Technical procedures for closed crop production systems to reduce greenhouse gas
emissions and climate change-induced abiotic stress

Zu den größten zukünftigen Herausforderungen gehört die Folgeneindämmung der weltweiten
Klimaveränderungen, die hauptsächlich durch THG-Emissionen verursacht werden. Einen Beitrag
dazu könnten weiterentwickelte und intelligent gesteuerte Gewächshaussysteme leisten. Deshalb
liegt das Hauptziel des anzugehenden Projekts darin, neue innovative technische Verfahren für das
Gesamtsystem Gewächshaus zu entwickeln, mit denen nicht nur eine substanzielle Reduzierung der
THG-Emissionen erzielt, sondern auch der Verbrauch von Frischwasser- und Düngerressourcen
reduziert wird. Dieses Ziel liegt im sehr engen Kontext mit der Optimierung mikroklimatischer
Bedingungen (Temperatur, relative Luftfeuchte, Lichtintensität und CO2-Konzentration) in
geschlossenen Pflanzenproduktionssystemen, um unabhängig von den Klimaveränderungen die
Nahrungsmittelversorgung der Bevölkerung mit qualitativ hochwertigen Produkten zu gewährleisten.
Dabei liegt der Fokus auf dem Einbau und der Testung eines lichtverlustarmen Wasservorhangs zur
Kühlung (Energiegewinnung) und Entfeuchtung der Gewächshausanlage, der Entwicklung neuer
außenklimaangepasster CO2-, Licht- und Nährlösungssteuerungsstrategien sowie neuer Substrate für
geschlossene Gewächshaussysteme, die unter Berücksichtigung der Reduzierung abiotischer
Stressfaktoren in Zeiten der zunehmenden Variabilität der Klimabedingungen vorgenommen wird. Es
soll unter anderem berechnet werden, wie viel CO2-Emissionen durch die innovativen
Anbauverfahren eingespart werden können. Innerhalb der Untersuchungen zu den Veränderungen
des Phänotyps in Abhängigkeit der angewendeten Verfahren sind die gemessenen Phytosignale
(Photosynthese, Transpiration, Blatttemperatur stomatäre Leitfähigkeit, Chlorophyllfluoreszenz etc.)
und Laboranalysen Teil des Projekts, um Veränderungen im Primär- und Sekundärmetabolismus der
Pflanzen und somit Veränderungen der Produktqualität und –quantität zu detektieren. In diesem
Zusammenhang werden in einem ersten Schritt gundlagenorientierte Forschung in einer
lichtdurchlässigen vollkontrollierbaren Box (PhytoControlBox) durchgeführt. Die Ergebnisse werden
anschließend auf die Steuerung der Gewächshausanlagen übertragen und evaluiert.

Principal Investigators
Ulrichs, Christian Prof. Dr. rer. nat.; Dr. rer. agr. (Details) (Urban Plant Ecophysiology)
Dannehl, Dennis Dr. (Details) (Section Biological Systems Technology)
Schmidt, Uwe Prof. Dr. (Details) (Section Biological Systems Technology)

participating organizational facilities of the HU

Financer
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Duration of Project
Start date: 09/2018
End date: 08/2021

Research Areas
Plant Cultivation and Agricultural Technology

Research Areas
Agrarwissenschaften

Last updated on 2020-01-06 at 19:55