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Knowledge of the small-scale nutrient status of arable land is an important basis for optimizing fertilizer use in crop production. A mobile field laboratory opens up the possibility of carrying out soil sampling and nutrient analysis directly on the field. In addition to the benefits of fast data availability and the avoidance of soil material transport to the laboratory, it provides a future foundation for advanced application options, e.g. a high sampling density, sampling of small sub-fields or dynamic adaptation of the sampling line during field sampling. An innovative key component is the NUTRI-STAT ISFET sensor module. It measures values for the ions "NO3- ”, “H2PO4- " and "K+ " as well as the pH. The ISFET sensor module was specially developed for soil nutrient analysis. The phosphorus measurement was further developed for the project "soil2data". First results from the ISFET sensor module show a measurement signal settling time of significantly less than 100 seconds and a further consistent stable measurement signal. The measurement signal dynamics of approx. 58 mV per factor 10 of concentration change is given for the measured variables pH and K+. For the measured quantities of NO3- and H2PO4- , the measurement signal dynamics are lower.
High Performance and Privacy for Distributed Energy Management: Introducing PrivADE+ and PPPM
(2018)
Distributed Energy Management (DEM) will play a vital role in future smart grids. An important and often
overlooked factor in this concept is privacy. This paper presents two privacy-preserving DEM algorithms
called PrivADE+ and PPPM. PrivADE+ uses a round-based energy management procedure for switchable and
dynamically adaptable loads. PPPM utilises on the market-based PowerMatcher approach. Both algorithms
apply homomorphic encryption to privately gather aggregated data and exchange commands. Simulations
show that PrivADE+ and PPPM achieve good energy management quality with low communication requirements
and without negative influences on robustness.
In der Agrartechnik steht Landwirten und Lohnunternehmern eine steigende Anzahl digitaler Dienste zur Verfügung. Eine Modellierung, Ausführung und Steuerung von kooperativen Agrarprozessen ist aufgrund der verschiedenen, zueinander inkompatiblen IT-Lösungen nur eingeschränkt möglich. Es fehlt ein einheitlicher Standard zur Beschreibung dieser Prozesse. Der Beitrag stellt die Beschreibung von Agrarprozessen mit der Business Process Model and Notation (BPMN) dar. Domänenexperten (z.B. Landwirte, Lohnunternehmer, digitale Dienstanbieter) können kooperative Prozessabläufe plattformübergreifend gestalten, ohne dabei Prozessinterna mit anderen Akteuren teilen zu müssen. Als Brücke zwischen der kooperativen Prozessebene und der ausführenden Maschinenebene wird im Beitrag Message Queue Telemetry Transport (MQTT) eingesetzt: Mittels MQTT können Anweisungen und Informationen (z.B. Arbeitsaufträge, Statusdaten) zwischen beiden Ebenen in Echtzeit vermittelt und verarbeitet werden.
Die Unterstützung des Maschinenführers auf der Landmaschine durch digitale Dienste nimmt immer stärker zu. Die Darstellungsmöglichkeiten sind jedoch auf die Größe der eingesetzten Terminals beschränkt. Um Sichteinschränkungen aus der Kabine durch zusätzliche Terminals zu vermeiden, ist der Einsatz von Augmented Reality sinnvoll. Hier lassen sich die vorhandenen Informationen statisch oder dynamisch in das Sichtfeld des Landwirts einblenden. Doch erst durch die in diesen Beitrag gezeigte Overlay Darstellungsebene mit integrierten Informationen lässt sich das Potenzial der Augmented Reality vollständig nutzen.
Die Ernährung ist für etwa 30 % des weltweiten Verbrauchs an natürlichen Ressourcen verantwortlich. Um die negativen Auswirkungen des Ernährungssektors auf die Umwelt und die Gesellschaft zu begrenzen, ist der Verbrauch und die Verarbeitung von Lebensmitteln mit vermeintlich geringen negativen Auswirkungen ein wichtiges Thema bei den Bemühungen um eine nachhaltige Entwicklung. In den Großküchen sind klar definierte Indikatoren zur Bewertung der Auswirkungen von Geschäftsaktivitäten erforderlich, um dieses Ziel zu erreichen. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Rahmen des NAHGAST-Projekts liefern Grundlagen, die bei diesen Bemühungen eine wichtige Hilfe sein können. Es wurden zwei Versionen eines Bewertungsinstruments mit Indikatoren unterschiedlicher Komplexität (NAHGAST Meal-Basic und NAHGAST Meal-Pro) entwickelt, die von Küchenfachleuten verwendet werden können, um die Nachhaltigkeitsleistung ihrer Produkte - der angebotenen Mahlzeit - zu bestimmen. Eine sachkundige Auswahl von Indikatoren und eine Diskussion darüber, auf welche Prozesse und Auswirkungen sich dieser Indikator im weiteren Kontext bezieht, sind von wesentlicher Bedeutung und werden in diesem Papier erörtert. Darüber hinaus wurden bei der Auswahl der Indikatoren für den Zweck unserer Forschung bestimmte Kriterien gleichzeitig berücksichtigt: (1) Kommunizierbarkeit - Welche Informationen ein Indikator vermitteln kann und wie verständlich diese Informationen für verschiedene Akteure sind; (2) Machbarkeit und Datenverfügbarkeit: Gibt es genügend Daten für einen Indikator und ist es für die Unternehmen realistisch, diesen Indikator in ihre tägliche Arbeitspraxis zu integrieren? (3) Wissenschaftliche Relevanz: Ist der Indikator für die Nachhaltigkeitsbemühungen in größerem Maßstab und für entsprechende Diskussionen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft relevant? Die Erkenntnisse aus diesen Überlegungen sind wertvoll für zukünftige Entwicklungen in der Nachhaltigkeitsbewertung in der Außer-Haus-Gastronomie. Das Instrument wurde zur Bewertung einer Reihe von Gerichten verwendet und die Ergebnisse werden als aussagekräftig erachtet. Allerdings dürfen Bewertungen jedoch nicht als genaue Messung, sondern nur als Annäherung an die Nachhaltigkeit von Speisen verstanden werden. Auf der Ebene der einzelnen Indikatoren ermöglichen sie eine detaillierte Analyse und gezielte Optimierung von Rezepten, während die aggregierten Ergebnisse in Form von Etiketten gut an die Kunden kommuniziert werden können. Defizite und Herausforderungen, wie sie in der Anwendungsphase des Projekts festgestellt wurden, zeigen jedoch Forschungslücken im weiteren Kontext auf. Abschließend werden weitere Schritte für eine Integration des Tools in Unternehmensprozesse und verbleibende Anpassungsmöglichkeiten für Unternehmen diskutiert.
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.
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.