Wie kommen wir zur Landwirtschaft der Zukunft?

Jede Pflanze beginnt mit einem Samen. Das Saatgutportfolio macht sichtbar, wie groß die Vielfalt landwirtschaftlich nutzbarer Kulturen ist, von klassischen Getreiden über Leguminosen und Ölfrüchte bis hin zu besonderen oder älteren Sorten. Diese Vielfalt ist die Grundlage für die Züchtung und Weiterentwicklung von Kulturpflanzen. Dabei untersuchten Hohenheimer Forschende, welche Merkmale für Anbau, Qualität und Nutzung besonders wichtig sind. Neben Ertrag und Inhaltsstoffen spielt auch die Frage eine Rolle, wie Pflanzen möglichst vollständig genutzt werden können, etwa als Lebensmittel, Futtermittel oder für die energetische Verwertung, zum Beispiel in Biogasanlagen. So werden aus pflanzlicher Vielfalt neue Lösungen für Ernährung, Landwirtschaft und eine biobasierte Wirtschaft.

Linsen, Soja, Kichererbsen, Quinoa, Amaranth, Getreide und alte Sorten zeigen, wie vielfältig unsere Kulturpflanzen sind. An der Universität Hohenheim wird erforscht, welche Pflanzen und Sorten besonders gut zu den Anforderungen einer zukunftsfähigen Landwirtschaft passen.Dabei geht es nicht nur um Ertrag, sondern auch um Qualität. Untersucht werden wichtige Inhaltsstoffe wie Proteine, Stärke, Öle oder andere wertgebende Bestandteile, die für Ernährung, Verarbeitung und Nutzung entscheidend sind. Besonders Leguminosen und andere proteinreiche Kulturen gewinnen dabei an Bedeutung.Die Forschung vergleicht unterschiedliche Arten und Sorten unter verschiedenen Anbaubedingungen und schafft so Grundlagen für eine Landwirtschaft, die vielfältiger, resilienter und besser an zukünftige Herausforderungen angepasst ist.

Wie lässt sich landwirtschaftliche Produktion mit erneuerbarer Energie verbinden? Eine Möglichkeit sind Agri-Photovoltaik-Systeme, bei denen Solarmodule so auf landwirtschaftlichen Flächen installiert werden, dass darunter weiterhin Pflanzen angebaut und Flächen bewirtschaftet werden können. Die Forschung untersucht, unter welchen Bedingungen diese Doppelnutzung sinnvoll ist. Dabei geht es nicht nur um die Stromerzeugung, sondern auch um ihre Auswirkungen auf Pflanzen, Boden, Wasserhaushalt und Mikroklima. Solarmodule können beispielsweise Schatten spenden und so helfen, Kulturen besser vor Hitze und Trockenstress zu schützen. So entstehen neue Ansätze für eine Landwirtschaft, die Nahrungsmittelproduktion, Klimaschutz und eine nachhaltige Energieversorgung stärker miteinander verbindet.

Äpfel gehören zu den wichtigsten Obstarten in Deutschland und ihre Vielfalt ist groß. Neben modernen Erwerbsanlagen spielen auch Streuobstwiesen eine wichtige Rolle: Sie bewahren alte Sorten, schaffen Lebensräume für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten und prägen zugleich unsere Kulturlandschaft. Hohenheimer Forschende untersuchen, wie sich der Apfelanbau nachhaltig gestalten lässt. Dabei geht es um die Fragen, welche Sorten besonders robust sind, wie sich Ertrag und Qualität sichern lassen und wie der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln verringert werden kann. Auch die Bedeutung von Streuobst für die Biodiversität, die Landschaftspflege und die regionale Wertschöpfung steht im Fokus.Die Forschung zeigt somit, wie moderner Obstbau und der Erhalt traditioneller Anbausysteme zu einer vielfältigen und zukunftsfähigen Landwirtschaft beitragen können.

In der modernen Landwirtschaft kommen zunehmend digitale Technologien zum Einsatz, um Pflanzenbestände genauer zu beobachten und Arbeitsschritte gezielter zu steuern. Drohnen, die mit Kameras und Sensoren ausgestattet sind, sowie robotische Systeme helfen dabei, Felder präzise zu erfassen und Unterschiede innerhalb eines Ackers sichtbar zu machen. In Hohenheim wird erforscht, wie diese Technologien eingesetzt werden können, um Wetterrisiken frühzeitig zu erkennen, Pflanzen gezielter zu versorgen und den Einsatz von Betriebsmitteln zu reduzieren. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Pflanzenschutz: Anstatt ganze Flächen gleich zu behandeln, können Unkräuter erkannt und punktgenau mechanisch oder technisch bearbeitet werden. Das Ziel besteht darin, eine Landwirtschaft zu etablieren, die digitale Innovation, Bodenschutz und effiziente Bewirtschaftung miteinander verbindet, um stabile Erträge zu erzielen und einen nachhaltigeren Umgang mit der Umwelt zu gewährleisten.

Für gesunde Tiere sind eine bedarfsgerechte Fütterung und gute Haltungsbedingungen entscheidend. Hohenheimer Forschende untersuchen deshalb, wie Futtermittel, Tiergesundheit und Tierwohl besser aufeinander abgestimmt werden können. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf neuen Eiweißfuttermitteln, die beispielsweise aus Gras oder anderen heimischen Pflanzen gewonnen werden. Solche Ansätze können dabei helfen, Ressourcen regionaler zu nutzen und die Abhängigkeit von importierten Futtermitteln zu verringern. Gleichzeitig spielen Haltungsform, Stallklima, Beschäftigung und Tierbeobachtung eine wichtige Rolle für das Wohlbefinden von Schweinen, Hühnern und Rindern. Das Ziel besteht darin, eine Tierhaltung zu etablieren, die Leistung, Tiergesundheit und Umweltwirkungen gemeinsam in den Blick nimmt und somit zu nachhaltigeren Produktionssystemen beiträgt.

In Biogasanlagen wird organisches Material in nutzbare Energie umgewandelt. Dazu können beispielsweise Pflanzen, Wirtschaftsdünger oder landwirtschaftliche Reststoffe verwendet werden. In der Anlage entsteht Biogas, das zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt oder weiter zu Kraftstoff aufbereitet werden kann. In Hohenheim wird erforscht, welche Pflanzen und Reststoffe sich besonders gut für die Biogasproduktion eignen. Neben klassischen Energiepflanzen rücken dabei auch Blühpflanzen in den Fokus. Sie liefern nicht nur Biomasse, sondern können gleichzeitig Nahrung und Lebensraum für Insekten bieten. So wird die Energieerzeugung mit landwirtschaftlicher Nutzung, Ressourcenschonung und Biodiversität verbunden. Das Ziel besteht darin, Systeme zu entwickeln, die erneuerbare Energie bereitstellen und zugleich besser in vielfältige, nachhaltige Agrarlandschaften passen.

Lebensmittel durchlaufen viele Stationen, bevor sie im Supermarktregal liegen. Zwischen landwirtschaftlicher Erzeugung, Verarbeitung, Transport, Handel und Vermarktung entstehen Kosten, und an jeder Stufe wird Wert geschaffen. Die Universität Hohenheim untersucht, wie sich die Preise entlang dieser Produktkette zusammensetzen und welche Faktoren sie beeinflussen. Dabei zeigt sich, dass der Ladenpreis nicht nur vom Produkt selbst, sondern auch von den Verarbeitungs-schritten, den Vermarktungswegen, den Handelsstrukturen und den Qualitäts-anforderungen an die Lebensmittelrohstoffe abhängt. Die Forschung hilft somit dabei, die Preisbildung besser zu verstehen und Wertschöpfungsketten transparenter zu machen, damit Landwirt:innen faire Preise für ihre Produkte erhalten können.

Tierhaltung prägt vielerorts nicht nur die Landwirtschaft, sondern auch die gesamte Kulturlandschaft. Besonders in Weidesystemen wird deutlich, wie eng Tiere, Futterflächen, Jahreszeiten und Landschaftsräume miteinander verbunden sind. Rinder nutzen im Jahresverlauf unterschiedliche Standorte: Im Sommer grasen sie auf Weiden, im Winter werden sie meist im Stall gehalten und mit eingelagertem Futter versorgt. Solche Systeme können Grünland erhalten, Landschaften offen halten und Lebensräume für viele Pflanzen- und Tierarten sichern. Die Forschung untersucht, wie sich die Tierhaltung so gestalten lässt, dass Tierwohl, Futterversorgung, Ressourcenschonung und Landschaftspflege miteinander in Einklang gebracht werden können. So entstehen Haltungssysteme, die an natürliche Bedingungen angepasst sind und zugleich einen Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft leisten.

Viele Verbraucher:innen wünschen sich Lebensmittel aus der Region. Damit diese Produkte leichter ihren Weg vom Betrieb zu den Verbraucher:innen finden, sind funktionierende Vermarktungswege, verlässliche Kennzeichnungen und eine gute Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette notwendig. An der Universität Hohenheim wird daher untersucht, wie sich regionale Lebensmittel besser vermarkten lassen, beispielsweise über Labels, Genossenschaften, kurze Lieferketten oder digitale Plattformen. Solche Ansätze können Produzent:innen, Verarbeitung, Handel und Konsum stärker miteinander verbinden, regionale Wertschöpfung fördern und Lebensmittel somit transparenter und regionaler anbieten.

Die Initiative NOcsPS der Universität Hohenheim untersucht, wie Landwirtschaft auch ohne chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel erfolgreich funktionieren kann. Ziel ist es, gute Erträge zu erzielen und gleichzeitig Umwelt und Klima zu schonen. Dafür erproben Forschende neue Anbaumethoden, setzen auf biologische Alternativen zum Pflanzenschutz und nutzen moderne Technologien wie Künstliche Intelligenz, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Außerdem fördern sie gezielt die Biodiversität auf den Feldern. Dabei wird genau analysiert, wie sich diese Ansätze auf Ernteerträge, Treibhausgasemissionen, Bodenqualität sowie Tier- und Pflanzenwelt auswirken. Ebenso wichtig ist ob sich diese Methoden für landwirtschaftliche Betriebe lohnen und ob Verbraucher:innen solche Produkte kaufen würden. Auf diese Weise entsteht ein neues Anbausystem zwischen ökologischer und konventioneller Landwirtschaft, dass ohne chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel auskommt, aber gezielt Mineraldünger und digitale Technologien nutzt. So sollen praktikable Wege aufgezeigt werden, um Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten und gleichzeitig ausreichend gesunde Lebensmittel zu produzieren.

Neue Forschungsergebnisse müssen ihren Weg in die landwirtschaftliche Praxis finden. Deshalb wird untersucht, wie Beratung, Wissenstransfer und Entscheidungsunterstützung gestaltet werden können, damit Betriebe passende Maßnahmen für ihre eigenen Standorte auswählen können. In sogenannten AKIS (Agricultural Knowledge & Innovation Systems) wirken dabei verschiedene Akteure aus den Bereichen Landwirtschaft, Beratung, Forschung, Verwaltung, Bildung und Praxisnetzwerke zusammen. Mithilfe von Checklisten und Entscheidungshilfen können Betriebe Risiken einschätzen und geeignete Maßnahmen umsetzen, beispielsweise zur Klimaanpassung, zum Pflanzenschutz, zur Bodengesundheit oder zur nachhaltigen Nutzung von Biomasse. So verbindet die Forschung wissenschaftliches Wissen mit praktischer Erfahrung und trägt dazu bei, nachhaltige Innovationen schneller und gezielter in die Landwirtschaft zu bringen.

13. Weinbau im (Klima-)Wandel

Der Weinbau sieht sich heute mit großen Herausforderungen konfrontiert: Steigende Temperaturen, längere Trockenperioden und häufigere Extremwetterereignisse verändern die Anbaubedingungen. Gleichzeitig soll er umweltschonender und widerstandsfähiger werden. Forschende der Universität Hohenheim beschäftigen sich deshalb mit nachhaltigen Formen des Weinbaus und der Frage, wie Rebanlagen besser an den Klimawandel angepasst werden können. Dabei spielen Bodenpflege, Wassermanagement, Begrünung und die Gestaltung der Anbausysteme eine wichtige Rolle. Auch die Kombination von Reben mit Gehölzen oder anderen Landschaftselementen wird untersucht, um die Biodiversität zu fördern und das Mikroklima positiv zu beeinflussen.

An der Universität Hohenheim untersuchen Forschende, wie Pflanzen unter genau gesteuerten Umweltbedingungen wachsen. In Klimakammern und Gewächshäusern testen sie, wie Kulturpflanzen auf Veränderungen von Temperatur, CO₂ und Wasser reagieren, und entwickeln ressourcenschonende Anbausysteme wie die Hydroponik und die vertikale Landwirtschaft weiter. Im Forschungsgewächshaus "Phytotechnikum" können derzeit auf 1.360 m² und künftig sogar auf 6.000 m² Umweltbedingungen präzise eingestellt werden. So lassen sich wichtige Fragen zu Klimawandel, Biodiversität und Pflanzengesundheit unter realistischen, aber kontrollierten Bedingungen erforschen. Die Ergebnisse tragen dazu bei, Anbausysteme zu entwickeln, die stabile Erträge ermöglichen, weniger Ressourcen benötigen und Städten neue Wege der Lebensmittelproduktion eröffnen.

Phosphor ist ein essenzieller Nährstoff für Pflanzen. Er spielt eine zentrale Rolle beim Wachstum von Wurzeln, Blüten und Früchten sowie bei der Energieversorgung der Pflanze. In der Landwirtschaft wird Phosphor deshalb häufig in Form von Phosphatdüngern auf Felder ausgebracht. Dadurch wird ein wichtiger Nährstoffkreislauf in Gang gesetzt. Die Pflanzen nehmen den Phosphor über ihre Wurzeln auf und speichern ihn unter anderem in ihren Früchten. Über pflanzliche Lebensmittel und Futtermittel gelangt er anschließend in den menschlichen und tierischen Stoffwechsel. Ein Teil dieses Phosphors kehrt über organische Rückstände wie Mist, Gülle, Kompost oder Gärreste wieder auf die Felder zurück. Gleichzeitig geht jedoch ein erheblicher Anteil verloren, etwa über Abwasser und Klärschlamm, durch Bodenerosion oder ungenutzte Reststoffe. Doch noch immer wird Phosphor aus mineralischen Quellen gewonnen, deren Abbau mit Umweltbelastungen verbunden ist. An diesem Punkt setzt die Forschung in Hohenheim an: Sie untersucht, wie sich Phosphor aus Rest- und Abfallströmen zurückgewinnen und erneut als Dünger nutzen lässt. Das Ziel besteht darin, den Nährstoff möglichst lange im Kreislauf zu halten, den Bedarf an mineralischem Phosphat zu senken, Verluste zu reduzieren und die Fruchtbarkeit der Böden langfristig zu sichern.

Bodenverbesserer aus Pflanzenkohle

Dünger aus Biogas-Gärrest

Kompost

Stroh, Holzreste, Wolle und andere Land- und Ernährungswirtschaftliche Nebenströme sind mehr als Abfälle. In einer nachhaltigen Bioökonomie können sie als wertvolle Rohstoffe genutzt werden, zum Beispiel für Bodenverbesserer, Dämmstoffe, Verpackungen, Textilien oder neue biobasierte Produkte. An der Universität Hohenheim wird untersucht welche wertgebenden Eigenschaften diese Rohstoffe mit sich bringen. Dabei wird sichtbar, wie verschieden die Rohstoffe sind und wie viel Potential in Ihnen steckt. Zugleich untersuchen Forschende, wie solche Reststoffe möglichst sinnvoll genutzt werden können, beispielsweise als Aktivkohle oder als biobasierte Dünger für Feld und den Garten. So entstehen neue Wege, Ressourcen im Kreislauf zu führen und fossile Rohstoffe zu ersetzen.

Forschende der Universität Hohenheim untersuchen, wie Wetter, Klima und landwirtschaftliche Nutzung miteinander zusammenhängen. Mithilfe moderner Messsysteme erfassen sie direkt in der Landschaft Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wind, Niederschlag und Sonneneinstrahlung. Diese Daten helfen dabei, die Auswirkungen von Hitze, Trockenheit oder Starkregen auf Pflanzen, Böden und Erträge zu verstehen. Gleichzeitig wird erfasst, wie Landschaftselemente wie Bäume, Hecken oder offene Felder das lokale Klima beeinflussen. So liefert die Forschung wichtige Grundlagen für eine Landwirtschaft, die besser mit den Folgen des Klimawandels umgehen kann und zugleich Ressourcen, Erträge und Ökosysteme schützt.

Forschende der Universität Hohenheim untersuchen, wie Agrarlandschaften auf Hitze, Trockenheit, Starkregen und andere Folgen des Klimawandels reagieren. Dabei zeigt sich: Nicht nur einzelne Felder, sondern die gesamte Struktur der Landschaft ist entscheidend. Große, einheitlich genutzte Flächen bieten oft weniger Schutz vor Extremwetter. Vielfältige Landschaften mit Hecken, Bäumen, Blühflächen und Grünstreifen können dagegen Wasser zurückhalten, Wind bremsen, Schatten spenden und Lebensräume vernetzen. Die Hohenheimer Forschenden untersuchen, wie diese Landschaftselemente gemeinsam wirken können. So entstehen Grundlagen für Agrarlandschaften, die widerstandsfähiger gegenüber Extremwetter sind, mehr Raum für biologische Vielfalt bieten und Lebensmittel liefern.

Hitze, Trockenheit, Starkregen und neue Schädlinge verändern die Bedingungen für die Landwirtschaft. Damit Betriebe auch in Zukunft stabile Erträge erzielen können, sind Anbausysteme gefragt, die widerstandsfähiger und zugleich ressourcenschonender sind. Hohenheimer Forschende untersuchen daher robuste Gemüse- und Kulturpflanzen, vielfältigere Fruchtfolgen, Dammkulturen sowie Pflanzen wie Miscanthus, die dabei helfen können, Erosion zu verringern. Auch Verfahren mit weniger chemisch-synthetischem Pflanzenschutz sowie der Einsatz biologischer Lösungen werden betrachtet. So wird eine klimaresiliente Landwirtschaft, die Erträge sichert, Böden schützt und Umweltbelastungen verringert, gezielt gefördert.

Bäume auf landwirtschaftlichen Flächen sind mehr als Randbegrünung: In Agroforstsystemen werden sie mit Ackerbau oder Grünland kombiniert, um Klima, Böden und Biodiversität zu schützen. Sie spenden Schatten, bremsen den Wind, speichern Kohlenstoff und halten Wasser in der Landschaft zurück. Gleichzeitig stabilisieren ihre Wurzeln den Boden und schaffen Lebensräume für Insekten, Vögel und andere Tiere. Forschende an der Universität Hohenheim untersuchen, wie solche Systeme geplant und bewirtschaftet werden können, sodass sie ökologisch wirksam und gleichzeitig landwirtschaftlich nutzbar sind. Das Ziel sind vielfältigere Agrarlandschaften, die Lebensmittel produzieren, Biodiversität fördern und besser an Hitze, Trockenheit und Starkregen angepasst sind.

Schafwolle ist ein nachwachsender Rohstoff, der sich nicht nur zur Herstellung von Kleidung eignet. Sie kann auch in Dämmmaterialien oder als natürlicher Flammschutz genutzt werden und so neue Einsatzmöglichkeiten in einer biobasierten Wirtschaft eröffnen. In Hohenheim erforschen Wissenschaftler, wie solche tierischen Nebenprodukte besser genutzt und weiterverarbeitet werden können. Dadurch lassen sich natürliche Rohstoffe länger im Kreislauf halten und fossile oder synthetische Materialien ersetzen. Tierhaltung kann so nicht nur Lebensmittel liefern, sondern auch Ausgangspunkt für innovative, nachhaltige Produkte sein.

Was heute als Reststoff anfällt, kann morgen zu einem wertvollen Beitrag für gesunde Böden werden. Forscher untersuchen derzeit, wie sich mineralisches Phosphat und biobasierte Phosphorquellen in der Landwirtschaft sinnvoll einsetzen lassen. Mineralisches Phosphat stammt aus natürlichen Lagerstätten, während biobasierte Phosphate aus organischen Reststoffen zurückgewonnen werden können. Entscheidend ist, wie gut Pflanzen die enthaltenen Nährstoffe aufnehmen können und welche Wirkung die Stoffe auf den Boden, das Pflanzenwachstum und die Umwelt haben. Biobasierte Phosphor-Bodenanreicherungs-mittel können dabei helfen, Nährstoffkreisläufe zu schließen und Böden langfristig fruchtbar zu halten. Gleichzeitig zeigt die Forschung, unter welchen Bedingungen recycelte oder biobasierte Dünger eine nachhaltige Alternative zu mineralischen Düngern darstellen können.

Wiesen sind wichtige Lebensräume für Wildbienen, Schmetterlinge, Käfer und viele weitere Insekten. Damit sie diesen Tieren Nahrung, Schutz und Rückzugsräume bieten können, ist nicht nur entscheidend, ob eine Fläche gemäht wird, sondern auch wann und wie dies geschieht. Werden die Flächen zu häufig, zu früh oder auf der gesamten Fläche gleichzeitig gemäht, verschwinden Blütenpflanzen und wichtige Rückzugsräume. Forscher der Universität Hohenheim untersuchen deshalb insektenfreundliche Mähkonzepte wie spätere Mahdtermine, abschnittsweises Mähen oder das Stehenlassen von Blühstreifen. Die Forschung zeigt, dass schon kleine Veränderungen in der Bewirtschaftung helfen können, die Artenvielfalt zu fördern und eine stärkere Verbindung zwischen landwirtschaftlicher Nutzung und Insektenschutz herzustellen.

Wie lässt sich eine Agrarlandschaft so gestalten, dass sie Lebensmittel produziert und gleichzeitig die Artenvielfalt, das Klima und die Böden schützt? An der Universität Hohenheim wird mithilfe von Landschafts-modellen untersucht, wie Felder, Hecken, Bäume, Blühflächen und andere Elemente zusammenwirken. Solche Modelle machen die Folgen unterschiedlicher Entscheidungen sichtbar. Hecken, Solitärbäume und Rückzugsflächen helfen Insekten und anderen Tieren beispielsweise dabei, Nahrung zu finden und sich auszubreiten. Gleichzeitig können sie Böden schützen, Wasser speichern und das Mikroklima verbessern. So entstehen aus einzelnen Feldern vielfältige Agrarlandschaften, die Lebensmittel produzieren, Arten schützen und auf den Klimawandel vorbereitet sind.