Forschen • Ausbilden • Vernetzen
Für eine nachhaltige Bioökonomie

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Für eine nachhaltige Bioökonomie
Foto: Fotolia

Fokusthemenfeld „Smartes Management der Pflanzenproduktion“

Bei der Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie nehmen Pflanzen eine Schlüsselstellung ein. Sie müssen die Grundlage für die gesunde Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung liefern und werden darüber hinaus zukünftig als nachwachsende Rohstoffbasis benötigt, um fossile Rohstoffe wie zum Beispiel Erdöl zu ersetzen. Die global für die Landwirtschaft verfügbaren Flächen lassen sich jedoch nicht mehr nennenswert ausweiten. Die Steigerung der pflanzlichen Biomasseproduktion muss auf gleichbleibender Fläche und mit möglichst geringen Umweltbelastungen realisiert werden.

Deshalb werden intelligente  Lösungsansätze gebraucht, um den Ertrag von Nutzpflanzen zu steigern und dabei die Umwelt zu schonen. Das umfasst die effiziente und sparsame Nutzung von Wasser, Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln, den Schutz der Böden, das Schließen von Nährstoffkreisläufen und die Entwicklung neuer Konzepte für den Pflanzenschutz. Gleichzeitig müssen Nachernteverluste wie das Verrotten von Lebensmitteln erheblich verringert und Pflanzen durch Züchtung an die sich verändernden Klima- und Umweltbedingungen angepasst werden.

In den letzten 15 Jahren wurden mit den Methoden der modernen Pflanzenzüchtung vielfach Pflanzen gezüchtet, die beispielsweise Wasser und Nährstoffe effizienter nutzen können oder resistent gegen Krankheitserreger sind. Die Präzisionslandwirtschaft nutzt Sensoren, um innerhalb einer Ackerfläche genau an den aktuellen Bedarf angepasste Mengen von Dünger, Pflanzenschutzmitteln und Wasser zu verteilen. Bodenwissenschaftler untersuchen, wie die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Boden das Pflanzenwachstum beeinflusst, und entwickeln gemeinsam mit Landwirten neue bodenschonende Anbaukonzepte. Durch die Entwicklung und Kombination von unterschiedlichen Anbausystemen und Technologien zur zum Beispiel gleichzeitigen Produktion von Energie und Pflanzen auf einer Fläche (Agrophotovoltaik) können Flächenbedarf und Nutzungskonkurrenzen minimiert werden. Die Kombination der verschiedenen Ansätze und Expertisen ist der Schlüssel für eine leistungsfähige und umweltfreundliche Pflanzenproduktion.

Projektbeispiele

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greenRelease - GreenRelease for Plant Health
Januar 2018 - Juni 2021

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C4-PSH - C4 Plant Selective Herbicides: A New Approach to Combat C4 Weeds in Arable Crops
Januar 2014 - Dezember 2015

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Algalfertilizer - Algae delivering waste phosphorus to soil and crops
November 2015 - Oktober 2017

Foto: iStock

PrimACs - Priming-Active Compounds for Plant Protection
November 2015 - Oktober 2017

Foto: iStock

P-ENG - Efficient phosphate recovery from agro waste streams by enzyme, strain and process engineering
Januar 2015 - Dezember 2016

C4-PSH
01/14 – 12/15

 

 

C4 Plant Selective Herbicides: A New Approach to Combat C4 Weeds in Arable Crops

 

 

Biochemische Pflanzenphysiologie,
Pharmazeutische und Medizinische Chemie (HHU)
Systemische Mikrobiologie, Pflanzenwissenschaften (FZJ)

 

OrCaCel
07/14 – 09/16

 

 

OrganoCat plant & pulping combinations for the full valorization of lignocellulose from perennial plants from marginal land

 

 

Botanik und Molekulare Genetik, Technische und Petrolchemie (RWTH)
Pflanzenwissenschaften (FZJ)

 

EtMeD
08/14 – 07/15

 

 

Development of an ethylene measuring device for ethylene receptor characterization of plants

 

 

Bioverfahrenstechnik (RWTH)
Biochemische Pflanzenphysiologie (HHU)

 

MisQual
11/14 – 12/15

 

 

Genotype and environment as driving factors for quality of lignocelluloses from Miscanthus as raw material for industry

 

 

Nachwachsende Rohstoffe (U Bonn)
Mikrobielle Genetik, Botanik und Molekulare Genetik (RWTH)

 

GreenGel
11/14 – 12/15

 

 

Bifunctional Nanogel-based Fertilizers for Controlled Nutrition of Plants

 

 

Biotechnologie, Funktionale und Interaktive Polymere (RWTH)
Pflanzenernährung (U Bonn)

 

LIPANO
01/15 – 12/15

 

 

Glucosinolate break-down products as modifiers of soil fungal lipids, protein profiles and allelopathy: Impacts on nodulation, mycorrhiza and growth of Fabaceae

 

 

Biotechnologie der Pflanzen (U Bonn)
Molekulare Enzymtechnologie (HHU)

 

P-ENG
01/15 – 12/16

 

 

Efficient phosphate recovery from agro waste streams by enzyme, strain and process engineering

 

 

Mikrobiologie, Biotechnologie (RWTH)
Systembiotechnologie (FZJ)
Technologie- und Innovationsmanagement (U Bonn)

 

NovoSurf
04/15 – 03/16

 

 

Identification of novel natural microbial surfactants

 

 

Molekulare Phytomedizin (U Bonn)
Mikrobiologie (RWTH)

 

BiFuProts
04/15 – 06/17

 

 

Bifunctional proteins for plant protection

 

 

Biotechnologie, Pflanzenphysiologie (RWTH)
Biochemie I (HHU)
Gartenbauwissenschaften (U Bonn)

 

PhytaPhoS
04/15 – 03/18

 

 

Optimizing the Phosphorus Cycle in the Sugar Beet Production Process by Phytase Supplement

 

 

Biotechnologie (RWTH)
Pflanzenwissenschaften (FZJ)

 

RIPE
10/15 – 12/17

 

 

Ripening delay of climacteric fruits by peptides

 

 

Biochemische Pflanzenphysiologie, Pharmazeutische und
Medizinische Chemie (HHU)
Biotechnologie, Funktionale und interaktive Polymere (RWTH)
Gartenbauwissenschaften (U Bonn)

 

AlgalFertilizer
11/15 – 10/17

 

 

Algae delivering waste phosphorus to soil
and crops

 

 

Quantitative und Theoretische Biologie, Biochemie der Pflanzen (HHU)
Pflanzenwissenschaften, Agrosphäre (FZJ)
Bodenwissenschaften (U Bonn)

 

PrimACs
11/15 – 10/17

 

 

Priming-Active Compounds for Plant Protection

 

 

Pflanzenphysiologie, Bioverfahrenstechnik (RWTH)
Bioorganische Chemie (HHU)

 

InducTomE
11/15 – 12/17

 

 

Induction of secondary metabolites in tomato by-products for extraction and economic evaluation of the model process

 

 

Botanik und Molekulare Genetik,
Fluidverfahrenstechnik (RWTH)
Pflanzenwissenschaften (FZJ)
Gartenbauwissenschaften, Technologie- und Innovations­-
management (U Bonn)

 

SPREAD
11/15 – 10/18

 

 

Silphium Perfoliatum – Resource Evaluation And Development

 

 

Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen (HHU)
Nachwachsende Rohstoffe (U Bonn)
Enzymprozesstechnik (RWTH)

 

PlaMint
11/15 – 10/18

 

 

Investigate plant-microbe interactions to improve plant health and productivity

 

 

Chemical Signalling (U Bonn)
Mikrobiologie (HHU)
Pflanzenphysiologie, Botanik und Molekulare Genetik (RWTH)
Pflanzenwissenschaften (FZJ)

 

AP3
04/17 – 12/20

 

 

Advanced Pulping for Perennial Plants: A holistic and sustainable integrated lignocellulose biorefinery concept

 

 

Pflanzenwissenschaften (FZJ)
Botanik und Molekulare Genetik, Technische und Petrolchemie,
Fluidverfahrenstechnik, Systemverfahrenstechnik (RWTH)
Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen,
Pflanzliche Zellbiologie und Biotechnologie (HHU)
Technologie- und Innovationsmanagement (U Bonn)

 

greenRelease
01/18 – 06/21

 

 

GreenRelease for Plant Health

 

 

Biotechnologie, Pflanzenphysiologie, Funktionale
und interaktive Polymere (RWTH)
Technologie- und Innovationsmanagement, Gartenbauwissenschaften, Molekularbiologie der Rhizosphäre (U Bonn)
Biochemische Pflanzen­physiologie, Pharmazeutische und
Medizinische Chemie (HHU)
Pflanzenwissenschaften (FZJ)

 

QuantiP
11/18 – 12/19

 

 

P-quantification in vivo and in vitro by Raman spectroscopy and NMR

 

 

Biotechnologie (RWTH)
Pflanzenwissenschaften, Analytik (FZJ)

 

iBiomass
11/18 – 12/19

 

 

Improve maize biomass for processing applying OrganoCat technology

 

 

Mikrobiologie, Pflanzliche Zellbiologie und Biotechnologie (HHU)
Technische und Petrolchemie (RWTH)

 

PepUse
09/19 – 02/21

 

 

Peptide adhesion promoters for user centered plant health applications

 

 

Biotechnologie (RWTH)
Physikalische Biologie (HHU)
Technologie- und Innovationsmanagement (U Bonn)

 

TaiLead
08/20 – 10/21

 

 

Lead verification of tailored prodiginine derivatives

 

Molekulare Enzymtechnologie (HHU)
Bioorganische Chemie (HHU)
Molekulare Phytomedizin (U Bonn)