Das Projekt “SMART Agroforst” verfolgt das Ziel, mittels digitaler Instrumente den Mehrwert agroforstlicher Systeme (AFS) auf betrieblicher und landschaftlicher Ebene in Süd-Sachsen-Anhalt zur Wirkung zu bringen. Eine Stärkung agroforstlicher Systeme und deren Wertschöpfungsketten in der Region fördert eine nachhaltige sowie klimaresiliente Landbewirtschaftung und bildet eine wirtschaftlich bedeutsame Basis für die Produktion biobasierter Rohstoffe, etwa für die chemische Industrie in Mitteldeutschland. Mit innovativer Forschung zur Digitalisierung und Bioökonomie mit einem Schwerpunkt auf Lignozelluloseströmen möchte das vorgeschlagene Projekt wesentliche Problemfelder für den notwendigen Strukturwandel adressieren.
Projektleitung:
Team:
- Dr. Mike Teucher
Teilprojektpartner:
- MLU Halle Nachhaltige Landschaftsentwicklung
- MLU Halle Informatik
- Nordwestdeutsche forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA)
- Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. (GMBU)
- Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) Kompetenzzentrum Landwirtschaft
- GISA GmbH
- UPM Biochemical GmbH Leuna
- Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Bereich Bioenergiesysteme
- Fraunhofer Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) Gruppe Nachhaltige Werkstoffe und Prozesse
Hintergrund und Ziele:
Als Teil des mitteldeutschen Trockengebiets gehört Süd-Sachsen-Anhalt zu den niederschlagsärmsten Gebieten Deutschlands mit einer besonders für die Grundwasserneubildung ungünstigen klimatischen Wasserbilanz. Die prognostizierten Klimaänderungen lassen das Risiko für Trockenstress und Starkregenereignisse in der von Ackerbau gekennzeichneten Region gleichermaßen zunehmen. Agroforstwirtschaft stellt hier ein alternatives Landnutzungssystem dar, dessen ökologische Vorteilswirkungen den Auswirkungen des Klimawandels entgegentreten können. Hier sind insbesondere der Verdunstungs- und Erosionsschutz, die Kohlenstoffanreicherung im Boden sowie die Bereitstellung vielfältiger Habitate zu nennen. Nicht ausschließlich an vulnerablen Standorten können diese durch Agroforst gestärkten Ökosystemleistungen auch ökonomische Vorteile wie höhere Durchschnittserträge oder geringere Ertragsschwankungen in der ackerbaulichen Nutzung mit sich bringen.
Moderne Agroforstsysteme (AFS) spielen derzeit in der von hochwertigen Ackerbaustandorten dominierten Region eine untergeordnete Rolle. Beispielsweise werden in Sachsen-Anhalt derzeit ca. 260 ha Kurzumtriebsplantagen (KUP, viel Pappel und Weide) mit einem Jahresholzertrag gehölzart- und standortabhängig von geschätzt 7-15 t/ha bewirtschaftet.
Teilziele:
- Entwicklung eines digitalen Gehölz- und Flächenkatasters durch innovative Geofernerkundungsmethoden zur Abschätzung von Aufkommenspotentialen und ökologischen Vorteilswirkungen
- Entwicklung einer Produkt- und Prozessdatenbank für Verwertungspfade lignozellulose-haltiger Rohstoffe aus AFS
- Entwicklung von Entscheidungsunterstützungswerkzeugen für verschiedene Akteure in AFS-basierten Wertschöpfungsnetzwerken (z.B. standortbezogene Gehölzwahl, Kapazitätsplanung)
- Aufbau einer Informationsplattform “SMART Agroforst” als zentrales Koordinationsinstrument für alle Akteure AFS-basierter Wertschöpfungsnetzwerke
- Nutzung digitaler Werkzeuge und Vernetzung der Akteure entlang der Wertschöpfungskette zur Entwicklung und Stärkung kooperativer Bewirtschaftungskonzepte
Methodischer Ansatz:
Das Vorhaben gliedert sich in drei weitgehend aufeinander aufbauende Projektbereiche, die aus miteinander verzahnten Arbeitspaketen bestehen.
Mit Blick auf Realisierungsmöglichkeiten von industriell relevanten Stoffströmen aus Agroforstsystemen (AFS) adressiert SMART Agroforst zu Beginn umfangreiche Potenzialanalysen zur agroforstlichen Produktion in Süd-Sachsen-Anhalt und der stofflich-chemischen Verwertung sowie einer Ergebnisdokumentation in Datenbanken. Der zweite Bereich zielt auf die Entwicklung von Lösungen zur Realisierung der Erzeugung von industriellen Stoffströmen durch Agroforstsysteme (AFS) auf der Landschaftsebene ab. Die Datenbanken zu Produktion und Verwertung sowie die entwickelten Planungstools bilden die Basis für eine multiperspektivische Ermittlung von Implementierungspotenzialen für Agroforstsysteme (AFS), der Bewertung ihrer ökologischen und ökonomischen Vorteilswirkungen, sowie eine Konkretisierung von Umsetzungspfaden (z.B. Kooperative Ansätze) in der Agrarlandschaft Süd-Sachsen-Anhalt.
Erwartete Ergebnisse:
SMART Agroforst zielt auf eine umfassende Potenzialanalyse. Eine Verknüpfung der dabei entwickelten Verfahren etwa zur Datenerfassung und Optimierung sowie die zusammengestellte breite Wissensbasis werden nicht zuletzt durch das zu entwickelnde Informationssystem SMART Agroforst prototypisch für Teilräume bzw. Akteursgruppen integriert. Das legt die Basis für ein multiperspektivisches System für verschiedene Akteure im Bereich AFS-basierter Wertschöpfungsnetzwerke und neben den wirtschaftlichen Erfolgsaussichten auch erstmals eine gemeinsame Plattform für Planungs- und Monitoringvorhaben für Behörden/Ämter, Flächeneigentümer und Verwerter von AFS. Dadurch haben alle beteiligten Akteure einen gemeinsamen Blick auf AFS in Süd-Sachsen-Anhalt und eine gemeinsame Daten- und Informationsbasis. Dies baut Kommunikations- und Verständnisbarrieren ab und bietet großes Potenzial einer synergetischen Nutzung im Anbau, Management von AFS mit einer Erhöhung von AFS in der Regionen und damit einhergehenden positiven Wirkungen zur Erhöhung der Klimaresilienz der Region. Um hier von einem Prototyp auf die Gesamtregion ausrollen, werden in dieser Projektphase Hemmnisse, Chancen und Risiken ermittelt sowie politische Fördermöglichkeiten identifiziert und kommuniziert. Gleichsam liefern die Ergebnisse der räumlichen und stofflich-chemischen Analyse die Potenziale für eine tatsächliche industrielle Verwertung von Holzaufkommen in Süd-Sachsen-Anhalt. Dieses Konglomerat bietet bei entsprechendem Erfolg in Kooperation mit den Entscheidungsträgern des Landes Sachsen-Anhalt die Grundlage für eine vor dem Hintergrund des Förderziels Strukturwandel relevante echte Überführung in die Praxis.