Expertenliste Wasser

Teil I: Landwirtschaft unter Bedingungen der Trockenheit

Pflanzenbau: Wie sehen Anbausysteme der Zukunft aus?

Wie müssen Anbausysteme für die Zukunft gestalten sein? Klimawandel und Trockenheit sind heute – ebenso wie die Frage der Biodiversität oder die Transformation der Ernährung – ein wesentlicher Faktor für den Pflanzenbau. Wie kann man Anbausysteme gestalten, so dass sie mit diesen Herausforderungen klarkommen? Können hierzulande alte, neue oder wenig genutzte Kulturarten wie Leguminosen oder Hanf zur Lösung beitragen? Wie kann die Digitalisierung in der Landwirtschaft diese Transformation unterstützen? Zu diesen Fragen gibt Ihnen Prof. Dr. Simone Graeff-Hönninger gerne Auskunft.
Kontakt:
Prof. Dr. Simone Graeff-Hönninger, Fachgebiet Pflanzenbau, 0711 459 22376, E-Mail

Wie neue Sorten dem Klimawandel trotzen

Wie kann die Nahrungsmittelversorgung der Weltbevölkerung jetzt und zukünftig sichergestellt werden – und das unter zunehmend erschwerten Bedingungen wie etwa den Auswirkungen des Klimawandels? Der Pflanzenzüchtung kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu. Prof. Dr. Tobias Würschum erklärt, wie moderne Züchtungsmethoden dazu beitragen können.

Kontakt: Prof. Dr. Tobias Würschum, Fachgebiet Pflanzenzüchtung, +49 711 459 23544, E-Mail

Effiziente und nachhaltige Tierproduktion - auch bei Wasserknappheit

In vielen Entwicklungsländern halten Landwirte bevorzugt europäische Hochleistungsrassen. Sie stellen allerdings hohe Ansprüche an das Management, wie beispielsweise die Wasserversorgung. Einheimische Rassen hingegen sind in der Lage, sich an lokale Umweltbedingungen, wie kurzfristige Wasserknappheit, anzupassen.

Der Agrarwissenschaftler Prof. Dr. Mizeck Chagunda will deshalb mit seiner Arbeitsgruppe unter anderem herausfinden, welche Haustierrassen trotz harscher Umweltbedingungen eine effiziente und nachhaltige Leitung bringen. Daher untersucht Prof. Chagunda effiziente Züchtungsansätze, Tierhaltungsformen und -systeme, neue (Informations-) Technologien und Ansätze zur Anpassung an und Reduzierung des Klimawandels, sowohl auf sozioökonomischer als auch biophysikalischer Ebene.

Kontakt: Prof. Dr. Mizeck Chagunda, Fachgebiet Tierhaltung und Tierzüchtung in den Tropen und Subtropen, 0711 459 24210, E-Mail

Teil II: Sparsame Bewässerung

Smarte Bewässerung von Stadtbäumen

Stadtbäume werden in den meisten Städten nach einem starren Plan mit einer festen Wassermenge bewässert. Die Folgen: manche Bäume gehen am Wassermangel ein, andere erhalten mehr Wasser als nötig. Hier könnte ein intelligentes Bewässerungssystem Abhilfe schaffen und mit einer bedarfsorientierten Bewässerung Ressourcen schonen. Prof. Dr. Henner Gimpel und Dr. Valerie Graf-Drasch vom Fachgebiet Digitales Management erforschen die Möglichkeiten dieser Technologie.

Kontakt:
Prof. Dr. Henner Gimpel, Fachgebiet Digitales Management, 0711 459 24051, E-Mail
Dr. Valerie Graf-Drasch, Fachgebiet Digitales Management, 0711 459 24051, E-Mail

Reiche Ernte bei optimaler Wassernutzung

Wie können Landwirte in den Tropen und Subtropen Wasser möglichst optimal – das heißt: ökologisch nachhaltig und gewinnbringend – einsetzen? Diese Frage beschäftigt den Agrarwissenschaftler und Biologen Prof. Dr. Folkard Asch:

Reisanbau: Reis ist eine der wasserintensivsten Kulturarten und gleichzeitig Nahrungsgrundlage für mehr als ein Drittel der Menschheit. Prof. Dr. Asch untersucht, wie sich eine Reduktion der Bewässerung auf den Ertrag unterschiedlicher Reissorten auswirkt.
Kautschukplantagen im Südosten Chinas: Der Forscher analysiert den Wasserkreislauf in den Plantagen, um Betreibern zu helfen in Zukunft die Ressource Wasser und somit das sensible Ökosystem zu schonen.
Jatropha: Die Öl-liefernde Pflanze, die sich auch in Regionen mit saisonaler Trockenheit anbauen lässt, könnte in Zukunft eine alternative Bioenergiequelle sein und gleichzeitig eine zusätzliche Einkommensquelle für Menschen im ländlichen Raum bieten.

Kontakt: Prof. Dr. Folkard Asch, Fachgebiet Wasserstress-Management bei Kulturpflanzen in den Tropen und Subtropen, 0711 459 22764, E-Mail

Sparsame Bewässerungstechnik

In trockenen Gegenden versalzen oft die Böden, wenn Landwirte ihre Felder künstlich bewässern. Das muss aber nicht sein. Der Agrartechniker Prof. Dr. Joachim Müller entwickelt ein neues Verfahren, bei dem das Salz über Drainagesysteme aus dem Boden ausgewaschen wird, und das Drainagewasser für die Bewässerung von salztoleranten Kulturen einsetzt wird.

Damit möglichst kein Wasser verschwendet wird, entwickelt Prof. Dr. Müller auch spezielle Sensoren. Sie sollen ermitteln, wie trocken der Boden ist und wie viel Saugkraft eine Pflanze aufwenden muss, um an Wasser zu kommen. Landwirte können dann künftig je nach Bedarf die Bewässerungsanlage an- oder abschalten. Denselben Zweck haben hochsensible Fühler, die an Wurzeln und Blättern messen, ob eine Pflanze Wasser braucht oder nicht.

Entwickelt hat der Experte mit seinen Mitarbeitern auch die sogenannte Defizitbewässerung. Dabei bekommen Obstbäume zu bestimmten Zeiten weniger Wasser als sie eigentlich verdunsten könnten. Das Ergebnis: Unter dem gezielten Trockenstress fahren die Bäume ihre Kronenbildung herunter und investieren ihre Ressourcen in die Früchte.

Kontakt: Prof. Dr. Joachim Müller, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen, 0711 459 22490, E-Mail

Teil III: Optimale Nutzungsstrategien für Wasser

Wasser am effizientesten nutzen

Quelle: Universität Hohenheim | Kleinhohenheim

Bewässerung, Elektrizität, Fischzucht oder ganz einfach Durstlöscher: Die Menschheit nutzt Wasser für viele verschiedene Zwecke. Das kann leicht zu Konflikten führen, zumal sauberes Wasser immer knapper wird. Der Agrarökonom Prof. Dr. Thomas Berger beschäftigt sich deshalb mit dem Management der Ressource Wasser. Denn oft ist nicht auf den ersten Blick ersichtlich, welche Art der Wassernutzung die effizienteste und umweltverträglichste ist.

Was bringt den größten ökonomischen Nutzen: ein Wasserkraftwerk oder die künstliche Bewässerung von Feldern? Gibt es mögliche Kompromisse? Und was sind die ökologischen Folgen? Oft lässt sich Wasser aber auch problemlos mehrmals hintereinander für verschiedene Zwecke verwenden. Eine andere Frage ist: Wo lässt sich in der Landwirtschaft durch effizienten Einsatz und moderne Technik Wasser sparen?

Kontakt: Prof. Dr. Thomas Berger, Fachgebiet Ökonomik der Landnutzung, 0711 459 24116, E-Mail

Teil IV: Soziale und politische Probleme im Zusammenhang mit Wasser

Bewässerungsmanagement in Entwicklungsländern

Die Agrarökonomin Prof. Dr. Regina Birner befasst sich mit institutionellen und politischen Herausforderungen des Bewässerungsmanagements in Entwicklungsländern. Forschungsgebiete sind u.a.:

Governance-Probleme in staatlichen Bewässerungsprojekten, etwa dem Bau kleiner Staudämme in Ghana oder großer Bewässerungsanlagen in Indien (z.B. politische Einflussnahme, Missmanagement finanzieller Mittel)
Auswirkungen nationaler Bewässerungspolitik auf die Ressourcennutzung, z.B. Subventionen für Nutzung von Grundwasser zur Bewässerung, die etwa im Fall Indiens zu einer Übernutzung führen können.

Im Blickpunkt der Forscherin stehen darüber hinaus konkrete Reform-Maßnahmen, die den Problemen entgegenwirken sollen: Zum Beispiel der Transfer des Management von Bewässerungssystemen an lokale Wassernutzer-Gemeinschaften.

Kontakt: Prof. Dr. Regina Birner, Fachgebiet Sozialer und institutioneller Wandel in der landwirtschaftlichen Entwicklung, 0711 459 23517, E-Mail

Teil V: Strategien gegen Wüstenbildung, Erosion und Verschmutzung

Folgen der Erosion und wie man sich vor ihr schützen kann

In einem Sonderforschungsbereich haben sich Agrarwissenschaftler um Prof. Dr. Georg Cadisch auf die Suche nach Schutzmechanismen gegen Erosion gemacht. Als vielversprechend haben sich in den Bergregionen Thailands und Vietnams Untersaaten in Verbindung mit Minimalbodenbearbeitung erwiesen. Dabei verzichten Landwirte auf das mehrmalige Pflügen, bauen auf ihren Feldern zwischen zwei Anbauzyklen zusätzlich Leguminosen an und verkürzen so die Zeit, in der der Ackerboden bloßliegt und leicht erodiert werden kann.

Auch für Landwirte ist die Strategie vielversprechend: Die Bodenbearbeitung hält sich in engen Grenzen und die geernteten Leguminosen verbessern die Böden und dienen als Viehfutter. Kommt es dennoch zu Erosion, sind die Folgen weithin spürbar. Das hat die Forschung von Prof. Dr. Cadisch gezeigt: Die erodierte Erde mitsamt ihren Nährstoffen gelangt in die Reisfelder im Tal und weiter bis in Stauseen und das Meer. Im schlimmsten Fall können ganze Gewässer verlanden oder umkippen.

Kontakt: Prof. Dr. Georg Cadisch, Fachgebiet Pflanzenbau in den Tropen und Subtropen, 0711 459 22438, E-Mail

Bäume pflanzen ohne künstliche Bewässerung

Der Nordosten Brasiliens ist von Wüstenbildung bedroht, weil Bäume zur Gewinnung von Feuerholz und Holzkohle gerodet und Flächen zu intensiv für die Weidewirtschaft genutzt werden. Der Agrarökologe Dr. Jörn Germer versucht dieser Entwicklung entgegenzuwirken. Der Ansatz: Bestimmte nutzbringende, heimische Baumarten sollen gezielt vermehrt werden, um damit alternative Einkommensmöglichkeiten für die lokale Bevölkerung zu erschließen.

Dabei will der Forscher bewusst auf künstliche Bewässerung verzichten. Alternativ pflanzt er die Setzlinge in ein mit Pflanzennährstoffen angereichertes Gemisch aus natürlichem Sandboden, Ziegendung und Tonerde, das Regenwasser besonders lange halten kann. Ergänzend sorgt eine spezielle Pflanzenkohle dafür, dass Nährstoffe weniger schnell ausgewaschen werden.

Kontakt: Dr. Jörn Germer, Fachgebiet Agrarökologie der Tropen und Subtropen, 0711 459 23505, E-Mail

Wie Pflanzen Wasser aufnehmen und wieder abgeben

Die ganze Welt besteht aus Sphären. Zwei davon sind die Atmosphäre (Luft) und die Pedosphäre (Boden). Wasser kommt in beiden reichlich vor. Aber wie tauschen die beiden Sphären Wasser untereinander aus? Dieser Frage geht der Biogeophysiker Prof. Dr. Thilo Streck nach. Pflanzen spielen dabei eine wichtige Rolle. Denn sie nehmen Wasser aus dem Boden auf und verdunsten es über die Blätter. Dadurch beeinflussen sie wiederum die Bildung von Niederschlägen. Außerdem untersucht der Forscher, wie sich Pestizide und andere Umweltchemikalien ausbreiten. Welchen Weg nehmen sie vom Ackerboden bis in Grund- und Oberflächenwasser?

Kontakt: Prof. Dr. Thilo Streck, Institut für Bodenkunde und Standortlehre, Fachgebiet Biogeophysik, 0711 459 22796, E-Mail

Vorbereitung auf den Klimawandel

Von der Verdunstung, über die Luftfeuchtigkeit bis hin zur Bildung von Wolken und Niederschlägen: Der Wetter- und Klimaforscher Prof. Dr. Volker Wulfmeyer arbeitet an einem Modell, das den gesamten Wasserkreislauf mit all seinen Wechselwirkungen und Rückkopplungen darstellen soll. Dabei simuliert er auch extreme Ereignisse wie lang anhaltende Dürreperioden und sintflutartige Regenfälle mit einer neuartigen Auflösung von bis zu 100 m und mit einer Überdeckung, die den gesamten Breitenkreisgürtel um die Erde umfasst.

Es ist zu erwarten, dass solche Ereignisse durch den Klimawandel häufiger auftreten. Deswegen werden diese Simulationen an Modelle aus der Landwirtschaft, Wirtschaft und Gesellschaft gekoppelt, um die Wirkungen zu quantifizieren und die Schäden möglichst gering zu halten.

Für Prozessstudien und die Verifikation der neuen Generation von Wettervorhersage- und Klimamodellen entwickelte das Institut für Physik und Meteorologie zwei weltweit einzigartige, 3-dimensional abtastende Laserfernerkundungssysteme. Das Institut für Physik und Meteorologie ist mit seinen neuartigen Klima- und Wettersimulationen in internationale Arbeitsgruppen der Weltklima- und Weltwetterforschungsprogramme eingebunden und bringt damit eine Expertise an die Universität Hohenheim, die ansonsten fast nur bei Großforschungseinrichtungen zu finden ist.

Kontakt:
Prof. Dr. Volker Wulfmeyer, Institut für Physik und Meteorologie, 0711 459 22150, E-Mail

Teil VI: Folgen für den Naturhaushalt

Dürre und Nässe verändern Artenzusammensetzung

Wasser spielt für die Vegetation und das Vorkommen bestimmter Arten eine wesentliche Rolle. Der Landschaftsökologe Prof. Dr. Frank Schurr prüft, wie sich Pflanzengemeinschaften verändern, wenn Dürre oder Überschwemmungen auftreten, beispielsweise bei mitteleuropäischen Grasländern oder in Südafrika. Die Untersuchungen stehen auch im Kontext mit dem Klimawandel, durch den zukünftig mehr Dürreperioden und mehr Extremereignisse zu erwarten sind.

Kontakt: Prof. Dr. Frank Schurr, Fachgebiet Landschaftsökologie und Vegetationskunde, 0711 459 22865, E-Mail

Wie gehen Pflanzen mit Wasser um?

In Landwirtschaft und Ökologie ist eine Frage grundlegend, wenn man auf den Klimawandel reagieren möchte: Wie gehen Pflanzen mit Wasser um? Der Ökophysiologe Jun.-Prof. Dr. Martin Bouda untersucht pflanzliche Netzwerke – anhand von realen, digitalen und fossilen Pflanzen. Insbesondere die Pflanzenwurzeln und die Integration von Pflanzenfunktionen auf verschiedenen Ebenen stehen in seinem Fokus. Mit seiner Forschung will er auch dazu beitragen, dem Klimawandel zu begegnen: mit verbesserten Vorhersagemodellen und einem besseren Verständnis der Evolution von Trockenheitsresistenz bei Pflanzen.

Kontakt: Jun.-Prof. Dr. Martin Bouda, Fachgebiet Funktionelle Ökophysiologie der Pflanzen, 0711 459 23922,
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