Vom Feuer zum Wasser gekommen ist die Umwelthistorikerin Dr. Katrin
Kleemann. Nachdem sie die Einflüsse auf die nördliche Hemisphäre nach dem
Ausbruch des isländischen Laki-Vulkans im 18. Jahrhundert erforschte,
dreht sich in ihrem aktuellen Projekt für das Deutsche Schifffahrtsmuseum
(DSM) / Leibniz-Institut für Maritime Geschichte alles um das Meer:
Kleemann rollt zum ersten Mal die Historie der Deutschen Seewarte auf.

Ein hektisch blinkendes Mobiltelefon randvoll mit Nachrichten weckte
Katrin Kleemann am 15. Januar 2022: Ein Unterwasservulkan vor Tonga war
ausgebrochen, spuckte Aschewolken in den Himmel, ließ Tsunami-Wellen über
die Inselgruppe rollen und schickte eine Druckwelle um den Erdball, die
auf elektronischen Barometern weltweit messbar war. Für die
Umwelthistorikerin, die seit August 2021 als wissenschaftliche
Mitarbeiterin am DSM arbeitet, eine große Sache: „Die Schwefelgase, die
während eines Ausbruchs in die Atmosphäre geschleudert werden, können das
Klima beeinflussen. Der Ausbruch der isländischen Laki-Spalte vom 8. Juni
1783 bis 7. Februar 1784 hat in den folgenden Jahren sehr kalte Winter in
Europa nach sich gezogen“, sagt die 33-Jährige, die ihre Promotion über
den Vulkanausbruch in Island und dessen Folgen für die nördliche
Hemisphäre schrieb. Dafür griff sie unter anderem auf die Wettertagebücher
des britischen Naturforschers Gilbert White zurück, der für die Kälte
gegen Ende des 18. Jahrhunderts eine bildliche Sprache fand: Er schrieb
von gefrorenen Nachttöpfen und Thermometern, in denen sich das Quecksilber
bis in die Glaskugel zurückgezogen hatte.

„Die Nachricht vom Vulkanausbruch erreichte Kopenhagen erst drei Monate
später – per Schiff. Das war damals der einzige Weg, Neuigkeiten zu
verbreiten“, sagt die gebürtige Schleswig-Holsteinerin, die in Kiel,
Berlin und München studierte. In ihrem neuen Projekt für das DSM dreht
sich nun alles um das Meer. Die Deutsche Seewarte, die von 1875 bis 1945
in Hamburg ihren Hauptsitz hatte, erfasste Wetterdaten, bereitete sie auf
und verlieh Instrumente zur Messung der maritimen Meteorologie und zur
Erforschung der Ozeane. Über die Historie der Institution, die als
Vorgängerin des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie sowie des
Deutschen Wetterdiensts gilt, ist bisher wenig bekannt. Kleemann
rekonstruiert sie und freut sich, dass sie auf diverse Quellen am DSM
zurückgreifen kann. „Für das Projekt ist das DSM das perfekte Zuhause.“
Die Seewarte nutzte die Logbücher von Schiffen, die aus aller Welt in
Hamburg einfuhren. Auf deren Grundlage erstellte sie Wetterkarten und
Segelanweisungen, die Passagen über die Ozeane um einige Tage verkürzen
konnten und die Schifffahrt sicherer machten. Die Anstalt bereitete
wichtiges Wissen für die Schifffahrt und Ozeanographie auf und war an
Expeditionen beteiligt. „Für mich als Historikerin ist ebenfalls spannend
zu sehen, wie das Institut in Zeiten wie dem Kaiserreich, der Weimarer
Republik und der NS-Zeit arbeitete. Oder: Welche Auswirkungen der Verlust
der deutschen Kolonien hatte, in denen sich ebenfalls Wetterstationen
befanden.“

Vom Gebäude der Seewarte ist in Hamburg nach der Zerstörung im Zweiten
Weltkrieg nichts mehr zu sehen. Spuren der Arbeit tauchen jedoch heute
noch weltweit auf: Der Vater der Seewarte, Polarforscher und Geophysiker
Georg Balthasar von Neumayer, setzte im 19. Jahrhundert Tausende
Flaschenpost-Sendungen aus, um Meeresströmungen zu messen. Längst nicht
alle wurden eingesammelt. „2018 stolperte eine Australiern in der Nähe von
Perth am Strand zufällig über eine. Mal sehen, ob sich noch eine
Falschenpost findet.“ Kleemann will die Geschichte der Deutschen Seewarte
anhand von Exponaten erzählen. Im DSM hat sie schon einige Objekte ins
Auge gefasst, die nützlich sein könnten, wie die beiden Gezeitenrechner.

Sobald wieder ein Vulkan brodelt, schaut die Forscherin natürlich auf ihre
Vulkan-App und sucht Kontakt zu Kollegen – auch, weil sie die bisherige
Männerdomäne nicht sich selbst überlassen möchte: „Ich gehöre zu einer
Gruppe, in der sich internationale Wissenschaftler zu den Vulkanausbrüchen
und den Folgen austauschen. Bisher gibt es nur sehr wenige Historikerinnen
in unserer Gruppe.“

Gehäuselose Lautsprecher werden als Körperschallwandler genannt.
Normalerweise brauchen diese Exciter - wie sie auch genannt werden -
jedoch eine zusätzliche Kühlung. Forscher der Universität Stuttgart haben
einen gehäuselosen Lautsprecher entwickelt, der durch ein neuartiges
Federelement auch ohne Kühlung auskommen kann. Zudem wird die
Materialermüdung im Federelement erheblich verringert.
Die TLB GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung
und Vermarktung der Innovation. TLB ist mit der wirtschaftlichen Umsetzung
dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt und bietet Unternehmen
Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung der Schutzrechte.

Lautsprecher ohne Gehäuse, so genannte Körperschallwandler, werden überall
dort eingesetzt, wo aus Designgründen oder zum Schutz vor Umwelteinflüssen
oder Vandalismus keine sichtbaren Lautsprecher verbaut werden können.
Diese Körperschallwandler oder Exciter werden jedoch meist sehr heiß und
müssen daher zusätzlich gekühlt werden.

Forscher der Universität Stuttgart haben die Bauweise eines solchen
gehäuselosen Lautsprechers verbessert und ein neuartiges Federelement
entwickelt, mit dem der Exciter auch ohne Kühlung auskommen kann.
Üblicherweise wird ein Lautsprecher ohne Lautsprechermembran auf einer
Montageplatte befestigt und eine schwingfähige Masse überträgt die
Schwingungen auf die Platte. Die so angeregte Platte strahlt dann das
Musik- oder Sprachsignal ab. Exciter werden jedoch besonders bei höheren
Leistungen sehr warm. Für einen hohen Wirkungsgrad des
Körperschallwandlers muss die Wärme abgeführt werden, die in der
Induktionsspule entsteht.

Gerd Falk und Benjamin Grisin vom Institut für Flugzeugbau an der
Universität Stuttgart haben ein Federelement für Exciter entwickelt, das
aus endlosfaserverstärkten Kunststoffen (Carbon- oder Glasfaser; z. B.
CFK) besteht, die wärmeleitfähig sind. Bestimmte Endlosfasern haben eine
sehr gute Wärmeleitfähigkeit und durch die Möglichkeit die
Faserorientierung zu steuern, kann auch der Wärmefluss gesteuert werden.
Mit einer geeigneten Faserorientierung kann die Wärme, ohne eine
zusätzliche Kühlung, abgeführt werden.

Mit diesen Endlosfasern wird zudem die Materialermüdung im Federelement um
ein Vielfaches verringert. Die mechanischen Eigenschaften werden durch
Schäftung der Endlosfasern im endlosfaserverstärkten Federelement
verbessert.
Die Erfindung kann den Wirkungsgrad von Körperschallwandlern erheblich
erhöhen, indem die Kühlung und die mechanischen Eigenschaften des
Federelementes verbessert werden. Darüber hinaus wird eine
Gewichtsreduzierung des Exciters erreicht.
Die Erfinder Gerd Falk und Benjamin Grisin haben mit einem Prototyp
bewiesen, dass die veränderte Bauweise des Federelements und die
Verwendung von endlosfaserverstärkten Kunststoffen eine zusätzliche
Schallverstärkung ermöglichen und die Wirkung des Körperschallwandlers
verbessern. Der Prototyp wurde in einem ZIM-Projekt mit der Firma
Mechakustik gebaut und in verschiedenen Anwendungen getestet.
Einsatzbereiche sind beispielsweise in der Luftfahrttechnik,
Automobiltechnik oder in Bereichen der Musikindustrie oder
Veranstaltungstechnik.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (DE, EP anhängig). Die
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart
bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation. TLB ist mit der
wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt
und bietet Unternehmen Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung
der Schutzrechte.

Innovative Lösungen zur Bewirtschaftung wiedervernässter Flächen stehen im
Fokus eines Anfang 2022 gestarteten Projekts, das den
Transformationsprozess der Landnutzung auf nassen Mooren zum Klimaschutz
voranbringen soll. Das ATB wird dabei Lösungen für regionale
Wertschöpfungsketten erarbeiten, u.a. im Bereich von Fasern für
Papierprodukte oder Torfersatzstoffe. Das vom Landesamt für Umwelt (LfU)
koordinierte Vorhaben „Brandenburgs Luchgebiete klimaschonend bewahren -
Initiierung einer moorerhaltenden Stauhaltung und Bewirtschaftung (BluMo)“
ist eines von vier Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz, die das BMUV mit
insgesamt 48 Millionen Euro über einen Zeitraum von zehn Jahren fördert.

Klimaschutz- und Klimaanpassungsprojekte durch Moorbewirtschaftung und
verbesserten Landschaftswasserhaushalt stehen nicht nur auf Brandenburgs
politischer Agenda ganz weit oben. Brandenburg will für seine
Klimaschutzziele 2030 jährlich 700.000 Tonnen CO2-Äquivalente über den
Moorbodenschutz einsparen, u.a. durch die Wiedervernässung von
Niedermooren und den Torfschutz. Brandenburg verfügt über 165.000 ha
Niedermoorflächen. Vorsichtige Berechnungen gehen davon aus, dass allein
für die 750 ha Demonstrationsflächen im Projekt ‚BluMo‘ bei der Anhebung
des mittleren Jahreswasserspiegels um 30 cm die Klimawirkung bei 3.249 t
CO2-Äq. pro Jahr läge, für die Einzugsgebiete bei mindestens 11.250 t
CO2-Äq. pro Jahr.

Auf den bis dahin landwirtschaftlich genutzten Flächen werden dann jedoch
andere Pflanzenarten wie Schilf, Seggen, Rohrglanzgras oder Gehölze wie
die Schwarzerle dominieren. Für eine Umstellung auf eine moorschonende
bzw. moorerhaltende Bewirtschaftung durch Paludikultur, also eine
landwirtschaftliche Produktion durch Anbau von Kulturen auf
wiedervernässten organischen Böden, fehlt es derzeit an praktikablen und
rentablen Beispielen.

„Vor langer Zeit bedeutete die Trockenlegung der Moore und das Erschließen
fruchtbaren Bodens einen großen Fortschritt für die Landwirtschaft. Heute
wissen wir, dass damit hohe Treibhausgasemmissionen verbunden sind. Im
Projekt ‚BluMo‘ wollen wir zeigen, dass nicht nur ein Wiedervernässen
dieser Flächen machbar ist, sondern auch, dass sich diese Flächen
zukünftig nachhaltig nutzen lassen. Hierfür werden wir in ‚BluMo‘
gemeinsam mit der Landwirtschaft die erforderlichen Verfahren entwickeln“,
fasst ATB-Wissenschaftler Dr. Ralf Pecenka die Forschungsaufgaben für sein
Team zusammen. Die Wissenschaftler*innen haben bereits erste
Nutzungsoptionen für Biomasse aus Paludikultur erarbeitet und bringen
diese Expertise in die Projektarbeit ein.

Mit der Einrichtung von langjährigen Demonstrationsflächen in einer
Größenordnung von mindestens 750 ha für Pflanzenbestände, die noch keine
wirtschaftliche Rolle in Deutschland spielen, wie Seggen, Schilf und
Rohrkolben, betritt ‚BluMo‘ Neuland. Partner im Projekt sind das Landesamt
für Umwelt (LfU) Brandenburg (Koordination) und das Leibniz-Institut für
Agrartechnik und Bioökonomie (ATB). Gemeinsam werden sie moorangepasste
Bewirtschaftungsformen etablieren und aufzeigen, wie eine Verwertung von
Biomasse aus nassen Mooren wirtschaftlich funktionieren kann. Damit will
‚BluMo‘ Landwirten entscheidende Impulse geben hin zu einer
Richtungsänderung im Umgang mit den Mooren. Die Einrichtung einer
Beratungsstelle für nasse Moorbewirtschaftung und Biomasseverwertung im
Rhinluch, dem zweitgrößten Moor Brandenburgs, soll den Prozess
unterstützen. Aus Sicht der Landwirte kann eine erfolgreiche Umstellung
auf nasse Moornutzung jedoch nur gelingen, wenn eine ausreichende
wirtschaftliche Verwertung der produzierten Biomasse und
Planungssicherheit möglich sind.

Zu den Aufgabenschwerpunkten des ATB im Projekt gehört daher die
Entwicklung einer moorangepassten Bewirtschaftungstechnik sowie rentabler
Verwertungslösungen für die erzeugte Biomasse. Das ATB wird seine
jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Technik- und
Verfahrensentwicklung einbringen und einerseits etablierte Verfahren
anpassen sowie für die besonderen rohstoffspezifischen Anforderungen von
Paludikultur-Pflanzen neue Lösungen entwickeln. Während es im Bereich der
moorangepassten Bewirtschaftungstechnik bereits vereinzelte
marktverfügbare Geräte gibt, beispielsweise Pistenraupen-Fahrzeuge für die
bodenschonende Befahrung, hinken die technischen Möglichkeiten einer
stofflichen Verwertung nasser Biomasse deutlich hinterher. Hier geht es im
Sinne einer kaskadischen Biomassenutzung vorrangig um eine stoffliche
Verwertung, die gegenüber einer energetischen Nutzung eine höhere
Wertschöpfung mit besserer Klimabilanz verspricht.

„Unser Ziel ist es, Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Paludikultur-
Biomasse für Torfersatz, Einstreupellets oder Plattenwerkstoffe zu
entwickeln. Dabei setzen wir unter anderem auf unsere umfangreichen
Erfahrungen bei der Verarbeitung verschiedener Pflanzenfasern wie Hanf
oder Nessel“, erklärt Dr. Ralf Pecenka. „Wir haben bereits
vielversprechende Versuchsergebnisse mit Produktmustern aus Paludikultur-
Biomasse erzielt - und wir haben Ideen, wie regionale Wertschöpfungsketten
z. B. im Bereich von Fasern für Papierprodukte oder Dämmstoffe künftig
aussehen könnten.“

Ende 2027 sollen erste Verfahrenslösungen zur stofflichen Verwertung von
Biomasse aus Paludikultur im Praxismaßstab demonstriert werden. Bis zum
Projektende 2030 werden diese dann schrittweise unter Einbeziehung aller
Akteure aus Landwirtschaft und Industrie zu regionalen, quervernetzten
Nutzungskonzepten für Moorbiomasse weiterentwickelt.

Förderung: Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare
Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) fördert mit insgesamt 48 Millionen
Euro über einen Zeitraum von zehn Jahren (2021 bis 2031) vier
Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in den wichtigen großen Moorregionen
Deutschlands: in Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg
und Bayern. Die Vorhaben repräsentieren die wichtigen großen Moorregionen
in Deutschland und berücksichtigen die Besonderheiten der jeweiligen
Moortypen und Regionen. Ziel ist es, Lösungen zur Senkung der
Treibhausgas-Emissionen aus bewirtschafteten Moorböden aufzuzeigen und
Erkenntnisse für den Klimaschutz zu gewinnen. Projektträger für die
Vorhaben ist die Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH. Das in
Brandenburg angesiedelte Vorhaben ‚Brandenburgs Luchgebiete klimaschonend
bewahren - Initiierung einer moorerhaltenden Stauhaltung und
Bewirtschaftung‘ wird vom Landesamt für Umwelt Brandenburg (LfU,
Koordination) und dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie
e.V. (ATB) bearbeitet. Die Förderung des ATB im Projekt beträgt knapp 1,6
Mio. Euro. Die Laufzeit beträgt 10 Jahre (01.01.2022 – 31.12.2031).

Was werden wir in Zukunft essen? Wie werden wir unsere Nahrungsmittel
produzieren und welche Formen der Agrarwirtschaft streben wir an? Mit
diesen Fragen hat sich die Initiative »Agrarsysteme der Zukunft« intensiv
beschäftigt und ein Zukunftsbild für die Agrarwirtschaft entworfen. Dieses
wurde nun veröffentlicht und dient als Leitlinie für die weitere
Gestaltung des Transformationsprozesses der Agrarsysteme.

Mit dem Förderprogramm »Agrarsysteme der Zukunft« stellt das
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Weichen hin zu
einer nachhaltigen und ressourceneffizienten Agrarwirtschaft. Acht
interdisziplinäre Konsortien forschen an Lösungen und verfolgen dabei auch
unkonventionelle Forschungsansätze.

Um den Transformationsprozess der Agrarwirtschaft aktiv mitzugestalten,
wurde im Rahmen eines Visionsprozesses ein Zukunftsbild entwickelt.
Kernstück der Vision ist eine faire, verlässliche und verantwortungsvolle
Agrarwirtschaft vom Land bis zur Stadt, die Mensch und Umwelt in ihren
Mittelpunkt stellt. Zirkuläre Produktionssysteme, kleinteilige
Flächenbewirtschaftung, die Förderung der Biodiversität und mehr
Wertschätzung für die Arbeit von Agrarwirt*innen sind zentrale Elemente.

Realisiert wurde das Zukunftsbild durch den Konsortien-übergreifenden
Austausch in themenspezifischen Workshops, Statusseminaren sowie in
interaktiven Dialog- und Fachkommunikationsveranstaltungen. Ziel ist es
nun, die Umsetzung des Zukunftsbildes systematisch zu gestalten. Dazu
dient ein bereits mit dem Zukunftsbild initiierter Roadmapping-Prozess,
der die verschiedenen Transformationspfade für die urbane und rurale
Agrarwirtschaft vorantreiben soll.

Das Zukunftsbild sowie weitere Informationen finden Sie hier: https://www
.agrarsysteme-der-zukunft.de/news/2022-01-07-zukunftsbild-fur-die-
agrarwirtschaft

Pressekontakt Koordinierungsstelle »Agrarsysteme der Zukunft«:
Dr. Philip Albers | Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. | 033701 - 78 162 | Leibniz-Institut
für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)
Stefanie Fleischmann | Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. | 033701 – 78166 | Leibniz-
Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)
Web: http://www.agrarsysteme-der-zukunft.de | Twitter: @agrarsysteme

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Monika Schreiner | Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. | -  033701 - 78 304
Dr. Philip Albers | Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. | 033701 - 78 162

Originalpublikation:
Zukunftsbild für die Agrarwirtschaft - Ergebnis des Visionsprozesses jetzt
veröffentlicht: https://www.agrarsysteme-der-zukunft.de/news/2022-01-07
-zukunftsbild-fur-die-agrarwirtschaft