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Innovationen für eine wachsende Herausforderung

Wie wir uns heute ernähren, ist nicht gut für unsere Gesundheit und den Planeten. Wie können wir besser werden, bei dem, was wir essen und wie wir unsere Lebensmittel produzieren?

Innovationen für eine wachsende Herausforderung

Wie wir uns heute ernähren, ist nicht gut für unsere Gesundheit und den Planeten. Wie können wir besser werden, bei dem, was wir essen und wie wir unsere Lebensmittel produzieren?

Um die zusätzlichen Milliarden Menschen zu ernähren, die bis 2050 voraussichtlich auf dem Planeten leben werden, müssen wir Wege finden, den Ertrag der verfügbaren Flächen zu steigern.

Weltbevölkerung
3 Milliarden
1961
2,2
7,4 Milliarden
2016
4,7
9,7 Milliarden
2050
5,8
Personen pro Hektar AnbauflächeQuellen: Weltbank und FAO

Wie können wir den Ernährungsbedarf der Weltbevölkerung im Jahr 2050 decken ohne negative Auswirkungen auf den Planeten?

Wie steigern wir die globale Nahrungsmittelproduktion gegenüber 2013 um 50 Prozent, ohne die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu verstärken?

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Blick in die Zukunft der Landwirtschaft

Digitale Technologien sind im Agrarsektor angekommen. Sensoren, Smartphones, Drohnen und Roboter sind auf dem landwirtschaftlichen Betrieb heute fast so verbreitet wie Mist und Dünger. Maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz und große Datenmengen helfen Landwirten, die Erträge zu steigern und die Nachhaltigkeit in jeder Phase des Anbauzyklus, von der Aussaat bis zur Ernte, zu verbessern. Dennoch ist es weiterhin der Mensch, der in der Landwirtschaft mit digitalen Technologien schneller fundierte Entscheidungen trifft.
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Katastrophale Wetterereignisse wie Überschwemmungen und Dürren bedrohen die Lebensgrundlage der Landwirte in Ländern wie Äthiopien. Nur wenige können es sich leisten, auf finanzielle Hilfe zu warten, die meist durch langwierige Bewertungen nach einer Katastrophe verzögert wird. Das Satellitensystem Äthiopiens stellt genaue Daten über Klima und Wetter bereit, sodass vorab geplante Maßnahmen ergriffen und das Verfahren für Versicherungsauszahlungen an betroffene Landwirte frühzeitig eingeleitet werden können.Ethiopian Space Science and Technology Institute, Äthiopien Temperatur, Feuchtigkeit und Rückstände sind wichtige Faktoren für die erfolgreiche Keimung von Mais. Ein neues, bereits in den USA erhältliches Gerät misst die Bedingungen in der Saatfurche und liefert Echtzeitdaten während des Sähvorgangs. Dadurch kann der Landwirt sofort Anpassungen vornehmen, etwa an der Aussaatmenge oder den Reihenreinigern, damit Ernterückstände nicht die Fähigkeit des Saatgutes einschränken, Feuchtigkeit aufzunehmen.SmartFirmer, Precision Planting, USA und Brasilien Landwirte haben heute Zugang zu riesigen Datenmengen. Digitale Produkte für die Landwirtschaft kombinieren Bilddaten mit landwirtschaft­lichem Wissen, um Landwirten feldzonenspezifische Empfehlungen zu geben, wie sie ihre Felder am besten bewirtschaften können. Auf diese Weise können sie Pflanzen effizienter und nachhaltiger produzieren.xarvio™ Field Manager, BASF, weltweit Ackerland enthält viele komplexe Informationen, die für Landwirte nur schwer zugänglich sind. Um Informationen zu erhalten und ihre Ernten und ihre Anbaufläche besser zu verstehen, nutzen Landwirte in vielen Regionen der Welt Drohnen, um genaue Daten zu beschaffen, zum Beispiel über Erntemenge, ­-größe und -zustand. Moderne Drohnen können autonom fliegen und große Gebiete abdecken.BirdsEyeView FireFLY6 Pro, Precision Hawk, USA Die Herbizidresistenz nimmt weltweit zu, und die traditionelle Sprühtechnik verschärft das Problem. Neue maschinelle Lerntechnologien identifizieren die feinen Unterschiede zwischen Pflanzen und unerwünschtem Unkraut und setzen bei Bedarf kleine Mengen des richtigen Herbizids an den richtigen Stellen ein. Die neue Technologie wird derzeit in den USA zur Unkrautkontrolle bei Baumwolle und Sojabohnen angewandt.See & Spray, Blue River (übernommen von John Deere), USA Die Ernte einiger Nutzpflanzen, wie etwa Obst, ist eine komplexe Aufgabe, zu der noch immer Menschen mit ihren Fertigkeiten benötigt werden. Hier kann aber ein Mangel an Arbeitskräften eine Herausforderung sein. Eine neue fingerfertige Roboter-Erntemaschine mit digital gesteuerter Mechanik kann Äpfel von schwer zugänglichen Stellen des Baums präzise und sorgfältig pflücken. Der Roboter wird derzeit bei Apfelanbauern in Neuseeland getestet.Roboter-Apfelerntemaschine, Abundant Robotics, USA Den Zustand einer ganzen Herde Milchvieh zu überwachen, ist eine schwierige Aufgabe. Ein gesundheitliches Problem, das ärztliche Hilfe erfordert, kann unbemerkt bleiben. Ohrmarken mit Sensoren überwachen präzise die Ohrbewegungen einer Kuh, die charakteristische Wiederkäumuster aufweisen und genaue Informationen über ihren Gesundheitszustand liefern. Das System identifiziert Gesundheitsprobleme, Warnmeldungen ermöglichen eine frühzeitige Behandlung.Smartbow, Zoetis, USA Für einige Landwirte sind die Kosten für landwirtschaftliche Geräte unerschwinglich. Für andere ist die nicht genutzte Ausrüstung eine ungenutzte Ressource. Eine Online-Plattform verbindet Landwirte in Afrika miteinander, die vor Ort landwirtschaftliche Geräte suchen und anbieten. Der Service steht auch den Herstellern zur Verfügung. Produktionsmaschinen, Traktoren und andere Geräte werden über die Plattform aufgelistet, erfasst und bezahlt und können per Handy gebucht werden.Agrishare, Welthungerhilfe, Simbabwe Das Getreide wird bis zu seinem Verkauf in einem Silo gelagert. Zwischen Hof und Teller wechseln landwirtschaftliche Produkte oft den Besitzer. Mithilfe einer Blockchain, eines unveränderlichen Geschäftsbuchs, wird bei solchen Transaktionen eine größere Transparenz und Rückverfolgbarkeit ermöglicht. Die Blockchain erfasst Qualität und Quantität und verhindert so Betrug, während digitale Verträge die Zahlungen an den Landwirt beschleunigen.Pilotprojekt von AgriDigital mit Fletcher International Exports, Australien

Mehr anbauen. Nachhaltig.

Die Herausforderung, auf den bestehenden Anbauflächen mehr anzubauen, ohne die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu vergrößern, wird als nachhaltige Intensivierung bezeichnet. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu erreichen. Aber was in den USA funktioniert, ist in Malawi vielleicht nicht relevant.

Mehr anbauen. Nachhaltig.

Die Herausforderung, auf den bestehenden Anbauflächen mehr anzubauen, ohne die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu vergrößern, wird als nachhaltige Intensivierung bezeichnet. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu erreichen. Aber was in den USA funktioniert, ist in Malawi vielleicht nicht relevant.

Alle Bauern haben die gleichen grundlegenden Ressourcen: Boden, Saatgut, Wasser, Pflanzen und Vieh
Boden
Saatgut
Pflanzen
Vieh

Der Anbau von Lebensmitteln muss nicht nur produktiver und nachhaltiger, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll sein. Landwirte haben ein persönliches Interesse daran, die Erträge zu steigern, ohne ihre Ressourcen zu erschöpfen. Sie werden innovative Instrumente und Techniken einsetzen, die ihnen dabei helfen können.

Landwirte sind die besten Unternehmer. Sie sind bestrebt, die richtigen Lösungen einzusetzen. Ob es um Boden, Saatgut, Pflanzen oder Nutztiere geht, Innovationen sind unerlässlich, wenn wir das Beste aus unseren begrenzten Ressourcen herausholen wollen.“

Julia Harnal

Vice President Sustainability im Unternehmensbereich Agricultural Solutions bei BASF, Limburgerhof

Auf einen Blick

Eine wachsende Weltbevölkerung mit einem wachsenden Bedarf an Nahrungsmitteln erfordert innovative landwirtschaftliche Verfahren, die umweltverträglicher sind.

BASF ist einer der führenden Treiber bei der Entwicklung innovativer Technologien für eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft.

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Ausgabe #9

Creating Chemistry-Magazin 2020

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Über Creating Chemistry

Produkte und Lösungen aus der Chemie bereichern unseren Alltag. Sie helfen dabei, Rohstoffe zu schonen, gesunde Nahrungsmittel zu produzieren und die Lebensqualität der Menschen zu verbessern.

Oft ist der Beitrag der Chemie auf den ersten Blick allerdings nicht sichtbar. Mit dem BASF-Magazin Creating Chemistry wollen wir zeigen, wie die Chemie dabei hilft, globale Herausforderungen zu meistern.

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Was ist nachhaltige Landwirtschaft?

Definition

Nachhaltige Landwirtschaft bedeutet, unsere heutigen Bedürfnisse so zu befriedigen, dass auch zukünftige Generationen noch dazu in der Lage sein werden. Dazu gehört, sichere und nahrhafte Lebensmittel in ausreichender Menge für eine wachsende Bevölkerung zu einem erschwinglichen Preis anzubieten. Und zwar so, dass es für Landwirte rentabel ist und möglichst geringe negative Auswirkungen auf die Umwelt hat.

Ansätze

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dieses Gleichgewicht zu erreichen, von der ökologischen bis zur nachhaltig intensivierten Landwirtschaft. Bei allen nachhaltigen Anbausystemen sollte den Landwirten eine Vielzahl innovativer Technologien, Lösungen und Fachwissen zur Verfügung stehen. Nur so können weiterhin die von der Gesellschaft benötigten Lebensmittel auf eine Weise produziert werden, die sicher für den Landwirt, sicher für die Umwelt und sicher für den Verbraucher ist.

„Es geht darum, die landwirtschaftliche Produktivität zu steigern, indem knappe Ressourcen effizient eingesetzt werden“, erläutert Julia Harnal, Vice President Sustainability im Unternehmensbereich Agricultural Solutions bei BASF, Limburgerhof. „Wir brauchen dafür so viele Werkzeuge wie möglich. Mit innovativen Saatgut­ und Pflanzenschutzprodukten sowie neuen digitalen Technologien können wir auf weniger Fläche mehr Nahrungsmittel mit weniger Wasser und anderen Betriebsmitteln anbauen. Das ist meine Definition von nachhaltiger Landwirtschaft.“

Pflanzen

Aber selbst mit dem besten Saatgut muss man sich dennoch um alle Kulturen kümmern, vor allem müssen sie vor Schädlingen und Krankheiten geschützt werden.


Käferbänke

Auf dem Bauernhof von Freestone in England hat eine biologische Form der Schädlingskontrolle – Käferbänke – gute Ergebnisse erzielt. „Für größere Felder schaffen wir in der Mitte einen Erdwall, der Lebensraum und Nahrung für Insekten, Spinnen und Vögel bietet. Diese natürlichen Feinde helfen, Schädlinge in der Kultur zu kontrollieren“, erläutert Freestone.

Natürliche Feinde zu stärken ist Bestandteil des integrierten Pflanzenschutzes. Diese Praxis umfasst zahlreiche Methoden und Techniken, die zur Schädlingskontrolle ein­ gesetzt werden können. Sie ermöglicht den Landwirten, die besten verfügbaren Optionen zu nutzen, um hohe Erträge und geringe Auswirkungen auf die Umwelt miteinander in Einklang zu bringen.


Push­-Pull­-Technologien

In Afrika verwenden einige Bauern zur Bekämpfung des Herbst­-Heerwurms Push-­Pull-­Technologien​. Das bedeutet, dass eine Pflanze, die den Schädling abwehrt, zwischen dem Mais angebaut wird, während eine Randbepflanzung mit einer anderen Art vorgenommen wird, die ihn anzieht und fängt. Es handelt sich um einen Low-Input-Ansatz, aber er braucht Zeit.


Pflanzenschutzmittel

Pflanzenschutzmittel haben daher noch immer einen Platz im Werkzeugkasten. Heute müssen sie immer strengere Vorschriften einhalten. „Der Wirkstoff muss für den Schädling giftig sein und gleichzeitig mehr oder weniger harmlos für alles andere“, erklärt Harnal. Das neue Fungizid Revysol® von BASF wurde unter Berücksichtigung dieser Anforderungen entwickelt.

Vieh

Für 65 Prozent der Treibhausgasemissionen aus der Viehzucht sind Rinder verantwortlich.

Cow Livestock 1

Die Verwendung besserer Futtermittel kann das bei der Verdauung entstehende Methan reduzieren.

Livestock Cow 2

Forscher der University of California in den USA haben herausgefunden, dass Rinderfutter mit 1 Prozent Algenanteil die Methanproduktion um bis zu 60 Prozent reduziert.

Livestock chicken

Für andere Tiere wie Hühner, Schweine und Fische ist die Verwendung von Insekten als Futtermittel vielversprechend. Insekten können effizient auf Abfallstoffen aufgezogen werden und sind proteinreich.

Versuche haben zu positiven Ergebnissen geführt; die Herausforderung besteht darin, die Produktion so zu vergrößern, dass sie wettbewerbsfähig ist.