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- Ökologischer Zustand (1)
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Institute
- Fakultät AuL (488) (remove)
Die Analyse der kommunalen Planungspraxis zur Auswahl und
Bewertung von Siedlungsflächen in der Flächennutzungsplanung zeigt auf, welchen Einfluss Forschungsergebnisse auf die
aktuelle Planungspraxis haben. Aufbauend auf einer Analyse
des Forschungsstandes und der rechtlichen Rahmenbedingungen wird die Bewertung von Siedlungsflächen in 29 verschiedenen Flächennutzungsplänen untersucht. Als Ergebnis
wurde ermittelt, dass in der Planungspraxis die Anzahl der Bewertungskriterien und die Komplexität der Bewertung in den
letzten Jahren stark zugenommen hat. Außerdem kann gezeigt werden, dass und wie stark sich die Planungsmethodik
und die verwendeten Kriterien zur Auswahl und Bewertung
von Siedlungsflächen zwischen den einzelnen Gemeinden
unterscheiden. Trotz umfangreicher anwendungsorientierter
Forschung seit den 1990er Jahren zur Bewertung und Auswahl
von Siedlungsflächen lassen sich jedoch nur indirekte Einflüsse der Forschungsergebnisse auf die Planungspraxis identifizieren. Teilweise wurde allerdings festgestellt, dass auch von den Gemeinden selbst neue Kriterien und Vorgehensweisen
entwickelt werden.
Die planungsrechtliche Zulässigkeit von Betrieben der Urbanen Produktion unterscheidet sich je nach ihrem Störgrad deutlich zwischen den Baugebietstypen der Baunutzungsverordnung (BauNVO). Während Betriebe, die das Wohnen nicht wesentlichen stören, auch in gemischten Baugebieten zulässig sind, kommen für Betriebe mit höheren Störgraden nur Gewerbe- und ggf. auch Industriegebiete infrage. Über die Ausweisung von Gewerbegebieten kann jedoch innerhalb eines Quartiers eine grobkörnige Nutzungsmischung erreicht werden. Betriebe, die das Wohnen nicht wesentlich stören, können über die Ausweisung gemischter Baugebiete wie dem Urbanen Gebiet zusätzlich in einer feinkörnigen Nutzungsmischung realisiert werden. Dabei kann die Verdrängung von Betrieben der Urbanen Produktion durch zahlungskräftigere Nutzungen mithilfe des Planungsrechts nur begrenzt beeinflusst werden. Insbesondere in Urbanen Gebieten besteht die Gefahr, dass sie von anderen Nutzungen wie dem Wohnen verdrängt werden.
Computer-image processing becomes more and more important in the analysis of data in biological and agricultural research and practice. However, robust image processing is highly de pendent on the histogram analysis algorithms used and the quality of the data being processed. The algorithm presented here aims to improve the accuracy of the classification of image data generated under complex boundary situations and inconsistent lighting conditions. Using the example of the determination of nitrogen content of tomato leaves and the qualitative determination of starch con tent of apples on the basis of color image processing, we showed that the developed algorithm is able to perform a robust classification and represents an improvement to simple histogram analysis.
Within the consortium “Experimentation Field Agro-Nordwest”, a practical concept for knowledge and technology transfer of digital competence in agriculture was created. For this purpose, the web-based e-learning system “SensX” was set up, consisting of videos, presentations and instructions. In addition, the classical e-learning concept was extended by data sets, student experiments and sensor data of plants acquired by a remote phenotyping robot. This resulted in a massive open online course (MOOC), which was tested with agricultural and biotechnology students in higher education at the University of Applied Sciences Osnabrück over two years. The evaluation process of “SensX” included an empirical survey, qualitative interviews of the participating students by an external institution and an evaluation of the concept by the lecturers.
Complete diets for laying hens are usually offered in meal form. This form initially promotes the laying hens’ natural feed intake behavior and allows them to satisfy their pecking behavior. At the same time, it can also cause difficulties, because it consists of different particles and is not a homogeneous unit. A homogeneous mixture is essential to ensure that each laying hen in the flock can meet its nutritional needs. If feed exhibits a wide particle size distribution, this can promote feed segregation during transport and selective feed intake behavior of laying hens. These two processes sometimes lead to significant differences between the composition of the feed produced and the composition of the feed that is finally ingested by the laying hens. Multi-stage sampling can be used to investigate progressing differences in feed composition. In this study, samples of different complete diets for laying hens (n = 76) were collected from ten organic farms in Germany to examine their particle size distributions (dry sieve analysis). Samples were taken at four different locations (V1 = loading, V2 = silo, V3 = at the beginning of the feed chain, V4 = at the end of the feed chain) in each farm. There was a tendency for V1 and V2 to be characterized by high proportions of particles between 1400 and 3150 µm (V1 = 61.2%, V2 = 43.5%). V3 and V4 consisted mainly of particles of size 500–800 µm and 200–400 µm, respectively. The lowest proportions across all variants were in the range above 3150 µm (V1 = 2.20%, V2 = 1.30%, V3 = 1.00%, V4 = 0.400%) and between 400 and 500 µm (V1 = 2.50%, V2 = 4.50%, V3 = 5.70%, V4 = 6.60%). The mean value comparison of the proportions of sieve mesh sizes from 200 to 1000 µm resulted in: V1 < V2 < V3 < V4; and of sieve mesh sizes between 1400 and 2000 µm in: V1 > V2 > V3 > V4. This observation can be explained by segregation of the feed during transport and a selective feeding behavior of the laying hens. However, trends were discontinuous and varied between the farms. Deviations from the guideline values were found in particular for particle sizes in the range of 1000 to 1400 µm.
25-hydroxycholecalciferol (25-OHD3) formed via hepatic hydroxylation from vitamin D, cholecalciferol, represents the precursor of the biologically active vitamin D hormone, 1,25-dihydroxyvitamin D. Due to a higher absorption rate and the omission of one hydroxylation, dietary supplementation of 25-OHD3 instead of vitamin D3 is considered to be more efficient as plasma concentrations of 25-OHD3 are increased more pronounced. The present review summarises studies investigating potential beneficial effects on mineral homeostasis, bone metabolism, health status and performance in sows, piglets and fattening pigs. Results are inconsistent. While most studies could not demonstrate any or only a slight impact of partial or total replacement of vitamin D3 by 25-OHD3, some experiments indicated that 25-OHD3 might alter physiological processes when animals are challenged, for example, by a restricted mineral supply.
To investigate the influence of two dietary sources of vitamin D on the vitamin D status, bone metabolism, welfare and birth progress of gestating and lactating sows, forty-nine multiparous sows were randomly assigned to one of two diets: “CON” (n = 25; 50 μg vitamin D3/kg feed) and “HYD” (n = 24; 50 μg 25-hydroxycholecalciferol/kg feed). The basal diets were protein- and phosphorus-reduced. The trial started on day 3 ante insemination of the sows and ended with weaning of the piglets on day 28 postpartum. Dietary supplementation of 25-hydroxycholecalciferol resulted in improved maternal vitamin D status (p < 0.001), fewer gait changes (p < 0.01) and longer standing time after feeding (day 5 ante partum; p < 0.05) compared to vitamin D3. However, the bone markers CrossLaps and osteocalcin were not affected. Overall, the present results suggest that sows fed 25-hydroxycholecalciferol instead of vitamin D3 showed improved locomotion and stance strength. However, this outcome is probably not related to altered bone metabolism. The underlying mechanisms must be investigated in further studies.
Duckweeds can be potentially used in human and animal nutrition, biotechnology or wastewater treatment. To cultivate large quantities of a defined product quality, a standardized production process is needed. A small-scale, re-circulating indoor vertical farm (IVF) with artificial lighting and a nutrient control and dosing system was used for this purpose. The influence of different light intensities (50, 100 and 150 µmol m−2 s−1) and spectral distributions (red/blue ratios: 70/30, 50/50 and 30/70%) on relative growth rate (RGR), crude protein content (CPC), relative protein yield (RPY) and chlorophyll a of the duckweed species Lemna minor and Wolffiella hyalina were investigated. Increasing light intensity increased RGR (by 67% and 76%) and RPY (by 50% and 89%) and decreased chlorophyll a (by 27% and 32%) for L. minor and W. hyalina, respectively. The spectral distributions had no significant impact on any investigated parameter. Wolffiella hyalina achieved higher values in all investigated parameters compared to L. minor. This investigation proved the successful cultivation of duckweed in a small-scale, re-circulating IVF with artificial lighting.
In order to produce protein-rich duckweed for human and animal consumption, a stable cultivation process, including an optimal nutrient supply for each species, must be implemented. Modified nutrient media, based on the N-medium for duckweed cultivation, were tested on the relative growth rate (RGR) and crude protein content (CPC) of Lemna minor and Wolffiella hyalina, as well as the decrease of nitrate-N and ammonium-N in the media. Five different nitrate-N to ammonium-N molar ratios were diluted to 10% and 50% of the original N-medium concentration. The media mainly consisted of agricultural fertilizers. A ratio of 75% nitrate-N and 25% ammonium-N, with a dilution of 50%, yielded the best results for both species. Based on the dry weight (DW), L. minor achieved a RGR of 0.23 ± 0.009 d−1 and a CPC of 37.8 ± 0.42%, while W. hyalina’s maximum RGR was 0.22 ± 0.017 d−1, with a CPC of 43.9 ± 0.34%. The relative protein yield per week and m2 was highest at this ratio and dilution, as well as the ammonium-N decrease in the corresponding medium. These results could be implemented in duckweed research and applications if a high protein content or protein yield is the aim.
Duckweeds are fast-growing and nutritious plants, which are gaining increased attention in different fields of application. Especially for animal nutrition, alternative protein sources are needed to substitute soybean meal. The current bottleneck is the standardized production of biomass, which yields stable quantities of a defined product quality. To solve this problem, an indoor vertical farm (IVF) for duckweed biomass production was developed. It consists of nine vertically stacked basins with a total production area of 25.5 m2. The nutrient solution, a modified N-medium, re-circulated within the IVF with a maximum flow rate of 10 L min−1. Nutrients were automatically added based on electrical conductivity. In contrast, ammonium was continuously supplied. A water temperature of 23 °C and a light intensity of 105 μmol m−2 s−1 with a photoperiod of 12:12 h were applied. During a 40-day production phase, a total of 35.6 kg of fresh duckweed biomass (equals 2.1 kg of dried product) was harvested from the IVF. On average, 0.9 kg day−1 of fresh biomass was produced. The dried product contained 32% crude protein (CP) and high levels of proteinogenic amino acids (e.g. lysine: 5.42 g, threonine: 3.85 g and leucine: 7.59 g/100 g CP). Biomass of this quality could be used as a protein feed alternative to soybean meal. The described IVF represents a modular model system for duckweed biomass production in a controlled environment and further innovations and upscaling processes.
In a protein reduction feeding trial (Study 1) on a commercial broiler farm in northern Germany, it was attempted to be shown that research results from station tests on protein reduction can be transferred to agricultural practice. In a second study, the limits of the N reduction were tested in a research facility. In Study 1, commercial standard feeds were fed to the control group (variant 1:210,000 animals; n = 5 barns). In the test group (variant 2:210,000 animals; n = 5 barns), the weighted mean crude protein (CP) content was moderately reduced by 0.3%. The nitrogen reduction in the feed did not affect performance (feed intake (FA), daily gain (DG), feed conversion (FCR)), but nitrogen conversion rate increased from approx. 61% to approx. 63%. The solid litter weight was reduced by 12% and nitrogen excretion by 9% (p < 0.05). Significantly healthier footpads were due to lower water intake (−4%; p < 0.05) and a numerically drier bedding. In Study 2, responses of treatments (1250 broiler per variant; n = 5) showed that sharper N-lowering (−1.5% CP; weighted average) did not impair performance either, but N-conversion improved and N-excretions decreased significantly. Converted to a protein reduction of one percentage point, the N excretions were able to be reduced by 22% in Study 1 and 18% in Study 2. Feeding trials in the commercial sector, such as the present Study 1, should convince feed mills and farmers to allow the latest scientific results to be used directly and comprehensively in commercial ration design.
Fütterung von Zuchtstuten
(2022)
Fütterung von Jungpferden
(2022)
A project was initiated to apply dietary CP reduction under commercial conditions. The main objective was to demonstrate and validate that dietary CP can be reduced without compromising broiler performance in a production system which is already rather efficient. In addition, we wanted to demonstrate the potential of dietary CP reduction on reducing N-excretions especially in the context of German revised regulations and monitoring attempts. Finally, as previous research suggested, few further aspects such as impact of dietary CP reduction on litter quality and quantity, footpad health, change of ingredient inclusion levels and related impact on sustainability impact factors were evaluated.
Immer mehr Menschen essen regelmäßig außer Haus, eine rasch verfügbare und flexible Ernährung gehört zu unserem modernen Lebensstil mittlerweile einfach dazu. Den Kundinnen und Kunden ist jedoch nicht nur diese Flexibilität wichtig, sondern zunehmend auch eine hohe ökologische und gesundheitliche Qualität der Angebote. Sie wünschen sich attraktive, genussreiche und zugleich nachhaltige Speisen. Und sie wollen darauf vertrauen können, dass ihr Essen entsprechend klar definierter ökologischer und sozialer Anforderungen hergestellt wurde.
Der Schlüssel dazu sind Innovationen im Speisenangebot, bei der Beschaffung, Zubereitung, Kennzeichnung - und bei den Darbietungsformen. Die über 50 Autorinnen und Autoren dieses Buches arbeiten alle in Wissenschaft und Praxis für eine nachhaltige Entwicklung des Ernährungssystems. Hier stellen sie die im Forschungsprojekt NAHGAST und weiteren Projekten erarbeiteten Ansätze für eine nachhaltige Transformation des Außer-Haus-Marktes zur Diskussion.
Der Bericht stützt sich auf Informationen, die von Zertifizierungsstellen und Experten in den einzelnen Ländern durch per E-Mail übermittelte Fragebögen und anschließende Telefoninterviews eingeholt wurden.
Es gibt große Unterschiede zwischen den Ländern in Bezug auf die Zertifizierung der (öffentlichen) Lebensmittelausgabe. In Dänemark gibt es ein freiwilliges System mit einer Bronze-, Silber- und Goldmedaille, die für zunehmende Mengen an Bio-Lebensmitteln vergeben werden. In Finnland gibt es keine obligatorische Zertifizierung der öffentlichen Bio-Lebensmittelausgabe, aber ein gut entwickeltes freiwilliges System mit fünf Stufen, die einen steigenden Anteil an Bio-Lebensmitteln vorsehen. Das System umfasst Beratung und ein Zertifikat, das bei der Vermarktung verwendet werden kann. In Italien ist die Zertifizierung nicht verpflichtend, aber es laufen Aktivitäten zur Einführung eines freiwilligen oder verpflichtenden Systems. In Norwegen und Deutschland ist die Zertifizierung der öffentlichen Bio-Lebensmittelausgabe obligatorisch.
Die befragten italienischen Experten begrüßten künftige gemeinsame Standards in diesem Bereich, während die anderen Länder mit besser etablierten Systemen keinen Änderungsbedarf sahen. In Bezug auf die Schulverpflegung wird die Zertifizierung von Bio-Lebensmitteln einen gewissen Mehraufwand bedeuten. Eine Zertifizierung wird jedoch dazu beitragen, das Vertrauen der Menschen in die Verpflegungsdienste zu stärken, die Nutzer zu informieren und so die Bemühungen zur Steigerung des Verbrauchs von Bio-Lebensmitteln zu vermitteln.
Dieses Diskussionspapier skizziert Handlungsansätze für politische EntscheidungsträgerInnen zur Förderung von nachhaltigen Ernährungssystemen in Deutschland. Es basiert auf den Ergebnissen aus sechs BMBF-Projekten, die sich im Rahmen der Fördermaßnahme „Nachhaltiges Wirtschaften“ (im Rahmen der Sozial-Ökologischen Forschung SÖF) mit nachhaltiger Ernährung befassten. Die ForscherInnen definieren nachhaltige Ernährung als (a) umweltfreundlich, durch Förderung der biologischen Vielfalt sowie Wasser-, Boden- und Klimaschutz in allen Wirtschaftsbereichen, v.a. in der Landwirtschaft und durch die Reduktion von Lebensmittelverlusten. (b) gesundheitsfördernd i.S.v. körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefinden sowie mehr Lebensqualität. (c) ethisch verantwortlich, d.h. sozial gerecht und fair gehandelt sowie dem Tierwohl verpflichtet. (d) alltagsadäquat gestaltet, so dass sich alle KonsumentInnen mit alltäglichen Routinen nachhaltig ernähren können. (e) soziokulturelle Vielfalt ermöglichend und sozialverträglich in allen Schichten der Gesellschaft umsetzbar. (f) ökonomisch tragfähig und somit langfristig im Wettbewerb bestehend. Im Fokus der Forschung standen bei diesen Projekten vor allem gesellschafts-, umwelt- und agrarpolitische Fragen sowie Fragen zur Bedeutung und Beeinflussbarkeit von KonsumentInnenverhalten und die nachhaltige Ausgestaltung des Handlungsfeldes Umwelt-Ernährung-Gesundheit. Weiterhin wurde zur Ernährungsbildung über Lebensmittelverschwendung bis hin zu städtischen Ernährungssystemen geforscht.
Auf der dritten Strategietagung Nachhaltigkeit wurde deutlich, dass Nachhaltigkeit breit angelegte Veränderungen in Staat, Gesellschaft und Unternehmen erfordert. Diakonische Unternehmen sind hochmotiviert und bestens geeignet, diese Änderungen zu vollziehen. Sie haben sich längst auf den Weg gemacht, neben der ökologischen auch die soziale Nachhaltigkeit zu befördern. Es hat für Frustration gesorgt, dass Themen besprochen werden mussten, die bereits bei der ersten Tagung als dringend identifiziert worden waren. Dem gegenüber standen aber die Beispiele aus den Unternehmen, die zeigten, dass bereits im bestehenden Rahmen viele entscheidende Verbesserungen möglich sind. Immer mehr diakonische Unternehmen entwickeln Nachhaltigkeitsstrategien und installieren ein Nachhaltigkeitsmanagement. Die Berichterstattung, z.B. in Form von CO2-Bilanzen oder Nachhaltigkeitsberichten nach anerkannten Standards wie EMAS-plus, DNK oder GWÖ, wird zügig ausgebaut. Soweit Daten vorhanden sind, konnten die CO2-Emissionen bereits signifikant reduziert werden. Zudem, das wurde an vielen Punkten der Tagung klar, stellten die Beteiligten eine stark gewachsene Bereitschaft in der Politik fest, die Nachhaltigkeits- und Klimaziele zu konkretisieren und Maßnahmen gegen den Klimawandel ressortübergreifend und engagiert auf den Weg zu bringen.
Die Forschungsarbeit untersucht die Umsetzbarkeit von suffizientem Handeln in Privathaushalten innerhalb der Konsumgesellschaft. Bisherige Suffizienzforschung in Deutschland ist vorwiegend theoretisch; daher analysiert diese Studie die Alltagspraktiken von Verbrauchern auf Haushaltsebene. Die Ergebnisse zeigen, dass suffizientes Handeln in der Gesellschaft wenig verbreitet ist und nur von einer Minderheit übernommen wird. Sowohl diese Minderheit als auch eine Mehrheit handeln jedoch in bestimmten Bereichen suffizient, oft aufgrund von Restriktionen wie Zeit, Budget oder Struktur. Lebensereignisse und -phasen bieten Gelegenheiten für suffizientes Handeln. Die Veränderung in Richtung Suffizienz erfordert eine Veränderung von Kulturtechniken. Barrieren treten auf, wenn suffizientes Handeln wenig gesellschaftliche Akzeptanz findet oder mit hohem individuellem Aufwand verbunden ist. Die Studie appelliert dafür, Suffizienz im Alltag sichtbarer zu machen, um sie als gesellschaftliche Strategie zu etablieren. Eine erweiterte Definition von suffizientem Handeln wird vorgeschlagen. Die Arbeit dient als Beitrag zum Verständnis von Suffizienz in der Nachhaltigkeitsforschung und fordert weitere Forschung, um komplexe Entscheidungszusammenhänge im Konsum- und Suffizienzhandeln zu vertiefen.
The nutritional footprint – An assessment tool for health and environmental effects of nutrition
(2014)
Aufgrund seiner starken Umweltauswirkungen gilt der Lebensmittelsektor durch Effekte in Produktion, Verarbeitung, Konsum und Entsorgung gemeinhin als ein wichtiges Handlungsfeld, soll eine gesellschaftliche Transformation in Richtung Nachhaltigkeit weiter vorangetrieben werden. Da Ernährungsgewohnheiten sowohl ökologische Auswirkungen induzieren als auch gesundheitliche Folgen für die Verbraucher haben, sind Konzepte gefragt, die ökologische mit gesundheitlichen Indikatoren kombinieren; diese sind jedoch bislang rar. Das vorgestellte Instrument des Nutritional Footprint greift diese Problemstellung auf und verbindet in einem innovativen Konzept jeweils vier Kernindikatoren beider Dimensionen. Mithilfe des Konzepts erhalten Verbraucher einen Überblick zu Umwelt- und Gesundheitswirkungen ihrer Ernährung. Unternehmen können wiederum interne Datensätze verwalten, Benchmarking betreiben und ihre externe Kommunikationsleistung erweitern.