Wer wir sind
DaVaSus [1] ist eines der vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Experimentierfelder, die als Zukunftsbetriebe und Zukunftsregionen die Digitalisierung in der Landwirtschaft erforschen. Hierzu gehören auch zukunftssorientierte Betriebe und Regionen aus vor- oder nachgelagerten Wertschöpfungsketten. Im Kern soll der Nutzen der Digitalisierung für die heimische Landwirtschaft erforscht werden, damit Betriebe produktiver und wettbewerbsfähiger werden und gleichzeitig Nachhaltigkeit, Tierwohl, Umwelt-, Natur- und Klimaschutz fördern und verbessern. DaVaSus wird als Verbundprojekt der Finck Stiftung, dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB), dem Julius-Kühn-Institut (JKI) und dem Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) durchgeführt und läuft vom 10.02.2023 bis zum 31.12.2025.
[1] Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen der Bekanntmachung über die Förderung der Einrichtung von Experimentierfeldern als Zukunftsbetriebe und Zukunftsregionen der Digitalisierung in der Landwirtschaft sowie in vor- und nachgelagerten Wertschöpfungsketten mit dem Förderkennzeichen 28DE204A21.
Projektziele
Das Projekt DaVaSus zielt darauf ab:
- regenerative und multifunktionale Bewirtschaftungsmaßnahmen zu testen,
- deren Effekte möglichst digital und automatisiert zu messen und
- Trade-Offs zwischen Nachhaltigkeits- und wirtschaftlichen Indikatoren abzubilden.
Testflächen
Klicken Sie auf die einzelnen Flächen, um Details zur Bewirtschaftung zu erfahren.
Referenzfläche
Auf unserer Referenzfläche wird klassischer Ökoackerbau betrieben, um den Einfluss der jeweiligen Landnutzungsformen besser zu verstehen sowie wissenschaftlich und ökonomisch festzuhalten.
Agroforst
Durch die Pflanzung von Gehölzstreifen sollen auf den landwirtschaftlichen Flächen Agrarökosysteme entstehen, die sich am natürlichen Vorkommen von Bäumen und Sträuchern in der Landschaft orientieren. Die Agroforstsysteme sind nach dem Prinzip der syntropischen Landwirtschaft angelegt und in den Ackerbau integriert.
Agroforst
Durch die Pflanzung von Gehölzstreifen sollen auf den landwirtschaftlichen Flächen Agrarökosysteme entstehen, die sich am natürlichen Vorkommen von Bäumen und Sträuchern in der Landschaft orientieren. Die Agroforstsysteme sind nach dem Prinzip der syntropischen Landwirtschaft angelegt und in den Ackerbau integriert.
Multifunktionaler regenerativer Ökoackerbau
Auf den untersuchten Ackerflächen wird eine ökologische Anbauweise umgesetzt gepaart mit zusätzlichen Maßnahmen zur Förderung von Humusaufbau. Dazu zählen der Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten, Blühstreifen, die pfluglose Bearbeitung und die Beweidung durch Rinder.
Mutterkuhhaltung als ganzheitliches Weidemanagement
Über 150 Rinder werden auf den untersuchten Flächen durch ein ganzheitliches Weidemanagement als fester Bestandteil des Ökosystems in die Fruchtfolge des Ackerbaus integriert. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Rinder ganzjährig draußen gehalten werden, möglichst ganzjährig wachsende Gräser und Leguminosen fressen und je nach Jahreszeit bis zu 5-mal täglich in Parzellen mit frischem Aufwuchs weiterbewegt werden.
Multifunktionaler regenerativer Ökoackerbau
Auf den untersuchten Ackerflächen wird eine ökologische Anbauweise umgesetzt gepaart mit zusätzlichen Maßnahmen zur Förderung von Humusaufbau. Dazu zählen der Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten, Blühstreifen, die pfluglose Bearbeitung und die Beweidung durch Rinder.
Hier können Sie mehr über die Bewirtschaftungsweise erfahren:
Ökologische Datenerhebung
Auf den Testflächen werden die Auswirkungen der verschiedenen Bewirtschaftungsformen auf Boden, Wasser, Biodiversität, (Mikro-)Klima und Tierwohl in Feldversuchen gemessen und dabei praxisrelevante Messverfahren und Indikatoren identifiziert.
Wetter
Für eine wissenschaftliche Auswertung aller Messungen müssen die vorherrschenden Wetterbedingungen dokumentiert werden. Dafür werden Wetterstationen eingesetzt, die dauerhaft Parameter wie Temperaturen, Niederschlagsmengen, Sonneneinstrahlung und Wind aufzeichnen. Um die klimatischen Effekte auf allen DaVaSus Testflächen detailliert untersuchen und die teilweise sehr große Mikrovariabilität im Geländeklima genau abbilden zu können, sind auf den Testflächen mehrere Stationen installiert.
Bodentextur
Die Bodentextur gibt Aufschluss über die Speicherfähigkeit für Nährstoffe und Wasser. Gemessen wird diese im Feld mit dem Multisensorsystem Geophilus, bestehend aus einem Gammasensor und rollenden Elektrodensystem zur Erfassung des scheinbaren elektrischen Widerstands in fünf unterschiedlichen Tiefen bis 1,5m. Aus diesen Daten werden in Verbindung mit einigen wenigen Referenzlaboranalysen räumlich hochaufgelöste Bodentexturkarten generiert.
Bodenfeuchte
Die Bodenfeuchte hat großen Einfluss auf die Pflanzenvitalität und damit auf potenzielle Erträge. Diese wird einerseits mit Bodenfeuchtesonden gemessen oder mittels digitaler Reliefanalyse (topographischer Feuchtigkeitsindex), den sensorbasierten Bodentexturkarten und Daten von Handreflexionsspektrometern, die anhand von Laborreferenzanalysen kalibriert werden, modelliert.
Humusgehalt
Ein standortoptimiertes Humusmanagement ist zentraler Bestandteil einer nährstoff- und ressourceneffizienten Landwirtschaft, die die Bodenfruchtbarkeit langfristig sichert und umwelt- sowie klimabelastende Stoffausträge minimiert. Der Humusgehalt wird über Drohnen- und Satellitenbilder bzw. Hand-Reflexionsspektrometer modelliert. Um die benötigten Kalibrationsmodelle zu erstellen, werden im Labor Humusgehalte von Referenzproben gemessen.
Erosionsgefährdungspotenzial
Anhand frei verfügbarer hochauflösender digitaler Geländemodelle kann die Wasserbewegung auf der Erdoberfläche modelliert und die reliefbedingte Erosionsanfälligkeit abgeschätzt werden. Zusammen mit einer Kartierung von Erosionsformen im Gelände kann so das Erosionsgefährdungspotential dargestellt werden. Dadurch erhält man eine Grundlage für gezielte Managementmaßnahmen zur Erosionsminderung, zur Reduktion von Stoffausträgen und damit für den Gewässerschutz.
Bodenmikroorganismen
Gemeinschaften von Bodenmikroorganismen werden mittels molekularbiologischer Methoden erfasst. Nach der Extraktion von mikrobieller DNA aus Bodenproben wird die Menge an Bakterien und Pilzen in den Extraktionen mittels real-time PCR (Polymerase-Kettenreaktion in Echtzeit) bestimmt.
Regenwürmer
Regenwurmgemeinschaften werden mittels chemischer Extraktion im Feld aus dem Boden ausgetrieben. Regenwürmer, die nicht morphologisch identifiziert werden können, werden mittels hochauflösender Schmelzkurven-Analysen durch real-time PCR in Echtzeit bestimmt.
Fluginsekten
Mithilfe von drei Infrarotsensoren werden innerhalb der Projektlaufzeit verschiedene Bewirtschaftungsformen hinsichtlich der Fluginsekten-Biodiversität untersucht. Diese zeichnen nahezu in Echt-Zeit die Aktivität der gesamten Fluginsektenfauna auf und können einzelne Insektenarten entschlüsseln. Durch machine learning werden die Sensoren darauf trainiert, weitere Arten auf Grundlage der Flügelschlagfrequenz, Körpergröße und anderer einzigartiger Merkmale zu identifizieren.
Bodentreibhausgase
Die Bodentreibhausgasflüsse von Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) werden im Feld mit einem Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR) gemessen. Der FTIR Sensor ermöglicht eine präzise und parallele Messung von CO2, CH4 und N2O in Echtzeit.
Organischer Kohlenstoff
Der Gehalt des organischen Kohlenstoffs im Boden wird mittels Verbrennung und anschließender Wärmeleitfähigkeitsdetektion bestimmt. Neben dem prozentualen Anteil des organischen Kohlenstoffs im Boden, soll über die Bestimmung der Bodendichte die Menge des organischen Kohlenstoffs pro Flächeneinheit (Kohlenstoffvorrat) errechnet werden.
Gesundheitsmonitoring
Unser Ziel im DaVaSus Projekt besteht darin, das Tierwohl und die Gesundheit von Mastrindern in einem ganzjährigen Weidehaltungssystem zu erfassen. Dafür werden moderne Sensoren und Überwachungssysteme verwendet, um physiologische und ethologische Parameter bei individuellen Tieren in Verbindung mit Managementpraktiken und Umgebungsbedingungen zu analysieren. Zudem werden die Tiere durch die kontinuierlichen Messungen nicht beeinträchtigt.
Weidebonituren
Für eine wissenschaftliche Validierung im Rahmen des automatisierten Tiermonitorings in der Weidehaltung ist die Bewertung der Produktivität und Qualität des Bewuchses erforderlich. Dazu wird Bewuchsbonitierung mittels Trockenmassesubstanzmessung und Biomasseschätzung mittels Multispektralsensorik parallel zum Tiermonitoring durchgeführt, ergänzt durch eine Analyse der Inhaltstoffe. Zudem ist es notwendig, den Einfluss des umgebenden Klimas zu berücksichtigen, um ein optimales Verständnis des Tierverhaltens und des Weidemanagements zu erlangen.
Ökonomische Datenauswertung
Neben der klassisch-ökonomischen Bewertung stellt die Inwertsetzung von Ökosystemleistungen einen wesentlichen Fokusbereich des Projekts dar, um Landwirt*innen ganzheitliche Ergebnisse zu ihrer Bewirtschaftungsweise zur Verfügung stellen zu können.
Ökonomische Kennzahlen
Mithilfe digitaler Tools werden die landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen genau dokumentiert, Arbeitszeiten erfasst und zusammen mit relevanten Kenngrößen der Finanzbuchhaltung möglichst automatisiert in die Datenbank überführt. So wird eine Datengrundlage für die ökonomische Bewertung erstellt.
Gesamtbetriebskalkulation
Das KTBL erstellt auf Basis von Planungsdaten, sowie den Daten der Test- und Referenzflächen eine Gesamtbetriebskalkulation. Ziel der Gesamtbetriebskalkulation ist es, Betriebe ökonomisch abzubilden und vergleichen zu können.
Leistungs-Kosten-Rechnung
Die Leistungs-Kosten-Rechnung betrachtet im Gegensatz zur Gesamtbetriebskalkulation nicht den Gesamtbetrieb, sondern nur einzelne Produktionsverfahren. Für ausgewählte Produktionsverfahren werden Kenngrößen wie die direkt- und arbeitserledigungskostenfreie oder die einzelkostenfreie Leistung ermittelt.
Arbeitszeitbedarfsermittlung
Für Arbeitsverfahren, für die das KTBL nur wenige oder keine Planungsdaten besitzt, wird eine Arbeitszeiterfassung durchgeführt, um die Kosten der Arbeitsgänge des Zukunftsbetriebs zuverlässig bestimmen zu können. Die Arbeitszeitermittlung wird insbesondere die Mutterkuhhaltung und die Agroforstsysteme betreffen.
Mit der Regionalwert-Leistungsrechnung bewertet und monetarisiert die Regionalwert Leistungen GmbH anhand von ca. 300 Kennzahlen die Nachhaltigkeitsleistungen landwirtschaftlicher Betriebe. Das kann zum Beispiel der Aufwand für eine vielgliedrigen Fruchtfolge sein, die sich positiv auf die Bodengesundheit auswirkt, aber nicht explizit vom Markt vergütet wird.
Die sustainable AG führt ebenfalls eine monetäre Bewertung von Ökosystemdienstleistungen anhand des Ansatzes von True Cost Accounting (TCA). Hierbei werden sinnvolle Parameter in eine Beziehung zu ihrem monetären Wert gesetzt und ermöglichen dadurch eine Bewertung der Wirkung einzelner Parameter (z.B. Humusgehaltes des Bodens, Emission von Lachgas, etc.).
Im Projekt sollen die Nachhaltigkeitsleistungen des Versuchsbetriebes mit beiden Ansätzen erfasst, monetarisiert und mit den ökologischen Messungen der Projektpartnern abgeglichen werden.
Digitales Entscheidungstool
Alle Daten fließen in ein Entscheidungstool, welches das ökologisch-ökonomische Betriebsergebnis für verschiedene Bewirtschaftungsformen in einem Dashboard zeigt. So entwickeln wir einen Prototyp für die digitale & automatische Datenvernetzung und -auswertung.
