Zentrum für Biogene Wertschöpfung und Smart-Farming

Zur langfristigen Sicherung der bayerischen Landwirtschaftsbetriebe und damit der regionalen Lebensmittelproduktion ist eine Steigerung der Resilienz gegenüber Krisenereignissen erforderlich. Hier setzt das Zentrum für Biogene Wertschöpfung und Smart-Farming an und entwickelt neue Lösungsansätze, um die Wertschöpfung zu steigern und regionale Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Ziele der Initiative sind einerseits die Entwicklung nachhaltiger, ressourceneffizienter Hochtechnologien und die Begleitung der Landwirtschaft bei ihren Transformationsprozessen im Hinblick auf Klimawandel und Nachhaltigkeitsaspekte, andererseits aber auch ein direkter Transfer der Forschung in die Praxis. Das Zentrum soll Keimzelle sein für regionale Innovationsökosysteme aus etablierten Betrieben, innovativen Start-ups sowie spezialisierten Forschungseinrichtungen, um somit den Aufbau regionaler Wertschöpfungsnetzwerke zu unterstützen. Das stärkt die Leistungsfähigkeit Deutschlands, indem hochqualifizierte regionale Arbeits- und Ausbildungsplätze in der Land- und Ernährungswirtschaft geschaffen werden. Um dies gemeinsam zu stemmen, werden das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, die Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD sowie das Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP ihre Expertisen bündeln und an den Standorten in Bayern und Mecklenburg-Vorpommern mit technologischen Innovationen Mehrwerte in den jeweiligen Regionen generieren.

Fraunhofer IVV am Standort Freising maßgeblich beteiligt

In Bayern liegt der Fokus auf der technologischen Begleitung von exemplarisch ausgewählten Pflanzen mit hoher Relevanz für die regionale Landwirtschaft und Lebensmittelversorgung – von der Zucht über die Ernte bis zur Verwertung. Speziell am Standort Freising wird gemeinsam mit weiteren bayerischen Partnern an der Weiterverarbeitung von Produkten aus der Landwirtschaft geforscht, die die Wertschöpfung beim Erzeuger steigern kann. Ein ganzheitlicher Wandel der Landwirtschaft hin zu innovativen Verarbeitungskonzepten, die die Lebensmittelsicherheit und -qualität entlang der Wertschöpfungskette maximieren – diesen Anspruch hat das Team am Fraunhofer IVV. Prof. Andrea Büttner, Leiterin des Fraunhofer IVV: »Mit Blick auf zunehmende Umweltbelastungen und Artenschwund ist gefordert, dass die Wertschöpfung verschiedenster Rohstoffe aus der Landwirtschaft – auch direkt auf den Höfen – sehr viel breiter wird. Es geht darum, alternative Ressourcen zu erschließen für Lebensmittel, aber auch für Verpackungslösungen. «

»Wir denken nicht nur in der Welt der Lebensmittel«, sagt Büttner weiter. Es gehe auch darum, Chemikalien durch andere, umweltverträglichere Stoffe zu ersetzen oder gesunde Futtermittel, beispielsweise für die Fischzucht anbieten zu können. »Das Ineinandergreifen dieser vielen unterschiedlichen Expertisen hilft uns dabei, ganzheitliche Lösungen zu entwickeln.«

Dr. Sabine Trupp von der Fraunhofer EMFT: »Fraunhofer IVV und Fraunhofer EMFT sind bereits seit geraumer Zeit enge Partner, wir arbeiten auch im Münchner Leistungszentrum Sichere Intelligente Systeme zusammen und können auf eine Vielzahl erfolgreicher gemeinsamer Projekte im Bereich Lebensmittelqualität und -sicherheit aufbauen. Diese Kooperation, in der wir unsere Kompetenz im Bereich mikrosystemische Lösungen und Sensorik einbringen, ist die Chance, den Bereich resiliente Ernährungsversorgung weiter substantiell zu stärken.«

Transferleistung zwischen den Regionen

Am Standort Triesdorf wird der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Erprobung von Technologien für die Phänotypisierung zur objektiven Bewertung von Merkmalen und Qualitätskontrolle am Beispiel ausgewählter Schlüsselpflanzen liegen. Hier sollen Methoden zur schnellen Züchtung von Pflanzensorten sowie zur Optimierung von Anbaubedingungen vorangetrieben werden. Insbesondere die Innovationsfelder ‘Digital Farming‘, ‘Indoor Farming‘ sowie allgemein die Weiterentwicklung innovativer Pflanzensensorik sollen hier in Kooperation mit der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf und der Fraunhofer EMFT angegangen werden. Die Brücke hin zum verarbeiteten Produkt für maximale Qualität – eine der Herausforderungen, derer sich die Forscher gemeinsam mit dem Fraunhofer IVV annehmen wollen.

Eine besondere Rolle wird in dem Zentrum die nachhaltige Bewirtschaftung unter Berücksichtigung von Umwelt, Verbrauchergesundheit, Sozialstandards und Tierwohl
spielen. So wird in Mecklenburg-Vorpommern der Kern der Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf Technologien für eine nachhaltige Landwirtschaft liegen, die unerschlossene Potenziale im Wasser und an Land heben sollen. Es sollen vor allem digitale sowie robotische Lösungen zur effizienten, nachhaltigen und individuellen Optimierung der Tier- und Pflanzenproduktion erforscht werden. Der Agrarsektor beinhaltet nicht nur die klassische Landwirtschaft, sondern auch die Nutzung der Meere und anderer Gewässer für die Produktion von Nahrungsmitteln und weiteren nutzbaren Stoffen.

Hier soll der Brückenschlag zwischen den Regionen erfolgen, zwischen den kleinteiligeren landwirtschaftlichen Strukturen in Bayern hin zu den großflächigeren Anbaugebieten in dem nördlichen Bundesland. Verbindend soll auch die Tierhaltung eine zentrale Rolle spielen. »Tiergesundheit und tiergerechte Haltung sind Themen, die uns ebenfalls treiben«, sagt Prof. Büttner. Das Fraunhofer IVV wird deshalb unter anderem seine Kompetenz im Bereich Tiernahrung und Futtermittel einbringen.