Geoinformatiker der Hochschule Harz sind Partner im Projekt StaPrax-Regio
Effektiv und umweltfreundlich zu düngen – das ist weltweit eine der großen Herausforderungen in der Landwirtschaft. Forschende der Hochschule Harz arbeiten daran mit Hilfe der Digitalisierung inklusive eines wichtigen Mittels: Geo-Daten.
Für reiche Erträge sorgte in der Landwirtschaft über Jahrzehnte der Einsatz von stickstoffhaltigem Dünger. Die Nachteile dieses Erfolgsfaktors sind inzwischen spürbar: Die von den Pflanzen nicht aufgenommenen Nährstoffe können zu Belastungen von Oberflächen- und Grundwasser führen. Mehr noch: Sie treten als klimaschädliche Emissionen wieder aus. Zudem steigen die Kosten für den sogenannten Kunstdünger seit Jahren, weil seine Herstellung energieintensiv ist.
Nicht mehr, sondern gezielter düngen, muss deshalb die Devise zukünftig lauten. Aus diesem Grund gibt es seit Januar 2021 das Projekt StaPrax-Regio, an dem auch Prof. Dr. Hardy Pundt vom Fachbereich Automatisierung und Informatik der Hochschule Harz beteiligt ist. Sein Spezialgebiet sind Geoinformationen, also digitale Informationen mit Bezug zur Erdoberfläche. Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft arbeitet er mit verschiedenen Partnern an der „Optimierung durch Regionalisierung auf Basis meteorologisch-edaphischer Parameter“, wie es in der offiziellen Projektbeschreibung heißt.
Das bedeutet konkret: Die Projektpartner aus der Landwirtschaft bauen auf mehr als 60 Testflächen mit unterschiedlicher Bodenqualität bestimmte Kulturarten wie Winterroggen, Raps oder Weizen an. Ein Unternehmenspartner aus der Düngeindustrie stellt verschiedene Stickstoffdünger zur Verfügung. Gleichzeitig werden Daten erfasst: zu Klima und Wetter, wie Temperaturen und Regenmengen, sowie zum entscheidenden Aspekt: wieviel Stickstoff die Pflanzen aufnehmen.
„Und dann kommen wir ins Spiel“, erklärt Prof. Dr. Hardy Pundt, der damit sich und seine wissenschaftliche Mitarbeiterin meint. „Wir kombinieren die Daten, um dabei zu helfen herauszufinden, welche Mengen Stickstoff die Pflanzen aufnehmen und welche Rolle Boden- und Wetterparameter dabei spielen.“ Dafür stehen an der Hochschule Harz zwei unterschiedliche Auswertungssysteme, Geoinformationssysteme, zur Verfügung, die speziell für raumbezogene Datenanalysen und kartografische Visualisierungen entwickelt wurden. Denn letztlich ist das Ziel des Projekts, dass der Landwirt im Traktor eine digitale Karte seines Ackerschlages hat und weiß, wie er den Dünger ausbringen sollte.
„Diese Frage kann man nicht pauschal beantworten, sie hängt von den Bodenspezifika und der Wetterlage ab. Boden-, Wetter- und Düngeparameter werden integriert, um letztlich zu entscheiden, in welchen Abschnitten viel, wenig oder gar nicht gedüngt und gegebenenfalls welcher Dünger eingesetzt werden soll“, so der Spezialist. Bis Landwirten eine solche Software zur Verfügung steht, ist allerdings noch einiges zu tun. Die Daten von den Testflächen werden den Geoinformatiker:innen der Hochschule Harz inzwischen geliefert. In diesem, zweiten Projektjahr arbeiten sie zusammen mit den Projektpartnern an ersten Entscheidungsbäumen, die zu Empfehlungen führen sollen.
StaPrax-Regio ist nicht das einzige Forschungsprojekt zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft, in das Prof. Dr. Hardy Pundt seine Expertise aktuell einbringt. Seit 2020 leitet er den internationalen Verbund Fostering Agriculture Rural Development and Land Management (FARM) mit Hochschul-Partnern aus Europa. Dabei geht es ebenfalls um digitale Systeme, die Landwirte bei ihren Entscheidungen unterstützen sollen. Wie kommt dieser Forschungsfokus zustande? „Dass wir hier als wissenschaftlicher Partner auftreten, ist in gewisser Weise aus früheren Forschungsarbeiten gewachsen“, sagt Pundt und verweist auf verschiedene Projekte mit dem Landkreis Mansfeld-Südharz.
Hier ging es speziell um die Nutzung von Geoinformationen, um Fragen der Anpassung an den Klimawandel zu beantworten. Und so sei auch der Kontakt zu StaPrax-Regio über einen inzwischen langjährigen Projektpartner entstanden: den Deutschen Wetterdienst. Er gehört neben den Stickstoffwerken Piesteritz bei Leipzig (Projektleitung), dem Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie des Landes Sachsen und der Hochschule Harz ebenfalls zum Projektverbund.
Mehr über das Projekt, Forschung und Lehre von Prof. Dr. Hardy Pundt an der Hochschule Harz ist auf seiner persönlichen Seite nachzulesen: https://www.hs-harz.de/hpundt/zur-person
Wer (auch) zum Thema Geoinformationen studieren will, kann sich auf den Seiten des Fachbereichs Automatisierung und Informatik über entsprechende Studiengänge der Hochschule Harz informieren: https://www.hs-harz.de/studium/fb-automatisierung-und-informatik
