermal technology for inactivating undesirable microorganisms on the surface of heat-sensitive food products. Moreover, CAPP may offer a promising approach for the tailored modification of product properties along value-added chains of plant and animal related products. Therefore, this thesis puts emphasis on providing evidence for the possible utilization of plasma-induced surface and ingredient interactions as a tool for the selective modification of secondary metabolite profiles in plants and techno-functionality of flours and proteins from peas. Further, the knowledge gained on plasma assisted modification of plant-based materials was transferred to animal-based materials from edible insects taking additionally into account microbial decontamination as another key issue in insect processing. The thesis imparts the detailed characterization of selected raw materials, the identification of proper CAPP setups and corresponding product-specific process parameters by performing process accompanying monitoring of plasma characteristics required to achieve desired modifications. Detailed investigations of the plasma-induced effects were conducted following a top-down approach by using suitable analytical methods providing insights into possible underlying mechanisms from macroscopic to molecular level. The macroscopic level of analysis included quality (color/texture), compositional (protein/fat/dry matter contents) and microbial (surface/overall total viable counts) methods, followed by determining techno-functional (water/fat binding/emulsification) and protein (solubility/water/fat binding/emulsification) properties, as well as protein structure (surface hydrophobicity/fluorescence properties/CD spectroscopy) on the microscopic and structural level, down to analysis of the protein composition (SDS-PAGE/tryptophan content/amino acid composition) on the molecular level. The results provide a scientific basis regarding the targeted use of the CAPP technology for functionalization and modification of high-protein food components and could therefore contribute to the bio-economic and resource efficient production of dry high-value protein products, as protein functionality plays a key role in improving existing products, developing new products, and utilizing alternative protein sources as new ingredients. Consequently, feedback on the applicability of CAPP for tested raw materials was derived by evaluating the effectiveness of the treatment regarding the desired process goal, and by identifying product-specific characteristics allowing transferability of the CAPP process with the long-term goal of combining plasma treatments with existing unit operations in established product-specific process lines. Initial approaches regarding the CAPP treatment of complex food matrices by using a plasma device, which is promising for the application in industrial scale, aimed at the development of innovative process combinations with focus on “plasma-drying” as a prospective future unit operation, which may contribute to reducing the expected costs of CAPP treatments. The potential of CAPP processing to become a routine tool for the food industry in the coming years is also reflected throughout all parts of this work, and thus, it provides a substantial contribution to promoting the successful admission of the CAPP technology in the food sector.
97
Preface
The INSECTA conference 2017 aims to give an overview of the state-of-the-art of insect technology and the prospects and constraints of the use of insects as food, feed and non-food in Europe and worldwide. This publication contains abstracts of all talks and posters presented at this conference.
In 2015, PPM (Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. ) initiated the first national INSECTA in Magdeburg held in German language. The 2nd INSECTA was jointly organised by PPM and ATB (Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V.). To address international experts from academia and industry, English was chosen as conference language. Our aim in 2017 was to continue the success of recent congresses, 1st and 2nd INSECTA held in Magdeburg in September 2015 and 2016, and ensure that INSECTA will be the insect science and technology conference to attend in 2017 for industry and academia alike.
ATB and PPM organised the 3rd INSECTA in Berlin, Germany in September 7 and 8, 2017. The theme of the conference is “Insects as Feed, Food and Non-food – A new Bioresource”.
Research and science-based innovation play a central role in enabling the related industry to address challenges faced by the sector at a global level. This conference aims to bring together companies and research innovation, helping to discover future perspectives of insect technology.
Within a broad scientific program with a number of oral sessions over the two days of the conference five central conference themes have been identified:
Insects Production Systems
Application of Insects as Feed
Utilization of Insects as Food
Evaluation of the use of insects
Non-Food Applications of Insects
In total, the conference has attracted 84 presentations from 28 countries. In the conference period of two days, 3 keynote lectures and 50 oral presentations have been held in 3 plenary and 9 parallel sessions, with 34 posters presented in the poster session. We hope that the conference and this publication will provide the platform for bringing together those involved in insect production, processing and consumption worldwide to explore the frontiers of knowledge in the art, science and engineering of all types of processing methods, monitoring technologies, and quality management systems; and the opportunity for participants and the public to learn about the latest developments in the respective fields, to improve communication and to increase cooperation and coordination of research efforts among researchers.
Finally, as the Chairmen of the Conference, we would like to take this opportunity to sincerely thank the contribution from the authors, the reviewers and the editorial team.
Oliver Schlüter, Birgit Rumpold, Frank Pudel Potsdam, den 30.08.2017
94
Ziel des Leitfadens ist die Vermittlung von grundlegenden Informationen über die Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen. Maximale Energieeffizienz ist entscheidend für die wirtschaftliche Effizienz von Trocknungsanlagen. Eine maximale Auslastung im Verlauf der Ernteperiode besitzt absolute Priorität. Die Betriebsweise von Trocknern und wechselnde Wetterbedingungen haben einen wesentlich größeren Einfluss auf den spezifischen thermischen Energiebedarf als das Trocknungsverhalten einzelner Pflanzenarten. Zuerst sollten deshalb die jeweiligen Trocknungsprozesse luftseitig und regelungstechnisch optimiert werden. Die Realisierung einer effizienten Energieversorgung ist dann der zweite Schritt.
Zu den Möglichkeiten der lufttechnischen Effizienzsteigerung zählt insbesondere die Trocknung mit Teilumluft. Wird der Umluftanteil optimal geregelt, so verlängert sich die gesamte Trocknungsdauer nur geringfügig. Andere effektive Maßnahmen bei der Chargentrocknung sind die Nutzung von Abluft in nachgeschalteten Trocknern oder die Umlagerung und Zusammenlegung von angetrockneten Arzneipflanzen auf einer kleineren Rostfläche. Alle diese Maßnahmen ermöglichen Energieeinsparungen von mehr als 25 %.
Basierend auf Simulationsergebnissen zur Flächentrocknung von Kamilleblüten wurden verschiedene Varianten der Energieversorgung vergleichend analysiert. Bei ununterbrochener Trocknung über mehrere Tage und Nächte sind die durch Solarwärme erreichbaren Energieeinsparungen relativ klein. Die Kombination einer Wärmepumpe mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) und Teilumluft ergab hingegen Primärenergieeinsparungen von 73 %. Wirtschaftlichkeitsanalysen zeigen, dass sich der geregelte Teilumluft-Betrieb in weniger als zwei Jahren amortisiert. Unter Berücksichtigung von Fördermitteln wurden für die untersuchten Varianten Nutzung von BHKW-Abwärme, Kombination Wärmepumpe und BHKW sowie Nutzung von Solarwärme Amortisationsdauern zwischen ca. sechs und zehn Jahren ermittelt.
92
Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen –
Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen
BIOGAS-CORE
Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen und landwirtschaftlichen Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Der anaerobe Abbau von Biomasse zu Biogas erfolgt durch eine komplexe und dynamische Lebensgemeinschaft bestehend aus einer Vielzahl von Bakterien und Archaeen. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Strukturen und funktionellen Zusammenhänge der Mikroorganismen untereinander gewinnen Hochdurchsatztechnologien zur DNA-Analyse zunehmend an Bedeutung.
Grundlegend hierfür ist der Aufbau einer Referenzdatensammlung für das Kern- („core“) Mikrobiom von exemplarischen Biogasanlagen. Im Rahmen von fünf Teilvorhaben wurden dazu folgende Arbeiten durchgeführt: (1) Gewinnung von Isolaten für cellulolytische, acidogene, acetogene und stickstoffumsetzende Bakterien sowie für methanogene Archaea unter Etablierung neuartiger Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren, (2) Sequenzierung und bioinformatische Auswertung der Genome der Isolate ausgewählter, insbesondere neuartiger mikrobieller Arten, (3) ergänzende Erhebung, Analyse und Interpretation des mikrobiellen Metagenoms von ausgewählten Biogasreaktoren und Abgleich mit bereits vorhandenen Metagenomdaten und den Genomdaten der erzeugten Isolate.
Die Isolatgewinnung erfolgte aus Probenmaterial von insgesamt 16 mesophil oder thermophil betriebenen landwirtschaftlichen Biogasanlagen und sechs Modellfermentern im Labormaßstab. Mittels elf verschiedenen Kultivierungsverfahren wurden Isolate für insgesamt 78 Arten aus zwölf Klassen für fermentative Bacteria und acht Arten aus zwei Klassen für methanogene Archaea mit Wachstum bei mesophilen Temperaturen entwickelt. Ergänzende Kultivierungsverfahren für thermophile Mikroorganismen resultierten in Isolaten für insgesamt 32 Arten aus zusammen fünf Klassen für Bacteria und Archaea. Basierend auf diesen Isolaten wurden acht neue Arten von Mikroorganismen beschrieben. Für insgesamt 16 Arten aus der Domäne Bacteria und fünf Arten aus der Domäne Archaea wurden draft-Genome erstellt. Hiervon wurden fünf ausführlich charakterisiert.
Die Kombination von kulturbasierter und kultivierungsunabhängiger Analyse wies auf einen sehr hohen Anteil unbekannter Arten hin. Lediglich 17,5 % der sequenzierten 16S rRNA Gene konnten bereits bekannten Gattungen zugeordnet werden. Dieses unterstreicht die Notwendigkeit der Entwicklung und Anwendung von neuen Kultivierungsstrategien.
93
In der Ausgabe 93 der Schriftenreihe „Bornimer Agrartechnische Berichte“ (BAB) werden referierte Langfassungen von Beiträgen des 22. und 23. Computer-Bildanalyse-Workshops (CBA) zusammengefasst und veröffentlicht. Ziel der jährlichen Workshop-Reihe ist unter anderem die Vertiefung des Erfahrungsaustauschs zwischen Forschergruppen in der Anwendung von bildgebenden und spektroskopischen Methoden in der Landwirtschaft und im Gartenbau.
Wie in den Vorjahren decken die Workshops 2016 und 2017 eine große Bandbreite von Themen ab wie die berührungslose Sensorik, die automatisierte Bildanalyse, Hyperspektralanalysen, sowie neue Ansätze autonomen Phytomonitorings durch Boden- und Flugroboter auf Ackerflächen oder in Obstplantagen.
Mit neuen Ansätzen der räumlichen Datenanalyse können hierbei einzelne Produktionsschritte teilflächenspezifisch optimiert werden, eine Herangehensweise, die als Precision Agriculture und in Verbindung mit mobilen, intelligenten Kommunikationsmitteln als "Smart Farming" bezeichnet wird. Globale Vision ist es, die digitalisierten Produktionssysteme so eng zu vernetzen dass die landwirtschaftliche Produktion adaptiv beeinflusst werden kann und somit ressourceneffizient und nachhaltig wird.
Für viele landwirtschaftliche Anwendungsfälle sind noch keine passenden Lösungen verfügbar, so dass für die spezifischen Einsatzbedingungen eigenständige Lösungen erarbeitet werden müssen. Hier setzt die zielgerichtete Grundlagenforschung an, die in der nächsten Dekade begünstigt durch die steigende Verfügbarkeit günstiger elektronischer Bauteile, spezielle Anwendungen für die Landwirtschaft hervorbringen wird. Dabei neu entstehende Strukturen könnten die gewohnten Abläufe in der Landwirtschaft in Zukunft fundamental ändern.
In 2016 fand der CBA-Workshop zum ersten Male an der Hochschule Harz in Wernigerode statt. In 2017 kehrte die Workshopreihe zurück an ihren Ursprung nach Potsdam, an das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. Wir danken den Referenten und allen an der Organisation beteiligten Personen für zwei erfolgreiche Workshops.
91
Fresh fruit and vegetables are a major source of biologically active compounds (e. g. fibers, vitamins and minerals) essential for human wellbeing. They are, however, perishable living products that require coordinated measures by growers, storage operators, processors and retailers to maintain their quality and reduce food loss and waste. Non-destructive techniques for analysing the quality of fresh produce are valuable tools applicable along the supply chain. Fresh produce attributes such as appearance, texture, flavour and nutritional value habe been traditional quality criteria, but increasingly safety and tracebility are important for all the role players along the supply chain from the farm to consumer.
The FRUTIC symposium held in February 2017 in cooperation with fair trade FRUIT LOGISTICA focused on the quality and safety of fresh horticultural commodities. The FRUITC provided a platform for researchers and practitioners to engage in technical discussions about innovations and new technologies, as well as to explore further areas of research needed in the industry to promote quality and safety of fruit and vegetables. The FRUTIC symposium was organized jointly by an enthusiastic group of researchers from the Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy (Germany) and the University of Foggia (Italy). For the first time, FRUTIC symposium was being organized in cooperation with the FRUIT LOGISTICA held at the CityCube Berlin on 7 February 2017. FRUTIC lecturers also presented their topics during the subsequent three days of the FRUIT LOGISTICA trade fair, in industry-oriented workshops on specific topics. This event is designed to provide a concerted platform that brings together academics, research scientists and all the role players from fresh produce industry.
The Symposium comprises of 3 keynote talks, 3 oral sessions with 18 lectures, >20 posters, covering all three major topics: pre-harvest; postharvest quality and postharvest safety.
90
The present Symposium on Sensing Plant Water Status will provide a Plattform to Exchange findings on established and new methods - considering the fundamentals of the mothology as well as helful hints achieved in applications. Various ISHS groups will be involved such as the Commission Irrigation and Plant Water Relations, the Workgroup Water Supply and Irrigation and the Work Group Water Relations. Main issue will be classical and recent techniques of sensing plant water Status, from the cell to the orchard, and their applications in horticultural science. hence this Symposium will bring together reseachers from the diverse fields of plant water Relations study.
63
Die gesicherte Bereitstellung und Aufbereitung von Holzhackschnitzeln ist Grundlage für den wirtschaftlichen Betrieb von Bioenergieanlagen. In den folgenden Beiträgen werden mögliche Potentiale zur Optimierung der Biomassebereitstellung für eine energetische Nutzung gezeigt. Vorgestellt werden unterschiedliche Varianten zur Lagerung, Belüftung und Trocknung. Für die fremdenergiefreie Trocknung wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem spezielle Belüftungskanäle in einen Hackschnitzelhaufen eingebaut werden. Das Verfahren weist unter allen bekannten Möglichkeiten einer gezielten Trocknung von Hackgut die geringsten Kosten auf. Ein bisher nicht wenig betrachtetes Problem stellt die Selbstentzündung von Lagerhaufen dar. Ergebnisse der Simulation von Selbstentzündungsvorgängen bei Kieferhackschnitzeln werden mit Testdaten verglichen und diskutiert, um optimale Lagerbedingungen abzuleiten, die eine Selbstentzündung ausschließen. Ein weiterer Bericht zeigt Ergebnisse der seit 1998 durchgeführten Lagerversuche im halb- und großtechnischen Maßstab zur Analyse von Schimmelpilzentwicklung und Trockenmasseverlusten in Holzhackschnitzelhaufen. Hier konnte ein dominierender Einfluss der Hacklänge auf die untersuchten Parameter Temperatur in der Schüttung, Schimmelpilzentwicklung, Trocknungsverlauf sowie Trockenmasse- und Energieverlust festgestellt werden. Mit der Entwicklung von pilzlichen und bakteriellen Lebensgemeinschaften in einer Kiefernholzhalde befasst sich ein weiterer Bericht. Dafür wurde eine Halde 15 m x 20 m x 6 m errichtet um ein Verständnis der Abläufe mikrobiologischer Prozesse erhalten zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Funktion und die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften über die Lagerzeit ändern und die Prozesse nur zum Teil mit denen in Kompostieranlagen vergleichbar sind. Die strömungsmechanische und thermodynamische Modellierung von Hackschnitzelschüttungen und der Vergleich mit experimentellen Untersuchungen ermöglichen die Optimierung der Hackschnitzeltrocknung. Hierfür wurden Pappelhackschnitzel mit den Korngrößen grob (24 mm), mittel (14 mm) und fein (8,5 mm) unter Zwangsbelüftung getrocknet und analysiert. Das beste Ergebnis konnte bei groben Holzhackschnitzeln mit homogener Korngrößenverteilung erreicht werden. Ein thermodynamisches Modell der Trocknungsvorgänge zeigt die Temperatur- und Feuchteverläufe im Lagerhaufen für unterschiedliche Korngrößen.
88
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In dieser Studie wurde die Entwicklung methanogener Biofilme in meso- und thermophilen ein- und zweistufigen Biogasreaktoren bei der Vergärung von Maissilage untersucht. Ziel war neben der kultivierungsunabhängigen Charakterisierung von Struktur und Dynamik der mikrobiellen Lebensgemeinschaften und ihrer Stoffwechseleigenschaften insbesondere auch die Entwicklung von Strategien zur Ansiedlung solcher Biofilme.
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Der anaerobe Abbau von Biomasse zu Biogas erfolgt durch eine komplexe mikrobielle Lebensgemeinschaft aus fermentativen Bakterien und methanogenen Archaeen. Der Großteil der daran beteiligten Arten ist bislang jedoch noch unbekannt, ebenso ihr jeweiliger Einfluss auf die Reaktorleistung. In den letzten Jahren konnten in der mikrobiologischen Analytik jedoch gewaltige technologische Durchbrüche erzielt werden, welche die Analyse von komplexen Lebensgemeinschaften auch für höheren Probenzahlen ermöglichen. Im Rahmen des im Folgenden dargestellten Forschungsvorhabens sollten diese neuartigen Techniken gezielt eingesetzt werden, um die Auswirkungen verschiedener Betriebsweisen von Biogasanlagen auf die Prozessmikrobiologie in der Praxis zu untersuchen. Weiterhin sollten Zusammenhänge zwischen der Prozessmikrobiologie sowie der Reaktorleistung ermittelt werden. Übergreifendes Ziel war die Ermittlung besonders prozessrelevanter Arten oder Organismengruppen.
Das Verbundprojekt umfasste die Teilvorhaben (1) Mikrobiologisches Monitoring (Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. Abt. Bioverfahrenstechnik), (2) Taxonomisches Profiling (Universität Bielefeld, Centrum für Biotechnologie), (3) Metaproteom-Analytik (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Bioprocess Engineering) und (4) Biostatistische Prozessdatenauswertung (Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie).
Die Schlussberichte aller vier Teilvorhaben sind in diesem Band der Bornimer Agrartechnischen Berichte in ungekürzter Form enthalten.
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19. Arbeitswissenschafltiches Kolloquium des VDI-MEG Arbeitskreises Arbeitswissenschaften im Landbau
(2014)
Der Bornimer Agrartechnischer Bericht 83 ist das Sammelwerk zum 19. Arbeitswissenschaftlichen Kolloquium des Fachausschusses Arbeitswirtschaft im Landbau beim VDI-MEG. Die Veranstaltung stand unter dem Motto „Arbeit im Wandel“ und findet im zweijährigen Turnus statt. 17 Einzelvorträge der unterschiedlichen Themen sind in ihrer Langfassung im Tagungsband veröffentlicht. Als Themenkomplexe wurden Arbeitsorganisation, Arbeitswissenschaftliche Methodik, Arbeitssicherheit, Ergonomie, Arbeitswirtschaft, Prozesstechnik und Betriebsmanagement mit Einzelbeiträgen im landwirtschaftlichen Kontext vorgestellt.
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Der methodologische und anwendungsorientierte Austausch zur Computergestützten Bildverarbeitung in der Agrarwirtschaft (CBA) war 1995 das Ziel, als die CBA-WORKSHOP-REIHE von der Ressortforschung des Bundes ins Leben gerufen wurde. Gastgeber waren wechselnde Forschungsinstitutionen in Deutschland. Die Themen umfassten landwirtschaftliche Fragestellungen von der molekularen und mikroskopischen Ebene bis zur räumlichen Analyse großer Landschaftsgebiete. Durch diese große thematische Bandbreite gab und gibt es Überschneidungen zu anderen Arbeitsbereichen. Daher zählt es zur Tradition des CBA-WORKSHOP, Veranstaltungen zusammen mit andern Arbeitskreisen durchzuführen. Beispielsweise wurde 2007 der 13. CBA-WORKSHOP zusammen mit dem 4. Workshop Precision Farming gemeinsam in Hohenheim abgehalten. Ein gemeinsamer Workshop mit internationalen Arbeitsgruppen fand 2009 statt, als der 15. CBA-WORKSHOP mit dem 1. Workshop der CIGR-Working Group Image Analysis for Agricultural Processes and Products (www2.atb-potsdam.de/CIGR-ImageAnalysis/) am ATB in Potsdam durchgeführt wurde. Und auch in diesem Jahr freuen wir uns auf eine gemeinsame Veranstaltung – mit den Arbeitsgruppen zum Einsatz von unbemannten Flugsystemen in der Landwirtschaft. Der Workshop zum Einsatz von Unmanned Aerial Systems (UAS) in der Landwirtschaft ist vergleichsweise jung. Er wurde erstmals 2012 von der Humboldt-Universität zu Berlin und dem ATB ausgerichtet. Die Veranstaltung fand großen Zuspruch aus dem deutschsprachigen Raum. Da bei der Datengewinnung durch UAS überwiegend optische Sensoren zum Einsatz kommen, lag es nahe, den CBA- und den UAS-WORKSHOP zu verbinden. In 2013 wurde der 19. CBA-WORKSHOP und 2. UAS-WORKSHOP gemeinsam von dem Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) und der Beuth Hochschule für Technik Berlin (Beuth HS) ausgerichtet. Zum Organisations-Komitee gehörten Professor Michael Breuer, Harald Herda, Professor Dr. Karl-Heinz Strauch, Dr. Robin Gebbers, Andrea Gabbert, Professor Dr. Manuela Zude). Die Nutzung der Bildverarbeitung für die Steuerung und Datenerhebung sowie die radiometrische Auswertung nahm wie schon in der Vergangenheit einen Schwerpunkt ein. Phänotyping war ein weiterer Schwerpunkt. Besonderes Interesse riefen auch die Firmenpräsentationen hervor, die einen Innenhof der Beuth HS für Flugvorführungen nutzten.
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High pressure combined with elevated temperatures can produce low acid, commercially sterile and shelf-stable food. However, this promising sterilization technology has not yet been applied in industrial settings, which is largely due to the unknown inactivation mechanism of highly resistant bacterial spores. This study aimed to clarify the germination and inactivation behavior of Bacillus subtilis spores and isogenic mutant strains lacking part of the germination apparatus, within a wide pressure–temperature–time domain. To ensure reliable process conditions, all kinetic data were derived under isothermal and isobaric treatment conditions during pressure dwell time. To avoid any biasing errors in the experimental results caused by varying matrix conditions, a pH-measurement system for liquid and semi-solid foods up to 130 °C and 1 MPa was constructed. The use of this system showed that PBS buffer had nearly no shift of dissociation equilibrium up to 130 °C, and was therefore used for all thermal inactivation experiments. However, under high pressure ACES buffer was used, due to its relatively stable pKa value. After the treatment, the physiological state of each spore sample was analyzed using the plate count method and flow cytometry, and the amount of dipicolinic acid (DPA) released was quantified by HPLC. In order to optimize scanning electron microscopic evaluations, a focused ion beam section method was developed to investigate the internal structural changes in spores. Based on this set of methods, a mechanism was proposed in which 150 MPa at 37 °C induces a physiological-like DPA release, followed by cortex and small acid soluble protein (SASP) degradation, resulting in a subsequent inactivation. A pressure increase to 550 MPa retarded the completion of germination and disabled SASP degradation. High pressures in combination with high temperatures (≥ 60 °C) caused a rapid DPA release and spore inactivation. This suggests that the most sensitive structure under these conditions is the inner spore membrane. By using a multiresponse kinetic model, isorate pressure–temperature diagrams for the release of DPA, the formation of heat-sensitive and inactivated spores were calculated. It was confirmed that the first step of inactivation under high pressure is the release of DPA. Above a threshold pressure of 600 MPa the treatment temperature dominates germination and inactivation rate. The model used enabled the comparison of kinetic data derived in two different high pressure units with different compression rates. The kinetic data from this study and the suggested mechanisms can aid in optimizing this promising sterilization technology and will increase food safety.
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Der Einsatz bildgebender Sensorsysteme stellt für die Landwirtschaft eine Schlüsseltechnologie dar. Die Verfügbarkeit und Interpretation differenzierter zeit- und ortsbezogener Daten unterstützt maßgeblich die Verbindung ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte für eine Landtechnik, die den globalen Anforderungen hinsichtlich Ernährung, Energie, Umwelt und Ressourcen in Zukunft gerecht wird. Dabei ist der interdisziplinäre Erfahrungsaustausch von Forschenden und Anwendern ein wesentlicher Aspekt. Der seit 1995 vom Leibniz.-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. koordinierte jährliche Workshop „Computer-Bildanalyse in der Landwirtschaft“ fördert gerade diesen Erfahrungsaustausch und zeichnet sich durch die Kombination innovativer Forschungsthemen in Verbindung mit anwendungsorientierten Fragestellungen aus. In 2012 fand der gut besuchte Workshop bereits zum dritten Mal am WABE-Zentrum/Klaus-Bahlsen-Haus des landwirtschaftlichen Versuchsbetriebs der Hochschule Osnabrück statt und wurde vom Competence Center of Applied Agricultural Engineering COALA organisiert (insbesondere durch das Team um Susanne Fittje). Die Entwicklung von Methoden und Algorithmen war dabei ein zentraler Fokus, der sowohl aus Industriesicht (z.B. zur Gemüsebewertung oder zum Fleischformschneiden) als auch unter Forschungsaspekten diskutiert wurde (Überlappungsproblem von Pflanzen, Smartphone-Messung der Düngerquerverteilung, Wurzelmessung im Boden oder Detektion von Blattkrankheiten). Spektrale bildgebende Methoden - „Spectral Imaging“ – gewinnen zunehmend an Bedeutung, im Workshop wurden erste Anwendungen dieser Methoden in Feldversuchen präsentiert. Mehrere technologische Neuerungen wurden vorgestellt, hierzu zählen eine 1-Chip-NDVI-Kamera, Multicopter zur Pflanzenanalyse oder Multireflex-Ultraschallsysteme. Die Sensor-Aktor-Kopplung mit bildgebenden Systemen eröffnet weitreichende Möglichkeiten, die Präsentation zur Laser-Unkrautregulierung in Verbindung mit der Bildanalyse fand dabei besonderes Interesse. Der vorliegende Band enthält neben den Beiträgen zum 18. Workshop (Osnabrück) auch die Veröffentlichungen zum 17. Workshop (Stuttgart).
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Microbial contamination of fruits and vegetables can lead to high economic losses as well as to foodborne diseases. Washing procedures, which are commonly applied, only reduce the microbial load by 0.5 to 2 log units. Conventional thermal inactivation processes cannot be applied to fresh fruit and vegetables because these products are physiologically active food systems and temperatures above 45 °C can result in unwanted deterioration. Since heat sensitivity of fruits and vegetables limits the application of thermal inactivation processes, new emerging inactivation technologies have to be established to fulfil the requirements of food safety without affecting the produce quality. On one hand an early detection of produce contamination is essential to enable a contamination-related process design and on the other hand the efficiency of inactivation treatments has to be ensured and monitored. Monitoring of inactivation effects is commonly performed using traditional cultivation methods which have the disadvantage of the length of time needed to obtain results. In this study, the potential of flow cytometry in short-time monitoring of inactivation effects (thermal treatment, treatment with peracetic acid, ozone, and atmospheric pressure plasma) was investigated. For this purpose morphological and physiological properties of bacteria (size, granularity, membrane integrity (thiazole orange & propidium iodide), esterase activity (carboxyfluorescein diacetate), pump activity (carboxyfluorescein efflux), and membrane potential (3,3'-diethyloxacarbocyanine iodide)) were determined by flow cytometry. In the initial step appropriate staining procedures had to be developed. Especially, Gram-negative bacteria restrict the dye uptake due to their cell membrane constitution. This limits the determination of esterase activity of Gram-negative bacteria. In this study, an adequate dye concentration (0.83 mmol l-1 carboxyfluorescein diacetate) and incubation time (45 min) at 37 °C were defined which enables a reliable determination of esterase activity of Gram-negative bacteria. This developed staining procedure was successfully applied to monitor inactivation treatments. It was shown that the test bacteria (E. coli, L. innocua, P. carotovorum) lose their culturability due to the applied inactivation treatments but physiological activities were still detectable using flow cytometry. The remaining physiological activities may still result in product spoilage and also may cause human diseases. For example, E. coli cells still showed esterase activity after 10 min of thermal treatment at 70 °C and also after 2 min treatment with 0.25 % PAA at 10 °C. Esterase activity of E. coli cells was also detected after 2 min plasma treatment with an operating power of 40 W. The degree of bacterial damage due to the inactivation processes is highly dependent on treatment parameters as well as on treated bacteria. This study clearly indicates the potential of flow cytometry to monitor the efficacy of inactivation processes within a short time. Additionally, important information regarding the inactivation mechanisms can be obtained by flow cytometric measurements and this enables the definition of critical process.
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The objective of the workshop titled “The future of the quarter individual milking” is to discuss the results of such collaboration with the pioneering scientists and to light the future path in milking technology area. This objective is planned to be achieved by gathering international state of knowledge in quarter individual milking and discussing the fundamental papers. Individual quarter milking is now a feature of automatic and conventional milking systems. Hence, a special attention to use systems with quarter-individual milking should be given to reduce SCC and udder diseases in all dairy farms.
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Im Rahmen des BMBF/PTJ-Verbundprojektes „Erschließung von Nachhaltigkeitspotenzialen durch Nutzung innovativer Sensortechnologien und ganzheitlicher Bewertungsmodelle in der Produktionskette von pflanzlichen Lebensmitteln - ProSenso.net 2“ wurden seit Juli 2006 für die zwei wirtschaftlich bedeutenden Wertschöpfungsketten Getreide und Obst/Gemüse/Kartoffeln innovative praxisnahe Lösungskonzepte entwickelt, die erheblich zur Gewährleistung von Produktqualität und -sicherheit beitragen können. Mit den neu- oder weiterentwickelten sensorgestützten Lösungen lassen sich Prozess- und Produktqualitäten an den relevanten kritischen Stellen der Prozesskette online bestimmen. In der Wertschöpfungskette Getreide war die Reduktion von Mykotoxinen ein Schwerpunktthema und konnte durch frühzeitiges Erkennen befallener Pflanzen auf dem Feld, durch berührungslose Detektion von Schimmelpilz- und Mykotoxinbelastungen im Lager und durch sensorgestützte Optimierung der Trocknerregelung realisiert werden. In der Wertschöpfungskette Obst/Gemüse/Kartoffeln bildeten die Erfassung von spezifischen Produkteigenschaften durch Sensoren im Prozess, die Entwicklung eines Nachweisverfahrens für bakterielle Kontaminationen in der Gemüsewäsche und der Aufbau eines modularen intelligenten Systems zur durchgängigen Qualitätskontrolle die Arbeitsschwerpunkte.
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Der Erfolg einer präzisen Düngung der Grundnährstoffe (P, K, Mg, Kalk) hängt wesentlich von dem Aufwand ab, der für die Erzeugung genauer Ausbringekarten erforderlich ist. In diesem Projekt wurden Daten, die in einem großen landwirtschaftlichen Betrieb (3000 ha) verfügbar waren bzw. durch zusätzliche Untersuchungen gewonnen wurden, genutzt, um den Einfluss der Probenahmedichte und verschiedener Interpolationsmethoden auf die Genauigkeit der Ausbringekarten zu untersuchen. Eine Simulation der on-the-go Erfassung des pH-Wertes sowie der Grundnährstoffe zeigte, dass diese Technik in der Lage ist, die Mängel, die mit der traditionellen Probenahme verbunden sind, zu überwinden. Außerdem wurden die Wirtschaftlichkeit sowie die potentielle Über- und Unterdüngung verschiedener Varianten der teilflächenspezifischen Düngung kalkuliert. Das beste Ergebnis wurde für die kleinste untersuchte Teilfläche von 1 ha ermittelt.
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In vorliegendem Forschungsbericht wird sowohl der internationale Stand der Forschung und Entwicklung zum Einsatz von Biogas in Brennstoffzellen dargestellt als auch die jüngsten im ATB gewonnen experimentellen Ergebnisse. Bislang wurden in Japan, USA, Deutschland und der Schweiz mehr als 10 Brennstoffzellensysteme im Leistungsbereich von 25 Wel bis 250 kWel mit Bio- oder Klärgas in Labor- und Pilotanlagen getestet. Dabei handelt es sich um Phosphorsäure-, Schmelzkarbonat-, Festoxid- und Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PAFC, MCFC, SOFC, PEMFC). Die Auswahl der Typen wurde insbesondere von den Kosten, aber auch von Wirkungsgrad, Lebensdauer und Toleranz gegenüber Brennstoffzellen schädigenden Gasen bestimmt. Die Arbeiten im ATB Potsdam-Bornim sind auf die Ermittlung von Schadgasen im Spurenbereich fokussiert sowie auf die Analyse und Optimierung von PEMFC-Systemen, einschließlich des Dampfreformers. In Biogas aus verschiedenen Praxisanlagen und Laborfermentern werden Schwefelwasserstoff (H2S), Carbonylsulfid (COS), Schwefelkohlenstoff (CS2), Dimethylsulfid (DMS), Ethylmerkaptan (EtSH) und Methylmerkaptan (MeSH) analysiert und teilweise in ihrem zeitlichen Verlauf dargestellt sowie erste Zusammenhänge zu Technologie, Prozessführung und Substrat hergestellt. In den Untersuchungen zur Reformierung wird der Einfluss des Methangehaltes (CH4), der Reformierungstemperatur, des Dampf-Methan-Verhältnisses (S/C) und der Reformerlast auf den Wasserstoff- und Kohlenmonoxidgehalt sowie auf die Wirkungsgrade ermittelt. Der Wasserstoffwirkungsgrad liegt im Bereich von 45 bis 55 % und die Methanumsatzrate zwischen 83 und 98 %, wobei ein enger Zusammenhang zur Kohlenmonoxidkonzentration im Reformat besteht. Mit einer 500 Wel-Laboranlage wird die Eignung des Biogasreformats für die Verstromung in PEM-Brennstoffzellen experimentell nachgewiesen.
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Im Rahmen des BiogasCropNetwork (BCN) haben zehn Forschungseinrichtungen aus Deutschland den Prozess der Biogasbildung aus Pflanzen systematisch untersucht. Dieses Netzwerk wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. Ziel des BCN lag in der systematischen Analyse der Biogasbildung aus pflanzlicher Biomasse entlang der gesamten Weitschöpfungskette. Beispielhaft wurden unterschiedliche Biogaspflanzen ausgewählt, die sich hinsichtlich Struktur und stofflicher Zusammensetzung unterschieden. Schwerpunkte der Arbeiten bildeten die mechanisch- enzymatische Vorbehandlung, die verfahrenstechnische Optimierung der Biogasbildung, die Analyse und Dynamik der am biochemischen Abbau beteiligten Mikroorganismen sowie die Entwicklung von Modellen zur optimalen Einlagerung und zur Beschreibung des anaeroben Abbauprozesses.
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Die Produktion von Biogas aus landwirtschaftlichen Primärprodukten oder Reststoffen stellt einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion des Co2-Ausstoßes sowie zur Entwicklung einer nachhaltigen Landbewirtschaftung dar. Im Rahmen dieses Projektes soll daher die Artenzusammensetzung der methanogenen Mikroflora in ausgewählten Praxis-Biogasanlagen anhand ihrer 16S rDNA analysisert werden.
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Vorwort Nach Leuven (2000) und Sydney (2004) findet 2008 das 3. Symposium „Postharvest Unlimited“ in Berlin statt. Seit der ersten Veranstaltung wurden einige Themenkreise ausgetauscht, der primäre inhaltliche Schwerpunkt bleibt aber ganz klar die „Haltbarkeit von Obst und Gemüse entlang der gesamten Nacherntekette“. Dies ist ein Themenkomplex, der weltweit zunehmend in den Fokus der Diskussionen kommt. Das Symposium ist mit dem Abschlusstreffen der COST Action 924 „Enhancement and preservation of quality and health promoting components in fresh fruits and vegetables“ verknüpft. Das wissenschaftliche Programm, 55 Vorträge und 90 Poster, ist in die fünf Unterthemen der COST Action 924 gegliedert: 1) Verbesserung der Nacherntekette in Bezug auf Qualität, Gesundheit und Sicherheit; 2) Nacherntephysiologie und Metabolomics: Verbindung von Nachernteszenarien mit biochemischen und physiologischen Aspekten und Prozessen; 3) Alternative Methoden zur Verbesserung von Haltbarkeit und Sicherheit; 4) Zerstörungsfreie Methoden der Qualitätsanalyse, und 5) Modellierung als ein Werkzeug der Integration und des Managements der gesamten Nacherntekette. Die Veranstaltung wird von der Europäischen Gemeinschaft mit gefördert, wofür wir uns hier ganz herzlich bedanken möchten. Organisiert wird das Symposium vom Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e. V. in enger Kooperation mit der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät der Humboldt- Universität zu Berlin. Wir sind sehr stolz, die Veranstaltung hier in Berlin durchführen zu dürfen und wünschen Ihnen erfolgreiche Präsentationen, interessante Diskussionen und einen angenehmen Aufenthalt in Berlin.
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Die Fachtagung „Energiepflanzen im Aufwind“ wird mit finanzieller Unterstützung des Interreg IIIB-Projektes „Baltic Biomass Network (BBN)“ durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes sollen der Energiepflanzenanbau gefördert, die Kompetenzen bei der Planung einer nachhaltigen Nutzung der Ressourcen gestärkt, die Bioenergieentwicklung unterstützt sowie weitere Investitionen im Bereich Bioenergie gefördert werden.
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Bornimer Agrartechnische Berichte
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Entwicklung eines Dekontaminationsverfahrens für zukünftiges Qualitätsmanagement im Nacherntebereich
(2006)
Das Ziel des FuE-Vorhabens war es, die derzeit beträchtlichen, mikrobiell bedingten Verluste von Möhren und Kartoffeln auf dem Weg von der Aufbereitung über den Handel zum Verbraucher zu minimieren. Im Rahmen des von der Fa. Schneider Fördertechnik GmbH und dem ATB beantragten Kooperationsprojektes sollte daher das Potenzial von ozontem Wasser zur keimabtötenden Behandlung von Wurzelgemüseoberflächen nach der Wäsche untersucht werden, um, basierend auf grundlagenwissenschaftlichen Experimenten, eine Desinfektionsanlage im Pilotmaßstab zu entwickeln.
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Der Markt für Ökolebensmittel wird nach der Erwartung von Experten (GRONEWALD & HAMM 2003, HAMM 2002) in Zukunft weiter wachsen und damit einheimischen Landwirten und Gärtnern gute Absatzmöglichkeiten bieten. Als besonders günstig werden diese u.a. für Obst und Gemüse eingeschätzt. Um das vorhandene Potential vollständig nutzen zu können, wird es in Zukunft vor allem darauf ankommen, dass sich Erzeuger und Handel konsequenter als bisher, qualitativ und quantitativ, an den Bedürfnissen, Anforderungen und Wünschen der Abnehmerseite orientieren.
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The task of this workshop is to inform the participants in detail about innovative optical methods to non-destructively detect health promoting compounds in fruit and vegetables. The main questions which have to be solved are: which compounds are important for human nutrition and how can we detect these substances. The following session is dealing with physical basics of spectrometry and recent hardware developments. The next morning different optical applications are presented followed by a lecture to quality insurance of new analytical methods. In the early afternoon several manufacturers for non destructive measuring devices will present their products.
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Das Ziel dieser Studie besteht daher in der Ermittlung und Bewertung der technischen und merkantilen Möglichkeiten der Nutzung von in Brasilien produziertem Rizinusöl. Neben einer Einschätzung der Marktchancen dieses hochwertigen Pflanzenöls in Deutschland und Europa besteht der Schwerpunkt insbesondere in der Darstellung der technischen Eigenschaften des Öls und der daraus resultierenden Eignung als Kraft-stoff in Form von naturbelassenem Öl und Biodiesel. Außerdem soll ein Überblick über moderne für Brasilien geeignete Pflanzenölaufbereitungstechnologien und Motorenkon-zepte, einschließlich der bisherigen Erfahrungen dazu in Deutschland, gegeben wer-den.
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In Deutschland wird auf mehr als 58 % des Ackerlandes Getreide angebaut. Getreide ist gleichzeitig Hauptfrucht und Haupteinnahmequelle der Landwirte. Mehr als 61% der Getreideernte 2003 wurden als Futtergetreide verwendet; auf Nahrungsgetreide entfielen knapp 25%. Obwohl es das primäre Ziel der Erzeuger ist, Getreide trocken zu ernten, gelingt dies in Mitteleuropa im 10-Jahres-Durchschnitt nur zu etwa 60-70%. In der Getreideproduktion ist überdies ein Wandel hin zu weniger Arten und Sorten zu verzeichnen, der weniger Erntetage zur Folge hat. Hinzu kommt der Trend zu einer sinkenden Anzahl größer werdender Mähdrescher mit erheblich gesteigerter Ernteleistung. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen werden zukünftig moderne Großmähdrescher nebeneinander liegende Flächen ernten, die noch nicht die erforderlichen Endfeuchtegehalte erreicht haben, so dass mehr Getreide getrocknet werden muss. Der Getreidequalität sowie der Rückverfolgbarkeit wird mit Inkrafttreten neuer EU-Verordnungen zur Lebensmittelsicherheit immer mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Trocknungsprozesse sind stets sehr energieintensiv: in der Industrie werden bis zu 15 % der eingesetzten Energie für Verfahren der Trocknung verbraucht. Für die Warmlufttrocknung von Weizen, Reis und Mais werden weltweit zunehmend Dächerschachttrockner eingesetzt. Die zum Teil erheblichen Schwankungen der Getreidefeuchte zu Beginn des Trocknungsprozesses am Einlass des Trockners (Trocknereintrag) stellen nach wie vor das größte regelungstechnische Problem dar. Bisherige Steuerungssysteme sind nicht in der Lage, diese Feuchteschwankungen im Laufe des Trocknungsprozesses ausreichend zu verringern. Aufgrund dessen kommt es häufig zur Unter- bzw. Übertrocknung begleitet von Schwankungen der Austrittsfeuchte. Qualitätseinbußen durch thermische Schädigungen oder die Bildung von Mykotoxinen im Getreidelager sind die Folgen. Ziel des Vorhabens war deshalb, ein adaptives modellbasiertes Automatisierungskonzept zur Regelung der Trockengutfeuchte bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauches und der Staubbelastung zu entwickeln, dessen Ergebnisse auf unterschiedliche Typen von Dächerschachttrocknern und Getreidearten übertragbar sind.
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Die Stärkegehalte von Kartoffelknollen einer Warenpartie können in einem weiten Be-reich streuen. Mit dem Stärkegehalt ändern sich oftmals die Kocheigenschaften der Knollen. Um bei der Frischkartoffelaufbereitung oder der Veredlung eine gleichbleiben-de Produktqualität erzielen zu können, müssen die Kartoffeln nach ihrem Stärkegehalt klassiert und getrennt verarbeitet werden. Die in der Praxis vorherrschende Methode zur Dichtebestimmung durch Tauchen der Knollen in Solbäder oder Dispersionen belastet die Umwelt und ist nicht mehr zeitge-mäß. Ziel des Projektes war die online - Stärkebestimmung von Einzelknollen als Vorausset-zung für das Klassieren eines Kartoffelstroms in 3 Stärkeklassen. Zur Stärkebestim-mung sind zwei Wege untersucht worden: - Bestimmen der Knollendichte durch eine neuartige Verknüpfung von optoelektro-nisch ermitteltem Volumen und dynamischem Wiegen der Einzelknollen. - Spektrale Messung des Stärkegehaltes oder geeigneter Hilfsgrößen mit Hilfe von nah-infrarotem (NIR) Licht. Beim ersten Lösungsweg wird der Stärkegehalt aus der Knollendichte berechnet. Um die Dichte der Knollen ermitteln zu können, wurde vom ATB ein Verfahren zur dynami-schen Massebestimmung der Einzelknollen und vom Kooperationspartner SELECT® ein Verfahren für die Volumenmessung entwickelt. Zur dynamischen Wägung der Knollen wurde eine Bandwaage der Firma WIPOTEC eingesetzt. Zum Wiegen der unruhig liegenden Knollen innerhalb des zulässigen Feh-lerbereiches war ein spezieller Auswertalgorithmus zu programmieren. Durch Anpassen von Baugruppen für die Vereinzelung der Knollen sowie für die Zu- und Abführung konnten mit einer Wägelinie 4 -5 Knollen pro Sekunde gewogen werden. Um höhere Stückzahlen erreichen zu können, sind Konzepte für den parallelen Einsatz mehrerer Wägelinien erarbeitet und im Versuchslabor erprobt worden. Für die Volumenbestimmung entwickelte die Firma SELECT® einen ihrer optoelektroni-scher Verleseautomat weiter. Dieses System arbeitet mit vier Kameras, die gegenüber-liegend in einem ringförmigen Gehäuse angeordnet sind und die Knollen beim Hin-durchfallen vermessen. Beim zweiten Lösungsweg wurde mit Hilfe spektraler Messungen versucht, den Stärke-gehalt über die Absorption eines Laserstrahls zu bestimmen. Diese Untersuchungen führten auf Grund der unerwartet starken Absorption der Knollen nicht zum Erfolg.
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Zur Messung und Kontrolle der Qualität von Obst und Gemüse wurde ein portables einsetzbares zerstörungsfreies Messverfahren auf der Basis der Multigas-Analyse entwickelt und hinsichtlich seiner Eignung untersucht, die qualitätsrelevanten Gaswechselprozesse zwischen Produkt und umgebender Atmosphäre zu erfassen. Ziel war es eine online-fähige Methode zur Produktzustandsanalyse in den Vor- und Nachernteprozessen der Versorgungskette gartenbaulicher Kulturen zu erhalten.
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Die Bearbeitung des Bornimer Agrartechnischen Berichts, erfolgte im Rahmen des BMBF-Förderprogramms "Forschung für die Umwelt" zum Thema "Agrartechnik-Integrierter Umweltschutz in der Landwirtschaft". "Verbesserung der Umweltverträglichkeit landwirtschaftlicher Produktionsverfahren durch Entwicklung innovativer Sensorik und Gestaltung der Produktionsprozesse im sinne eines integrierten Umwelschutzes"
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Im vorliegenden Band werden die Ergebnisse aus zwei Forschungsprojekten, die mit finanziellen Mitteln des Bundesprogramms Ökologischer Landbau ( BMVEL (BLE)-02OE556und -02OE482 ) gefördert wurden, vorgestellt. Beide Forschungsprojekte befassen sich mit Fragen der Qualitätserhaltung/-sicherung von ökologisch erzeugten Gartenbauprodukten im Nacherntebereich. Auf der Grundlage unterschiedlicher Wissenschaftsdisziplinen wurden mit einem technisch-technologischen Ansatz und mit einem sozio-ökonomischen Ansatz Ergebnisse erarbeitet, die die in der Nachernte handelnden Akteure befähigen sollen, qualitativ hochwertige Produkte bereitzustellen. Die Zielstellung des Projekts "Qualitätserhaltendes Handling von Bioobst und Biogemüse im Einzelhandel und bei der Direktvermarktung" bestand darin, eine verbesserte Qualitätserhaltung von ökologisch erzeugtem Obst und Gemüse in der Nacherntekette vom Erzeuger bis zu Verbraucher durch optimale Umgebungsbedingungen zu gewährleisten. Am Beispiel von drei ausgewählten Produktarten wurde einfach, wirksame und praxistaugliche Methoden zur qualitätserhaltenden Aufbewahrung empfindlicher Produkte abgeleitet. Fast alle Aussagen basieren auf aufwendigen, eigenen Versuchsanstellungen, die im Rahmen von Nacherntesimulationen unter Laborbedingungen ermittelt wurden.
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Als Ergebnis des Projektes konnte im Labormaßstab ein neues Verfahren zur Aufberei- tung von Schlachthofabwasser mittels aerob betriebenem Membranbioreaktor entwickelt und seine Funktionsfähigkeit nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich, dass besonders anorganische Rohrmembranen gegenüber organischen Hohlfasermembranen eine relativ hohe und über einen längeren Versuchszeitraum nur gering abnehmende Permeabilität aufweisen. Infolge der Abwasserreinigung nach dem Sequencing-Batch-Verfahren und einer hohen Selektivität beider Membranen konnten größtenteils die für CSB und BSB5 vorgegebenen Einleitungsgrenzwerte des über die Membranen abgeführten aufbereiteten Abwassers eingehalten und unterschritten werden. Das Permeat war stets wasserklar und feststofffrei. Enterokokken und fäkalcoliforme Keime wurden durch die Membranen zu 100 % zurückgehalten, wodurch das aufbereitete Abwasser ein hohes Potential zur Wie- derverwendung darstellt. (Teil I) Es konnte aufgezeigt werden, dass durch den Einsatz einer elektronischen Nase die Steuerung von Biogasanlagen wesentlich verbessert werden kann. Den Betreibern von Biogasanlagen ermöglicht dies ein sicheres und frühzeitiges Erkennen von Überlastungs- zuständen im Fermenter. Ökonomische Vorteile entstehen dabei zum einen durch eine höhere Auslastung der Leistungskapazität der Fermenter und zum anderen durch die Vermeidung von verlustreichen Ausfallzeiten. Basierend auf den Ergebnissen des Forschungsprojektes wurde von der Firma Airsense ein Prototyp der elektronischen Nase speziell für den Einsatz an Praxis-Biogasanlagen entwickelt . (Teil II)
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In den Untersuchungen vor und während der Projektlaufzeit konnte nachgewiesen werden, dass eine automatische Steuerung der teilflächenspezifischen Herbizidapplikation in Echtzeit durch den Einsatz von Sensoren technisch möglich ist. Bei der Sensorentwicklung wurde von der Voraussetzung ausgegangen, dass sich auf der zu untersuchenden Fläche keine Kulturpflanzen befinden (z.B. in den Fahrspuren) bzw. die Kulturpflanzen sich in der Größe deutlich vom Unkraut unterscheiden. Die technischen Lösungen für eine teilflächenspezifische Herbizidapplikation in Echtzeit wurden im Rahmen der Projektbearbeitung in Form von Prototypen entwickelt (Kameratechnik, Auswertesoftware, Spritze mit großem Regelbereich, Businterface zu den Jobrechnern und dem Bedienerterminal). Weiterhin wurden diese technischen Lösungen sowie die Software zur Auswertung der spektralen Reflexion verschiedener Materialien auf konventionellen Flächen und auf gemulchten Flächen umfangreich getestet. Die Auswertesoftware und der Algorithmus zur Detektion von Unkraut auf gemulchten Flächen haben sich in den Tests bewährt. Weitergehende Untersuchungen auf unterschiedlichen Bodentypen stehen noch aus. Insgesamt schließen die erarbeiteten hardware- und softwaretechnischen Lösungen die Lücke im Gesamtsystem einer teilflächenspezifischen Applikation von Herbiziden, die zwischen der Bewertung des Unkrautvorkommens und der Steuerung der Herbizidausbringung bestand. Zusammenfassend kann eingeschätzt werden, dass die entwickelten Messsysteme auf Basis der Multispektralkamera und der ImSpector-Kamera die wesentlichen Anforderungen bezüglich Erkennungssicherheit, Geschwindigkeit und optischen Parametern zur Unkrauterkennung erfüllen. Erste Erkenntnisse zur Kostenstruktur des Verfahrens, zur Weiterentwicklung der Kameras sowie zur Verbesserung der Gesamtlösung liegen vor. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Weiterentwicklungen zu kostengünstigeren Kamerasystemen in Zukunft zu einem für Industriepartner insgesamt attraktiven Gesamtsystem führen werden.
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In den Industriestaaten hat die Nachfrage nach minimally processed, ready-to-eat bzw. convenient - Produkten in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Der Produkti-onsprozess für solche Lebensmittel ist sehr einfach. Das Obst bzw. Gemüse wird sor-tiert, gewaschen, geschnitten, getrocknet, sortiert und in Kunststofffolien verpackt. Bei der Lagerung von folienverpacktem, geschnittenen Eisbergsalat ist neben sensorisch wahrnehmbaren Veränderungen, wie der Verbräunung und die Bildung von Off-Odor, der mikrobielle Befall während der Lagerung ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. Während in Frankreich und in den USA seit der Markteinführung von Fertigsalaten Chlor und chlorabspaltende Verbindungen als Zusatz zum Waschwasser zur Haltbar-keitsverlängerung üblich sind, bestehen in Deutschland Bedenken gegen die Anwen-dung von Desinfektionsmitteln. Der Einsatz von Chlor im Waschwasser ist hier zulässig, sofern Chlor oder seine Umwandlungsprodukte im Erzeugnis nur in technisch unver-meidbaren und technologisch unwirksamen Resten sowie in gesundheitlich, geruchlich und geschmacklich unbedenklichen Anteilen enthalten sind (LMBG i.d.F.d.B.v. 9.12.1997). Untersuchungen haben auch gezeigt, dass Chlor nicht so effektiv auf Pa-thogene wirkt wie erhofft (BEUCHAT & SOFOS 1999). Ziel des Projektes war es, Anlagen zum Waschen leichtverderblicher Produkte konzep-tionell zu erweitern, indem ein hygienisierender Schritt in den Waschprozess integriert wird. Dabei sollte Ozon zur Desinfektion der Produktoberflächen eingesetzt und die da-zu gehörige fuzzy-logic-Steuerung auf Basis von Modellen des Verhaltens von Ozon in Waschlösungen entwickelt werden. Für die Umsetzung des Projektes sollten zuerst Laborversuche durchgeführt werden. Basierend auf den dabei ermittelten Ergebnissen sollte eine Umsetzung beim Industrie-partner erfolgen, indem in den dortigen Salatwaschprozess ozontes Wasser zugesetzt wird (Bild 1) und abschließend sollten, die bei HAVITA gewonnenen Ergebnisse nut-zend, eine fuzzy-logic-Steuerung für den Waschprozess entwickelt werden.
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Verschiedenen Prognosen zufolge wird sich innerhalb der nächsten 50 bis 100 Jahre die aus Biomasse gewonnene Energie weltweit um mehr als das Fünffache erhöhen. In der Europäi-schen Gemeinschaft wird eine Steigerung des Anteils biogener Energieträger am Primärener-gieverbrauch von derzeit 3 % auf 8,5 % bis zum Jahr 2010 angestrebt (EU-WEISSBUCH, 1997), und in Deutschland sollen bis zum gleichen Zeitpunkt 5,75 % aller Kraftstoffe aus Bio-masse bereitgestellt werden. Diese Ziele sind hoch gesteckt, denn in der Bundesrepublik werden zur Zeit lediglich et-wa 1,6 % des Primärenergiebedarfs durch Biomasse gedeckt (FNR, 2003). Der Zuwachs an Bioenergie ist nur realisierbar, wenn neben traditionellen Bioenergieträgern, wie Holz, neue bzw. in dieser Form bisher nicht genutzte biogene Rohstoffe erschlossen werden. Dazu zählen neben Getreidestroh insbesondere auch Energiepflanzen, also ein- und mehrjährige Pflanzen, aus denen feste, flüssige und oder gasförmige Brennstoffe gewonnen werden (EL BASSAM, 1998). In dem genannten EU-WEISSBUCH (1997) wird davon ausgegangen, dass im Jahre 2010 landwirtschaftlich produzierte Energiepflanzen mit 45 Mio t RöE (Rohöleinheiten) ca. 33 % der gesamten Bioenergie liefern. Davon sollen 27 Mio t RöE aus lignozellulosehaltigen Pflanzen erzeugt werden (auf 6,3 Mio ha) und der Rest überwiegend aus Flüssigkraftstoff liefernden Pflanzen. Das heißt, dass Energiepflanzen, die vorzugsweise auf den für die Nahrungsmittel-produktion nicht benötigten landwirtschaftlichen Flächen angebaut werden, mittelfristig etwa ein Drittel der aus Biomasse erzeugten Energie liefern sollen oder können. Damit würden sie im-merhin mit etwa 3 % zur Deckung des Primärenergiebedarfs in Europa bzw. in Deutschland beitragen. Der überwiegende Anteil wird aus für Verbrennung und Vergasung geeigneten zellu-losehaltigen Pflanzen bestehen, die in Zusammenhang mit der Entwicklung von Btl-Kraftstoffen besonders interessant sind.
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Das Seminar "Energieholzproduktion in der Landwirtschaft", dessen Vortrags- und Posterbeiträge in dem vorliegendem Heft enthalten sind, soll Antwort auf einige dieser Fragen geben. Es wird durch Maschinenvorführungen auf dem Versuchsfeld des ATB und durch Präsentation einer 55 kW-Holzhackschnitzel-Feuerungsanlage der AWO Potsdam ergänzt. Damit sollen Landwirte ermutigt werden, die Idee, die diesem Seminar zugrunde liegt, in die Praxis umzusetzen und Pilotprojekte in Angriff zu nehmen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Realisierung von Pilotprojekten zur Produktion von Holz auf landwirtschaftlichen Flächen ist allerdings eine enge Zusammenarbeit zwischen Land- und Forstwirtschaft einerseits und zwischen Forschung und Praxis auf der anderen Seite.
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Naturfasern waren über Jahrhunderte der wichtigste Rohstoff für Kleidung und Baustoffe. Erst mit der Entwicklung synthetischer Kunstfasern am Ende der fünfziger Jahre gingen der Anbau von Hanf und Flachs in den Industrieländern fast vollständig zurück. Die Produktion und Verarbeitung von Kunstfasern sind aber verbunden mit dem Verbrauch von nicht erneuerbaren Rohstoffen und der Anreicherung der Atmosphäre mit klimaschädlichen Gasen. Ein Beweis dafür sind die weltweit immer häufigeren Klimaextreme. Seit Mitte der neunziger Jahre werden Naturfasern, insbesondere Hanf und Flachs, weltweit wieder entdeckt. Für diese Entwicklung sind hauptsächlich die ökologi-schen Aspekte verantwortlich. Naturfasern sind erneuerbare Rohstoffe. Anbau und Anwendung sind CO2 neutral. Faserpflanzen fügen sich sehr gut in die Fruchtfolge der ökologischen Landwirt-schaft ein. In den Entwicklungsländern sind Naturfasern, insbesondere Kokosfasern aber auch Sisal, Jute, Hanf und Flachs, eine gute Möglichkeit für zusätzliche Einkommen. Ergebnisse der Werkstoffforschung zeigen, dass naturfaserverstärkte Verbundstoffe annähernd glei-che Eigenschaften wie glasfaserverstärkte Verbundstoffe besitzen. Auf Grund ihres um etwa ein Drittel geringeren Gewichts sind sie beispielsweise besonders als Konstruktionswerkstoffe für Au-tos und auch Flugzeuge geeignet. Die Einsparung an Gewicht hat einen geringeren Kraftstoff-verbrauch zur Folge, was ebenfalls ökologische sehr bedeutsam ist. Trotz dieser Vorteile wurde der große Durchbruch in der Anwendung der Naturfaser gegenwärtig noch nicht erreicht. Ursache sind hauptsächlich die relativ hohen Faserkosten. Neben der fehlenden Unterstützung durch die politischen Rahmenbedingungen, sind dafür die noch zu hohen Kosten für den Anbau der Faserpflanzen und für die Fasergewinnung verantwortlich. Außerdem muss durch ein Qualitätsmanagementsystem die Qualität für die Verarbeitung der Fasern gesichert werden. Deshalb stehen im Vergleich zu anderen Konferenzen bei der Potsdamer Faserkonferenz 2002 Probleme des Anbaues, der Ernte, der Logistik und der Fasergewinnung im Mittelpunkt. Das Institut für Agrartechnik Bornim e.V. leistet mit seinen Kooperationspartnern einen Beitrag auf dem Gebiet der Forschung für eine verbesserte Anlagentechnik für die Entholzung der Faserpflan-zen und die Faserreinigung. Ich wünsche allen Teilnehmern, dass die Konferenz ihnen neue Erkenntnisse und wertvolle Hinweise für ihre Tätigkeit auf dem Gebiet der Naturfasern gibt.
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