FAL-Jahresbericht 2002, Gesamttext

Jahresbericht 2002 Herausgeber: Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) - Der Präsident - Bundesallee 50, 38116 Braunschweig Telefon (0531) 5 96 10 01, Telefax (0531) 5 96 10 99 Redaktion: Informations- und Datenzentrum der FAL, © 2003 Fotos/Abbildungen: Soweit nicht anders vermerkt, Institute der FAL Umschlag: Albrecht-Design, Braunschweig Herstellung: Sigert GmbH, Braunschweig

ISSN 0171-5801

Der Jahresbericht der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) ist als Volltext unter www.fal.de abrufbar. Vorwort ...... 4 Bericht des Präsidenten ...... 5 Organisation der FAL ...... 6

Berichte der Institute

X Pflanzenernährung und Bodenkunde (PB) ...... 9 X Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft (PG) ...... 21 X Agrarökologie (AOE) ...... 35

X Tierernährung (TE) ...... 51 X Tierzucht (TZ) ...... 65 X Tierschutz und Tierhaltung (TT) ...... 85

X Technologie und Biosystemtechnik (TB)...... 93 X Betriebstechnik und Bauforschung (BB) ...... 117

X Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume (BAL) ...... 133 X Marktanalyse und Agrarhandelspolitik (MA) ...... 149

X Ökologischer Landbau (OEL) ...... 159

Fachgutachten und Berichte...... 169

Veröffentlichungen der Institute

X Pflanzenernährung und Bodenkunde (PB)...... 173 X Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft (PG) ...... 177 X Agrarökologie (AOE)...... 179

X Tierernährung (TE) ...... 181 X Tierzucht (TZ) ...... 187 X Tierschutz und Tierhaltung (TT) ...... 193

X Technologie und Biosystemtechnik (TB) ...... 195 X Betriebstechnik und Bauforschung (BB) ...... 199

X Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume (BAL) ...... 203 X Marktanalyse und Agrarhandelspolitik (MA) ...... 207

X Ökologischer Landbau (OEL) ...... 209

Vortragsstatistik der Institute...... 211 Lehrtätigkeit ...... 216 Veranstaltungen der FAL ...... 220

Personal der FAL ...... 221 Habilitationen, Promotionen, Preise und Ehrungen...... 228 Mitarbeit in wissenschaftlichen Gremien, Gesellschaften und an Zeitschriften ...... 230 Wissenschaftliche Kooperation ...... 237

Stichwortverzeichnis...... 239

3 Vorwort

Die Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) hat die Aufgabe, wissenschaftliche Grundlagen als Entschei- dungshilfen für die Verbraucherschutz-, Ernährungs- und Agrarpolitik zu erarbeiten und die wissenschaftlichen Erkennt- nisse auf diesen Gebieten zum Nutzen des Gemeinwohls zu erweitern.

Die Forschungstätigkeit der FAL ist in elf Instituten, institutsübergreifend sowie mit vier gemeinschaftlichen Einrichtun- gen u.a. auf folgende Schwerpunkte ausgerichtet:

Umweltschonende Erzeugung hochwertiger Nahrungsmittel und Rohstoffe Schonung der Produktionsgrundlagen Schutz und Haltung landwirtschaftlicher Nutztiere Wettbewerbsfähigkeit der Agrarproduktion Agrarmärkte Ökologischer Landbau Nachwachsende Rohstoffe Erhaltung natürlicher Ressourcen Pflege der Kulturlandschaft Entwicklung ländlicher Räume

Im vorliegenden Jahresbericht 2002 werden die aktuellen Arbeiten der FAL vorgestellt. Institutsübergreifende Forschungsarbeiten sind in den Berichten der Institute mit dem Zeichen kenntlich gemacht. Die angegebenen Seitenzahlen verweisen dabei auf weitere Informationen zum gleichen Thema, soweit vorhanden. Darüber hinaus ent- hält der Bericht eine vollständige Übersicht der Veröffentlichungen, eine zusammenfassende Darstellung der zumeist für das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft erstellten Fachgutachten, Stellungnahmen und Berichte sowie die Vortragsstatistik für das Berichtsjahr. Die Lehrtätigkeit der FAL-Wissenschaft- lerinnen und Wissenschaftler, eine Übersicht zu den Veranstaltungen der FAL sowie Angaben zur personellen Besetzung und weitere Aspekte der Forschungstätigkeit im Jahr 2002 runden die Berichterstattung ab.

Wir hoffen, dass der Jahresbericht 2002 die Informationen enthält, die die Leserschaft in ihm sucht. Weiterführende Informationen, Angaben zu speziellen Themen sowie eine zusammenfassende Darstellung der FAL-Institute finden sich auf der Homepage der FAL unter www.fal.de.

Der Wissenschaftsrat führte im Herbst 2002 eine Strukturanalyse der Rahmenbedingungen der Forschung in der BMVEL-Ressortforschung durch.

Präsident und Kollegium der FAL

4 Bericht des Präsidenten

as Jahr 2002 war durch verschiedene Anforderungen an ren und Sitzungen verschiedener Ausschüsse und Arbeits- Ddie FAL und durch Strukturmaßnahmen in der FAL gruppen. Im Ergebnis der intensiven Beziehungen zu gekennzeichnet. An erster Stelle ist die Strukturanalyse der Universitäten und Hochschulen des In- und Auslandes konn- "Rahmenbedingungen der Forschung in Ressortforschungs- ten im Jahr 2002 28 Dissertationen abgeschlossen werden. einrichtungen" (Evaluierung) durch den Wissenschaftsrat im 47 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hielten Vorle- Herbst des Jahres zu nennen. Bei der Strukturanalyse war sungen an 22 Universitäten, Hochschulen und anderen wis- es für die FAL von Nutzen, dass sie sich bereits 1996 einer senschaftlichen Einrichtungen. Erfolgs- und Qualitätskontrolle unterzogen hatte. 178 Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler Im Frühjahr des Jahres 2002 wurden die von einer arbeiteten z. T. längerfristig an den FAL-Instituten. In den Arbeitsgruppe ausgearbeiteten "Entwicklungslinien der Gästehäusern der FAL (Braunschweig, Celle und Mariensee) Forschung in der FAL" vom Kollegium verabschiedet. Diese waren 17743 Übernachtungen gebucht, von denen die meis- Entwicklungslinien waren auch eine Grundlage für die ten auf Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler, Ausarbeitung des Forschungsprogrammes der FAL (Juni die an den verschiedensten FAL-Forschungsprojekten betei- 2002) in Umsetzung des BMVEL-Forschungsplanes. ligt sind, entfielen. Ein Höhepunkt war die Gründung des Instituts für Tierschutz Das Kollegium der FAL wählte Herrn Prof. Dr. Klaus-Dieter und Tierhaltung als 11. FAL-Institut am 1. Juli 2002 am Vorlop für die Amtsperiode vom 01.01.2003 bis 31.12.2004 Standort Celle. Die feierliche Eröffnung durch Bundesminis- zum neuen Vizepräsidenten. Herr Dir. u. Prof. PD Dr.-Ing. terin Renate Künast fand am 17. Juli 2002 statt. Herrn Claus Sommer ist nach je zweijähriger Präsident- und Dr. Lars Schrader, dem neuen Institutsleiter, wünschen Vizepräsidentschaft sowie insgesamt acht Jahren in Kollegium und Leitung der FAL Erfolg und Freude bei der Leitungsfunktionen am 31.12.2002 aus der Leitung der FAL Lösung der anstehenden Aufgaben. ausgeschieden. Für den unermüdlichen Einsatz zum Wohle Die Vorbereitungen für die zum 01.01.2004 geplante der Agrarforschung an der FAL sei Herrn Kollegen Sommer Gründung des Instituts für ländliche Räume als 12. FAL- auch an dieser Stelle nochmals ganz herzlich gedankt. Institut sind in vollem Gange. Bei den turnusmäßigen Wahlen von wissenschaftlichen Im Berichtsjahr hat das Kuratorium der FAL dreimal getagt Mitarbeiter/innen ins Kollegium wurden für die Amtsperiode und Empfehlungen von grundsätzlicher Bedeutung für die 01.01.2003 bis 31.12.2004 Herr Dr. Heinz Sourell und Herr FAL (z. B. Programm zu FAL-Forschungsarbeiten zum ökolo- Dr. Martin Kücke gewählt. Kollegium und Leitung der FAL gischen Landbau, Wissenschaftliches und organisatorisches danken den scheidenden Kollegiumsmitgliedern Dr. Heinz- Konzept des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung, Jürgen Ahlgrimm und Dr. Otto Heinemeyer für die von ihnen Forschungskonzeption des Instituts für ländliche Räume) geleistete Arbeit. gegeben. Das Berichtsjahr war durch verschiedene Aktivitäten zur In den Kollegiumssitzungen wurden schwerpunktmäßig u. a. weiteren Verbesserung der Öffentlichkeitsarbeit und zur ak- die Entwicklungslinien der Forschung in der FAL, das tiven Darstellung der Agrar- und Ernährungsforschung und Forschungsprogramm der FAL, das wissenschaftliche und ihrer Bedeutung für die nationale und internationale organisatorische Konzept für das Institut für Tierschutz und Politikgestaltung gekennzeichnet. Zu diesem Zweck wurden Tierhaltung, die Forschungskonzeption für das Institut für die Aufgaben des Präsidialbüros mit denen einer Pressestelle ländliche Räume und die Ausarbeitungen für die Struktur- vereinigt und Frau Dipl.-Ing. agr. Margit Fink für die analyse durch den Wissenschaftsrat vorgetragen, diskutiert Wahrnehmung dieser Funktion gewonnen. Besonders und verabschiedet. erwähnenswert sind der "Tag der offenen Tür" am 9.6.2002 Im Berichtsjahr wurden durch die Mitarbeiterinnen und in Braunschweig und das "2. Trenthorster Hof- und Früh- Mitarbeiter der FAL über 250 Stellungnahmen als Zuarbeit lingsfest" am 9.5.2002. für Entscheidungshilfen angefertigt. Über 150 Mitarbeiter- Im Berichtsjahr konnten etwa 12.000 Besucher an den vier innen und Mitarbeiter der FAL waren in nationalen und inter- FAL-Standorten begrüßt werden. nationalen Gremien in verantwortungsvollen Funktionen tä- Vom Präsidialbüro und der Pressestelle wurden u. a. 15 tig. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Tätigkeit der FAL Pressemitteilungen herausgegeben, 6 Pressegespräche wurden u. a. in 956 Publikationen und 947 Vorträgen doku- organisiert und etwa 600 Anfragen von Journalisten und der mentiert. fachinteressierten Öffentlichkeit beantwortet. Die FAL gab vier reguläre Hefte und 14 Sonderhefte der Die zwei Hefte der populärwissenschaftlichen Zeitschrift "Landbauforschung Völkenrode" heraus. "Wissenschaft erleben", die von einem sehr engagierten Insgesamt wurden von der FAL 38 nationale und internatio- Redaktionsteam gestaltet wurden, fanden großes Interesse nale wissenschaftliche Tagungen organisiert oder mitorgani- bei der Leserschaft. Als weitere Aktivitäten zur Öffentlich- siert. keitsarbeit sind die Beteiligungen an wichtigen Messen und Erstmals fand eine gemeinsam mit der Gesellschaft der Ausstellungen, wie z. B. die Internationale Grüne Woche in Freunde e. V. (GdF) der FAL organisierte und sehr gut Berlin oder die EuroTier in Hannover und die Mitarbeit in der besuchte Jahrestagung zum Thema "Milchproduktion 2025" Forschung Region Braunschweig zu erwähnen. statt (Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 242). Kollegium und Leitung der FAL danken allen Mitarbeiterin- Das Forum der FAL in Braunschweig sowie die Tagungsstät- nen und Mitarbeitern sowie allen Freunden und Förderern ten in Celle, Mariensee und Trenthorst waren Tagungsorte der Einrichtung für die geleistete Arbeit und die Unterstüt- für über 150 wissenschaftlichen Veranstaltungen, Semina- zung. Gerhard Flachowsky

5 Organisation der FAL

• Kuratorium • Präsident Präsidialbüro • und Pressestelle Vizepräsident • • Informations- Board of Trustees Kollegium und Datenzentrum - President • Verwaltung - Vice President • Versuchsstationen - Council Central Services

Institute Pflanzenernährung Pflanzenbau und Agrarökologie und Bodenkunde Grünlandwirtschaft Agroecology Bereich Boden/Pflanze Plant Nutrition and Crop and Section Soil and Plant Soil Science Grassland Science Ulrich Dämmgen Ewald Schnug Jörg Michael Greef Hans-Joachim Weigel

Tierernährung Tierzucht Tierschutz und Tierhaltung Bereich Tier Animal Nutrition Animal Science Animal Welfare and Animal Husbandry Section Livestock Gerhard Flachowsky Franz Ellendorff Lars Schrader

Technologie und Betriebstechnik Biosystemtechnik und Bauforschung Bereich Technik Technology and Production Engineering Biosystems Engineering and Building Research Section Agricultural Engineering Axel Munack Franz-Josef Bockisch Klaus-Dieter Vorlop Claus Sommer

Betriebswirtschaft, Marktanalyse und Agrarstruktur und Agrarhandelspolitik Bereich Agrarökonomie ländliche Räume Market Analysis and Farm Economics Agricultural Trade Section Agricultural Economics and Rural Studies Policy Folkhard Isermeyer Martina Brockmeier

Ökologischer Landbau bereichsübergreifend Cross Section Organic Farming

Gerold Rahmann

6 Organisation der FAL

ie Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) Dir. u. Prof. Prof. Dr. Gerhard Flachowsky Dwird im Rahmen eines Kollegialsystems geleitet und Ltd. RD Horst Gottfried (ständiges beratendes Mitglied) verwaltet. Ihre organisatorische Struktur ist durch eine vom Dir. u. Prof. PD Dr. Jörg Michael Greef Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Dr. Otto Heinemeyer Landwirtschaft erlassene Satzung geregelt. Dr. Martina Henning Die FAL hat einen Präsidenten, einen Vizepräsidenten und Dir u. Prof. Prof. Dr. Folkhard Isermeyer ein Kollegium. Dipl.-Inform. Martin K r a f t Dr. Peter Mehl Präsident, Vizepräsident Dir. u. Prof. Prof. Dr.-Ing. Axel Munack Dipl.-Ing. agr. Margit Fink (Schriftführerin) Professor Dr. agr. habil. Gerhard Flachowsky wurde für PD Dr. Gerold R ahmann die Amtszeit 2002 bis 2003 zum Präsidenten der FAL Dr. Gerhard Rühl (ständiger Gast) gewählt. Dir. u. Prof. Prof. Dr. Dr. Ewald Schnug Dir. u. Prof. PD Dr.-Ing. Claus Sommer wurde für die Dr. Lars Schrader (seit 01.07.2002) Amtszeit 2002 zum Vizepräsidenten der FAL gewählt. Dir. u. Prof. PD Dr.-Ing. Claus Sommer Prof. Dr. Klaus-Dieter V orlop wurde für die Amtszeit 2003 Dir. u. Prof. Prof. Dr. Klaus-Dieter V orlop bis 2004 zum Vizepräsidenten der FAL gewählt. Dir. u. Prof. Prof. Dr. Hans-Joachim W eigel

Kollegium Kuratorium

Das Kollegium der FAL besteht aus den Leiterinnen und Das Kuratorium besteht aus drei Vertreterinnen oder Leitern der FAL-Institute sowie 6 nichtständigen Mitgliedern, Vertretern der Bundesregierung, einer Vertreterin oder die aus dem Kreis der wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen einem Vertreter des Landes Niedersachsen, zwei Vertre- und Mitarbeiter der FAL für die Dauer von 2 Jahren gewählt terinnen oder Vertretern der anderen Bundesländer, fünf werden. Wissenschaftlerinnen oder Wissenschaftlern, vier praktischen Landwirten, zwei Vertreterinnen oder Vertretern der Das Kollegium hat insbesondere das Forschungsprogramm Wirtschaft sowie einer Vertreterin oder einem Vertreter der der Forschungsanstalt auf der Grundlage der von den Industriegewerkschaft Bauen-Agrar-Umwelt. Instituten erarbeiteten Programme unter Berücksichtigung der Ziele des BMVEL und der Vorschläge des Kuratoriums zu Das Kuratorium beschließt Empfehlungen zu allen Ange- entwickeln, aus dem Forschungsprogramm den Bedarf an legenheiten von grundsätzlicher oder erheblicher Bedeutung Personal- und Sachmitteln als Beitrag zum Haushaltsvor- für die Bundesforschungsanstalt; es fördert die Verbindung anschlag abzuleiten und Vorschläge für eine Verteilung der der Bundesforschungsanstalt zu Wissenschaftlerinnen und zugewiesenen Mittel auf die Institute zu unterbreiten. Wissenschaftlern sowie Forschungseinrichtungen gleicher oder verwandter Wissensgebiete und zur Praxis. Das Kollegium spricht Empfehlungen zu Anträgen auf Drittmittel und deren Annahme aus und unterbreitet Vor- In diesem Rahmen hat das Kuratorium vor allem zu dem schläge für die Verwendung zweckfreier Mittel. Es koordi- vom Kollegium aufgestellten Forschungsprogramm eine niert die Arbeiten der Institute und wirkt auf die Bildung Stellungnahme zu beschließen, die Bundesministerin auf der institutsübergreifender Arbeitsgruppen zur Durchführung Grundlage der Vorschläge des Kollegiums bei der Errichtung, integrierter Forschungsprogramme hin. Ferner regelt das dem Zusammenschluss, dem Ausbau, der Aufhebung und Kollegium die Aufgaben und die Nutzung der gemeinschaft- der Verlegung von Instituten und gemeinschaftlichen lichen Einrichtungen durch die Institute. Es erarbeitet Vor- Einrichtungen zu beraten sowie zu den Vorschlägen für die schläge zur Änderung der Satzung, zur Errichtung, zum Berufung der Institutsleiterinnen und Institutsleiter Stellung Zusammenschluss, zum Ausbau, zur Aufhebung und zur zu nehmen, bevor sie der Bundesministerin vorgelegt wer- Verlegung von Instituten und gemeinschaftlichen Einrich- den. Das Kuratorium hat ein direktes Vorspracherecht bei tungen sowie zur fachlichen Zuordnung von Arbeitsgebieten der Bundesministerin. zu Instituten und gemeinschaftlichen Einrichtungen. Ferner schlägt das Kollegium der Bundesministerin geeignete Das Kuratorium hatte im Jahre 2002 folgende Mitglieder: Persönlichkeiten zur Berufung als Institutsleiterin oder Institutsleiter vor. 1. Vertreterinnen und Vertreter der Bundesregierung: Oberregierungsrätin Dr. Katrin Hassel, Bundesminis- Mitglieder des Kollegiums im Jahr 2002 waren: terium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Dr. Heinz-Jürgen Ahlgrimm Bonn Dir. u. Prof. Prof. Dr. Franz-Josef Bockisch RDir Dr. jur. Karl Ulrich V oss, Bundesministerium für Dir. u. Prof. Dr. Martina Brockmeier Bildung und Forschung, Bonn Dir. u. Prof. Dr. Ulrich Dämmgen MinDirig Karl-Wilhelm Schulze-Weslarn, Dr. Josef Vinzenz E f k e n Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung Dir. u. Prof. Prof. Dr. Dr. Dr. h. c. Franz Ellendorff M. Sc. und Landwirtschaft, Bonn

7 Organisation der FAL

2. Vertreter des Landes Niedersachsen: Verwaltung Staatssekretär Dietmar Schulz, Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Leiter der Verwaltung: Hannover Ltd. RD Horst Gottfried

3. Vertreter der anderen Bundesländer: Gemeinschaftliche Einrichtungen Prof. Dr. F. Wulf Diepenbrock, Institut für Acker- und Pflanzenbau der landwirtschaftlichen Fakultät der • Informations- und Datenzentrum Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Leiterin: MinR Dr. Ludger Wilstacke, Ministerium für Umwelt, Beate Oerder-Lindlau M. A. Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein- Westfalen, Düsseldorf • Versuchsstation Braunschweig Technischer Leiter: 4. Vertreter der Wissenschaften (auf Vorschlag der DFG): Dipl.-Ing. agr. (FH) Detlef W alter (seit 16.05.2002) Prof. Dr. Reimar v o n A l v ensleben, Institut für Agrarökonomie der Christian-Albrechts-Universität zu • Versuchsstation Celle Kiel Technischer Leiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Jungbluth, Institut für Agrar- Hans Meilchen technik der Universität Hohenheim Prof. Dr. Volker Moennig, Institut für Virologie der • Versuchsstation Mariensee/Mecklenhorst Tierärztlichen Hochschule Hannover Technischer Leiter: Dr. Urs Niggli, Forschungsinstitut für biologischen Heinrich Zieseniß Landbau, Frick/Schweiz Prof. Dr. Hans Schnyder, Lehrstuhl für Grünlandlehre Personalrat der Technischen Universität München Der Personalrat ist nach Maßgabe des Bundespersonalver- 5. Vertreter der praktischen Landwirtschaft (auf Vorschlag tretungsgesetzes Träger der Mitbestimmungs- und Mitwir- der DLG): kungsrechte. Er arbeitet im Rahmen der Gesetze und Helmut Ehlen, Ahlerstedt Tarifverträge mit dem Präsidenten zur Erfüllung der Dr. Jürgen Rimpau, Einbeck Aufgaben der FAL und zum Wohle ihrer Beschäftigten Leo Siebers, Kleve-Rindern zusammen. Örtliche Personalräte bestehen an allen Stand- Fritz Stegen, Bokel orten der FAL. Der Gesamtpersonalrat ist Ansprechpartner des Präsidenten. 6. Vertreter der Wirtschaft (auf Vorschlag des DIHT): Dr.-Ing. Peter T r ansfeld, ÖHMI Aktiengesellschaft, Gesamtpersonalrat der FAL: Magdeburg Vorsitzender: RHS Dirk Süßschlaf (bis Dezember 2002) Nikolaus von V eltheim, Raiffeisen-Hauptgenossen- stellvertretende Vorsitzende: RHS Detlef Timpe, schaft Nord AG, Hannover Susanne Jutz, Michael Hotopp

7. Vertreter der Industriegewerkschaft Bauen-Agrar- Örtlicher Personalrat für den Bereich Braunschweig der FAL: Umwelt: Vorsitzende: Dr. Cornelia Scholz-Seidel Konrad Pape, Bargstedt stellvertretende Vorsitzende: Heidrun F ornahl, Michael P achali Präsidialbüro und Pressestelle Örtlicher Personalrat für den Bereich Celle der FAL: Präsidialbüro und Pressestelle unterstützen den Präsidenten Vorsitzender: Karsten Knop bei der Koordination wissenschaftsrelevanter Aspekte. stellvertretende Vorsitzende: Susanne Jutz, Ingo Knop Weitere Aufgaben sind die Förderung der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit sowie die Vorbereitung von Repräsen- Örtlicher Personalrat für den Bereich Trenthorst der FAL: tationsaufgaben des Präsidenten. Vorsitzender: Kurt W e i r auch stellvertretender Vorsitzender: Jürgen U l v erich Leiterin: Dipl.-Ing. agr. Margit Fink Örtlicher Personalrat für den Bereich Mariensee der FAL: Vorsitzender: Dr. Ulrich Baulain

8 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Leiter: Ewald Schnug

Im vergangenen Jahr wurden die Forschungsarbeiten des Institutes auf den Gebieten Bodenbiologie und Bodenphysik intensiviert. Mit personeller Verstärkung konnten nun Arbei- ten zu Sicherheitsaspekten der Verwendung von Düngemit- teln aus tierischen Reststoffen und zur Verbesserung des Anwendungsbereiches von Komposten durch pH-Absenkung begonnen werden. Die Ergebnisse der Modellierung des Ein- flusses produktionstechnischer Maßnahmen auf die Infiltra- tion von Böden erfuhr durch die katastrophalen Hochwasser in Ostdeutschland ganz besondere Beachtung in der Öffent- lichkeit. Von den Auswirkungen massiver Regenfälle war aber auch das Institut selbst betroffen: Nachdem mehrfach Schäden durch Einbrüche von Regenwasser aufgetreten Abb. 1: Einschätzung der Sensitivität von Böden in der waren, wurde im Berichtsjahr die Erneuerung des Daches im gemäßigten Klimazone Flachbau vorgenommen. Insgesamt waren im Berichtszeitraum 46 Gastwissenschaft- ler/innen aus 14 Nationen am Institut tätig, acht Mitarbei- ter/innen promovierten zum Dr. rer. nat. bzw. Dr. agr., zwei Mitarbeiterinnen konnten sich in einem Auswahlverfahren zu Direktorinnen und Professorinnen qualifizieren und der Gründer des Institutes, Prof. Dr. Dr. hc. Wolfgang Flaig fei- erte am 17. Dezember seinen 90. Geburtstag. Mitarbeiterin- nen und Mitarbeiter des Institutes organisierten zwei internationale Tagungen der Helsinki-Kommission zum Schutz der Ostsee (Riga und Goslar) und waren an der Durch- führung des 13. Symposiums des Internationalen wissenschaftlichen Zentrums für Düngung (CIEC) in Tokat (Türkei) beteiligt. Der in 2001 vom Institut erstmals durchgeführte bundesweite Informationstag zu spezifischen Fragen der Abb. 2: Kornerträge von Wintergerste und wichtige Boden- Düngung zum Thema „Schwefel“ wurde in 2002 mit dem eigenschaften bei unterschiedlicher Düngungsintensität Thema „Kalk und Kalkung“ fortgesetzt. Beiträge des (Dauerversuch FV 36, Braunschweig; Stroh: 4,0 t ha-1 TM, „Schwefeltages“ wurden binnen des vergangenen Jahres bis Stm1: 4,8 t ha-1 TM, Stm2: 12,8 t ha-1 TM) zu 11.000 Mal vom Server des Institutes herunter geladen. Mit dieser experimentellen Basis sind ideale Voraussetzun- 1 Physikochemie und Biologie landwirtschaftlicher gen gegeben, den Einfluss der Art der Bodennutzung und Böden – Physico-chemistry and biology of arable soils der Bodenbewirtschaftungsintensität auf Bildung und Abbau 1.1 Optimalgehalte für die organische Substanz land- der umsetzbaren organischen Substanz zu untersuchen. wirtschaftlich genutzter Böden – Optimum organic mat- Weitere Stützstellen bei der Erarbeitung von Richtwerten für ter contents of arable soils die organische Bodensubstanz stehen durch den Zugriff zum Jutta Rogasik, Susanne Schroetter, Kerstin Panten, Ute Fun- Soil Organic Matter Network zur Verfügung. der, Clemens Siebner (BGR) und Ewald Schnug 1.2 Untersuchungen zum Verbleib hoher Schwerme- Optimale Gehalte der Böden an organischer Substanz (OBS) tallzufuhren in ungarischen Böden – Investigations of sind für die nachhaltige Sicherung der Bodenfunktionen, the remain of high heavy metals inputs to Hungarian soils Bodenfruchtbarkeit und damit der Leistungsfähigkeit der Kerstin Panten, Silvia Haneklaus, Jürgen Fleckenstein, Imre Böden ebenso wichtig wie für die Kontrolle der Freisetzung Kádár (Ungarische Akademie der Wissenschaften, Buda- klimarelevanter Stoffe in Umweltmedien. Unzureichende pest), Támás Németh (Ungarische Akademie der Wissen- Versorgung der Böden mit organischer Substanz beeinträch- schaften, Budapest) und Ewald Schnug tigt ihre Fruchtbarkeit und Funktion; ihr Nutzungspotential wird eingeschränkt (Abb. 1). Chemische und physikalische Methoden der Bestimmung Die Ableitung von Richtwerten für den Gehalt des Bodens an des Gesamtgehaltes an Schwermetallen in einer ungari- organischer Bodensubstanz erfolgt auf der Grundlage von schen Schwarzerde zeigten systematische und z. T. erhebli- Dauerfeldversuchen mit ausreichender Abstufung wichtiger che Differenzen. Im Projekt wird untersucht, ob diese Diffe- Düngungskombinationen nach einer Versuchsdauer von renzen auf die Bildung schwer löslicher Verbindungen im mehreren Jahrzehnten (Abb. 2). Boden zurückzuführen sind oder methodisch bedingt sind.

9 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

1.3 Speicherung von Schwefel in Mikroporen – Quan- 1.7 Modellierung der Beziehung zwischen Infiltration tifikation und Bedeutung für das Pflanzenwachstum - und Überflutungen – Modelling the relation between soil Sulfate storage in immobile soil water: quantification and infiltration rates and river floods importance for plant nutrition Gerd Sparovek, Quirijn de Jong van Lier (Universität Sao Quirijn de Jong van Lier (ESALQ, Piracicaba, Brasilien), Gerd Paulo, Brasilien), Saulius Marcinkonis (Landwirtschaftliches Sparovek (ESALQ, Piracicaba, Brasilien), Elke Bloem and Institut, Vilnius, Litauen), Jutta Rogasik und Ewald Schnug Ewald Schnug Überflutungen durch Flüsse zählen zu den immer wieder- 1.4 Optimierung einer Methode zur Extraktion des kehrenden Katastrophen, die Besitz und Leben von Men- pflanzenverfügbaren Sulfatschwefelgehaltes im Bo- schen bedrohen. Dennoch sind die einzelnen Faktoren, die den – Optimization of a method for the soil-sulphur extrac- am Zustandekommen von Überflutungen beteiligt sind und tion deren komplexes Zusammenwirken in vielen Bereichen auch Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug heute noch unbekannt. Es wird ein einfaches Modell vorgestellt, mit dem der Einzelfaktor „Infiltration” auf Häufigkeit 1.5 Einfluss von Düngung mit Klärschlammaschen auf und Intensität von Überflutungen simuliert werden kann. die Zellzahlen schwefeloxidierender Bakterien im Erprobt wurde das Modell an Klimadaten aus Braunschweig Boden – Effect of fertilisation with sewage sludge ashes on und Abflussdaten der Schunter. Es zeigte sich, dass verrin- the counts of sulphur oxidising micro-organisms gerte Infiltration zwar keinen Einfluss auf die Häufigkeit von Kirsten Stöven, Imron Rosyadi und Ewald Schnug Überflutungen, wohl aber auf deren Intensität hat. Unter- halb von Infiltrationsraten von ~ 15 mm h-1 nahm in diesem Der Einfluss verschiedener Phosphatdünger und Klär- Modell die Häufigkeit extremer Überflutungen stark zu. Die schlammaschen auf die Entwicklung von schwefeloxidieren- Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen sehr deutlich die den Bakterien wurde im Topfversuch bei Düngungskombina- Sensibilität von Böden hinsichtlich ihrer Schutzfunktion tionen mit elementarem Schwefel untersucht. Durch die gegen Hochwässer. bakterielle Oxidation des Schwefels sollen die Phosphate in situ aufgeschlossen und der pflanzenverfügbare Anteil des 2 Ernährung und Stoffwechsel von Pflanzen – Nutrition Phosphates erhöht werden. Die Zellzahlen von Vertretern and metabolism of plants der schwefeloxidierenden Gattung Thiobacillus spp. wurden 2.1 Einfluß der Schwefelversorgung auf die unter- ermittelt. Es zeigte sich, dass Klärschlammasche die Ent- schiedlichen Schwefelfraktionen bei verschiedenen wicklung von Thiobacillus spp. im Vergleich zu Tiermehl- Rapslinien – Effect of S fertilisation on different S pools in asche fast komplett verhindert. Dies könnte durch den Brassica napus varieties höheren Salzgehalt der Klärschlammasche hervorgerufen Elke Bloem, Ioana Salac, Silvia Haneklaus, Elaine Broth worden sein. (SAC Aberdeen, UK) Kerr Walker (SAC Aberdeen, UK) und Ewald Schnug 1.6 Einfluss der Schwefeldüngung auf die Zellzahlen schwefeloxidierender Bakterien im Boden – Effect of Im Rahmen eines DFG-Projektes wurden über zwei Jahre sulphur fertilisation on counts of sulphur oxidising micro- faktorielle Feldversuche auf zwei Schwefelmangelstandorten organisms in Schottland und einem in Braunschweig durchgeführt. Die Kirsten Stöven und Ewald Schnug Untersuchungsfaktoren sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die Zielsetzung der Versuche war es, den Einfluss der Untersuchungen eines Feldversuches zur Schwefeldüngung Schwefelversorgung auf die unterschiedlichen Schwefelfrak- ergaben, dass die Zellzahlen schwefeloxidierender Thiobacil- tionen bei verschiedenen Rapslinien zu untersuchen und so len mit zunehmender Schwefeldüngungsintensität ansteigen. Tabelle 1: Parameter der Feldversuche 2001 und 2002 in Begleitende Untersuchungen im Labor zeigten, dass bei Braunschweig und Schottland höchster Düngungsintensität (entsprechend 90 kg ha-1) keine messbare Absenkung des pH-Wertes im Boden eintrat. Standort Inverness Aberdeen (2001) Braunschweig Die bei der Schwefeloxidation freigesetzten Säureäquivalen- Fingask (2002) te wurden offenbar vom Boden abgepuffert. Mit Versuchs- S-Status beginn wurde jedoch eine stetige Zunahme der Leitfähigkeit des Standorts extrem niedrig niedrig niedrig - mittel im Extrakt festgestellt. Dies wird als Hinweis auf die andau- Rapssorte 2 2 2 ernde Aktivität der Thiobacillen gewertet, die sich solange S-Düngung [kg/ha] 0 / 100 0 / 100 0 / 100 fortsetzt bis der Schwefel verbraucht ist. N-Düngung [kg/ha] 100 / 200 100 / 200 100 / 200

Fungizid mit / ohne mit / ohne mit / ohne

Infektion mit P. brassicae ja ja 2001: nein 2002: ja

10 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

Tabelle 2: Verteilung des Gesamtschwefels auf die unterschiedlichen gemessenen Schwefelfraktionen in jungen ausdifferen- zierten Blättern von den zwei Rapssorten Bristol (nicht resistent) und Lipton (resistent gegenüber P. brassicae). (Ges-S = Gesamtschwefel, Cys-S = Cysteinschwefel, GSH-S = Glutathionschwefel, SO4-S = Sulfatschwefel, GSL-S = Gluco- sinolatschwefel, Proteinschwefel berechnet als Differenz)

Stand- Bristol ohne Schwefeldüngung Bristol mit 100 kg/ha S ort 2 2 Ges-S Cys-S GSH-S SO4 —S GSL-S Protein-S Ges-S Cys-S GSH-S SO4 —S GSL-S Protein-S mg/g S mg/g S

BS 4.7 0.05 0.8 1.0 0.2 2.7 9.1 0.09 0.7 2.4 0.2 5.7 Fin 4.2 0.02 0.7 0.7 0.2 2.6 7.9 0.03 0.9 1.2 0.2 5.6 Inv 3.4 0.02 0.4 0.3 0.1 2.6 7.8 0.04 1.0 1.4 0.1 5.3

Lipton ohne Schwefeldüngung Lipton mit 100 kg/ha S

2 2 Ges-S Cys-S GSH-S SO4 —S GSL-S Protein-S Ges-S Cys-S GSH-S SO4 —S GSL-S Protein-S mg/g S mg/g S

BS 4.8 0.04 0.7 1.0 0.2 2.9 9.5 0.08 0.6 2.5 0.2 6.1 Fin 4.2 0.02 0.7 0.7 0.1 2.7 7.6 0.03 0.9 1.2 0.2 5.3 Inv 3.5 0.02 0.4 0.3 0.1 2.7 7.6 0.04 1.0 1.3 0.2 5.1 die möglichen Mechanismen der „Schwefel Induzierten Resi- 2.2 Aufnahme von Makronährstoffen über das Blatt stenz“ zu ergründen. Dazu wurden unterschiedlich resisten- als Maßnahme zur Verbesserung der Düngereffizienz te Rapssorten im Hinblick auf den Pilz Pyrenopeziza brassi- – Foliar uptake of macronutrients as a mean to improve fer- cae verglichen und die Fungizidbehandlung als weiterer tilizer efficiency Untersuchungsfaktor berücksichtigt. Die ersten beiden Ver- Mamdoh Sattouf, Ewald Schnug und Susanne Schroetter suchsjahre haben gezeigt, dass an allen Untersuchungs- standorten die Schwefeldüngung zu einem signifikanten 2.3 Einfluss der Stickstoff- und Schwefelversorgung Anstieg in den Gesamtschwefelgehalten in den Pflanzen auf die Farbstoffe in Ringelblumen- und Rapsblüten führte und dass alle drei Standorte als Schwefelmangel- sowie in den Knollen von Roter Bete – Influence of standorte einzustufen sind. nitrogen and sulphur nutrition on the pigment content of Alle untersuchten Schwefelfraktionen (Sulfat, Cystein, marigold and rape flowers as well as in red beet tubes Glutathion, Glucosinolat) stiegen signifikant bei Schwe- Abdallah Mohamed El-Khayat (Faculty of Agriculture, Mos- feldüngung an (Tabelle 2). tohor, Ägypten), Elke Bloem, Susanne Schroetter und Ewald Am Standort Inverness, der als extremer S-Mangelstandort Schnug mit gleichzeitig extrem hohem Infektionsdruck für Pyreno- peziza brassicae einzustufen ist, war der Anstieg der Meta- 2.4 Einfluss des Pflanzenwachstums auf die Vertei- bolite am stärksten ausgeprägt und im Hinblick auf Gluta- lung und Mineralisation von Schwefelfraktionen in der thion wurden hier sogar im Mittel bei S-Düngung höhere Rhizosphäre - Effect of crop growth on the distribution and Werte erreicht als in Braunschweig, obwohl gleichzeitig der mineralisation of soil sulphur fractions in the rhizosphere Gesamt-S-Gehalt im Pflanzenmaterial niedriger war. Dies Zhengyi Hu (Institute of Soil Science, CAS, China) Zhihui zeigt, dass Glutathion eines der schwefelhaltigen Metabolite Yang (Institute of Soil Science, CAS, China), Chengkai Xu ist, welches bei Pilzinfektion direkt akkumuliert wird. (Institute of Soil Science, CAS, China), Silvia Haneklaus, Die beiden Rapssorten Bristol und Lipton, die eine unter- Zhihong Cao (Institute of Soil Science, CAS, China) und schiedliche Resistenz gegenüber Pyrenopeziza brassicae zei- Ewald Schnug gen sollten, unterschieden sich nicht nachweislich in ihrer Resistenz. Hinsichtlich des Schwefelmetabolismus konnten Der Einfluss des Pflanzenwachstums auf die Mineralisierung Unterschiede bislang lediglich bei der Induktion der Glucosi- organischer Substanz und die Verteilung verschiedener nolatsynthese festgestellt werden: Die nichtresistente Sorte Schwefelfraktionen (pflanzenverfügbarer S, adsorbierter S, Bristol reagierte mit gesteigerter Glucosinolatsynthese C-gebundener S, Ester-gebundener S und Residual-S) in der lediglich direkt im Zusammenhang mit einer Schwefeldün- Rhizosphäre und im nicht durchwurzelten Boden wurde in gung, während bei der resistenten Sorte Lipton die Glucosi- einem Gewächshausversuch untersucht, wobei eine ‘Wurzel- nolatsynthese mit der Fungizid- und N-Düngung korreliert beuteltechnik’ angewandt wurde. Im Rahmen der vorliegen- war. Die Tatsache, dass die Glucosinolatgehalte bei nicht den Studie wurden Weizen, Raps und Rettich auf zwei erfolgter Fungizidapplikation anstiegen, bedeutet, dass die Böden, einem Haplic Acrisol und einem Hortic Anthrosol kul- Glucosinolatsynthese direkt im Zusammenhang mit einer tiviert. Signifikante Unterschiede bestanden zwischen den Pilzinfektion gesteigert werden kann und dass in diesem Gehalten der einzelnen Schwefelfraktionen in der Rhizo- genetischen Unterschied möglicherweise die unterschiedli- sphäre und im nicht durchwurzelten Raum in Abhängigkeit che Resistenz der Sorten begründet liegt. vom Bodentyp und der Kulturart. Bei Pflanzenbewuchs waren im durchwurzelten Raum stets niedrigere Gehalte an Ester-gebundenem und höhere Gehalte an Residual-S zu

11 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

finden als im nicht durchwurzelten Bodenbereich. Im Ver- wurde und dadurch die Myrosinase-Aktivität am höchsten gleich hierzu veränderten sich die Gehalte an C-gebunde- war. Demgegenüber blieben bei 60 °C-Trocknung rund 70% nem Schwefel nicht. Dies deutet darauf hin, dass die Aryl- des GTL-Gehaltes erhalten, während beim Einfrieren und sulfatase-Aktivität in der Rhizosphäre höher war als im nicht anschließender Gefriertrocknung noch knapp 60 % vorla- durchwurzelten Boden. Des weiteren scheint die Mineralisa- gen. Eine schonende Trocknung bei 40 °C verlief nahezu tion von residual gebundenem Schwefel zu einem erhöhten verlustfrei. Die Probenkonservierung nimmt somit gravie- Massenfluss von Sulfat in den durchwurzelten Raum geführt renden Einfluss auf den Gehalt an GTL im Pflanzenmaterial. zu haben. Die Ester-gebundenen Schwefelgehalte lagen in Auf Basis der bislang durchgeführten Untersuchungen der Rhizosphäre von Weizen und Raps signifikant niedriger erscheint eine schnelle und schonende Trocknung bei 40 °C als im unbewachsenen Boden, wodurch kulturartspezifische empfehlenswert, wobei die Trocknung wegen der niedrigen Einflüsse auf die Mineralisation organisch gebundenen Temperatur vergleichsweise langsam verläuft. Schwefels deutlich werden. 2.8 Einfluß der Schwefelversorgung und der applizier- 2.5 Genotypische Unterschiede in der Nährstoffver- ten Schwefelform auf die Gesamtschwefel- und Glu- sorgung von Broccoli (Brassica oleracea L. var. itali- cosinolatgehalte von Brassica napus – Influence of the ca) - Genotypical differences in the nutrient status of broc- sulphur nutrition and sulphur form on the total sulphur and coli (Brassica oleracea L. var. italica) glucosinolate content of Brassica napus Eduardo Rosa (UTAD, Portugal), Silvia Haneklaus und Tomas Losak (Brno, Tschechien), Elke Bloem, Silvia Hane- Ewald Schnug klaus und Ewald Schnug

Brokkoli (Brassica oleracea L. var. italica) ist auf Grund sei- 2.9 Synthese künstlicher Glucosinolate (GSL) und ihre nes Gehaltes an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen und Anwendung in pflanzenphysiologischen Untersuchun- Mineralstoffen ein besonders gesundheitsförderndes Gemü- gen – The synthesis of artificial glucosinolates and the se. In einem Feldversuch wurde der Gehalt an P, K, Ca, Mg, application in plant physiological experiments S und Cl in primären und sekundären Infloreszenzen von Patrick Rollin (Orleans, Frankreich), Elke Bloem, Silvia insgesamt 11 Sorten bestimmt. Alle Mineralstoffgehalte Haneklaus und Ewald Schnug variierten, mit Ausnahme von Kalium, in Abhängigkeit von der Vegetationszeit. Ca- und Cl-Gehalte waren in der Früh- 2.10 Einfluss der Schwefel- und Stickstoffversorgung jahr/Sommerperiode signifikant höher (p <0.05) als in der auf die pharmazeutische Qualität von Meerettich Sommer/Winterperiode. Die Gehalte an Ca, S und Cl waren (Armoracia rusticana L.) im ökologischen Landbau in in den primären Infloreszenzen signifikant höher (p <0.001) Ägypten - Influence of the sulphur and nitrogen supply on als in den sekundären. Die Unterschiede waren für all ande- the phytopharmaceutical quality of horseradish (Armoracia ren Nährelemente nicht signifikant. rusticana L.) in an organic farming system in Egypt Die Ergebnisse weisen ferner darauf hin, dass genotypische Salah S. Ahmed (NRC Kairo), El-Sayed Omer (NRC Kairo), Unterschiede im Nährstoffgehalt für Ca, Mg und S bestehen. Mohamed Ebrahim (NRC Kairo), Mohamed Khatab (NRC Kairo), Silvia Haneklaus, Elke Bloem, Ewald Schnug 2.6 Einfluss von Spargel (Asparagus officinalis L.) Genotypen auf Kallusbildung und Entwicklung von 2.11 Optimierung der pflanzlichen Widerstandskraft Pflanzen aus Antherenkulturen - Influence of genotype durch „Schwefel Induzierte Resistenz“ (SIR) – Opti- on callus induction and regeneration of plantlets from Aspa- mization of crop resistance by enhanced sulphur induced ragus (Asparagus officinalis L.) anther culture resistance Tarek Shalaby (Kafer El-Sheikh , Ägypten), Christine Sator, Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug Silvia Haneklaus und Ewald Schnug 2.12 Einfluss der Blattalterung auf die Auswaschung 2.7 Einfluß der Konservierungstechnik auf die Höhe verschiedener Pflanzennährstoffe – Influence of leaf des enzymatischen Abbaus von Glucotropaeolin bei senescence on leaching of plant nutrients Tropaeolum majus L. – Influence of the post harvest tre- Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug atment on the enzymatic decomposition of glucotropaeolin in Tropaeolum majus L. 2.13 Einfluss der Schwefelversorgung auf den Gluta- Elke Bloem, Silvia Haneklaus, Thomas Köhler (DRELUSO, thiongehalt von Tropaeolum majus - Influence of sulfur Hessisch Oldendorf) und Ewald Schnug fertilisation on the glutathion content of Tropaeolum majus Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug Der in der Phytomedizin relevante Inhaltsstoff der Kapuzi- nerkresse ist das Glucotropaeolin (GTL), ein aromatisches 2.14 Genetisch bedingte Unterschiede im Glucotropa- Glucosinolat, dessen Abbauprodukt Benzylisothiocyanat die eolingehalt verschiedener Kapuzinerkressesorten – aktive, antimikrobiell aber leicht durch enzymatischen Genotypical differences in the Glucotropaeolin content of Abbau zerstörbare Komponente ist. Tropeolum majus L. Trocknung bei 80 °C führte zu immensen GTL-Verlusten von Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug bis zu 85 %, da offenbar der Zellverband zu schnell zerstört

12 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

2.15 Einfluss der Schwefel- und Stickstoffversorgung gen wurden Kainit, Kaliumchlorid, Ammoniumsulfat und auf Qualitätsparameter bei Knoblauch (Allium sati- Kupfersulfat verwendet. Abb. 3 zeigt Galinsoga parviflora vum L.) – Influence of the sulfur and nitrogen supply on the CAVAN. nach der Behandlung mit Kainit-Lösung. quality of garlic Voraussetzung für die Anwendung von NIC ist die Ausbrin- Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug gung von Düngerlösungen mittels opto-elektronisch gesteu- erter Maschinen, die eine Differenzierung zwischen Nutz- 2.16 Einfluss der Dauer der Lagerung auf Qualitätspa- pflanze und Unkraut vornehmen können. Die mit der Salzlö- rameter bei Knoblauch (Allium sativum L.) – Influence sung ausgebrachten Nährstoffe müssen in der Düngebilanz of the duration of storage on quality parameters of garlic berücksichtigt werden. (Allium sativum L.) Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug 2.19 Einfluss der Stickstoff- und Schwefelernährung auf das N2-Fixierungspotential von Lupinen - Impact of 2.17 Einfluss der Schwefelwasserstoffkonzentration nitrogen and sulphur nutrition on the N2-fixation potential of auf das Wachstum verschiedener Pilze – Influence of lupins the hydrogensulfide concentration on the growth of different Jutta Rogasik, Ute Funder, Christine Sator und Ewald fungi Schnug Luit de Kok, Ioana Salac, Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug Die Ergebnisse aus Feldversuchen zeigten, daß mineralische N-Düngung das N2-Fixierungspotential von Lupinen vermin- 2.18 Nutrient Induced Competition (NIC) – Einsatz- derte. S-Gaben in Höhe von 50 kg ha-1 dagegen erhöhten möglichkeiten konzentrierter Düngerlösungen zur das Vermögen der Pflanzen, atmosphärischen Stickstoff zu Unkrautregulierung – Nutrient Induced Competition (NIC) binden (Abb. 4). - Application of concentrated fertiliser solutions for weed management Susanne Schroetter, Kerstin Panten und Ewald Schnug

Als Nutrient Induced Competition (NIC) wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem stark konzentrierte und gezielt punktuell applizierte Düngerlösungen zur Unkrautkontrolle eingesetzt werden. Durch den künstlich induzierten Stress für die Unkrautpflanzen sterben diese ab oder ihr Wachstum wird stark gehemmt. Zur Untersuchung der Empfindlichkeit von Unkräutern wurde in einem ersten Schritt ein Gewächshausversuch mit fünf Samenunkräutern (Chenopodium album L., Matricaria chamomilla L., Solanum nigrum L., Stellaria media (L.) Abb. 4: Knöllchenbildung bei Lupine in Abhängigkeit vom VILL., Galinsoga parviflora CAVAN.) angelegt. Je fünf Pflan- Düngungsmanagement (Feldversuch Braunschweig) zen wurden in Mitscherlich-Gefäßen in unbehandeltem Bodensubstrat kultiviert und zum Zeitpunkt des Eintretens in das generative Stadium (nach ca. 3 Wochen) mit 10 ml 2.20 Kritische Bewertung der Bestimmung des N- Salzlösung pro Gefäß besprüht. Als konzentrierte Salzlösun- Düngebedarfs von Getreide mittels bodennaher Refle- xions-Spektroskopie (N-Sensor) – Critical assessment of a ground based sensor technique for addressing the nitrogen requirement of cereals Faisal Mohd Noor, Jutta Rogasik, Ute Funder und Ewald Schnug

In einem Experiment zur Quantifizierung des Einflusses der Stickstoffversorgung auf den Proteingehalt von Getreide in Mariensee erfolgte die Kalibrierung des Sensors auf 6 N- Steigerungsparzellen (0, 50, 100, 150, 200, 300 kg ha-1 N). Die mittels N-Sensor entwickelten N-Düngungsalgorithmen wurden in Versuchsvarianten und auf Praxisschlägen geprüft sowie mit der praxisüblichen einheitlichen Ausbringung von Stickstoff verglichen. Besondere Bedeutung wurde den spektralen Signaturen als Indikator zur Einschätzung des N- bzw. Proteingehaltes in Pflanzen beigemessen. Abb. 3: Galinsoga parviflora CAVAN. 30 Minuten (links) und Die Ergebnisse zeigten deutlich, dass praktische N-Dün- 48 Stunden (rechts) nach der Behandlung mit Kainit-Lösung gungsempfehlungen auf der Basis bodennaher Sensormes-

13 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

sungen äußerst problematisch sind. Unter Feldbedingungen verfügbaren P Pool Bodentypen und Landschaftszonen. Das beeinflussten eine Reihe von Faktoren direkt oder indirekt Konzept wird derzeit an Proben aus Polen, Rumänien und die spektrale Reflexion des Pflanzenbestandes und Ungarn verifiziert. erschwerten die Interpretation der spektralen Signaturen. Derartige Faktoren waren in den durchgeführten Untersu- 3.2 Einsatz von Fernerkundung zur nachhaltigen Öl chungen: Pflanzenmorphologie, Wassergehalt der Pflanzen, Palm Produktion - The use of remotely sensed data for Bewölkung, Bodenbedeckung und die multiple Variabilität sustainable oil palm management von N, P, K, Mg, Zn und Cu. Die Bestimmung des N-Dünge- Mohamed Faisal Mohd Noor, Anja Gaßner und Ewald Schnug bedarfs von Getreide mittels bodennaher Reflexions-Spek- troskopie (N-Sensor) ist deshalb nur unter ceteris paribus 3.3 Fehlerquellen bei der Bestimmung der räumlichen Bedingungen anwendbar. Zugehörigkeit von online Ertragsdaten – Spatial accuracy of online yield mapping 3 Lokales Ressourcen-Management landwirtschaftli- Kerstin Panten, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug cher Böden – Local Resource Management of arable soils 3.1 Einflussfaktoren der räumlichen Variabilität von 2000 und 2001 wurden experimentelle Ertragskartierungen Phosphatbindungsformen in landwirtschaftlichen im Hafer mit einem Massey Ferguson-Mähdrescher mit Böden – Factors controlling the spatial speciation of phos- Flow control-Ertragskartierungssystem zur Bestimmung der phorus in agricultural soils ‚True Yield Position‘ (TYP) durchgeführt. Zur Bestimmung Anja Gaßner, Renata Gaj (Univ. Pozsan, Polen), Laila Habib der Zeitverzögerung zwischen dem Schneiden des Getreides (Tishreen University, Lattakia, Syrien) Silvia Haneklaus, und dem Messen des Ertrages durch den Sensor wurden vor Imre Vágó (Univ. Debrecen, Ungarn), Paul Kurtinecz (Aka- Beginn des Druschvorganges jeweils zwei Streifen des demie der Landwirtschaft Livada, Rumänien) und Ewald Schlages geerntet. Die Versuche ergaben Zeitverzögerun- Schnug gen von etwa 18 Sekunden, was ca. 20 Metern entspricht. Außerdem zeigte sich, dass die komplexen dynamischen Ziel der Forschungsarbeit war es, die räumliche Dynamik Vorgänge des Korns im Mähdrescher eine lineare Korrektur verschiedener Bindungsformen von Phosphor (P) in land- der Ertragsdaten nicht zulässt. wirtschaftlichen Böden zu untersuchen. Die Relevanz dieser Arbeit leitet sich aus der Umsetzung von SSNM mittels Pre- 3.4 Entwicklung eines bodengestützten Fernerkun- cision Agriculture und bilanzorientierter Düngung ab, mit dungssystems zur Dauerbeobachtung landwirtschaft- dem Ziel der Minimierung von Umweltbeeinträchtigungen licher Flächen – Development of a ground based remote durch in der Landwirtschaft eingesetzte Nährstoffe. Die im sensing system for the permanent observation of agricultu- Rahmen dieser Arbeit vorgenommenen Untersuchungen ral sites wurden an drei Standorten durchgeführt, die sich in Klima, Holger Lilienthal und Ewald Schnug Ausgangsgestein, Topographie, P-Düngung und Feldbearbei- tung unterschieden. Die P-Gehalte wurden mit vier Extrak- Die Verfügbarkeit von aktuellem Bildmaterial für landwirt- tionsmethoden unterschiedlicher Extraktionskraft bestimmt: schaftliche Flächen in Mitteleuropa ist durch die Witterungs- Königswasser (AR), Salpetersäure (WH), Ammoniumacetat verhältnisse mit häufiger Bewölkung stark eingeschränkt. (AAC) und Calciumchlorid (CaCl2). Besondere Beachtung Auf dem Südfeld der FAL wurde ein fernsteuerbares Aufnah- fand in dieser Arbeit der Einsatz von Geostatistik (Vario- mesystem LASSIE (Low Altitude Stationary Surveillance gramm Analyse) als Mittel zur Evaluierung der Beziehungen Instrumental Equipement) auf einem 20 m hohen Masten zwischen chemischer Reaktivität des Bodenphosphates und installiert (Abb. 5). ortsabhängigen Umweltfaktoren (spatial speciation). Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine multi- variante, geostatistische Analyse ein großes Potenzial zur Vorhersage lokaler Funktionen der räumlichen Variabilität von P-Bindungsformen bietet. Hieraus ergibt sich die Not- wendigkeit, Nährstoffkreisläufe in Agrarökosystemen im Zusammenhang mit ortsabhängigen Bodeneigenschaften zu untersuchen. Für die Zielsetzung einer P-Kartierung als Grundlage für SSNM zeigt sich jedoch, dass die erforderliche Genauigkeit mit diesem Analyseverfahren nur mittels einer sehr hohen Probennahmedichte erreicht werden kann. Aus ökonomischer Sicht ist dieses Verfahren daher als ungeeig- net einzustufen. Auf Grund der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit wird als Alternative das „directed sampling“ vorgeschlagen. Als geeignete Strategie für die Auswahl von Pro- bennahmestellen ergeben sich für den leicht verfügbaren P Pool die Bodentextur, für den reversibel verfügbaren P Pool Abb. 5: Fernsteuerbares Aufnahmesystem LASSIE auf dem Bodentypen und sogenannte Equifertilen und für den wenig Südgelände der FAL

14 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

3.6 Fernerkundung für teilschlagspezifische Manage- mentinformationen – ein Vergleich von color-infrarot (CIR) Luftbildern und Radardaten – Remote Sensing for precision farming – comparison of color-infrared aerial pho- tographs and radar data Erik Zillmann, Holger Lilienthal und Ewald Schnug

Flugzeug- und satellitengestützte Fernerkundung bietet die Möglichkeit, schlaginterne Standortinformationen für teil- flächenspezifische Managementmaßnahmen bereitzustellen. Grundvoraussetzung für die operationelle Anwendung dieser Technik in Precision Agriculture ist jedoch die Gewährleis- tung kontinuierlicher und zeitnaher Datenakquisition, sowie eine entsprechende Bodenauflösung und Lagegenauigkeit. Die Fernerkundung kann immer nur Phänome erfassen und nicht die Ursachen. Die Kausalanalyse muss durch den Anwender erfolgen. Der Vorteil der optischen Fernerkun- Abb. 6: Reflexionsmerkmale der Vegetation dung liegt in ihrer relativ guten Interpretierbarkeit: niedrige NDVI-Werte weisen i.d.R. auf eine dünne oder seneszente LASSIE erhöht die Datenverfügbarkeit gegenüber klassi- Vegetationsdecke hin, können aber auch durch Stickstoff- schen Fernerkundungssystemen (Luft- und Satellitenbil- oder Wassermangel hervorgerufen werden. Der NDVI (Nor- dern) deutlich, da auch bei totaler Bewölkung Aufnahmen malized Difference Vegetation Index) ist eine arithmetische möglich sind. Insbesondere für das Versuchsfeld-Manage- Kombination der roten und infraroten spektralen Informati- ment bietet das System große Entwicklungsmöglichkeiten. on, die sich als sensitiv hinsichtlich Bestandesvariabilitäten Das System ist durch eine Infrarot-Kamera erweitert wor- erwiesen hat. Bei der Radarfernerkundung stehen relativ den, die es ermöglicht, Aussagen über die Vitalität der Pflan- komplexe physikalische Beziehungen hinter dem resultie- zenbestände zu treffen. Die spektrale Empfindlichkeit der renden Signal, die die visuelle Interpretierbarkeit der Bild- Kameras wurde dabei so gewählt, dass die wichtigsten daten erschweren. Die bisher wenig verstandenen Rück- Reflexionsmerkmale der Vegetation erfasst werden können streumechanismen stellen das größte Problem beim (Abb. 6). Umgang mit Radardaten dar. Da eine komplette Aufnahmesequenz ca. 5 min benötigt, Ziel des Projektes ist es, den Informationsgehalt multifre- wird es möglich, dynamische Karten zu generieren. Darun- quenter, vollpolarimetrischer Radardaten bezüglich verter sind Bildreihen in zeitlicher Abfolge zu verstehen. Die schiedener Bestandsparameter zu analysieren und mit dem dynamischen Karten können beispielsweise die komplette Informationsgehalt von CIR-Luftbildern zu vergleichen. Die Vegetationsperiode von Aussaat bis zur Ernte dokumentie- Erzeugung von ortsgenauen Bilddaten für die quantitative ren oder die Veränderung eines Bestandes über den Tages- Auswertung ist sowohl bei den Luftbildern, als auch bei den gang aufzeichnen. Mit Hilfe dieser Karten ist es möglich, Radardaten mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbun- frühzeitig Heterogenitäten zu erfassen und diese bei der den. Ein Arbeitsschwerpunkt lag in der digitalen Aufberei- Bestandesführung zu berücksichtigen. tung der Daten. Es wurden radiometrische Kalibrationen, Fil- terungen und Orthokorrekturen durchgeführt. 3.5 Bestimmung der Grünlandqualität mit Hilfe von Für die Ableitung von Bestandesparametern werden Luftbil- hochauflösenden Satellitendaten am Beispiel eines der und Radardaten zu verschiedenen Vegetationszeitpunk- Einzugsgebietes in Neuseeland – Evaluation of pasture ten verglichen. Korrelationsanalytische Auswertungen sollen quality with high resolution satellite remote sensing, a case Hinweise auf die kausalen Zusammenhänge mit den erho- study from a New Zealand catchment area benen Bestandesparametern liefern (Abb. 7 und 8). Holger Lilienthal, Keith Betteridge (AgResearch, Neusee- land), Allan Gillingham (AgResearch, Neuseeland), Des Costall (AgResearch, Neuseeland) und Ewald Schnug

Das Konzept der teilschlagspezifischen Bewirtschaftung ist bisher hauptsächlich für den Marktfruchtanbau entwickelt worden. In der Grünlandwirtschaft dagegen hat dieses Kon- zept bisher noch wenig Eingang gefunden. In Neuseeland spielt Grünland eine bedeutende wirtschaftliche Rolle als Grundlage für die Weidewirtschaft. Am Beispiel eines Einzugsgebietes in Neuseeland soll die Eignung von Satellitendaten zur Ableitung von digitalen Höhenmodellen und zur Bestimmung von Grünlandqualitäten untersucht werden. Abb. 7 : NDVI von CIR-Luftbildaufnahme (09. Mai 2001)

15 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

3.8 Bodenkundliche Studien im nördlichen Küstenbe- reich der Sinai-Halbinsel (Ägypten) mit Hilfe von Fernerkundung – Soil evaluation in the North Sinai (Egypt) by remote sensing Mohamed Hassan, Holger Lilienthal und Ewald Schnug

Das starke Bevölkerungswachstum in Ägypten führt zu der Notwendigkeit, neue Flächen für die landwirtschaftliche Pro- duktion zu gewinnen, um ausreichend Lebensmittel produzieren zu können. Der nördliche Bereich der Sinai-Halbinsel ist eine der bedeutendsten Regionen für die Neulandgewin- nung in Ägypten. Durch das El-Salam-Kanal-Projekt sollen 168000 Hektar Abb. 8: RGB-Darstellung einer Radaraufnahme vom 09. Mai Land mit einer Mischung aus Nil- und Drainage-Wasser ver- 2001 (X-HH, L-VV, X-VV) sorgt werden, um die dortigen Böden zu kultivieren. Das 3.7 Precision Agriculture - Fortschritte und Möglich- Ziel dieser Studie war eine Bewertung der Böden entlang keiten - A perspective on precision agriculture - progress des El-Salam Kanals hinsichtlich ihrer natürlichen Eigen- and prospects schaften und ihrer Nutzbarkeit für eine landwirtschaftliche Keith Betteridge (AgResearch, Neuseeland), Allan Gilling- Bearbeitung. Die Ergebnisse zeigen, dass mit Hilfe von Fern- ham (AgResearch, Neuseeland), Silvia Haneklaus und Ewald erkundungsdaten sehr effizient größere Regionen mit aus- Schnug reichender Genauigkeit bewertet werden können. Zudem wurde eine Bodenkarte für das nördliche Sinai hergestellt Nach nunmehr mehr als 10 Jahren gibt es, trotz des (Abb. 10). gebräuchlichen Einsatzes von GPS-Technologie zur Kartie- rung von Standortmerkmalen und Ertragskartierung, noch viele Erwartungen, die Precision Agriculture nicht erfüllt hat. Die Hauptursache liegt hierfür in der nicht ausreichenden Profitabilität der Technologie. Es wurden in einer gemeinsamen Studie wirtschaftliche Strategien zum Einsatz von Pre- cision Agriculture auf Milchviehbetrieben in Neuseeland entwickelt. Insbesondere die hohe Variabilität von vorhandenen Ressourcen auf den Betrieben und die ganzjährige Bewei- dung (Abb. 9) der Grünlandflächen bieten günstige Voraus- setzungen zur Effizienzsteigerung und somit Verbesserung des ökonomischen Profits.

Abb. 10: Der nördliche Sinai dargestellt in einer Echtfarben- aufnahme des Erdbeobachtungssatelliten Landsat TM 5 vom 18.07.1987 Abb. 9: Beweidung in Neuseeland

16 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

Abb. 11: Dauerfeldversuche des Institutes für Pflanzenernährung und Bodenkunde

4 Nährstoffhaushalt, Nährstoffrecycling und Düngung

S. 134 – Nutrient balance, nutrient recycling and fertilization 4.1 Einfluss langjähriger organisch-mineralischer Düngung auf Produktqualität, Ertragsverhalten und Entwicklung der Bodenfruchtbarkeit – Effects of organic and mineral fertilization on quality, yield and soil fertility Jutta Rogasik, Susanne Schroetter, Ute Funder und Ewald Schnug

In unterschiedlichen Dauerversuchen des Institutes (Abb. 11) wird der Einfluß der Düngungsintensität auf Produkt- Abb. 12: Vergleich der Wegsamkeit des Grobporensystems qualität, Ertragsverhalten und wichtige Parameter der bei konventioneller (a) und konservierender (b) Bodenbear- Bodenfruchtbarkeit geprüft. beitung

4.2 Effekte konservierender Bodenbearbeitung und differenzierter Nährstoffversorgung auf Bodenfrucht- barkeit und Ertrag – Effects of conservation tillage prac- tices and different fertilization on soil fertility and yield Jutta Rogasik, Joachim Brunotte (BB), Helmut Rogasik (ZALF Müncheberg), Susanne Schroetter, Ute Funder und Ewald Schnug

Konservierende Bodenbearbeitungsverfahren bieten aus der Sicht des Bodenschutzes eindeutig bodenökologische Vortei- le: • Förderung der Bodentiere und der mikrobiellen Aktivität • Bessere Befahrbarkeit durch höhere Strukturstabilität Abb. 13: Einfluss unterschiedlicher Bearbeitungsintensität • Größere Regenverdaulichkeit durch bessere Wegsamkeit auf den pH-Wert und den Gehalt des Bodens an organi- des Grobporensystems (Abb. 12) schem Kohlenstoff (Corg)–Untersuchungen auf Praxisschlä- • Zunahme der C-Vorräte in der Ackerkrume (Abb. 13) gen in Adenstedt

4.3 Landwirtschaftliche N-Bilanzen Deutschlands -

S. 145 Agricultural nitrogen balances in Germany Ute Funder, Jutta Rogasik und Ewald Schnug

Gegenwärtig werden in der BR Deutschland 3,5 Mio t Stick- stoff auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht, 25 % dieser Menge über organische Düngung (Stallmist, Gülle). Der N-Überschuss liegt derzeit bei 60 kg ha-1 LN (Abb. 14). In unterschiedlichen Szenarien sollen Möglichkeiten zur Senkung der N-Überschüsse aufgezeigt werden. Bei einer Verringerung der Tierzahlen von derzeit 0,82 GV ha-1 LN auf 0,60 GV ha-1 LN kann bei konstantem Mine- raldüngerverbrauch der N-Überschuss ohne Ertragsminde- -1 rung um ca. 20 % reduziert werden. Abb. 14: Entwicklung der N-Bilanzsalden [kg ha LN] – Flächenbilanz für die Bundesrepublik Deutschland

17 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

4.4 Einfluss einer Blattdüngung mit Bor auf den Probleme bleiben auch bei der Anwendung von Aschen die Fruchtansatz und Ertrag von Haselnussbäumen - Influ- unverminderten Schwermetallfrachten. In Zusammenarbeit ence of foliar boron application on fruit set and yield of mit der BAM werden Aschen geprüft, die durch eine thermi- hazelnut sche Behandlung verringerte Schwermetallgehalte aufwei- Ana Paula Silva (UTAD, Portugal), Eduardo Rosa (UTAD, sen. Portugal) und Silvia Haneklaus 4.7 Grünland: Phosphoreintrag in Oberflächengewäs- 4.5 Auswirkung unterschiedlicher Methoden der ser durch “Light particle”-Erosion – Grassland: The con- Bodenbearbeitung und Unkrautkontrolle auf boden- tribution of light particle erosion to environmental phos- mikrobiologische Parameter im Kartoffelanbau – Influ- phorus pollution ence of soil tillage and weed control on soil microbial pro- Susanne Schroetter, R. M. Monaghan (AgResearch, Neusee- perties in potato cultivation land), Jutta Rogasik, Elke Bloem, und Ewald Schnug Hanna Klikocka (Landwirtschaftsakademie Lublin, Polen), Elke Bloem, Silvia Haneklaus und Ewald Schnug Intensiv bewirtschaftete Grünlandflächen stellen im Zusam- menhang mit extremen Witterungsereignissen ein nicht zu In einem zweifaktoriellen Experiment wurde der Einfluss der unterschätzendes Potenzial für Nährstoffverlagerungen dar. Bodenbearbeitung und Unkrautkontrolle auf bodenmikrobio- Durch Oberflächenabfluß nach Starkregen werden kleine logische Parameter im Kartoffelanbau untersucht. Pflanzenteile, die nach Schnittnutzungen auf der Fläche Weder die Bodenbearbeitung noch die Unkrautkontrolle hat- zurückbleiben, Bodenpartikel und Güllerückstände über ten einen signifikanten Einfluss auf den Anteil der Mikroflora unterschiedliche Distanzen transportiert. Die Partikel sind im Boden. Es zeigte sich jedoch, dass bei Anbau mit Herbst- mit Nährstoffen befrachtet. Zur Einschätzung der davon wällen und reduzierter Bodenbearbeitung in Kombination ausgehenden Gefährdung für Gewässer wurden auf einem mit mechanischer Unkrautkontrolle die Aktivität der Dehy- praxisüblich geführten Grasbestand (dreimalige Schnitt- drogenase am höchsten war und bei konventioneller Boden- nutzung/Herbstweide) diese „beweglichen“ Partikel mit bearbeitung mit chemischer Unkrautkontrolle am niedrig- einer speziell dafür angepassten Methode gesammelt und in sten. Der „Biologische Indikator der Bodenfruchtbarkeit”, drei Größenklassen fraktioniert. Die einzelnen Fraktionen der über die Mikroflora, den Gehalt an organischer Substanz werden auf ihren Phosphorgehalt untersucht. sowie die Adsorptionskapazität des Bodens ermittelt wird, wurde durch die verschiedenen Untersuchungsfaktoren 4.8 Begrenzung von Schadstoffeinträgen bei Bewirt- nicht beeinflusst. Der Knollenertrag war dabei negativ mit schaftungsmaßnahmen in der Landwirtschaft bei der Menge an Bakterien und Aktinomyzeten korreliert. Düngung und Abfallverwertung – Restriction of heavy metal and organic pollutant inputs with agricultural fertiliza- 4.6 Verwertung von Phosphor aus Klärschlamm- und tion and waste utilization Tiermehlaschen - Utilisation of phosphate from incinerated Sylvia Kratz, Jürgen Fleckenstein und Ewald Schnug sewage sludge and meat and bone meal Imron Rosyadi, Jutta Rogasik, Reinhard Scholz (TU, Claust- In Zusammenarbeit mit dem Institut für Molekularbiologie hal), Gerd Kley (BAM, Berlin), Rudolf Brenneis (BAM, Ber- und Angewandte Ökologie (Fraunhofer Gesellschaft) wird lin), Peter Köcher (BAM, Berlin), Jürgen Fleckenstein, Silvia auf der Grundlage von Literaturrecherchen und Stoffunter- Haneklaus und Ewald Schnug suchungen eine Datenbank über Gehalte anorganischer und organischer Schadstoffe in Mineraldüngern, Wirtschaftsdün- Die Verknappung der Rohstoffe, hierzu zählt im Bereich der gern und Sekundärrohstoffdüngern erstellt. Diese soll die Landwirtschaft vor allem die endliche Ressource Phosphor, fachliche Grundlage für eine Harmonisierung von Schad- wirft schon seit Jahren die Frage nach alternativen Lösungen stoffgrenzwerten in einschlägigen Verordnungen (Klär- der Wiederverwertung phosphorhaltiger Abfallprodukte auf. schlamm-, Bioabfall-, Düngemittel- und Düngeverordnung) In Gefäßversuchen wird die stoffliche Nutzung der aus Klär- bilden. schlamm und Tiermehl erzeugten Aschen als Phosphatdün- ger getestet. Die Einflüsse der Verbrennung auf Nährstoff- 4.9 Einfluss organischer Düngung auf die Aufnahme gehalt (Tabelle 3), Löslichkeit und Düngewirkung stehen im von Zink und Cadmium durch Soja und Weizen auf Mittelpunkt der experimentellen Untersuchungen. belastetem Boden – Effect of organic fertilisation on Zn and Cd uptake by soya and wheat on a polluted soil Renata Gaj (Universität Poznan, Polen) und Ewald Schnug Tabelle 3: Ausgewählte Nährstoffgehalte für Tiermehl- und Klärschlammaschen Ziel der berichteten Forschungsarbeit war die Untersuchung des Einflusses organischer Düngung auf die Zn und Cd Auf- Inhaltsstoffe [%] Tiermehlasche Klärschlammasche nahme von Soja und Weizen. Unterschiede der Wirkung ver- P gesamt 18,6 3,6 schiedener organischer Dünger werden im Ergebnis über P citric 7,0 2,0 Ca 34,3 45,0 einen synergistischen Effekt steigender N-Zufuhr auf die Na 2,3 0,3 Aufnahme an Zn und Cd erklärt werden. Als Konsequenz für die Erzeugung schwermetallarmer Nahrungsmittel ergibt

18 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

sich, dass auf kontaminierten Böden bevorzugt N-arme organische Düngemittel einzusetzen sind. Aus Sicht der Sanierung belasteter Böden im Zuge einer Phytosanierung können jedoch organische Dünger mit hohen N-Gehalten durch Förderung des Schwermetallentzuges durch die Pflan- zen vorteilhaft sein.

4.10 Status von Mikronährstoffen in Böden und Pflan- zen und der Bedarf für Wiederkäuer in der innermon- golischen Steppe von China – Status of micro nutrient elements of soils and plants and their requirement for rumi- ants in Inner Mongolia Steppes of China Shiping Wang, Jürgen Fleckenstein and Ewald Schnug

Abb. 15: Räumliche Verteilung der Tiere im Grünauslauf 4.11 Nährstoffbilanzen konventioneller und ökologi- eines konventionellen Mastbetriebes scher Broilerproduktion unter besonderer Berücksich- tigung der Belastung von Böden in Grünausläufen – Nutrient balances for conventional and organic broiler production with special regard to free range soils Sylvia Kratz, Jutta Rogasik und Ewald Schnug

In einer zweijährigen Fallstudie mit 15 Broilermast-Betrie- ben wurden die Nährstoffeffizienz unterschiedlicher Systeme der Broilerproduktion (konventionelle intensive Stallhaltung, konventionelle Auslaufhaltung, ökologische Auslaufhaltung) verglichen und der Eintrag von N, P, Zn und Cu in Böden von Abb. 16: Räumliche Differenzierung pflanzenverfügbarar Grünausläufen aus Sicht des Boden- und Gewässerschutzes Pcal-Gehalte in 0-10 cm Bodentiefe nach 7 Mastperioden im bewertet. Grünauslauf eines konventionellen Mastbetriebes Stallbilanzen für N, P, Zn und Cu belegten, dass Betriebe mit konventioneller intensiver Stallhaltung die höchste, Betriebe 4.12 Effekte von Lanthaniden in der Broiler- und mit ökologischer Auslaufhaltung die niedrigste Nährstoffeffi- Schweinemast – Effects of lanthanides on fattened S. 60 zienz realisierten (Tabelle 4). Als systembedingte Ursachen cockerel and fattened hog Zhenghyi Hu, Hartwig Böhme (TE), Ingrid Halle (TE), Jürgen Tabelle 4: Nährstoff-Salden (Wirtschaftsdünger und Aus- Fleckenstein und Ewald Schnug scheidungen im Grünauslauf) in verschiedenen Systemen der Broilerproduktion (Mittelwerte) Die Zugabe von Lanthanidenspuren in Futtermitteln für die Broiler- und Schweinemast führt nach chinesischen Unter- KAÖ suchungen zu mehr als 5 %-igen Wachstumssteigerungen. N415162 In entsprechenden Untersuchungen wurden Lanthaniden- P496367 elemente in Form von Chloriden, Nitraten und –ascorbaten Zn 82 88 90 Cu 97 97,5 98 dem Mastfutter zugesetzt. Während in der Schweinemast keine signifikante Wachstumsförderung auftrat, wurde ins- K = konventionelle intensive Stallhaltung besondere bei dem Lanthaniden-Ascorbat eine signifikante A = konventionelle Auslaufhaltung Ö = ökologische Auslaufhaltung Wachstumsförderung bei den Broilern festgestellt. Dieses Ergebnis ist dahingehend überraschend, da im Gegensatz zu den chinesischen Experimenten das Leistungsniveau in der wurden kürzere Mastdauer bzw. Verwendung schnellwach- Broilermast hier auf sehr hohem Niveau ist. Die Untersu- sender Masthybriden und damit eine bessere Futterverwer- chung der einzelnen Schlachtkörperteile mittels ICP-Mas- tung bei konventioneller intensiver Stallhaltung identifiziert. senspektrometrie zeigten keine Anreicherungen an Lantha- Grünausläufe wurden von den Broilern mit räumlich und niden. zeitlich unterschiedlicher Intensität genutzt (Abb. 15). In Zonen hoher Nutzungsintensität waren die pflanzenver- fügbaren Pcal-Gehalte in der Regel höher als in gering genutzten Zonen (Abb. 16). Gleiches galt für Nmin. Für Zn, Cu und pH-Werte konnten in dem kurzen Untersuchungszeitraum keine signifikanten Dif- ferenzierungen nachgewiesen werden.

19 Bericht des Instituts für Pflanzenernährung und Bodenkunde

5 Pflanzenernährung und Düngung im ökologischen 5.6 Lokales Ressourcen Management (LRM) im ökolo- Landbau – Plant nutrition and fertilization in organic far- gischen Landbau - Entwicklung von Merkmalen der S. 164 ming Bodenfruchtbarkeit auf viehlosen und viehgebunde- 5.1 Ertrag und Ölqualität von Fenchel (Foeniculum nen ökologischen Betrieben – Local resource manage- vulgare Mill.) gedüngt mit Nährstoffquellen des Orga- ment (LRM) in organic farming – Development of parame- nischen Landbaus in Ägypten - Fruit and essential oil ters of soil fertility with and without life stocks on farms yield of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) grown with fertili- Hans-Marten Paulsen (OEL), Silvia Haneklaus und Ewald zer sources for organic farming in Egypt Schnug Mohamed Kandil, Ahmed Salah, Sayed Omer, Mohamed El- Gala (NRC, Dokki, Kairo, Ägypten), Christine Sator und Ziel der Forschungsarbeiten ist es, die im Rahmen einer Ewald Schnug Umstellung von konventioneller auf ökologische Bewirt- schaftung einhergehenden räumlichen und zeitlichen Verän- Est wurde untersucht, ob es mit den Vorgaben des ökologi- derungen von Merkmalen der Bodenfruchtbarkeit zu erfas- schen Landbaus zur Düngung möglich ist, ausreichende und sen. Zu diesem Zweck wurde eine Probenbank auf dem Ver- qualitativ hochwertige Fenchel-Erträge in Ägypten zu produ- suchsbetrieb in Trenthorst angelegt: Für die Grundkartie- zieren. Fenchel ist eine bedeutende Heilpflanze, die unter rung in 2001 wurden geokodierte Bodenproben im Raster den klimatischen Bedingungen Ägyptens gut wächst und von 30*30 Metern in drei Bodentiefen (0-30; 30-60 und 60- eine wichtige Einkommensquelle, insbesondere für kleinbäu- 90 cm) genommen. Für das Monitoring physikalischer, che- erliche Landwirtschaft, darstellt. Als Schlußfolgerung kann mischer und biologischer und chemischer Parameter und die daher, zumindest aus Sicht der Pflanzenernährung, die Pro- Aktualisierung der Probenbank werden in regelmäßigen duktion von Fenchel in Ägypten nach den Regeln des ökolo- Abständen weitere Proben gezogen. gischen Landbaus empfohlen werden, um die Ertragslage kleinbäuerlicher Landwirtschaft und damit die Lebensqua- 5.7 Einfluss ökologischer Wirtschaftsweisen auf die lität im ländlichen Raum zu verbessern. Biodiversität - Influence of organic farming on biodiversity 5.2 Wirkung von biologisch-dynamischen Präparaten Hans-Marten Paulsen (OEL) und Ewald Schnug im Raum - Effect of biological-dynamic preparations in space Biodiversität bezeichnet die Vielfalt der Lebensformen und Silvia Haneklaus, Ingo Hagel (IBDF, Darmstadt), Hans-Mar- deren Interaktionen. Die Umstellung von konventioneller auf ten Paulsen (OEL) und Ewald Schnug ökologische Bewirtschaftung führt zu einer Absenkung des pflanzenverfügbaren Nährstoffvorrates im Boden, welche 5.3 Genotypische Unterschiede im Mineralstoffgehalt u. a. die Konkurrenz zwischen Kulturpflanze und Beikraut von Weizen im Rahmen eines Züchtungsprojektes – nachhaltig verändert. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, die Genotypical differences of mineral contents in wheat in a im Rahmen einer Umstellung von konventioneller auf ökolo- scope of a growing project gische Bewirtschaftung einhergehenden räumlichen und Ingo Hagel, Hartmut Spiess, Silvia Haneklaus und Ewald zeitlichen Veränderungen von Merkmalen der Bodenfrucht- Schnug barkeit zu erfassen. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, den Einfluss ökologischer Wirtschaftsweisen auf die genetische, 5.4 Spurenelementgehalte von Weizen in Verbindung taxonomische und ökosystemare Diversität zu untersuchen.

S. 167 mit der Anwendung des biologisch- dynamischen Horn-Kiesel-Präparates – Trace element contents of 5.8 Entwicklung von Strategien zur variablen Ausbrin- wheat in relation to the amendment of biological dynamic gung wirtschaftseigener Düngemittel – Development of horn-silica preparation strategies for the variable spread of own farming fertilisers Ingo Hagel, Hartmut Spiess, Jürgen Fleckenstein und Ewald Silvia Haneklaus, Hans-Marten Paulsen und Ewald Schnug Schnug

5.5 In situ Aufschluß – ein Konzept zur Sicherung der

S. 162 Phosphatversorgung ökologisch bewirtschafteter Böden – “in situ digestion” a concept to manage soil phosphate im organic farming Xiaohui Fan (Institute of Soil Science, CAS, Nanjing, China), Leila Habib (Tishreen University, Lattakia, Syrien), Jürgen Fleckenstein, Silvia Haneklaus and Ewald Schnug

20 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

Institut für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft Leiter: Jörg Michael Greef

Das Institut für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft hat die 1 Nachhaltige Bewirtschaftungssysteme – Sustainable Aufgabe, wissenschaftliche Grundlagen für eine nachhaltige, cropping systems leistungsorientierte und umweltverträgliche Bewirtschaftung 1.1 Indikatoren für naturraumtypische Artenvielfalt in des Acker- und Grünlandes zu erarbeiten. Agrarlandschaften – Indicators for regional adapted spe- Der erste Arbeitsschwerpunkt gliedert sich in die Analyse cies diversity in agricultural landscapes von Nutzungssystemen für Ackerbau- und Grünlandstandor- Jörg Hoffmann, Jörg Michael Greef; Joachim Kiesel (ZALF, te hinsichtlich ihrer Ertragsleistung, Produktqualität und Müncheberg) Umweltleistung sowie die Erarbeitung von Grundlagen und Indikatoren zur Erfassung der Agrobiodiversität (Nachhalti- Für die Indikatorenentwicklung im Bereich Arten und ge Bewirtschaftungssysteme). Lebensräume ist es erforderlich, Heterogenitäten der Der zweite Arbeitsschwerpunkt beinhaltet die methodische naturräumlichen Bedingungen und differenzierte Land- Entwicklung zur Qualitätsverbesserung von Saat- und schaftsstrukturen früherer Landnutzungen in ihrer Bedeu- Pflanzgut und die Analyse ertragslimitierender Vorgänge in tung für biologische Vielfalt zu berücksichtigen. Werden der Pflanze, bzw. im Pflanzenbestand (Ertragsbildung land- stark generalisierte Indikatoren, z. B. „Kulturartendiversität“ wirtschaftlicher Nutzpflanzen). oder „Flurgehölzdichte“ auf lokaler Ebene ohne regionali- Der dritte Arbeitsschwerpunkt beschäftigt sich mit der Ent- sierten Bezug zu landschaftlichen Eigenarten genutzt, ist wicklung und Bestimmung von Qualitätsparametern vor, eher mit einer Uniformierung als mit einer Förderung der während und nach der Ernte zur Prognose der Qualität von biologischen Vielfalt zu rechnen. Ernteprodukten im Rahmen der Präzisionslandwirtschaft Um den Anforderungen nach Regionalisierung Rechnung zu sowie der Optimierung pflanzenbaulicher und konservie- tragen, wurden im „Mosaik-Indikatorenansatz“ Methoden rungstechnischer Verfahren zur Erhaltung des Futterwertes zur regionalisierten naturräumlichen Gliederung in einem und zur Minderung von Toxinbelastungen und Hygie- integrativen Ansatz entwickelt. Dabei wird als wesentliche nemängeln in Ernteprodukten und Konservaten (Qualitätssi- Zielstellung die Möglichkeit zur Einbeziehung aller Landwir- cherung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen). te angestrebt. Die Strukturierung des Indikatorenansatzes sieht beginnend von der lokalen Ebene innerhalb einzelner naturräumlicher Einheiten eine politrelevante Aggregierung der Indikatoren zu Bundesland- und Landesebene vor (Abb. 1).

Abb. 1: Raumbezug, Indikatoren und Umsetzung im Mosaik-Indikatorenansatz von lokaler Ebene zu Bundesland- und Landesebene

21 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

Effekte der Regionalisierung, der lokal differenzierten Aus- 1.4 Einfluss von Nutzungsintensität und Temperatur wahl von Indikatoren sowie von geeigneten praktischen von Süd- nach Nordeuropa auf die Diversität der Maßnahmen der Landwirtschaft, die über die gute fachliche Segetalflora – Effect of land use intensity and temperatu- Praxis hinausgehen, wurden in zwei Beispielgebieten in re from South to North Europe on the segetalflora ersten Erhebungen getestet. Jörg Hoffmann; Laszlo Radics (Szent Istvan University Bud- apest); Gyula Czimber (University of West Hungary); 1.2 Monitoring von Artendiversität in Kulturland- Michael Glemnitz (ZALF, Müncheberg) schaften – Monitoring of species diversity in cultural landscapes 2002 erfolgten im Rahmen des gemeinsamen deutsch- Jörg Hoffmann; Joachim Kiesel (ZALF, Müncheberg) ungarischen Projekts „Climate change and weeds“ ergän- zende Erhebungen zur Diversität der Segetalflora im Klima- Wirkungen von Umweltveränderungen auf Artenvielfalt las- gradient von Süd- nach Nordeuropa in Süditalien (Station sen sich aufgrund der Komplexität der biologischen Vielfalt Lecce) und Finnland (Station Vaasa). Insgesamt wurden in zunächst nur durch reale Beobachtungen im Freiland und den bisher zweijährigen Untersuchungen in allen 8 Getreide- durch langfristiges Monitoring erfassen. Derartige Er- anbaugebieten (Lecce, Roma, Milano, Mosonmagyarovar, hebungen sind arbeitskräfte- und zeitintensiv und nur Müncheberg, Osby, Uppsala, Vaasa) mehr als 700 Arten bei modellhaft für einzelne Artengruppen und bestimmte Gebie- einer aufsummierten Untersuchungsfläche von ca. 10 km2 te möglich, jedoch unverzichtbar, um über Gefäß- und gefunden. Nach abschließender dritter Feldaufnahme 2003 Parzellenversuche hinaus Informationen über tatsächliche erfolgt die Fertigstellung der Datenbank „Segetalflora“ Verbreitungsmuster und Populationsveränderungen in Land- einschließlich ökologischer Merkmale festgestellter Arten. schaften zu erhalten. Vor diesem Hintergrund wurde auf der Unter Berücksichtigung der Temperaturunterschiede im Kli- Grundlage 12-jähriger botanischer Erhebungen der magradient werden Effekte extensiver und intensiver Nutz- Artenvielfalt der Farn- und Blütenpflanzen einer Kulturland- ung auf die Artenzusammensetzung der Segetalfloren, die schaft die Vorkommensdichte diagnostisch wichtiger Arten Diversität, die Gefährdung, den Erhalt pflanzengenetischer mit Hilfe der „Moving-Window-Methode“ ermittelt. Unter Ressourcen und das Auftreten von Problemunkräutern ana- Nutzung ökologischer Merkmale der Arten und unter- lysiert. schiedlicher Szenarien der Landnutzung sich daraus land- schaftsbezogene Abschätzungen zur Veränderung der biolo- 1.5 Die Arbeitsgruppe (AG) Landwirtschaft & Natur- gischen Vielfalt möglich. schutz von DLG und WWF – The work group agriculture & nature conservation from DLG and WWF 1.3 Nutzung der Flächenstillegung zum Erhalt der bio- Jörg Michael Greef, Jörg Hoffmann logischen Vielfalt in Agrarlandschaften – Effects by set- ting aside of site spots within arable fields on biodiversity Seit zwei Jahren erfolgt die Mitarbeit in der AG Landwirt- Jörg Hoffmann; Gert Berger (ZALF, Müncheberg) schaft & Naturschutz von DLG und WWF, deren Ziel darin besteht, einen Beitrag zur Reduzierung des Spannungsfel- Im Projekt werden Effekte zur Förderung der biologischen des zwischen Landwirtschaft und Naturschutz zu leisten. Als Vielfalt in Agrarlandschaften untersucht, die sich durch ziel- erstes Ergebnis der gemeinsamen Arbeit wurde ein Grund- gerichtete Nutzung von Maßnahmen der Flächenstillegung satzpapier „Agrarumweltprogramme – Ansätze zu ihrer Wei- erreichen lassen. Es wurde die Wirkung der Stillegung klei- terentwicklung“ vorgelegt, in welchem Empfehlungen u. a. ner Minderertragsflächen innerhalb großer Ackerschläge zur Regionalisierung, zum finanziellen Ausbau und zur Ent- (trockene Kuppen, vernässte Senken) sowie von Randberei- bürokratisierung der Agrarumweltprogramme enthalten chen, die an sensible naturnahe Biotope angrenzen, z. B. an sind. Weitere Arbeitsschritte focusieren auf das Themenfeld Kleingewässer, Hecken und Waldränder, auf die Avifauna biologische Vielfalt und Landwirtschaft. untersucht. Gleichzeitig wurde geprüft, in welchem Umfang Maßnahmen durch den Landwirt erforderlich sind, um gün- 1.6 Untersuchungen zum Anbau der Arzneipflanze stige Habitatstrukturen für landschaftstypische und bestan- Tanacetum parthenium - Investigation on the production desgefährdete Arten wie z. B. Rebhuhn, Neuntöter und aptitude of the medizine plant Tanacetum parthenium Grauammer zu fördern, jedoch das Aufkommen potentieller Andreas Bramm, Katrin Jakob und Gerhard Rühl Unkräuter zu verhindern. Im Ergebnis der Untersuchungen ließen sich deutlich positive Effekte für die Artenvielfalt, die Tanacetum parthenium (Mutterkraut) bildet in Blättern und Abundanz gefährdeter Arten und die Habitatqualität fest- Blüten Sesquiterpenlactone mit dem Hauptvertreter Parthe- stellen und Anforderungen für Größe und Anordnung der nolid. Auf Basis dieses Inhaltsstoffes entwickelt der Stillegungen sowie erforderliches Management ableiten. Arzneimittelhersteller Schaper & Brümmer ein Migräne- prophylaktikum. Die hierfür erforderlichen Drogenmengen sollen in heimischen Anbau erzeugt werden. 7 der 45 getesteten Herkünfte wiesen die geforderten Parthenolidgehalte > 5mg Parthenolid /g Droge auf. Eine erfolgreiche Aussaat mit anschließender Bestandesetablie- rung konnte nicht erreicht werden, weil die Jugend-

22 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

entwicklung des Mutterkrautes wesentlich langsamer ver- Tabelle 1: Gewählte Intensitätsstufen läuft, als das Wachstum der konkurrierenden Unkräuter. Mit im Gewächshaus vorgezogenen Mutterkrautpflanzen gelang Stufe Höhe der Maßnahmen Saatstärke N-Düngung Pflanzenschutz eine Bestandesetablierung im Feld problemlos. Eine Herbst- pflanzung im ersten Nutzungsjahr erzielte höhere Erträge im 1 betriebsüblich** betriebsüblich** betriebsüblich** Vergleich zu einer Frühjahrspflanzung. Als Schnitttermin org. (Gülle) erwies sich bei Herbstpflanzung für beide Schnitte im 1. und 2 betriebsüblich** betriebsüblich** betriebsüblich** min. (KAS) 2. Nutzungsjahr das Stadium der Vollblüte als optimal. Eine 3 betriebsüblich Herbizide betriebsüblich** Bestandesdichte von ca. 20 Pfl./m2 ist anzustreben. min. – 25 % 1x Fungizide Drogenerträge von deutlich über 100 dt/ha Gesamt-TM in Insektizide bei zwei Schnitten sind pro Jahr erzielbar. Befallsverdoppelung keine Halmstabilisat. Nach den Ergebnissen der Feldversuche sollte die Düngung 4 betriebsüblich Herbizide betriebsüblich zum 1. Schnitt ca. 100 kg N/ha betragen, zum zweiten min. – 40 % - 20 % Schnitt kann die Düngung um ca. 1/3 reduziert werden, da der Ertrag im Vergleich zum 1. Schnitt um etwa diesen ** betriebsüblich bezieht sich auf den Versuchsstandort Braun- schweig: anlehmiger Sand, 30- 35 Bodenpunkte, ∅ 620 mm N/a Betrag geringer ausfällt. Die vorläufige Empfehlung lautet, Mutterkrautpflanzen im Tabelle 2: Einfluss von Extensivierungsmaßnahmen auf Gewächshaus anzuziehen und diese im Herbst oder im Früh- Erträge in Relation zu Erträgen bei betriebsüblicher jahr in das Feld auszupflanzen. Auf Frostempfindlichkeit der Bewirtschaftungsintensität (∅1997-2001) Herkunft muss jedoch gerade auch in Abhängigkeit des Kli- mas im Anbaugebiet geachtet werden. Kulturart Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Stufe 4

1.7 Ertrags- und Qualitätsbeeinflussung bei Halm- Wi- Weizen 71,3 % 73,7 dt/ha=100 % 94,4 % 88,7 % Wi- Gerste 75,7 % 86,0 dt/ha=100 % 90,4 % 85,3 % und Blattfrüchten durch Änderung der Produktions- Wi- Roggen 66,7 % 83,3 dt/ha=100 % 83,6 % 80,7 % intensität - Influence on yield and quality components of Zuckerrüben 90,1 % 485,5 dt/ha=100 % 98,8 % 95,8 % stalk and leaf crops by changing the production intensity Mais TM 87,0 % 197,8 dt/ha=100 % 102,0 % 89,6 % Andreas Bramm Kartoffeln 95,2 % 532,2 dt/ha=100 % 92,8 % 82,0 %

Extensive Formen der Landbewirtschaftung haben zum Ziel, 1.8 Abreife, Qualität und Ertragsbildung von Silomais Überschüsse und Umweltbelastungen abzubauen. Diese in Abhängigkeit von der Temperatursumme und wei- Ziele sind durch eine Reduzierung der Produktionsintensität teren klimatologischen Parametern – Maturation, quali- bzw. bezüglich der Umweltentlastung durch spezielle pflan- ty and yield formation of silage maize in dependence of tem- zenbauliche Maßnahmen erreichbar. perature sum and further climatological parameters Eine 6-feldrige Fruchtfolge mit den Kulturarten Zucker- Frank Höppner, Jörg Michael Greef und Christian Paul rüben, Winterweizen, Mais, Winterroggen, Kartoffeln und Wintergerste ist die Basis für seit 1997 laufende Untersu- Zur Entwicklung eines bundeseinheitlichen Prognosemodells chungen zu den Auswirkungen unterschiedlicher Bewirt- zur Vorhersage des optimalen Erntetermins von Silomais schaftungsintensitäten auf Ertrag und Qualität der Erntepro- wurden an 26 Prüforten im wesentlichen der Trockenmasse- dukte. Die gewählten Intensitätsstufen wurden in Anleh- gehalt des Kolbens, der Restpflanze und Gesamtpflanze zu nung an typische Auflagenkombinationen, wie sie bei den verschiedenen Erntezeiten ermittelt. Agrar- und Umweltprogrammen unter VO (EWG) 2078/92 Während die Versuchsjahre 2000 und 2001 durch einen zur Anwendung kommen, gestaltet. Eine Intensitätsstufe deutlich unterschiedlichen Temperatursummenverlauf cha- „betriebsüblich“ dient als Vergleichsbasis (Tabelle 1). rakterisiert waren, wiesen die Standorte eines Versuchsjah- Bei den Intensitätsstufen 1 und 2 „betriebsüblich“ führte die res ein ähnliches Muster auf. Im Versuchsjahr 2001 musste Stickstoffversorgung über Gülle im Vergleich zur Stickstoff- zur Erreichung ähnlicher Kolben-TM-Gehalte die Tempera- versorgung über Mineraldünger bei allen Kulturen zu tursumme um ca. 80 °C höher liegen; die kühlen und feuch- Mindererträgen, allerdings in unterschiedlichem Ausmaß ten Abreifebedingungen im September verstärkten diesen (Tabelle 2). Einfluss noch. Im Jahr 2000 traten gegenüber 2001 zwi- Insbesondere in der Stufe 1, aber auch in den Stufen 3 und schen den Standorten stärkere Niveauunterschiede bei den 4 führte eine Verminderung der Rohproteingehalte bei akkumulierten Temperatursummen auf. Im Mittel der Ver- Getreide und Mais zu erheblichen Qualitätseinbußen hin- suchsjahre und Standorte wurden von den Sorten Arsenal, sichtlich Backqualität (Weizen) und Futterqualität (Gerste, Symphony und Fuego bei einer Temperatursumme von Mais), während positive Auswirkungen auf den Zuckergehalt 1400 °C gleiche Kolben-TM-Gehalte von gut 54 % erzielt bei Zuckerrüben und den Stärkegehalt bei Kartoffeln und jedoch gab es stärker variierende TM-Gehalte in der Mais zu verzeichnen waren. Gesamtpflanze zu verzeichnen. Sortenspezifisch ermittelte Regressionsbeziehungen liessen erkennen, dass eine Diffe- renzierung des Abreifeverhaltens gegeben war, die durch die unterschiedlichen Reifegruppen und das unterschiedliche Abreifeverhalten der Restpflanze bedingt war.

23 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

1.9 Ertragssicherung bei HO-Sonnenblumen – Yield 1.11 Wirksamkeit einer Insektizid-Zugabe zum stability in high-oleic sunflower Ammonium-Düngedepot bei Injektionsdüngung im Gerhard Rühl Vergleich zu herkömmlicher Spritzapplikation bei Sommerraps – Efficiency of combined insecticid/liquid Die Ertragssicherung ist weiterhin das bedeutsamste Ziel für ammonium urea nitrate injection into the soil to summer den Anbau von HO-Sonnenblumen in Deutschland. Neben rape in comparision to conventional application by spraying den Pilzinfektionen, vorwiegend mit Botrytis cinerea und Martin Kücke, Karen Kücke (BBA) und Udo Heimbach (BBA) Sclerotinia sclerotiorum während der Abreife in Jahren mit feuchter Witterung, bereitet auch das Keimverhalten der In einem gemeinsamen Feldversuch der BBA und der FAL zurzeit verfügbaren Sorten und die daraus resultierenden mit Sommerraps wurden 2002 die Insektizide Imidacloprid sehr unterschiedlich entwickelten Pflanzenbestände, insbe- (150 g a.i./ha) und Oxydemetonmethyl (240 g a.i./ha) dem sondere in Grenzlagen des Sonnenblumenanbaus, Proble- Flüssigdünger NTS (Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösung + me. Der in den vergangenen Jahren geprüfte Einsatzes Ammoniumthiosulfat) zugemischt und zusammen mit der eines Fungizids nach Anlage von Fahrgassen zeigte zwar Düngerlösung in Anlehnung an das CULTAN-Verfahren im tendenziell positive Ergebnisse, die jedoch nicht abzusichern Stadium BBCH 13-14 in den Boden injiziert. Es wird davon waren und auch nicht ausreichten, die Pflanzen in Jahren ausgegangen, dass die Wirkstoffe an den Injektionsstellen mit feuchter Witterung vor einer Ertragsdepression aufgrund (Düngedepots) im Boden aufgrund der hohen Ammonium- des Befalls durch pilzliche Schaderreger zu schützen. konzentration durch Bodenmikroorganismen nicht unmittel- In Kooperation mit der Universität Hohenheim (Landessaat- bar abgebaut und somit zusammen mit dem Stickstoff zuchtanstalt, Versuchsstation Eckartsweier) wurde damit kontinuierlich von den Pflanzen aufgenommen werden kön- begonnen, Zuchtmaterial der HO-Sonnenblume auf dessen nen. Verglichen wurde die Wirksamkeit mit einer einmaligen Keimbereitschaft bei niedrigen Temperaturen zu untersu- Spritzapplikation der Wirkstoffe mit gleichem Mittelaufwand chen. Es zeigte sich, dass eine Reihe der ausgewählten im Stadium BBCH 18-32. Zuchtstämme bereits bei 8 °C zügig keimten, während das Der Blattlausbefall war bei den Varianten mit Injektionsap- verfügbare Sortenspektrum selbst bei 10 °C nur zögerlich plikation tendenziell niedriger als bei Spitzapplikation, wobei und über einen längeren Zeitraum von bis zu 4 Wochen Imidacloprid eine höhere Wirksamkeit aufwies als keimte. Die genetische Basis für eine züchterische Verbes- Oxydemetonmethyl (Abb. 2). serung dieser Art im Hinblick auf die Keimung bei niedrigen Temperaturen und verbesserte Jugendentwicklung scheint also gegeben zu sein.

1.10 Ertrag von Getreide nach Ammonium-Injektions- düngung auf unterschiedlichen Standorten - Yield and

quality of cereals after ammonium injection fertilisation on different soils Martin Kücke 2001 wurde mit Injektionsdüngung auf guten Standorten mit reduzierter N-Düngung (-25 – 50 kg N/ha) bei W-Rog- gen (Lindau) und W-Weizen (Ohrum) gleiche Erträge und Abb. 2: Überlebensrate in clip cages auf Rapsblättern Qualitäten erzielt wie mit nicht reduzierten N-Gaben bei ausgesetzter Myzus persicae nach 3 Tagen konventioneller Düngertechnik. 2002 wurden auf guten Ackerstandorten keine Mehrerträge (Winterroggen, Lindau, Winterweizen, Niederndodeleben) nach Ammonium- injektionsdüngung ermittelt. Auf Sandböden (2001 Worpswede, 2002 Braunschweig) wurden nach Injektion in beiden Jahren Minderträge gegenüber konventioneller Düngung festgestellt. Die bisher vorliegenden Versuchdaten von unterschiedlichen Standor- ten lassen vermuten, das in guten Getreidejahren (2001) auf besseren Ackerstandorten (~ > 30 BP) mit Injektions- düngung Mehrerträge realisierbar sind, während bei ungün- stigen Witterungsbedingungen (schlechte Getreidejahre wie 2002) Ertragsgleichheit erreichbar ist (Jahreseffekt). Die auf den Sandböden (Worpswede, Braunschweig) bisher ermittelten Mindererträge lassen sich vermutlich mit einer zu geringen Depotstabilität über die Zeit erklären. Auf diesen Böden wurden in beiden Jahren mit der Schleppschlauchap- plikation höhere Erträge erzielt als mit der Punktinjektion.

24 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

1.12 Auswaschung unterschiedlicher Stickstoff- und Energiepflanzen auf die Identifizierung und Evaluierung von Phosphorformen aus landwirtschaftlichen Böden in Pflanzenarten, die sich für die Herstellung von innovativen S. 145 Beziehung zur Anbauinstensität und unter besonderer Kraftstoffen (Synthesegas, Diesel, Benzin, Methanol und Berücksichtigung von Makroporentransport – Nutrient Wasserstoff) mittels Vergasung, Verflüssigung und Refor- leaching of nitrogen and phosphorus species from agricultu- mierung eignen. Das sind lignocellulosehaltige Pflanzenar- ral soils in relation to cropping intensity and with special ten deren Ertrag bei 10 t ha-1 Trockenmasse und höher regard to macropore transport liegt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass dieses Ziel mit Martin Kücke, Deok Hoon Yoon, Sang Mok Sohn (Dan Kook den Pflanzenarten Miscanthus, schnellwachsenden Weiden Uni., Cheon An, Rep. Korea), Norbert Lüttke Entrup (FB und Pappeln, Faserhirse, Mais, strohreichen Getreidearten Agrarwirtschaft Soest), Jörg Michael Greef wie Roggen und Triticale, sowie zum Teil Spartina pectinata und Polygonum cuspidatum zu erreichen ist. Eine fachliche Um die Umweltverträglichkeit landwirtschaftlicher Anbausy- Zusammenarbeit auf diesem Gebiet wird mit der VW-AG, steme zu bewerten, wurden im Rahmen eines DFG-Projek- Abteilung Forschung, Umwelt und Verkehr, gepflegt (Abb. tes 64 sogenannte Passiv-Sickerwassersammler (PCAPS 3). (Passive CAPillary Samplers, wick sampler) in Parzellen unterschiedlicher Langzeitversuche eingebaut. Für eine Grünlandfläche und eine Ackerfläche in der FAL wurde eine Wassersammeleffizienz von 77 % (Grünland) bzw. 110 % (Ackerland), gemessen an der klimatischen Wasserbilanz, ermittelt. Die Daten zeigen, dass PCAPS die einzige bekannte Probennahmetechnik darstellen, mit denen unter Freilandbedingungen und unter ungestörten Bodenprofilen gleichzeitig die Sickerwassermengen als auch die darin enthaltenen Stoffkonzentrationen mit hoher Zu- verlässigkeit und zeitlicher Auflösung ermittelt werden kön- nen. In Korea werden die PCAPS zur Ermittlung der Nährstoffaus- waschung und der Grundwasserbelastung bei organischem Abb. 3: Ein mit „SunFuel“ betriebenes Auto auf der Gemüseanbau unter Gewächshausbedingungen eingesetzt. Energieplantage des Instituts

1.13 Die Bedeutung von Energie-Bilanzen in der Land- wirtschaft am Beispiel eines Ackerbaubetriebes in 1.15 Die Zucker- und Faserhirse - eine alternative Niedersachsen - Significance of energy-balances in agri- Rohstoffbasis für die Industrie und Energie – Sweet culture as demonstrated by an agricultural operation in and fibre sorghum an alternative crop for energy and indu- lower saxony stry Peter Styperek, Andreas Bramm Nasir El Bassam

Energiebilanzen dienen u.a. dazu, umweltverträgliche Ver- Die Hirse bildet die Basis für die Herstellung von diversen haltensweisen der Landwirte zu identifizieren und zu unter- bedeutsamen Industriegrundstoffen: Zucker, Stärke, Etha- stützen. Am Beispiel von 4 Schlägen bzw. Teilschlägen der nol, Wachs Säuren, Vitamine, Faserstoffe, Cellulose, Aus- in der Helmstedter Mulde liegenden Domäne St. Ludgeri gangsmaterial für biotechnologische Prozesse und Gewin- erfolgte die Energie-Bilanzierung für die 4 Hauptfrüchte nung von Eiweiß in großtechnischen Anlagen, Futtermittel Zuckerrüben, Winterweizen, Wintergerste und Winterraps. sowie Energie. Hierzu wurden die entsprechenden Bewirtschaftungsdaten Um die Leistungsfähigkeit der Zucker- und Faserhirse unter aus den Jahren 1996 – 2001 mit dem Programm REPRO den mitteleuropäischen Klimabedingungen ermitteln zu kön- 2000 der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ver- nen, wurden am Institut Feldanbauten mit etwa 1000 Geno- knüpft und schlagbezogene Energiebilanzen erstellt. typen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß ein durchschnittlicher 1.14 Energiepflanzen zur Erzeugung von Biokraft- Biomasseertrag von 1 000 dt/ha und ein Zuckerertrag von stoffen - Energy plants for biofuel production 100 dt/ha durchaus ein realistisches Ertragsniveau darstel- Nasir El Bassam len. Der durchschnittliche Saccharosegehalt der Genotypen mit 10 % und mehr Zuckergehalt in der Frischmasse beträgt Der Einsatz regenerativ erzeugter Kraftstoffe ist für den 53 %, der Glukosegehalt 28% und der Fruktosegehalt 19 %. Klima- und Ressourcenschutz mittel- und langfristig unab- Der Zuckergehalt der im Jahre 2002 angebauten Sorte wies dingbar, zumal das Potenzial für regenerative Energien groß einen Zuckergehalt von 12,1% auf. Einige Genotypen der ist. Faserhirse wiesen Gehalte von 30-37 % an Hemicellulose, Zu erneuerbaren Kraftstoffen aus Biomasse gibt es mittelfri- 30-34 % an Cellulose und 5-10 % an Lignin auf. stig keine nennenswerte Alternative. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Untersuchungen z. Z. im Bereich der

25 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

1.16 Integrierte Energiefarmen zur autarken Energie- 2 Ertragsbildung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen – und Nahrungsmittelversorgung ländlicher Räume – Yield formation of agricultural crops S. 145 Integrated energy farms for autonomus energy and food 2.1 Einsatz von Mykorrhiza zur Förderung des Pflan- supply in rural areas zenwachstums nach Überführung der in vitro-Pflan- Nasir El Bassam, Jörg Michael Greef zen in Erde – Growth stimulation of in vitro transplanted plants in soil by use of endomykorrhiza Das Institut und die Arbeitsgruppe „Biomasse für Energie Gunda Mix-Wagner und Umwelt“, SREN, FAO, UN, haben ein Konzept zur Imple- mentierung von „Integrierten Energiefarmen“ vorgelegt, die Die Mehrzahl der höheren Pflanzen bildet unter natürlichen einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung ländlicher Räume Verhältnissen intensive Lebensgemeinschaften mit verschie- durch Sicherstellung nachhaltiger Nahrungsmittel- und denen Wurzelpilzen aus. Die Wurzel/Pilz-Symbiose stellt Energieversorgung darstellt. eine funktionelle Einheit dar und wird als „Pilzwurzel“ oder Die FAO hat das Institut 2002 beauftragt, in Zusammenar- Mykorrhiza bezeichnet. beit mit der Universität Rousse (Bulgarien) und mit der NGO Die häufigste Form krautiger und buschförmiger Pflanzen, – Camnrpe (Bulgarien) eine integrierte Pilot-Farm in Rousse zu denen auch die meisten landwirtschaftlichen Nutzpflan- zu planen. Die Projektplanung ist weitgehend abgeschlossen zen gehören, ist die arbuskuläre Mykorrhiza. und die Realisierung ist für 2003 vorgesehen. Es ist bekannt, dass die Überführung von in vitro Pflanzen vieler Arten in Erde immer wieder Schwierigkeiten verur- 1.17 „Low Input“ - Tierproduktion durch Beweidung sacht. Aus diesem Grund hat der „Arbeitskreis Deutsche in von leguminosenhaltigem Grünland – Low input animal vitro Kulturen“ einen Ringversuch, der viele Pflanzenarten production based on forage legumes for grazing systems und Mykorrhiza Produkte einschließt, organisiert, um den Andreas Dyckmans Einfluss der verschiedenen Mykorrhiza-Produkte auf das Wachstum von in vitro-Pflanzen zu testen. Zur Weiterentwicklung einer „nachhaltigen Landwirtschaft“ Jeder Partner erhielt 4 Mykorrhiza-Produkte (Triton; Myco- im Bereich der Grünlandbewirtschaftung wird ein von der tec; IFP und Vitalin). Europäischen Union gefördertes Projekt durchgeführt. Hier- Der Versuch wurde mit der Kartoffelsorte „Tomensa“ durch- bei geht es um die Reduzierung des Einsatzes mineralischer geführt. Die Pflanzenanzahl/Mykorrhiza-Produkt und Kon- Stickstoffdünger durch die Einbeziehung von Luftstickstoff – trolle betrug 50 in vitro-Pflanzen. Die Mykorrhiza-Inokula bindenden Leguminosen in das Artenspektrum der Ansaat- wurden je nach Produkt in verschiedenen Mengen dem Erd- mischungen. Der Weißklee ist mit seiner positiven Wirkung substrat beim Topfen beigemischt. Bei Beendigung des Ver- auf Ertrag, Futterqualität und das Futteraufnahmeverhalten suches wurden folgende Parameter (Stängellänge; Knol- der Weidetiere die Leguminose des Dauergrünlandes lenanzahl, Frischgewicht und Besiedlungsgrad) protokolliert. schlechthin. Er hat aber einen relativ hohen Anspruch an die Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Wasserversorgung und er ist im Vergleich zu den konkurrie- Tabelle 3: Einfluss verschiedener Mykorrhiza-Produkte auf renden Obergräsern verdrängungsgefährdet; dies beson- das Pflanzenwachstum ders bei gleichzeitiger Anwendung von mineralischen N- Düngern mit einer dabei nicht angepassten Nutzung. In Produkte Stängel Ø Knollen-FG Besiedlung einem Gemeinschaftsversuch mit Partnern aus England, (cm) anzahl (G) (%) Frankreich und Italien soll nach alternativen Leguminosen IFP 23,4 3,7 29,6 35 für eine Grünlandbewirtschaftung unter Beweidung gesucht Mycotec 24,1 3,8 36,1 41 werden. Bei dem auf 3 Jahre geplanten Versuchsvorhaben Triton 21,3 3,7 35,1 28 sind neben Ertrags- und Qualitätsfragen auch die Fragen Vitalin 27,0 3,0 30,4 12 nach der Persistenz und dem Futteraufnahmeverhalten Kontrolle 22,1 3,3 29,9 5 sowie der tierischen Leistung von Bedeutung. Darüber hinaus ist die Problematik der Nährstoffverlagerung Gegen- stand der Untersuchungen. Nicht zuletzt werden sozioöko- nomische Gesichtspunkte behandelt. 2.2 Gewinnung von somatischen Embryonen aus Zell- suspensionskulturen der Kartoffel – Production of somatic embryos from cell suspension cultures of potato Angelika Schäfer-Menuhr, Gunda Mix-Wagner, Klaus-D. Vorlop (TB)

Arbeitsschwerpunkt und Ziel eines von der GFP geförderten Projekts war die Entwicklung einer Methode, mit der sich somatische Embryonen wirtschaftlich interessanter Kartof- felsorten in großen Mengen erzeugen lassen. Somatische Embryonen ließen sich an unterschiedlichen Explantaten erzeugen wie Blatt-, Nodien- und Internodiensegmenten, ebenfalls an Sproßspitzenmeristemen.

26 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

Eine Massenproduktion von somatischen Embryonen, wie lenzahl und Trockensubstanzgehalt der Knollen unter- sie beispielsweise für die Herstellung von vegetativem Saat- schieden sich die beiden Saatgutformen nicht. gut notwendig ist, wurde an Internodienexplantaten nach einer modifizierten, von Seabrook und Douglass im letzten Jahr publizierten Methode erzielt. Aus diesen ließ sich vege- tatives Saatgut erzeugen. Gewächshausversuche zeigten keine somaklonalen Abweichungen von den Kontroll- pflanzen. Optimal für eine Massenproduktion wären jedoch induzier- bare embryogene Zellsuspensionslinien. Bisher durchge- führte umfangreiche Testreihen hatten gezeigt, dass dieses Ziel nicht so leicht erreicht werden kann. Dies wird auch indirekt durch fehlende Publikationen bestätigt. Inzwischen konnten jedoch aus somatischen Embryonen Zellinien angelegt werden, aus denen embryogene Zellsuspensionslinien selektiert werden konnten. Aus verkapselten Zellen einiger Zellinien konnten jetzt erstmals in großem Maßstab Pflanzen regeneriert werden (Abb. 4).

Abb. 5: Absorption photosynthetisch aktiver Strahlung (PAR) im Verlauf der Vegetationsperiode für aus synthetischen Samen und Knollen erwachsenen Kartoffelpflanzen der Sorten Désirée und Tomensa. Vertikale Fehlerbalken repräsentieren ± Standardfehler der Mittelwerte (n = 8)

2.4 Physiologische und biochemische Grundlage der Qualität von Maissaatgut –Physiological and biochemical basis of maize seed quality Adesola Ajayi, Gerhard Rühl

Die Saatgutqualität ist ein bedeutender Faktor in der Pflan- zenproduktion, da sie die Keimlingsentwicklung beeinflusst. Jedoch sind bis heute die mit der Saatgutqualität verbunde- Abb. 4: Pflanzenbildung aus embryogenen Zellkulturen der nen Faktoren im Zeitraum von der Produktion bis zur Aus- Kartoffel saat nicht ausreichend untersucht. Daher ist das Ziel dieser Arbeiten die Beschreibung der Qualität von Maissaatgut 2.3 Möglichkeiten des Einsatzes von synthetischen sowohl aus physiologischem als auch biochemischem Blick- Kartoffelsamen in Kenia – Possible utility of synthetic winkel. Zusätzlich wird der Einfluss von Nacherntebe- potato seeds in Kenya handlung sowie Lagerungsdauer und –temperatur auf den Bernard Nyende, Siegfried Schittenhelm, Gunda Mix-Wag- Verlust der Saatgutqualität untersucht und ermittelt, welche ner, Jörg-Michael Greef Auswirkungen Unterschiede in der Saatgutqualität auf den Feldaufgang und die phänologische Entwicklung der Keim- In diesem Projekt wird untersucht ob sich die potenziellen linge besitzt. Vorteile von synthetischen Kartoffelsamen (virusfreie und genetisch identische Pflanzen, Samen Ø < 1cm) für die 2.5 Überexpression von Phytochrom B in transgenen Pflanzguterzeugung in Kenia nutzen lassen. Nach Vorver- Kartoffeln – Overexpression of phytochrome B in transge- suchen im Labor und Gewächshaus erfolgte nunmehr eine nic potatoes erste Vergleichsprüfung von vorgekeimten synthetischen Samen mit Pflanzknollen unter Feldbedingungen. In diesem Projekt untersuchen wir die Frage, ob die bei der Die Kartoffelpflanzen aus synthetischen Samen entwickelten Überexpression von Phytochrom B (phyB) aus Arabidopsis sich langsamer, hatten eine niedrigere Wuchshöhe und thaliana beobachtete höhere physiologische Aktivität der erreichten demzufolge die maximale Blattfläche und Licht- Blätter, geringere Photoinhibition und verzögerte Seneszenz absorption (Abb. 5) mit einer Verzögerung von etwa drei einen molekularbiologischen Ansatz zur Ertragssteigerung Wochen. Die Trockenmasseerträge für die aus synthetischen bei Kartoffeln darstellt. In einem vorausgegangenen Samen und aus Knollen erwachsenen Pflanzen betrugen für Gewächshausexperiment hatten die phyB überexprimier- die Sorte Tomensa 189 bzw. 265 g Pflanze-1 und für die enden transgenen (Dara-5) Pflanzen zwar einen höheren Sorte Désirée 185 bzw. 275 g Pflanze-1. Hinsichtlich Knol- Ertrag an Stängeln, Blättern und Wurzeln, unterschieden

27 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

sich im Knollenertrag aber nicht signifikant vom Aus- 2.5.2 Einfluß auf Chlorophyll- und Kohlenhydratgehalt gangsgenotyp (Wildtyp). Wir nehmen an, dass die im der Blätter – Effect on content of chlorophyll and carbohy- Gewächshaus vorherrschende niedrige photosynthetische drates of the leaves Photonenflussdichte (PPFD; 220 mmol m-2 s-1) eine stär- Ute Menge-Hartmann kere Überlegenheit der transgenen Pflanzen verhinderte. Zur Prüfung dieser Hypothese wurden die beiden Genotypen Das im letzten Jahresbericht vorgestellten Kli- einer Vergleichsprüfung in Klimakammern bei Lichtmengen makammerexperiment mit Phytochrom B überexperimie- von 300, 600 und 900 mmol m-2 s-1 unterzogen. renden Kartoffeln (Dara-5) unter konstanten Lichtmengen von 300, 600 und 900 µmol Photonen m-2 s-1 wurde 2001 2.5.1 Einfluss auf Photosyntheserate, Biomasseallo- unter Kurztagsbedingungen wiederholt. Es zeigte sich, dass kation und Knollenertrag – Effects on assimilation rate, die im allgemeinen höhere Photosyntheseaktivität von Dara- biomass allocation, and tuber yield 5 lediglich bei höheren Lichtmengen auch mit höheren Chlo- Siegfried Schittenhelm rophyll- und Carotinoidgehalten einherging. Nur unter diesen höheren Lichtmengen war in den Blättern beider Geno- Die zunehmende Lichtmenge ging bei den transgenen und typen etwa gleich viel Saccharose und Stärke nachweisbar, nicht-transgenen Pflanzen mit einer starken Reduktion der während bei Dara-5 bei niedriger Lichtmenge mit gleichem Wuchshöhe und der grünen Blattfläche einher. Die transge- Chlorophyllgehalt wie beim Wildtyp (WT) während der genen Pflanzen hatten im Vergleich zu den Kontrollpflanzen samten Vegetationsperiode weit weniger transitorische Stär- zwischen 18 und 60 Tagen nach dem Auflaufen eine nahezu ke vorlag als bei WT. Möglicherweise stellte der unter nied- gleich hohe Überlegenheit in der Nettophotosyntheserate riger Lichtmenge in der Tendenz größere Blattapparat von von 24.4 % bei niedriger, 19.4 % bei mittlerer und 21.5 % Dara-5 einen stärkeren Sink dar, der zu den niedrigeren bei hoher Lichtmenge (Abb. 6). Während die transgenen Niveaus in den untersuchten Blättern führte. Pflanzen bei niedriger PPFD einen geringfügig höheren Knol- len- (+8,2 %) und Biomasseertrag (+7,7 %) aufwiesen, 2.5.3 Einfluss auf die Aktivität der Ribulose-1,5-bis- unterschieden sie sich bei mittlerer und hoher PPFD nicht phosphat-Carboxylase/Oxygenase - Influence on the signifikant von den Kontrollpflanzen. Dara-5 zeigte also activity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/ oxygen- keine spezifische Anpassung an strahlungsreiche Umwelten. ase Die transgene Überexpression von Phytochrom B ist diesem Elisabeth Oldenburg Experiment zufolge keine zweckmäßige Strategie zur Stei- gerung des Ertragspotentials der Kartoffel. Weiterer For- Im Verlauf des Klimakammerexperimentes wurde die Ribu- schungsbedarf ist notwendig um zu klären, warum sich die lose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (Rubisco) in höhere physiologische Aktivität der Blätter bei den transge- denjenigen Blättern bestimmt, an denen die Photosynthese- nen Pflanzen nicht in einem höheren Ertrag manifestierte. messungen erfolgten. Bei 300 PPFD war die Rubisco-Akti- Entsprechende Untersuchungen sollten auch C-Verluste vität von Dara-5 vergleichbar mit dem Wildtyp, während bei durch Respiration in Betracht ziehen. zunehmenden Lichtintensitäten höhere Aktivitäten bei Dara- 5 gemessen wurden (+7,5 % bei 600 PPFD; +32 % bei 900 PPFD). Der Gehalt an löslichem Protein im Blatt, der zu einem erheblichen Teil aus Rubisco besteht, war bei Dara-5 unabhängig von der Lichtintensität um 11-13 % höher als beim Wildtyp.

2.6 Langzeitversuch zur Ammonium-Injektionsdün- gung – Long-term experiment on ammonium-injection nutrition Siegfried Schittenhelm, Martin Kücke, Ute Menge-Hartmann

Die Ammonium-Injektionsdüngung führt längerfristig zu einer Verringerung des N-Pools im Boden. Dadurch werden zusätzliche N-Schübe vermindert und die N-Versorgung der Pflanzen nach ihrem N-Entzug besser berechenbar. Das bedeutet aber auch, dass in einem gerechten Vergleich von punktueller Ammonium-Injektion und konventionell, breit- flächiger N-Applikation auf den Versuchsparzellen während der gesamten Versuchsdauer das gleiche Verfahren der N- Applikation praktiziert werden muss. Deshalb wurden bei dem im Herbst 2001 begonnenen Langzeitversuch (Abb. 7) Abb. 6: Zeitlicher Verlauf der Nettophotosyntheserate bei die Prüfglieder randomisiert und festen Parzellen zugeord- Dara-5 und Wildtyp für photosynthetische Photonenflus- net. sdichten (PPFD) von 300, 600 bzw. 900 mmol m-2 s-1

28 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

Abb. 7: Feldversuch mit Wintergerste auf der FAL- Versuchstation im Juni 2002 Die Behandlungen beinhalten neben den beiden Verfahren Abb. 8: Trockenmassen, Blattflächen und Chlorophyllge- der N-Applikation auch unterschiedlich hohe N-Gaben halte zur Zeit des Ährenschiebens; ohne N (N 0), N be- (betriebsüblich bzw. um ein Drittel reduziert) sowie drei an triebsüblich (N k), sowie frühe bis späte Ammonium-Injek- die jeweilige Kultur angepasste Injektionszeitpunkte. Ein tionszeitpunkte (I f, I m, I s) Monitoring zur Stickstoffauswaschung erfolgt mittels unter den Parzellen installierten Sickerwassersammler. Der Ver- 2.7 Gefäßversuche zur Ammonium-Injektions- such soll insbesondere folgende Fragen beantworten: düngung – Pot experiments on ammonium-injection nutrition • Hat das N-Applikationsverfahren einen Einfluss auf die Ertragsbildung? Mit der Umstellung der N-Ernährung von Pflanzen vom • Wird die N-Effizienz durch Ammonium-Injektionsdüngung Nitrat zum Ammonium sind morphologische und physiolo- verbessert? gische Veränderungen verbunden. Nach Beobachtungen von • Wirkt sich der Injektionszeitpunkt auf Ertrag und Qualität Forschern und Praktikern manifestieren sich Veränderungen aus? im Erscheinungsbild von Injektionsbeständen beim Getreide • Lässt sich die Nitratauswaschung reduzieren? in einer eher aufrechten (erectophilen) Blatthaltung, intensiven Grünfärbung, verzögerten Seneszenz (auch der un- Bei Wintergerste wurde durch einmalige, späte Injektion teren Blätter) sowie kürzeren Halmen. Diese Veränderungen von 109 kg N ha-1 in Form einer Ammonium-Harnstoff- könnten sich durch verbesserte Lichtabsorption, höhere Effi- Lösung (AHL) ein vergleichbarer Kornertrag erzielt wie durch zienz der Lichtnutzung (Photosyntheserate) bzw. einen hö- betriebsüblich oberflächlich applizierte, gesplittete AHL- heren Ernteindex positiv auf die Ertragsbildung auswirken. Düngung. Dagegen war bei Injektion von 146 kg N ha-1 der Zur Klärung dieser Frage wurde ein den Feldversuch ergän- Kornertrag, unabhängig vom Zeitpunkt der Injektion, zendes Experiment mit Sommergerste in 90-Liter Gefäßen signifikant niedriger als in der entsprechenden betriebsübli- in der Vegetationshalle durchgeführt. Die N-Düngung -1 chen Variante. Eine mögliche Erklärung ist die ver- beinhaltet 3 g NO3-N Gefäß als Ca(NO3)2, 3 g NH4-N -1 gleichsweise starke Lagerneigung der Varianten mit N- Gefäß als (NH4)2HPO4 sowie eine Kontrolle ohne N-Dün- Injektion. Gegenwärtig wird untersucht, ob diese stärkere gung. Das NO3-N wurde zum Zeitpunkt der Aussaat auf die Lagerneigung das Ergebnis einer höheren N-Aufnahme, Bodenoberfläche verteilt, wohingegen das NH4-N im 2- sprich besseren N-Ausnutzung, darstellt. Blattstadium (EC 12) an fünf Punkten etwa 7 cm tief injiziert Die Biomasse von Stängeln und Ähren der Haupttriebe ent- wurde. wickelte sich bei einmaliger AHL-Injektion von 146 kg N ha-1, insbesondere bei später Injektion, schwächer als bei 2.7.1 Lichtabsorption und Photosyntheserate – Light oberflächlich applizierter, gesplitteter AHL-Düngung (Abb. absorption and photosynthesis rate 8). Verbunden hiermit führte die späte Injektion im Ver- Siegfried Schittenhelm gleich mit allen anderen Varianten sowohl zur Zeit des Ährenschiebens wie zur Zeit der Teigreife zu den höchsten In dem Gefäßversuch mit Sommergerste ließ sich die postu- Stickstoffgehalten in den Stängeln. Während zur Zeit des lierte höhere photosynthetische Aktivität von Ammonium- Ährenschiebens die Gesamtblattmasse und der Chlo- gegenüber Nitrat-ernährten Pflanzen durch Gaswechselmes- rophyllgehalt pro Blattfläche bei betriebsüblicher Düngung sungen bestätigen (Abb. 9). Im Stadium Mitte Milchreife und mittlerem Ammonium-Injektionstermin gleich hoch (EC 75) hatten die NH4-ernährten Pflanzen auf den ver- waren, bildeten die Fahnenblätter (F) der mittleren Injek- schiedenen Blattetagen höhere lichtgesättigte Nettophoto- tion die größere Masse und die größere Fläche. syntheseraten (Asat) als die NO3-ernährten Pflanzen und die

29 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

Abb. 9: Lichtgesättigte Nettophotosyntheserate (Asat) auf den einzelnen Blattetagen (links; F = Fahnenblatt) sowie vertikale Verteilung der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) in Abhängigkeit von dem Verfahren der N-Applikation (PAR über dem Gefäß = 100 %). Die Asat der Fahnenblätter konnte wegen zu kleiner Blätter nicht gemessen werden

Abb. 10: Trockenmassebildung, Blattflächen, sowie Chlo- Kontrollpflanzen. Dieser Befund bedarf noch der Absicher- rophyllgehalte oberer und unterer Blätter (F-1 bis F-4) von ung, da die Standardfehler aufgrund des geringen Mess- Sommergerste in Abhängigkeit von der N-Düngung umfanges (n = 6) sehr hoch waren. Die höheren Asat-Werte gingen einher mit höheren Chlorophyllgehalten der Blätter 2.8 Amaranth - Leistungsvergleich unterschiedlicher (vgl. 2.7.2). Weiterhin zeigten die NH4-gedüngten Pflanzen Sorten in Norddeutschland – Amaranth – Productivity of eine erkennbar stärker erectophile Blatthaltung. Diese various varieties in Northern Germany Beobachtung steht in Einklang mit den zum Zeitpunkt der Gerhard Sauerbeck, Jörg Michael Greef späten Milchreife (EC 77) untersuchten vertikalen Verteilung der photosynthetisch aktiven Strahlung. In der NH4-Variante Amaranth ist eine Pseudocerealie, die einen Beitrag für eine drang das Licht tendenziell tiefer in den Bestand ein. Die gesundheitsbewußte Ernährung auch in Norddeutschland höheren Chlorophyllgehalte der unteren Blätter könnten leisten könnte. Im Jahr 2002 wurden die Sorten Bärnkraft demnach auf die bessere Lichtdurchlässigkeit des und Pastewny sowie neue Zuchtlinien wie Neuer Typ (Öster- Pflanzenbestandes zurückzuführen sein. reich) und D-001 A (Tschechische Republik) auf Ver- suchsparzellen mit 10 m2 und 4 facher Wiederholung ange- 2.7.2 Einfluß auf morphologische und physiologische baut und mit einer Quinoa-Sorte verglichen (Tabelle 4). Parameter von Sommergerste – Influence on morpholo- Die Kornerträge der Sorten Bärnkraft und Pastewny ent- gical and physiological parameters of spring barley sprachen dem diesjährigen Durchschnitt von 20 dt/ha auf Ute Menge-Hartmann größeren Anbauflächen (3 - 10 ha Größe) bei Landwirten in Norddeutschland. Die neue Zuchtlinie Neuer Typ könnte auf Die Stängel und Ähren von mit Nitrat bzw. Ammonium Grund des höheren TKG höhere Erträge von 25 - 30 dt/ha ernährten Pflanzen entwickelten sich relativ ähnlich liefern. (Abb. 10). Die obersten Blätter (F-1) NH4-ernährter Pflan- Tabelle 4: Biomasse und Kornerträge von Amaranth und zen hatten jedoch höhere Chlorophyllgehalte pro Blatt- Quinoa am Standort Braunschweig-Völkenrode im Jahr flächeneinheit und die Blätter der unteren Etagen (F-4) 2002 (60 Pflanzen/m2) * 23 Pflanzen/m2 waren kleiner und behielten bis zur Teigreife höhere Chloro- phyllgehalte als diejenigen NO3-ernährter Pflanzen und der Sorte Biomasse Kornertrag Kontrollpflanzen. Während der Gehalt an wasserlöslichen t TS/ha in dt/ha* TKG in g Kohlenhydraten in den Stängeln zur Zeit des Ährenschie- Bärnkraft 8,84 23,4 ± 2,5 0,95 ± 0,06 bens bei NO3- und NH4-ernährten Pflanzen noch gleich war, Pastewny 9,96 23,9 ± 2,3 1,01 ± 0,04 nahm er zu Ende der Milchreife sowohl im oberen wie im Tschechische Sorte 7,31 19,2 ± 0,6 0,69 ± 0,02 Neuer Typ 6,97 32,7 ± 5,9 1,25 ± 0,05 unteren Stängelabschnitt bei NH4-ernährten Pflanzen höhe- Quinoa* 5,51 22,5 ± 1,2 3,86 ± 0,21 re Werte an als bei NO3-ernährten Pflanzen. Zur Teigreife lag der Gehalt im unteren Stängelabschnitt schließlich um etwa 30 % höher als bei NO3-ernährten Pflanzen.

30 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

3 Qualitätssicherung landwirtschaftlicher Nutzpflan- zen – Quality assurance of agricultural crops 3.1 Qualitätsermittlung mittels NIR-Diodenarray- Spektrometern auf Futterpflanzenerntemaschinen im Feldversuchswesen – Quality assessment by means of NIR diode array spectrometers on forage harvesters in field experiments Christian Pfitzner und Christian Paul

Spektrometrische Untersuchungen im Nahen Infrarot (NIR) sind zum routinemäßig eingesetzten laboranalytischen Werkzeug für die schnelle und kostengünstige Qualitätsbe- wertung von Ernteprodukten geworden. Das im Institut für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft der FAL entwickelte NIRS-Harvest-Line-Konzept zielt auf die online-Erfassung Abb. 11: Kontinuierlich messendes NIRS–Modul für den Hal- relevanter Qualitätsparameter direkt auf der Erntemaschine. drup Grünfuttervollernter (NIRS-Harvest-Line) Es basiert auf eigens dafür entwickelten Modulen, die NIR- Diodenarray-Spektrometer mit geeigneten Vorrichtungen Spektrometer erfasst wird, bedingt eine verbesserte Stich- zur Probenpräsentation kombinieren. probenahme hinsichtlich der zu schätzenden Parameter der Im Rahmen eines FuE-Vorhabens für Umweltschutz im Parzelle. Die Datengewinnung konnte mit dem Einsatz eines Agrarbereich wurden in Zusammenarbeit mit Futterpflan- Industriecomputers und der speziell entwickelten Software zenzüchtern seit 1999 Untersuchungen zur Trockenmas- "Harvest Manager" beschleunigt und erweitert werden. seschätzung von frischen Futterpflanzen während der Ernte Im Herbst 2002 wurden mit diesem Parzellen-Grünfuttervol- mit dem Parzellen-Grünfuttervollernter Haldrup NIRS-Har- lernter Haldrup NIRS-Harvest-Line bereits 600 Parzellen bei vest-Line vorgenommen. den Kooperationspartnern DSV und NPZ geerntet. Dabei wurde deutlich, dass über den Ablauf des FuE-Vorha- bens hinaus eine Weiterentwicklung dieses Systems erforderlich ist. In technischer Hinsicht betrifft das vor allem die Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Robustheit im routi- nemäßigen Einsatz. Darüber hinaus wird es darauf ankom- men, die vorhandene Datenbank systematisch zu ergänzen sowie weitere Futterwertparameter zu kalibrieren.

3.2 Trockenmassebestimmung von Mähdrusch- früchten im Feldversuchswesen mittels NIRS-Har- vest-Line - Dry matter assessment of grain crops in field experiments by means of NIRS Harvest line Christian Pfitzner, Hartmut Meyer (KWS Einbeck), Giso Zie- ger (APZ Bernburg) und Christian Paul

Erstmalig wurde im Herbst 2001 die Anwendung des NIRS- Ziel des Vorhabens ist die Ablösung der energieaufwen- Harvest-Line-Konzepts auf die Erfassung der Trockenmasse digen Erfassung des TM-Gehaltes mit dem Trockenschrank- von Körnermais auf einem Haldrup-Parzellenmähdrescher verfahren durch das NIRS-Harvest-Line-Konzept. an 2 Standorten (APZ Bernburg und FAL Braunschweig) Die dabei gewonnenen Ergebnisse belegen, dass es mit die- untersucht. Ergänzend dazu erfolgten analoge Messungen in sem Verfahren möglich ist, die Trockenmasse von Futtergrä- der KWS Saat AG Einbeck mit einem NIR-Diodenarray- sern und Futterleguminosen in einem weiten Trockenmasse- Spektrometer gleichen Typs (CORONA 45 NIR, Fa. Carl bereich mit hinreichender Genauigkeit spektrometrisch zu Zeiss) an Körnermais in einem Technikumversuch, dessen bestimmen. Messanordnung der im NIRS-Modul auf der Erntemaschine Die Weiterentwicklung dieses Verfahrens konzentrierte sich weitestgehend entsprach. im Jahr 2002 auf die Beschleunigung des Messvorganges Das NIRS-Modul auf dem Haldrup-Parzellenmähdrescher ist und die vollautomatische Datengewinnung. Das NIRS-Modul so konstruiert, dass das Erntegut der gesamten Parzelle aus wurde so umkonstruiert, dass von einer vorher absetzigen einer Vorlaufzelle auf ein Förderband fließt und durch dieses zu einer kontinuierlichen Messung übergegangen werden unter dem Spektrometermesskopf hindurch bewegt wird. konnte (Abb. 11). Dadurch wird praktisch das Erntegut der gesamten Parzelle Die gehäckselte Grünfutterprobe wird dabei mittels Trans- abgescannt. portband und 2 Einzugsbändern kontinuierlich unter dem Um die Schätzgenauigkeit vergleichen zu können, wurde Spektrometer hindurchgeführt und abgescannt. Die damit aus den Kalibrierproben aller 3 Versuche ein einziges Kali- einhergehende Vergrößerung der Fläche, die durch das brierset von insgesamt 230 Proben zusammengestellt. Die-

31 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

bedarf besteht insbesondere in der Entwicklung von Ka- librierungen für weitere Inhaltsstoffe, wie Protein und Stär- ke sowie im Aufbau entsprechender Datenbänke. Darüber hinaus gilt es, die Robustheit und Leistungsfähigkeit des Systems weiter zu erhöhen. 3.3 Einsatz einer elektronischen Nase für die Klassifi- zierung von Grassilagen - Application of an electronic

nose for the classification of grass silages Frauke Dietrich, Günter Pahlow, Christian Paul In der Fütterungsberatung bildet die Sinnenprüfung eine entscheidende Grundlage für die Beurteilung der Gärqualität Abb. 12: Mit NIRS-Harvest-Line erzielte nachweisbare von Silagen. Schätzgenauigkeit für Trockenmasse (TM %) von Körner- Erstmalig wird nun die Einsatzmöglichkeit einer kontinuier- mais lich und vor allem objektiv arbeitenden elektronischen Nase ses bildete die Grundlage für die Berechnung einer einzigen bei der Klassifizierung von Grassilagen untersucht. Kalibriergleichung für den TM-Gehalt. Die Validierung des Kernelemente der elektronischen Nase sind chemische Sen- Kalibrationsmodells erfolgte an den Validierproben der ein- soren, wobei die Metalloxid- (MOX) sowie die Schwing- zelnen Versuche. Die Ergebnisse in Abb. 12 und 13 bele- quarzsensoren (QMB) als Hauptsensortypen gelten. gen, dass die im Feldeinsatz nachweisbare Schätz- Die als Rohdaten erhaltenen Sensorsignale können mit Hilfe genauigkeit mit einem Schätzfehler von 1,0 bis 1,5 % TM einer Hauptkomponentenanalyse (PCA) so aufbereitet wer- bereits ein befriedigendes Niveau erreicht. Der demgegenü- den, dass sich ähnelnde Proben in Form von Punktwolken ber deutlich verbesserte Schätzfehler von etwa 0,6 % TM eng beieinander liegen. des Technikumversuchs verdeutlicht das hohe Potential die- 21 Grassilagen der Güteklassen 1 bis 3 des DLG-Schemas ses Verfahrens auch für den Feldeinsatz. von Weißbach und Honig wurden je dreifach vermessen und Die Steuerung des NIRS-Moduls und die Datengewinnung die Rohdaten einer PCA unterworfen. Das Ergebnis der PCA konnten in der Körnermaisernte des Jahres 2002 mit dem in Abb. 14 zeigt, dass das System prinzipiell Grassilagen Einsatz eines Industriecomputers und der speziell entwickel- nach den Güteklassen unterscheiden kann. Dabei wurde ten Software „Harvest Manager“ erheblich verbessert wer- eine deutliche Trennung der Güteklassen 1 (sehr gut) und 3 den. (verbesserungsbedürftig) erzielt, während es zwischen den So können jetzt Versuchspläne problemlos in den ”Harvest Klassen 1 und 2 (gut) teilweise zu einer Überlappung kam. Manager” importiert werden. Zusätzlich zu den Spektren Dieses Ergebnis soll in den folgenden Arbeiten auf Grundla- wird über einen IR-Sensor die Oberflächentemperatur der ge eines breiteren Probensortiments bestätigt werden. Wei- Körnerschicht gemessen. Diese soll zukünftig in die Kalibra- tere Untersuchungen von Grassilagen erfolgen ggf. auch tionsentwicklung mit einbezogen werden. unter Einbeziehung der NIR-Spektrometrie. Bei dem Einsatz des Haldrup-Parzellenmähdreschers NIRS- Harvest-Line wurde eine Leistung von ca. 60 Parzellen/Stun- de erreicht. Die erfolgreiche Umsetzung des NIRS-Harvest- Line-Konzepts wird die Möglichkeiten der qualitäts- orientierten Züchtung neuer Sorten wesentlich verbessern. Bereits im Jahr 2002 wurden in der KWS Saat AG ca. 5000 Parzellen mit diesem neuen System geerntet. Forschungs-

78 76 74 72 70 68 66 n = 1434 64 SEP = 0,57 62 bias = 0,02 r ² = 0,97 Abb. 14: Unterscheidung von Grassilagen nach DLG-Güte- 60 TM % Ofentrocknung 105 °C klassen mittels elektronischer Nase 58 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 TM % - NIRS

Abb. 13: Im Technikumversuch erzielte Schätzgenauigkeit für Trockenmasse (TM %) von Körnermais (Maissortenver- such, KWS SaatAG, Einbeck, Ernte 2001)

32 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

3.4 Filterung kontinuierlich erfasster NIRS-Messdaten 3.5 EU-Gemeinschaftsprojekt SweetGrass: Bewei- auf Erntemaschinen - Filtering of continuous NIRS mea- dung und Silierung energiereicher Gräser für die surements on agricultural harvesters nachhaltige Produktion in der Wiederkäuerernährung Christian Paul und Christian Pfitzner - Grazing and ensiling of high energy grasses for sustainable ruminant production Bei dem mobilen Einsatz erschütterungsunempfindlicher Jörg Michael Greef, Günter Pahlow, Siriwan Martens und extrem schneller Diodenarray-Spektrometer auf Ernte- maschinen entstehen technische Herausforderungen, die bei Institute fünf nordeuropäischer Länder beteiligen sich an den üblichen laboranalytischen Applikationen der Nahinfra- dem Vier-Jahresprojekt zur Untersuchung von besonders rotspektroskopie (NIRS) nicht in Erscheinung treten. Insbe- zuckerreichen Weidelgräsern. Durch Beweidung und Silie- sondere bringen kontinuierliche NIRS-Messungen an schnell rung sollen diese Neuzüchtungen der Wiederkäuer- bewegten Erntegütern immer dann verfälschte Messsignale ernährung dienen. Daher werden sie auf Parameter wie mit sich, wenn unerwartete Unterbrechungen oder Anomali- Ertragsleistung und Futterwert unter verschiedenen Nut- en im Gutstrom auftreten. Unter solchen Bedingungen hat zungsregimen sowie das Silierverhalten und die Gärqualität sich die Notwendigweit ergeben, die Aufbereitung der Roh- der reinen Gräser bzw. in Mischungen mit Luzerne unter- spektren durch einen Filterungsprozess zu ergänzen. Für die sucht. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei dem Gehalt an Entwicklung derartiger Filter stand erstmalig das von der Fa. wasserlöslichen Kohlenhydraten im Ausgangsmaterial sowie Carl Zeiss entwickelte Softwareprogramm "Mask Factory" den Restzuckergehalten in der Silage, die ein Stabilitätsrisi- zur Verfügung. Der Filter muß solchen Faktoren wie einem ko während der Entnahme und Verfütterung darstellen kön- ungünstigen Signal-Rausch-Verhältnis, einer unzureichen- nen. Für die in der Konservierungspraxis festgestellten Pro- den Signalstärke oder dem Auftreten von Artefakten Rech- bleme werden geeignete siliertechnische Maßnahmen ent- nung tragen. wickelt und erprobt. Der mit einem bestimmten Filter erreichte Filterungsprozess Nach der Etablierung der Bestände im Jahr 2001, fand 2002 wird in Abb. 15 am Beispiel von Futterpflanzenhäckselgut die erste planmäßige Beerntung statt. Die Untersuchungen illustriert, dessen kontinuierliche Spektrenaufnahme gezielt laufen noch. Im Vergleich mit den anderen Partnerländern gestört worden war. Die Anwendung derartiger Filter bei zeichnet sich ab, daß der jeweilige Standort einen größeren NIRS-Harvest-Line-Messungen in kooperierenden Futter- Einfluß auf die Bildung von wasserlöslichen Kohlenhydraten pflanzenzuchtbetrieben hat zu erheblichen Verbesserungen hat als der Sortenunterschied. in der Schätzgenauigkeit bei der Erfassung des Trockenmas- segehalts von Futterpflanzen geführt. 3.6 Einfluss der Stickstoff-Düngung auf den Fusari- umtoxin-Gehalt in Weizen - Influence of nitrogen fertilization on the Fusarium toxin content of wheat Elisabeth Oldenburg, Andreas Bramm, Joachim Weinert (Landwirtschaftskammer Weser-Ems/Universität Göttingen) Um den Einfluss der Stickstoff-Düngung auf den Fusarium- befall und die Mykotoxinbildung in Weizen zu untersuchen,

wurde der im Jahr 2001 begonnene Feldversuch am Stan- dort der FAL fortgesetzt (2. Versuchsjahr). Der Versuch wurde als 3-faktorielle Spaltanlage (Parzellen- größe 22 m2, 4 Wiederholungen) mit den Düngungsvarian- ten 0, 60, 120, 180 und 240 kg N/ha (KAS) und zwei gegenüber Fusarium unterschiedlich anfälligen Winter- weizen-Sorten durchgeführt. Die eine Hälfte der Spaltanlage Abb. 15: Wirkung eines Filters zur Trennung von angenom- wurde zum Zeitpunkt der Weizenblüte mit toxinogenen menen und verworfenen Rohspektren aus NIRS-Harvest- Stämmen von Fusarium culmorum infiziert, die andere Hälf- Line Messungen im Gutstrom (Futterpflanzenhäckselgut) te wurde nicht behandelt. Als Folge der anhaltenden Niederschläge zum Zeitpunkt der Weizenblüte wurden im Vergleich zum Vorjahr insgesamt ein stärkerer Ährenbefall mit Fusarium festgestellt (Abb. 16). Ob dies auch zu höheren Fusariumtoxin-Gehalten in den Ernteprodukten geführt hat, wird z. Z. untersucht.

33 Bericht des Instituts für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft

fahren reduziert werden kann. In der Fruchtfolge Rüben- Weizen-Weizen wurden bei Mulchsaatverfahren mit und ohne Lockerung im Vergleich zur Pflugbearbeitung mehr Proben gefunden, in denen das Fusarium-Toxin Deoxyniva- lenol (DON) in Winterweizen nachgewiesen wurde. Jedoch lagen die DON-Gehalte im Korn bei Pflug- und Mulchsaat in ähnlichen Bereichen (Tabelle 5). Erst bei der Direktsaat wurden tendentiell ansteigende DON-Gehalte im Korn festgestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass Bodenbearbeitungs- verfahren im Hinblick auf das Mykotoxinrisiko im Getreide differenziert betrachtet werden müssen und eine Weiterent- wicklung von Systemkonzepten mit dem Ziel der Risikomini- mierung erfolgversprechend erscheint.

3.8 Vorkommen von Deoxynivalenol in Silomais in Abhängigkeit vom Erntezeitpunkt – Occurrence of deoxynivalenol in silage maize - influence of harvest time Elisabeth Oldenburg, Frank Höppner

Da der Erntezeitpunkt einen entscheidenden Einfluss auf die Futterqualität von Silomais hat, wurde frisches Erntegut mit unterschiedlichem Abreifegrad (Trockenmasse-Gehalte von 30, 35 und 40 %) auf das Fusariumtoxin Deoxynivalenol (DON) untersucht. Das Probenmaterial stammte aus einem mehrjährigen Projekt zur Abreife, Qualität und Ertragsbil- dung von Silomais, bei dem 8 Sorten an unterschiedlichen Standorten angebaut und entsprechend geprüft werden. Die Abb. 16: Ähreninfektion von Winterweizen, verursacht DON-Analysen aus dem Versuchsjahr 2000 ergaben bei durch Fusarium culmorum (infizierte Weizenähren) zunehmendem Trockenmasse-Gehalt des Erntegutes eine deutliche Zunahme in der Anzahl positiver Proben, jedoch keinen erheblichen Anstieg im DON-Gehalt des Silomaises. 3.7 Einfluss von Bodenbearbeitungsverfahren in engen Fruchtfolgen auf den Mykotoxin-Gehalt von Weizen – Influence of soil tillage in narrow crop rotations on the mycotoxin content of wheat Elisabeth Oldenburg, Joachim Brunotte (BB)

Als Teil von mehrjährigen Feldversuchen an 4 Standorten in Niedersachsen wird untersucht, ob und mit welchen Strate- gien das Risiko einer Mykotoxinbildung im Getreide trotz Anwendung von konservierenden Bodenbearbeitungsver-

Tabelle 5: Deoxynivalenol-Gehalte in Winterweizen bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung - Versuchsjahre 1999- 2001 an 4 Standorten in Niedersachsen; Fruchtfolge Rüben- Weizen-Weizen

Boden- Proben Deoxynivalenol-Gehalt (mg/kg) bearbeitung (positive Proben)

n % Mittel- Bereich positiv wert

Pflug 30 17 0,7 0,3 – 1,7

Mulchsaat mit Lockerung 29 24 0,7 0,3 – 1,8

Mulchsaat ohne Lockerung 38 37 0,7 0,2 – 3,0

Direktsaat 7 43 1,4 0,5 – 3,0

34 Bericht des Instituts für Agrarökologie

Diese Arbeiten entstanden in einer Zusammenarbeit mit dem Institute of Physico-chemical and Biological Problems in Soil Science, Russian Academy of Science, Pushchino, Mos- cow region, Russland.

1.2 Können Darmbakterien von Bienen rekombinante Gene von transgenen Rapspollen aufnehmen? — Can gut bacteria of bees be transformed by genes from transgenic canola pollen? Kathrin Mohr, Marina Sick und Stefan Kühne (Institut für Integrierten Pflanzenschutz, Biologische Bundesanstalt, Kleinmachnow) und Christoph C. Tebbe

Bienen treten in besonders engen Kontakt mit gentechnisch veränderten Pflanzen, wenn sie als Larven mit Pollen gefüt- tert werden oder wenn sie als Adulte Pollen sammeln. Es stellt sich die Frage, ob dieser enge Bezug mit einer unkon- trollierten Ausbreitung des gentechnisch veränderten Mate- Abb. 2: Geöffnetes Hummelnest zur Entnahme von Proben- rials verbunden ist. Besonders gravierend wäre eine unkon- material trollierte Ausbreitung, wenn die rekombinanten Gene vom Pollen auf die Darmbakterien von Bienen übertragen wür- Sonchus asper und Tanacetum vulgare. Junge Pflanzen wurden. Um die Wahrscheinlichkeit solch einer Übertragung zu den mit Ozon für 8 Wochen belastet. Nachdem sich an den charakterisieren, wurden Untersuchungen an drei Bienenar- oberirdischen Pflanzenteilen ozonbedingte Schäden manife- ten initiiert. Hierbei handelt es sich um die Honigbiene (Apis stierten, wurden die Mikroorganismen der Rhizosphäre mellifera), die Hummel (Bombus terrestris) und die Mauer- extrahiert. Die Vielfalt dieser Organismengruppen wurde biene (Osmia bicornis). Mit Hilfe Kultivierungs-unabhängi- mittels molekularbiologischer PCR-basierender Methoden ger, molekularer Techniken wurde die Bakterienvielfalt im kultivierungsunabhängig in Form sog. SSCP-Profile darge- Darm der drei Arten inventarisiert, wobei zwischen Adulten stellt. Um einen Eindruck einer möglichen Reaktion der und Larven unterschieden wurde. Es zeigte sich, dass die Mikroorganismen-Gesellschaften zu erhalten, wurde zuerst Darmmikroflora von den unterschiedlichen Adulten bzw. eine Analyse mit geringer Spezifität durchgeführt. Es zeigte Larven über die Arten hinweg ähnlich waren, wohingegen sich, dass sich die “genetischen Fingerabdrücke” der Bakte- zwischen Adulten und Larven innerhalb einer Art größere riengemeinschaften der Rhizosphäre verschiedener Pflan- Unterschiede vorlagen. Aufgrund direkt sequenzierter rRNA zenarten voneinander unterschieden. Ein Ozoneinfluss Gene, die mit der PCR aus direkt extrahierter DNA aus konnte aus diesen Fingerabdrücken nicht abgeleitet werden, Darmmaterial gewonnen wurde, konnte gezeigt werden, so dass die Spezifität der Analysemethode erhöht wurde. dass die meisten Darmbakterien zu bisher nicht charakteri- Selektiv wurden die Klassen der Alpha-Proteobacteria und sierten Arten gehören. Über klassische Kultivierungsmetho- der Actinobacteria, sowie Pseudomonas-Verwandte unter- den wurden inzwischen über 100 Bakterien-Reinkulturen sucht. Der Vergleich der Gemeinschaften der Alpha-Prote- gewonnen, die nun in ihrer Vielfalt erfasst und auf ihre Mög- obakterien zeigte, dass die SSCP-Profile pflanzenspezifisch lichkeit, fremde DNA aufzunehmen, untersucht werden waren. Dem gegenüber wiesen die Profile der anderen Grup- (Abb. 2). pen nur geringe pflanzenspezifische Unterschiede auf. Da Die Arbeiten wurden durch das BMBF unterstützt. wiederholt kein Ozon-Effekt ausgehend von jungen Pflanzen beobachtet wurde, wurden die ozon-empfindlichen Malva 1.3 Einfluss von Ozon auf mikrobielle Lebensgemein- sylvestris und Sonchus asper direkt unter Ozonbelastung schaften der Rhizosphäre — Ozone sensitivity of microbi- ausgesät und kultiviert. Erste Ergebnisse einer Analyse mit al communities in rhizospheres geringer Spezifität zeigten, dass die SSCP-Profile von Malva Anja-Bettina Dohrmann, Evelin Schummer, Jürgen Bender, keine Unterschiede aufwiesen, wogegen die Profile von Son- Hans-Joachim Weigel und Christoph C. Tebbe chus Unterschiede in der Intensität einzelner Banden offen- barten. Die Bedeutung dieser Ergebnisse und ihre Signifi- Während die direkte Empfindlichkeit und Reaktionen vieler kanz wird zur Zeit noch detaillierter untersucht. Pflanzen gegenüber Ozon bekannt sind, ist die Wirkung die- Die Arbeiten werden durch die EU gefördert. ses Schadgases auf die Gesellschaft der Bodenmikroorga- nismen bislang unerforscht. In Folge der Stressreaktion der Pflanze lässt sich ein indirekter Einfluss auf die strukturelle Diversität der Mikroorganismen-Gesellschaften der Rhizos- phäre vermuten. Hierzu wurden im Rahmen des EU-Projek- tes “BIOSTRESS” vier Grünlandarten untersucht, die eine sichtbare Reaktion gegenüber der durchgeführten Ozonbe- handlung zeigten: Matricaria chamomilla, Malva sylvestris,

36 Bericht des Instituts für Agrarökologie

1.4 Auswirkungen von transgenem Mais mit dem 1.5 Vielfalt epilithischer Bakteriengemeinschaften in insektiziden Bt-Toxin auf Bodenmikroorganismen — tropischen Habitaten — Diversity of epilithic bacterial Effect of transgenic Bt-toxin expressing maize on soil micro- communities in tropical habitats bial communities Otto Ortega-Morales, José Narváez-Zapata, Karin Trescher Susanne Baumgarte, Karin Trescher und Christoph C. und Christoph C. Tebbe Tebbe Aufgrund ihrer hohen metabolischen Vielseitigkeit, Anpas- Der zunehmende Befallsdruck von Maiskulturen in Deutsch- sungsfähigkeit und Umweltresistenz sind Bakterien in der land durch den Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) verlangt nach Lage, auch unter extremen Bedingungen zu leben. Am Bei- Pflanzenschutzmaßnahmen, um gravierenden Ernteverlu- spiel von Bakteriengemeinschaften auf Steinen (epilithische sten entgegen zu wirken. Statt eines vermehrten Einsatzes Biofilme) untersuchen wir, welche Bakterien zu den Gemein- von Insektiziden und den damit bekannten ökologischen schaften beitragen und versuchen Grundprinzipien bei der Nebeneffekten wäre auch ein Anbau von gentechnisch ver- Bildung von Bakteriengemeinschaften und bei der Aufga- ändertem Mais als Pflanzenschutzmaßnahme möglich. Hier- benverteilung zur Funktion von Gemeinschaften zu erken- bei handelt es sich um Pflanzen, in deren Erbgut ein Gen aus nen. Epilithische Biofilme wurden von Steinmaterial kultur- Bodenbakterien eingebaut wurde, das zur Produktion eines historisch bedeutender Mayapyramiden in Uxmal, Yucatan, für den Menschen ungiftigen Insektentoxins in Blättern, Südmexiko, gesammelt (siehe Abb. 4). Aus jedem Biofilm Stängel und Wurzel führt. Pflanzen mit diesem sogenannten konnten eine Reihe unterschiedlicher rRNA Gene mit Hilfe Bt-Toxin (Bt, vom Bodenbakterium Bacillus thuringiensis) der kultivierungsunabhängigen PCR-SSCP Technik gewon- weisen eine sehr hohe Resistenz gegenüber dem Maiszüns- nen und charakterisiert werden. Die meisten Gene stamm- ler auf, wie Anbauversuche in vielen Ländern belegen. In unserem Projekt ging es darum, die biologische Sicherheit im Hinblick auf Wechselwirkungen mit Bodenmikroorganis- men zu prüfen. Mit Hilfe eines genetischen Fingerprint-Ver- fahrens, der PCR-SSCP (vgl. Abb. 3), wurde die Vielfalt der Bakterien im Wurzelbereich von Bt-Mais mit dem von Kon- trollpflanzen verglichen – dabei zeigten sich keine Unter- schiede. Ein hochempfindliches Nachweissystem (ELISA) für das Bt-Toxin wurde für Bodenuntersuchungen etabliert. Die Nachweisgrenze lag im Bereich von 0,1 ng pro Gramm Boden. Das Bt-Toxin ließ sich in Böden von Bt-Anbauflächen (Parzellen) nachweisen, und es trat auch, in niedrigeren Konzentrationen, auf unmittelbar benachbarten Parzellen auf. Schließlich wurde ein Nachweissystem etabliert, mit dem die rekombinanten für Bt-Toxin kodierenden Gene in Bodenproben detektiert werden können. Das System wird bei einem Versuchsanbau im Jahr 2003 eingesetzt, um die Persistenz des gentechnisch veränderten Pflanzenmaterials auf den Anbauflächen zu erfassen. Abb. 4: Unterschiedliche epilithische Biofilme von Gebäuden Die Arbeiten werden durch das BMBF unterstützt. in Uxmal, Mexiko

ten aus bisher nicht kultivierten Bakterien und hatten nur einen geringen Verwandtschaftsgrad zu bekannten Isolaten. In den meisten Biofilmen konnten Cyanobakterien verge- sellschaftet mit Proteobakterien gefunden werden. In rötlich aussehenden Biofilmen fanden sich Actinomyceten, die mit dem Genus Rubrobacter verwandt waren. Die überwiegende Anzahl an rRNA Genen hatte verwandte im Bereich der halophilen Bakterien, was darauf hindeutet, dass der Salz- gehalt der Steine ein wichtiger Faktor für die Bildung der Gemeinschaften war. Die Arbeiten wurden durch Stipendien des Deutschen Aka- demischen Austauschdienstes (DAAD), Bonn, unterstützt.

Abb. 3: Analyse von SSCP-Gelen zur Untersuchung der Bak- teriengemeinschaft in den Rhizosphären von gentechnisch verändertem Mais

37 Bericht des Instituts für Agrarökologie

1.6 Überleben gentechnisch markierter Bodenbakte- schwächen, wird in diesem Projekt in einer Zusammenarbeit rien im Freiland — Field studies on the survival of geneti- zwischen dem Centro de Investigaciones Biológicas del cally engineered soil bacteria Noroeste, La Paz, Mexiko und der FAL untersucht. Mit Hilfe Rona Miethling, Kathrin Ahrends und Christoph C. Tebbe genetischer Fingerprint-Techniken, insbesondere der PCR- SSCP, wurde die Vielfalt von Bakterien in den Rhizosphären In Freisetzungsversuchen mit gentechnisch veränderten von Mais unterschiedlicher Sorten und unter verschiedenen Mikroorganismen wurde das Überleben und die Verbreitung Anbaubedingungen erfasst. Es zeigten sich klare Unter- von zwei Stickstoff-fixierenden Sinorhizobium meliloti Stäm- schiede zwischen den gleichen Sorten auf den semi-ariden men an zwei landwirtschaftlich genutzten Standorten unter- Böden in Mexiko und den Böden in Deutschland. Geringfügi- sucht. Die Stämme wurden durch ein Biolumineszenz-Gen ger waren die Einflüsse der Sorten selbst. An zwei benach- (luc; RecA+, oder RecA–) markiert, was eine eindeutige barten Böden mit unterschiedlichen Salzbelastungen, die im Detektion und Identifizierung der freigesetzten, sonst nicht Santo Domingo Valley in der südkalifornischen Wüste lagen, veränderten Bakterien im Vergleich zu den standorteigenen wurden verschiedene Bakterien-Gemeinschaften in den Rhi- Populationen ermöglichte. Am Standort “FAL” war zu Ver- zosphären gefunden. Ob dabei der Salzgehalt der entschei- suchsbeginn keine natürliche S. meliloti Population nach- dende Einflussfaktor war, wird im laufenden Projekt unter- weisbar, während am Standort “Straßmoos” eine Konkur- sucht. Außerdem sollen typische Bakterien für die semi-ari- renz durch 104-105 S. meliloti Zellen pro Gramm Boden (cfu den Böden durch rRNA-Gen Sequenzierung näher charakte- g-1) gegeben war. Auf Parzellen mit Luzerne als Wirtspflan- risiert werden. ze überlebten die markierten Bakterien, die einer Konzen- Das Projekt wird durch das BMBF im Rahmen einer wissen- tration von 106 cfu g-1 Boden ausgebracht wurden, an bei- schaftlich-technischen Zusammenarbeit (WTZ) gefördert. den Standorten in einer Konzentration von ca. 104 cfu g-1. Im zweiten Jahr nach der Freisetzung nahm die Konzentra- 1.8 Transfer rekombinanter Gene aus Pflanzen auf tion der biolumineszenten Bakterien in “Straßmoos” ab. Am Bakterien im Darm von Invertebraten – eine Studie Standort “FAL” wurde erst im 4. Jahr nach Versuchsbeginn zur biologischen Sicherheit transplastomischer Pflan- ein Absinken der Zellzahlen im Boden um etwa eine halbe zen — Transfer or recombinant genes from plants to bacte- Zehnerpotenz pro Jahr festgestellt. Dies war von einer ria in the gut of invertebrates – a biosafety study on trans- Anreicherung natürlicher S. meliloti durch den Anbau von plastomic plants Luzerne begleitet. Im weiteren Versuchsverlauf nahmen die Nicole Brinkmann, Alice B. Czarnetzki und Christoph C. biolumineszenten S. meliloti an beiden Standorten auf Tebbe durchschnittlich 70-80 cfu g-1 ab. Auswirkungen der gentechnisch markierten Bakterien auf bodenbiologische Para- Die gentechnische Veränderung von Plastiden stellt eine meter wie z.B. die mikrobielle Biomasse wurden nicht beob- interessante Alternative zur üblichen chromosomalen Mani- achtet. In begleitenden Gewächshaus-Versuchen wurden pulation von Pflanzen dar, da auch Chloroplasten fremde Faktoren ermittelt, die das Überleben von S. meliloti im Gene stabil aufnehmen können. Transplastomische Pflanzen Boden reduzieren. Im Vergleich zu Maßnahmen wie Frucht- besitzen potentiell mindestens zwei Vorteile: (1) Durch die wechsel oder das Einbringen zusätzlicher Bakterien erwies erhöhte Kopienzahl rekombinanter Gene pro Zelle in Plasti- sich die Anwendung des Herbizids Roundup® mit anschlie- den ist, im Vergleich zum Kern, eine erhöhte Genexpression ßender Brache als einzige Methode, S. meliloti signifikant zu möglich und (2) die Auskreuzung der rekombinanten Pflan- reduzieren. Diese Maßnahme wurde in “Straßmoos” zur zen über Pollen, die in der Regel frei von Plastiden sind, ist Beendigung des Versuchs angewendet. Vier Monate nach nicht möglich. Im Rahmen eines EU-geförderten Verbund- einer zweifachen Applikation lag die Konzentration der mar- projekts untersuchen wir die biologische Sicherheit trans- kierten S. meliloti unter der Nachweisgrenze (< 10 cfu g-1). plastomischer Pflanzen in terrestrischen Ökosystemen. Am Standort “FAL” erfolgt ein weiteres Monitoring, um Lang- Dabei steht die Frage im Vordergrund, ob rekombinante zeitauswirkungen von gentechnisch veränderten Bakterien Gene aus Plastiden auf Bakterien übertragen werden kön- auf das Bodenleben zu erfassen. nen. Die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses ist Die Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit der sehr gering, jedoch vermutlich auf Grund von DNA-Homolo- Universität Bielefeld durchgeführt und z. T. durch das BMBF gien zwischen Plastiden- und Bakteriengenom höher, als bei gefördert. herkömmlichen gentechnisch veränderten Pflanzen. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Darm von Inverte- 1.7 Auswirkungen von Salzstress auf die Vielfalt von braten den Genaustausch zwischen Bakterien fördert. Am Bakteriengemeinschaften in den Rhizosphären von Beispiel von Vertretern aus drei Tiergruppen (Lepidopteren, Mais — Effect of salt stress on the diversity of microbial Anneliden und Collembolen) untersuchen wir, ob in diesem communities in rhizospheres of maize Milieu Übertragungen transplastomischer DNA auf Bakterien Thelma Castellanos Cervantes, Susanne Baumgarte, Anja möglich sind. Bettina Dohrmann, Karin Trescher und Christoph C. Tebbe Die Arbeiten werden im Rahmen des EU Projekts “TRANSBAC” gefördert. Bakterien bilden in den Rhizosphären eine wichtige Grenz- schicht zwischen Boden und Pflanzen. Ob sie auch einen Fil- ter bilden, um Salzstress für die Pflanzen in Böden abzu-

38 Bericht des Instituts für Agrarökologie

1.9 Collembolen als Wirtsorganismen für Wolbachia Indikator für eine Infektion dienen kann, wird im weiteren pipientis — Collembola as hosts for Wolbachia pipientis untersucht. Alice B. Czarnetzki und Christoph C. Tebbe Das Projekt wird durch das BMBF im Rahmen einer wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit (WTZ) geför- Collembolen (Springschwänze) sind Millimeter-große, weit dert. verbreitete Bodentiere, die neben den Milben die Gruppe der Mikroathropoden bilden. Die drei unterschiedlichen Collem- 1.11 Verteilung und Stabilität des Kohlenstoffs beim bolenarten Folsomia candida, Paratullbergia callipygos und Abbau von 14C-markiertem Weizenstroh in den ver- Mesaphorura macrochaeta wurden auf das Vorkommen schiedenen Kompartimenten eines Bodens mit unter- intrazellulärer Bakterien untersucht. Dabei fanden sich ver- schiedlicher landwirtschaftlicher Düngungspraxis — schiedene Bakterienarten, darunter solche, die zur Gruppe Distribution and stability of carbon during the degradation of Wolbachia pipientis gerechnet werden. Bakterien aus dieser 14C-labelled wheat straw in the different compartments of a Gruppe sind bei höheren Arthropoden weit verbreitet und soil with a different agricultural fertilization practice können eine parthenogenetische Lebensweise verursachen, Rainer Martens und Matthias Vogt d. h. Wolbachia-Infektionen führen dazu, dass Weibchen ohne sexuelle Prozesse fruchtbare Eier legen, aus denen Die im Vorjahr begonnenen Untersuchungen im Rahmen erneut Weibchen hervorgehen. Die genauere verwandt- einer Beteiligung am DFG Schwerpunktprogramm “Böden schaftliche Einordnung der nachgewiesenen Wolbachia-Ver- als Quelle und Senke für CO2–Mechanismen und Regulation treter erfolgte anhand der Sequenzierung der 16S rRNA der Stabilisierung organischer Substanz in Böden” wurden Gene aus den Bakterien. Dabei zeigte sich, dass die nach- fortgesetzt. Ziel der eigenen Arbeiten ist es zu untersuchen, gewiesenen Wolbachia aus den Collembolen eine eigene wie sich in Abhängigkeit der Düngung der Kohlenstoff land- phylogenetische Gruppe, die sog. E-Gruppe, bildeten. Bei wirtschaftlicher Bestandesabfälle (hier Stroh) während des dem Collembolen F. candida wurden Individuen aus ver- Abbaus in den verschiedenen lebenden und nicht lebenden schiedenen Laborzuchten untersucht. Die rRNA Gene von Kompartimenten eines Bodens verteilt und wie stabil er dort Wolbachia waren bei den Zuchten identisch. Jedoch konnten ist. Für die Untersuchungen wurde der Boden der Dauerver- mit einem weiteren Marker-Gen, dem ftsZ-Gen, Individuen suchsfläche Bad Lauchstädt/Halle gewählt, der seit 100 Jah- aus fünf Zuchten in zwei verschiedene W. pipientis-Varian- ren entweder praxisüblicher Mineraldüngung, zwei Stufen ten eingeteilt werden. Für zukünftige Untersuchungen wird organischer Düngung (30 oder 20t/ha/2a) oder keiner Dün- es mit Hilfe der Marker-Gene möglich sein, die natürliche gung unterliegt. In diesen Bodenproben wird die Minerali- 14 14 Ausbreitung von Collembolen genauer zu verstehen. In lau- sierung des eingebrachten C-Weizenstrohs zu CO2, der fenden Untersuchungen versuchen wir, die Wirkung von Übergang in die mikrobielle Biomasse und der Verbleib des Wolbachia auf die Physiologie und Populationsstruktur von 14C in den Korngrößenfraktionen über den Zeitraum von 1 Collembolen näher zu charakterisieren. Jahr verfolgt. Die Arbeiten wurden durch das BMBF gefördert. Die zunächst durchgeführte Statusanalyse zeigte, dass durch die langjährige unterschiedliche Düngung der C- 1.10 Vielfalt endophytischer und phytopathogener Gehalt und seine Verteilung in den Bodenvarianten erwar- Bakterien in Zuckerrohr — Diversity of endophytic and tungsgemäß deutlich beeinflusst wurde. Abb. 5 zeigt die phytopathogenic bacteria in sugar cane Gehalte an Gesamtkohlenstoff und den Anteil in der mikro- Rayza Gonzales, Karin Trescher, Susanne Baumgarte und biellen Biomasse. Christoph C. Tebbe

Der großflächige Anbau von Zuckerrohr in Kuba beinhaltet besondere Risiken für die Ausbreitung pathogener Mikroor- ganismen, die von dramatischen ökonomischen Verlusten begleitet wären. Einer der potentiell bedrohlichsten Bakteri- en in diesem Zusammenhang ist Leifsonia xylii ssp. xylii (ehemals Clavibacter xylii ssp. xylii). Das Bakterium befällt die Wassertransportgefäße der Pflanzen und bewirkt, dass infizierte Pflanzen verkümmern. Die Übertragung der Erre- ger erfolgt vor allem durch kontaminierte Erntewerkzeuge, wobei möglicherweise auch der Boden ein Reservoir für den pathogenen Organismus sein kann. Im laufenden Projekt entwickeln wir molekulare Nachweissysteme für Leifsonia und versuchen, die natürliche Vielfalt der endophyltischen Bakterien von Zuckerrohr zu erfassen. Erste Untersu- chungsergebnisse zeigen, dass neben Leifsonia auch andere Bakterien in Zuckerrohr leben können, z. B. ein bisher nicht Abb. 5: Gesamt-C und Biomasse-C Gehalte in Düngungsva- bekannter Organismus, der mit der Gattung Agromyces rianten eines Bodens der Dauerversuchsfläche Bad Lauch- (Actinobacteria) eng verwandt ist. Ob dieser Organismus als städt nach 100jähriger Versuchsdauer

39 Bericht des Instituts für Agrarökologie

Dabei ist zu erkennen, dass das Biomasse-C deutlicher auf telung den gegenwärtigen Sachstand, sowie Vorschläge für die unterschiedliche Behandlung reagiert als der Gesamt-C- das weitere Vorgehen, um die vertragsgemäße Berichter- Gehalt. Aus dem Verhältnis der Biomassen und ihrer stattung Deutschlands gemäß dem Kyoto-Protokoll, dem zugehörigen Basalatmung wird deutlich, dass sich ohne Multikomponentenprotokoll der UNECE und der NEC Richtli- Düngung eine mikrobielle Population eingestellt hat, die pro nie auch für den Agrarbereich zukünftig sicherzustellen. Biomasseeinheit deutlich mehr Kohlenstoff umsetzt als die Nachdem die Bundesanstalt für Geowissenschaften und anderen Varianten. Auch die Verteilung des Gesamtkohlen- Rohstoffe (BGR), Hannover die digitale Bodenübersichtskar- stoffs in den 5 Korngrößenklassen war unterschiedlich. te für Deutschland im Maßstab 1: 1.000.000 (BUEK 1000) Je höher der Gehalt, desto geringer war der am Ton gebun- zur Verfügung gestellt hatte, wurden im Institut die Boden- dene und als inert angesehene Anteil. Er steigt von 56% bei kohlenstoffvorräte Deutschlands auf Basis dieser Informa- der höchsten organischen Düngung auf 69% bei der unge- tion abgeschätzt. Dabei wurden die Flächenstatistik der düngten Variante. BUEK1000, die für die 52 aufgeführten Bodengesellschaften Der nicht mit der absoluten Höhe der mikrobiellen Biomas- eine Nutzungsdifferenzierung nach Wald, Acker- u. Grünland sen korrelierende C-Umsatz wird auch beim Abbau des 14C- aufweist, herangezogen. Weiter wurde aus den enthaltenen Strohs deutlich. Alle Bodenvarianten mineralisierten bei glei- Profildaten für jede Legendeneinheit ein C-Gehalt des Profils cher Abbaukinetik während des Versuchjahres etwa gleich bis 2 m Tiefe abgeleitet und dieser dann mit den Flächenan- 14 14 viel (50-54 %) des C-Strohs zu CO2. Dabei war bereits teilen verrechnet. Für Deutschlands Böden errechnet sich so nach 4 Wochen zwei Drittel des Abbaus erfolgt. Durch den ein organischer Kohlenstoffvorrat von 7,0 Pg, (entspricht Strohumsatz vermehrten sich die mikrobiellen Biomassen 7,0 · 109 t) der sich aufteilt in 2,8 Pg unter Ackerflächen, 3,6 gegenüber ihren Ausgangswerten bei den drei gedüngten Pg unter Grünlandflächen und 0,6 Pg unter Wald. Bezogen Varianten einheitlich um fast 50 %. Nur im ungedüngten auf eine globale Schätzung von 1750±250 Pg und unter 14 Boden stieg sie um 67%. Aus den CO2-Werten als Indika- Berücksichtigung des Anteils Deutschlands an der Gesamt- tor für den Energieumsatz und der gebildeten 14C-Biomasse fläche der Erde ergibt sich für Deutschland ein zu erwarten- lässt sich eine C-Assimilationseffizienz als Faktor der Vorrat von 4,8 Pg. Da jedoch Deutschland in einer C- 14 14 (F = µgCO2- C/µg Biom.- C) ermitteln. Am wenigsten Vorräte begünstigenden Klimazone liegt, scheint der Wert effizient war die mikrobielle Population der ungedüngten von 7 Pg insgesamt als realistisch. Allerdings stimmen (F=2,6) und die der NPK Variante (2,4). Deutlich effizienter weder die Flächenanteile der BUEK1000 für Acker, Grünland waren die organisch gedüngten Varianten (1,6 bzw. 1,8). und Wald mit denen aus der Agrarstatistik überein Bei der Fraktionierung der Bodenvarianten in 5 Korngrößen- (54:13:33/43:19:38), noch ist der Anteil von nur 0,6 Pg für klassen konnten keine Unterschiede in der Verteilung des die Waldflächen plausibel. Eine Erklärung für derartige 14C-Rückstandes zwischen den Bodenvarianten erkannt Widersprüche leitet sich aus der geringen Aktualität der werden. Das im Boden verbliebene 14C sowie der Gesamt- Flächennutzungsdaten und der verwendeten Profildefinitio- kohlenstoff sind zu 60-70 % an die Tonfraktion gebunden. nen der BUEK 1000 ab. Für Berichtzwecke brauchbare Daten Als wesentliches Ergebnis der Untersuchungen bleibt festzu- erfordern daher zusätzliche Informationen. stellen, dass sich durch die langjährige, unterschiedliche Düngungspraxis offenbar verschiedene mikrobielle Popula- 2 Pflanzenökologie und Ökophysiologie tionen eingestellt haben, die deutliche Unterschiede beim 2.1 Freiland CO2-Anreicherungs (FACE-)Versuch im Umsatz und der Verwertung des Kohlenstoffs zeigen und so Jahr 2002 — The year 2002 Face Experiment S. 93 neben der Zufuhr an organischem Material das Niveau des Cathleen Frühauf, Andreas Pacholski, Ulrich Dämmgen und Humusgehaltes von Böden mitprägen. Kausalanalytische Hans-Joachim Weigel Zusammenhänge zwischen Populationszusammensetzung und C-Umsatz zu erarbeiten, wird Ziel weiterer Untersu- Im Rahmen des “Braunschweiger Kohlenstoff-Projektes” chungen im Rahmen des DFG-Programms sein. wird der Kohlenstoffhaushalt landwirtschaftlicher Flächen Die Arbeiten werden durch die DFG gefördert. am Beispiel einer Fruchtfolge (Tabelle 1) unter heutigen und zukünftigen atmosphärischen Bedingungen (erhöhte 1.12 Kohlenstoffvorräte in den landwirtschaftlichen CO2-Konzentration) untersucht. Mit Hilfe der FACE (Free Air Böden Deutschlands — Carbon stocks in the agricultural Carbon Dioxide Enrichment)-Anlage erfolgt unter Feldbedin- soils of Germany gungen eine Erhöhung der CO2-Konzentration der Luft auf Otto Heinemeyer ca. 550 ppm (Umgebungs-CO2-Konzentration z. Z. ca. 370 ppm) auf einer Gesamtfläche von 600 m2 (2 Flächen mit Das Institut unterstützt im Rahmen dieses Vorhabens direkt erhöhter CO2-Konzentration). Zusätzlich werden zwei unter- das BMVEL bei Fragen, die sich diesbezüglich im Rahmen schiedliche Stickstoffvarianten betrachtet, um Wechselwir- der Ausgestaltung der Klimarahmenschutzabkommen von kungen zwischen N-Versorgung und CO2-Angebot zu unter- Montreal (1992) und Kyoto (1997) ergeben. Im Berichtsjahr suchen. Der experimentelle Aufbau umfasst je zwei kreis- wurden dazu u. a. im Rahmen einer gemeinsam mit dem förmige Flächen mit CO2-Anreicherung, mit Umgebungsluft BMVEL durchgeführten Arbeitstagung Lösungsvorschläge für und ohne Gebläse, welche jeweils in zwei N-Düngungsvari- ein Kohlenstoff-Monitoring in land- und forstwirtschaftlichen anten unterteilt sind. Oberhalb einer Windgeschwindigkeit Systemen gesucht. Die Tagung erarbeitete in den Arbeits- von 6.5 m s-1, in den Nachtstunden und unterhalb einer gruppen Tierhaltung, Pflanzenbau, Wald und Flächenermit- Tagestemperatur von +5 °C wurde keine CO2-Anreicherung

40 Bericht des Instituts für Agrarökologie

2.2 Wirkung erhöhter atmosphärischer CO2-Konzen- trationen (FACE) und unterschiedlicher Stickstoffdün- gung auf das Wachstum von einjährigem Weidelgras (Lolium multiflorum) — Effect of FACE and nitrogen supply on growth of ryegrass Remy Manderscheid und Hans-Joachim Weigel

Im Rahmen des CO2-Anreicherungsversuchs (FACE) bei einer Fruchtfolge wurde nach der Wintergerste im Sommer 2000 eine Zwischenfrucht aus Weidelgras (Lolium multiflorum, “Lippstädter Futtertrio”) angebaut und die Wirkung erhöhter CO2-Konzentrationen (ca. 370 ppm und 550 ppm) in Kombination mit unterschiedlicher Stickstoffversorgung (N50: 99 kg N ha-1 und N100: 197 kg N ha-1) auf das Pflan- zenwachstum ermittelt. Die Aussaat erfolgte Ende Juli und die Ernte der Zwischenfrucht fand Mitte Oktober statt. Das Abb. 6: Zeiträume möglicher CO2-Anreicherung (Tageslicht- Untersuchungsprogramm umfasste Messungen zum zeitli- stunden) und tatsächlich realisierte Anreicherung (Abschal- chen Verlauf der Strahlungsabsorption der Bestände sowie tung der Anlage bei niedrigen Temperaturen und hohen destruktive Wachstumsanalysen insbesondere am Ver- Windgeschwindigkeiten) suchsende. Die CO2-Anreicherung beeinflusste die Bestandesentwick- vorgenommen (Abb. 6). In Abhängigkeit von der Boden- lung bereits im August und es wurde eine höhere Strah- feuchte wurden zusätzliche Beregnungen des Gesamtmess- lungsaufnahme in den FACE-Beständen gefunden. Die N- feldes von jeweils ca. 20 mm im Sommerzeitraum vorge- Behandlung hatte keinen wesentlichen Einfluss. Der positive nommen (Tabelle 1). FACE-Effekt war bis zum Bestandesschluss ca. Mitte Sep- Im Berichtsjahr 2002 (seit November 2001) wurde auf der tember persistent. Bei der Endernte war neben dem N- Versuchsfläche bis Anfang August Winterweizen (Triticum Effekt ein signifikanter FACE-Effekt auf die oberirdische Bio- aestivum, Sorte ‘Batis’) angebaut. Die CO2-Anreicherung masse zu verzeichnen. Dies beruhte auf einer Stimulation begann am 22. Januar 2002 und wurde am 23. Juli 2002 der Halmtrockenmasse der Pflanzen (Tabelle 2), während beendet, d. h. die CO2-Anreicherung fand in diesem Zeit- die Blattbiomasse zu diesem Zeitpunkt nicht auf die CO2- raum 2031 Tageslichtstunden statt. Zu insgesamt 3 Zeit- Anreicherung reagierte. Zur Abschätzung der Behandlungs- punkten in den Monaten Mai – Juli wurde die Untersu- effekte auf den Rohproteingehalt der Pflanzen wurde der chungsfläche zusätzlich beregnet (insgesamt 60 mm). Im Stickstoffgehalt gemessen. In den Blättern wurde eine September 2002 wurde mit dem Anbau von Wintergerste Reduktion der N-Konzentration in der Größenordnung von (Hordeum vulgare, Sorte ‘Theresa’) mit der Wiederholung ca. 10 % beobachtet, die letztendlich zu einer Verringerung der Fruchtfolge begonnen. Ergebnisse zu dem Winterwei- der N-Konzentration in der geernteten oberirdischen Bio- zenversuch liegen zum Berichtszeitpunkt nur z. T. vor. masse führte. Der Rohproteinertrag war daher ebenfalls unter FACE niedriger als unter normaler atmosphärischer CO2-Konzentration insbesondere in der N50-Variante.

Tabelle 1: FACE-Experiment, 1. Rotation, CO2-Konzentrationen für Tageslichtstunden mit erfolgter CO2-Anreicherung (FACE- Anlage in Betrieb)

Zeitraum Fruchtfolgeglied mittlere CO2-Konzentration [ppm] Beregnung [Anzahl, 20 mm]

bei Anreicherung ohne Anreicherung

23.09.1999 – Wintergerste 549 373 3 13.07.2000 (Hordeum vulgare, Sorte ‚Teresa’)

26.07.2000 – einjähriges Weidelgras 550 373 2 24.10.2000 (Lolium multiflorum)

10.04.2001 – Zuckerrübe 31.10.2001 (Beta vulgaris, Sorte ,Wiebke’) 550 371 5

06.11.2001 – Winterweizen 10.08.2002 (Triticum aestivum, Sorte ‚Batis’) 548 377 3

41 Bericht des Instituts für Agrarökologie

-1 Tabelle 2: Wirkung von CO2-Anreicherung (370 ppm/ 550 ppm) und N-Düngung (99 / 197 kg N ha ) auf die oberirdische Bio- masse von einjährigem Weidelgras (Lolium multiflorum, “Lippstädter Futtertrio”). Angegeben sind Mittelwerte und Standard- abweichung (n=4).

Variable 99 kg N ha-1 197 kg N ha-1

370 ppm 550 ppm % Differenz 370 ppm 550 ppm % Differenz

Blatttrockenmasse [g m-2] 203 + 17 216 + 14 6,5 242 + 44 233 + 40 -3,5 Halmtrockenmasse [g m-2] 281 + 37 315 + 45 11,8 242 + 15 309 + 25 27,9 Trockenmassegesamt [g m-2] 484 + 37 531 + 47 9,6 484 + 32 543 + 53 12,1

2.3 Wirkung erhöhter atmosphärischer CO2-Konzen- trationen (FACE) und unterschiedlicher Stickstoffdün- gung auf die Entwicklung des Blattapparates der Zuckerrübe (Beta vulgaris var. altissima) — Effect of FACE and nitrogen supply on leaf development of sugar beet Remy Manderscheid und Hans-Joachim Weigel

Im Rahmen der Untersuchungen zur Auswirkung erhöhter CO2-Konzentrationen auf eine Fruchtfolge wurden Zuckerrü- ben in der Vegetationsperiode 2001 angebaut (Beta vulgaris var. altissima cv. “Wiebke”). Neben der unterschiedlichen CO2-Behandlung (370 ppm / 550 ppm) erfolgte wie bei den Vorfrüchten eine übliche (N100: 126 kg N ha-1) und eine reduzierte Stickstoffdüngung (N50: 63 kg N ha-1) der Bestände. Ein Ziel dieses Experiments war zu prüfen, ob die CO2-Anreicherung die Entwicklung des Blattapparates über eine Vergrößerung der Blattzahl pro Pflanze und/oder der Einzelblattgröße beeinflusst und so über eine Erhöhung der Strahlungsaufnahme des Bestandes zu einer Wachstums- und Ertragssteigerung führt. Gegen Saisonende wurden in der N100-Variante im Mittel ca. 2 Blätter mehr pro Pflanze gezählt als in der N50-Vari- ante mit 35 Blättern pro Pflanze. FACE hatte keinen signifikanten Einfluss auf diese Zahl. Der grüne Blattflächenindex (GLAI) war abhängig von der N-Versorgung und zeigte zu Beginn eine positive und gegen Ende eine negative Reak- tion auf die CO2-Anreicherung (Abb. 7). Diese saisonal unterschiedlichen FACE-Effekte beruhten auf entsprechenden Änderungen der Einzelblattgröße (Masse und Fläche). Es gab keine signifikante CO2 x N Interaktion auf die hier vorgestellten Blattwachstumsparameter. Die anfängliche GLAI-Zunahme entspricht den theoretischen Erwartungen und lässt sich auf die Stimulation der Photo- synthese unter FACE zurückführen. Der Abfall des GLAI im Spätsommer war unerwartet. Dieses Phänomen bedarf der weiteren Untersuchung, da es zu einer Reduktion der Strah- lungsaufnahme und somit zu einer Abschwächung des posi- Abb. 7: Wirkung von N-Versorgung und CO2-Anreicherung tiven FACE-Effekts auf das Pflanzenwachstum und den auf den Blattapparat von Zuckerrüben im Saisonverlauf. Zuckerertrag führt. GLAI = grüner Blattflächenindex

42 Bericht des Instituts für Agrarökologie

2.4 Wirkung erhöhter atmosphärischer CO2-Konzen- trationen (FACE) und unterschiedlicher Stickstoffdün- gung auf Wachstum und Ertrag der Zuckerrübe (Beta vulgaris var. altissima) — Effect of FACE and nitrogen supply on growth and yield of sugar beet Remy Manderscheid und Hans-Joachim Weigel

Beim FACE-Versuch mit Zuckerrüben in der Vegetationsperi- ode 2001 wurden am Versuchende Wachstums- und Ertragserhebungen durchgeführt, um den Einfluss der CO2 Anreicherung (370 ppm und 550 ppm) in Kombination mit zwei Stickstoffdüngungsstufen (N50: 63 kg N ha-1, N100; 126 kg N ha-1) auf diese Größen zu quantifizieren. Die Hal- bierung der Stickstoffdüngermenge bewirkte eine Minde- rung der Nettoprimärproduktion um ca. 20 %, aber der bereinigte Zuckerertrag war nur um 9 % reduziert. Eine erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration beeinflusste die Mehrzahl der ertragsrelevanten Parameter positiv. So führte die CO2-Anreicherung zu einer Zunahme der Nettoprimär- produktion, des Rübenfrischgewichts, des Zuckergehalts und durch eine Reduktion des Natrium und teilweise Amino- stickstoffs auch zu einer Erhöhung des bereinigten Zucker- gehalts (Tabelle 3). Der CO2-Effekt war in der niedrigen Düngungsvariante mit +13,3 % etwas größer als in der Vari- ante mit normaler Stickstoffdüngung (+10,8 %), was auf entsprechend größeren CO -Wirkungen auf die ertragsrele- 2 Abb. 8: Maximale (oben) und apparente (unten) photoche- vanten Rübeninhaltsstoffe basierte. mische Effizienz von Weizenblättern. con: unter 370 ppm CO aufgewachsen, FACE: 550 ppm. N50: 114 kg Stickstoff 2.5 Reagiert die Chlorophyll-Fluoreszenz von Winter- 2 (N)/ha; N100: 251 kg N/ha. Verschiedene Buchstaben weizen auf die atmosphärische CO -Konzentration? — S. 93 2 bedeuten signifikant verschiede Werte (p < 0,5) Does chlorophyll fluorescence respond to atmospheric CO2- concentration? FACE den Chlorophyllgehalt und somit die Menge an photo- Stefan Burkart, Remy Manderscheid, Hans-Joachim Weigel chemisch aktiven Zentren verringert. Unter Stickstoffman- und Martin Kraft (TB) gel war dieser FACE-Effekt größer. Während FACE-Experiments wurden mit einem PAM-Fluoro- Die Chlorophyllfluoreszenz kann als “Abfallprodukt” der pho- meter zum Zeitpunkt der Anthese Messungen der Chloro- tosynthetischen Umwandlung von Lichtenergie in chemische phyllfluoreszenz der Fahnenblätter von Winterweizen durch- Energie aufgefasst werden. In einer direkt nachgeschalteten geführt. Reaktion wird diese chemische Energie zur Assimilation von Die maximale photochemische Effizienz wurde durch FACE CO2 verwendet. Die Messung der Chlorophyllfluoreszenz nur wenig und nicht signifikant verringert (Abb. 8). Man- ermöglicht u.a. die Bestimmung der maximalen (vorverdun- gelnde Stickstoffversorgung reduzierte den Chlorophyllge- keltes Blatt) und apparenten Effizienz (unter Lichtsättigung) halt und somit auch die maximale photochemische Effizienz. der photochemischen Energieumwandlung. Die höhere CO2-Assimilation unter FACE hatte auch eine Eine erhöhte CO2-Konzentration stimuliert direkt die CO2- höhere apparente photochemische Effektivität zur Folge, Assimilation um bis zu 30 %. Andererseits hat es sich aber jedoch nur unter ausreichender Stickstoffversorgung (Abb. auch im diesjährigen FACE-Experiment wieder gezeigt, dass 8). Bei unzureichender Stickstoffversorgung konnte die

-1 Tabelle 3: Wirkung von CO2-Anreicherung (370 ppm/ 550 ppm) und N-Düngung (63 / 126 kg N ha ) auf Wachstum und Ertragsparameter von Zuckerrüben (Beta vulgaris var. altissima cv. “Wiebke”). Angegeben sind die Mittelwerte (+ Standard- abweichung) von 4 beprobten Parzellen

Variable 63 kg N ha-1 126 kg N ha-1

370 ppm 550 ppm % Differenz 370 ppm 550 ppm % Differenz

Trockenmasse gesamt [t ha-1] 19,2 + 0,9 20,4 + 0,6 6,1 22,9 + 0,8 24,8 + 0,4 8,1 Rübenfrischmasse [t ha-1] 61,1 + 2,5 66,2 + 2,1 8,4 68,1 + 0,9 73,3 + 3,3 7,8 Zuckergehalt [%] 16,5 + 0,2 17,2 + 0,3 4,4 16,3 + 0,1 16,7 + 0,3 2,4 bereinigter Zuckergehalt [%] 14,8 + 0,2 15,4 + 0,3 4,6 14,5 + 0,2 14,9 + 0,3 2,8 bereinigter Zuckerertrag [t ha-1] 9,02 + 0,2 10,2 + 0,3 13,3 9,86 + 0,1 10,9 + 0,2 10,8

43 Bericht des Instituts für Agrarökologie

durch die Stimulation der CO2-Assimilation erhöhte Leistung der photosynthetischen Energieumwandlung den Einfluss des durch FACE reduzierten Chlorophyllgehalts nicht kompensieren.

2.6 Wirkung von atmosphärischer CO2-Konzentration und Stickstoffversorgung auf die tägliche Strahlungs- und Wassernutzungseffizienz der Zuckerrübe — Impact of atmospheric CO2-concentration and nitrogen supply on radiation and water use efficiency of sugar beet Stefan Burkart, Cordula Großekathöfer, Remy Manderscheid und Hans-Joachim Weigel Abb. 9: Kammersysteme zur Messung des Bestandesgas- wechsels für H2O und CO2 auf dem Messfeld des Institutes Ein Ziel des Braunschweiger Kohlenstoffprojektes ist die Bestimmung des Kohlenstoff- und Wasseraustauschs zwischen Pflanzenbestand und Atmosphäre und der Nutzungs- effizienzen der Ressourcen Wasser (WUE) und Strahlung (RUE). Auch im Jahr 2001 (Zuckerrübe) wurden im FACE- Projekt die Flüsse von Wasserdampf aus dem Bestand (Eva- potranspiration EC) und CO2 in den Bestand (Photosynthe- se) mit Kammersystemen kontinuierlich erfasst (Abb. 9). RUE ist der Quotient aus täglich assimiliertem CO2 und der gleichzeitig absorbierten Strahlung. Bei WUE steht die trans- pirierte Wassermenge im Nenner. Die erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration unter FACE verringert die stomatäre Leitfähigkeit und stimuliert die photosynthetische CO2-Assimilation. Dies zeigte sich in der reduzierten täglichen EC (Abb. 10a) und deutlich gesteigerter RUE (Abb. 10b). Da FACE keinen großen Einfluss auf die absorbierte Strahlung hatte, beruhte die Erhöhung von RUE im Wesentlichen auf der Stimulation der Photosynthese. Aufgrund der Effekte auf EC und RUE verbesserte FACE die Wassernutzungseffizienz um über 100 % (Abb. 10c). Die Stickstoffversorgung hatte hierauf nur einen geringen Ein- fluss.

2.7 Bewertung der Veränderung des Kohlenstoffum- satzes im Agrarökosystem durch CO2-Anreicherung mittels Analyse der stabilen Kohlenstoff (C) Isotopen- verteilung — Evaluation of changes in the carbon turnover in agricultural ecosystems under elevated CO2 concentration by means of stable C isotope analysis 2.7.1 Beeinflussung der Vegetation und des Boden- kohlenstoffs — Effect on vegetation and soil Anette Giesemann und Hans-Joachim Weigel

Im Rahmen des FACE Projektes des Institutes, durch das Aussagen zum C-Umsatz in Agrarökosystemen bei heutigen und erhöhten CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre erzielt werden sollen, wird stabilisotopisch markiertes CO2 als Tracer eingesetzt, d. h. die C-Isotopenzusammensetzung des zugesetzten CO2 unterscheidet sich deutlich von der, der Umgebungsluft. Das C in dem zugesetzten CO2 enthält 13 deutlich weniger C (“schwere”) Isotope als CO2 aus der Umgebungsluft. Dort, wo C aus diesem Gas im Ökosystem Abb. 10: Tägliche Evapotranspiration (a), Strahlungsnut- eingebaut wird, ist die C-Isotopenzusammensetzung in ent- zungseffizienz (b) und Wassernutzungseffizienz (c) der sprechenden Proben gegenüber der in den gleichen Proben Zuckerrübe, Saisonmittelwerte. con : unter 370 ppm CO2 aus der nicht begasten Versuchsvariante verändert. Durch aufgewachsen, FACE: 550 ppm. N100: 126 kg Stickstoff/ Vergleich der Isotopensignatur einander entsprechender ha; N100: 63 kg Stickstoff/ha

44 Bericht des Instituts für Agrarökologie

Proben aus den beiden Versuchsvarianten kann somit der 2.8 Reaktion der mikrobiellen Biomassegehalte eines Einbau von C aus der Begasung abgegrenzt und belegt Ackerbodens auf eine Erhöhung des atmosphärischen werden. Eine deutlich nachweisbare Veränderung des orga- CO2-Gehaltes — Microbial biomass of an arable soil as nischen C-Pools im Boden durch die Wachstumsstimulation affected by elevated atmospheric CO2 concentration der Bestände aufgrund der CO2-Anreicherung wird im Laufe Otto Heinemeyer und Hans-Joachim Weigel mehrerer Vegetationsperioden erwartet. Auch in der zweiten Vegetationsperiode des FACE Versu- Nach bisher bekannten Ergebnissen sollte der mikrobielle ches, in der Zuckerrüben angebaut wurden, führte die Bega- Biomassegehalt eines Ackerbodens auf erhöhte Kohlenstoff sung mit CO2 im Verlauf der Wachstumsperiode zu deutli- (C)-Einträge in den Boden reagieren, bevor eine Verände- chen Unterschieden in der C-Isotopenzusammensetzung der rung der Gehalte an organischem C (Corg) im Boden analy- Pflanzen. Der d13C-Wert (als Maß für die Isotopensignatur) tisch erfassbar wird. Eine Erhöhung auch der C-Einträge in der Luft war in der begasten Versuchsvariante um ca. 13 ‰ den Boden wird von C3-Pflanzen erwartet, die in erhöhter negativer als in der Referenz und belief sich auf -23 ‰ atmosphärischer CO2-Konzentration wachsen, da Erhöhun- gegenüber –9.8 ‰ in der Umgebungsluft. Die d13C-Werte gen der pflanzlichen Biomassebildung um bis zu 30 % verschiedener Pflanzenteile (grüne Blätter, Rübenkörper, berichtet wurden. Es wurde daher im Rahmen des FACE-Ver- Wurzeln) der in der Umgebungsluft gewachsenen Pflanzen suchs die Entwicklung der mikrobiellen Biomasse der Ver- liegen im von -27 bis –29 ‰. In der begasten Variante suchsflächen im Jahresgang (monatlich) untersucht. Die ändert sich der d13C-Wert der Pflanzenteile im Verlauf der nunmehr vorliegenden Daten aus einer fast 3-jährigen Be- Vegetationsperiode auf Werte von –40 bis –43 ‰. Dies obachtung sind in Abb. 11 zusammengestellt. Die Bestim- zeigt, dass ein Teil des C aus dem zudosierten CO2 in die mung der mikrobiellen Biomassegehalte erfolgte nach dem Pflanzen eingebaut wurde. etablierten Verfahren der Substrat-induzierten Respiration Eine Veränderung im der C-Isotopensignatur des organi- (SIR) nachdem vergleichende Untersuchungen mit dem Ver- schen C im Boden der oberen 10 cm hin zu negativeren fahren der Chloroform-Fumigation-Extraktionsmethode 13 d C Werten in den mit CO2 begasten Versuchsvarianten (CFE) ergaben, dass beide Methoden vergleichbare Ergeb- korreliert mit einem Anstieg des C-Gehaltes in dieser Boden- nisse lieferten und eine Varianz der Ergebnisse von ca. 15 % tiefe. Diese Veränderung kann jedoch nicht statistisch abge- auftrat. Der Aufwand für das SIR-Verfahren war jedoch sichert werden. Eine Überschlagsrechnung ergab, dass im erheblich geringer. Die Bestimmungen erfolgten bis zum Mittel ca. 88 mg “neuer” C pro m2 Ackerfläche in der Tiefe 19.07.2000 in 14-tätigem Abstand an Einzelproben in acht- bis 10 cm zu finden waren. facher Wiederholung. In der Folge wurde monatlich beprobt und die Bestimmungen an Mischproben aus je 16 Einzelpro- 2.7.2 Auswirkung auf das Destruentennetz im Boden ben pro Versuchsvariante vorgenommen. Dabei wurden die am Beispiel der Collembolen — Influence on the decom- Versuchsvarianten 550 ppm CO2 + volle N-Düngung, 370 position food web using Collembola as an example ppm CO2 + volle N-Düngung, 550 ppm CO2 + halbe N-Dün- Stefan Schrader und Otto Larink (TU Braunschweig), Anette gung und 370 ppm CO2 + halbe N-Düngung verglichen. Alle Giesemann Varianten waren doppelt angelegt und enthielten eine inter- ne Wiederholung, so dass jeder dargestellte Punkt der In Zusammenarbeit mit dem Zoologischen Institut der TU Liniendiagramme in Abbildung 11 das Mittel aus 4 Bestim- Braunschweig wird die Auswirkung der Steigerung der mungen pro Termin und Variante darstellt. Die Variation der atmosphärischen CO2-Konzentration auf Bodenorganismen Werte, die zwischen 10 und 17 % betrugen, sind nicht dar- des Destruentennetzes untersucht. Stellvertretend wurden gestellt. Betrachtet man den Verlauf der Biomassegehalte in im dritten Jahr des FACE Versuches (Frucht: Winterweizen) Abhängigkeit von den angebauten Früchten, so wird sofort die Collembolen analysiert. Sie sind wichtige Katalysatoren augenfällig, dass die mikrobielle Biomasse während der im Hinblick auf die mikrobielle Aktivität im Boden. Collem- Zuckerrübenkultur von einem Niveau um 250 µg auf 175 µg bolen “weiden” Mikroorganismen ab. Dadurch regulieren sie C (g Boden)-1 abfallen. Der Einbruch während der vorher- die Anzahl der Mikroorganismen und regen deren Wachstum gehenden Brache könnte die Folge einer Herbizidbehand- und Vermehrung an. Die Collembolen fördern somit indirekt lung am Ende der Graskultur sein. Während des auf die den mikrobiellen Abbau organischen Materials. Stellvertre- Zuckerrüben folgenden Winterweizens erholen sich die tend für Enzyme, die an der Umsetzung der organischen Werte erst im Frühjahr. Trotz dieses ausgeprägten Verlaufs Substanz beteiligt sind, wurde die Aktivität der Dehydroge- lassen sich bezüglich der Versuchsvarianten keine statistisch nase ermittelt. Wenn unter CO2-Begasung eine Veränderung signifikanten Unterschiede feststellen. Tendenziell liegen die des C-Pools im Boden erfolgt, ist eine direkte Beeinflussung nur mit der halben N-Düngung (in der Abbildung 11 ist Zeit der Mikroorganismen sowie der Bodentiere zu erwarten. und Höhe der vollen N-Düngung dargestellt) versorgten Durch die Umsetzung von organischem Material, das durch Varianten unter denen der vollen N-Gabe. Die mit 550 ppm C aus der Begasung geprägt ist, sollte sich die veränderte C- CO2 versorgten Varianten heben sich in keiner Weise von Isotopensignatur zunächst in den Mikroorganismen und entsprechenden Kontrollvarianten ab. Da die erwartete dann auch in den Tieren widerspiegeln. Reaktion der mikrobiellen Biomasse nicht beobachtet wurde, Ein Teil dieser Untersuchungen wird im Rahmen einer kann vermutet werden, dass entweder keine hinreichend Diplomarbeit durchgeführt. erhöhten C-Einträge durch die verbesserte CO2-Versorgung verursacht wurden, oder dass diese durch erhöhte Umsatz-

45 Bericht des Instituts für Agrarökologie

Abb. 11: Vergleich der Entwicklung der mikrobiellen Biomassegehalte des Bodens in den Varianten des Freiland-CO2-Anrei- cherungsversuchs (FACE) aktivität abgebaut wurden, ohne für einen Biomasseaufbau zur Verfügung zu stehen.

2.9 Reaktion der Lachgasemission eines Ackerbodens auf eine Erhöhung des atmosphärischen CO2-Gehaltes — Nitrous oxide emission of an arable soil as affected by elevated atmospheric CO2 concentration Otto Heinemeyer, Cathleen Frühauf und Hans-Joachim Wei- gel

Die im Juni 2001 begonnenen Messungen der Lachgas (N2O) Emissionen aus 4 Teilflächen von Varianten (Erhöhtes CO2 + normale N-Düngung, erhöhtes CO2 + reduzierte N-Dün- gung, Umgebungs-CO2 + normale N-Düngung, Umgebungs- CO2 + reduzierte N-Düngung) des Braunschweiger FACE- Abb. 12: “Closed soil cover” Box zur Messung von N2O- Versuches wurden im Berichtsjahr beim Anbau von Winter- Emissionsraten aus Boden. Die Box ist 30 x 40 cm groß, hat weizen fortgeführt. Die wegen der bekannten hohen zeitli- eine Höhe von 20 cm. Der Deckel kann mittels Stellmotor chen Variabilität von N2O-Emissionen alle 3 Stunden vorge- geschlossen werden. Eine umlaufende wassergefüllte Rinne nommen Ratenbestimmungen mittels automatisierter “clo- stellt eine gasdichten Verschluss sicher. sed soil cover” Boxen (Abb. 12) und nachfolgender ECD- Gaschromatographie, konnten wegen erheblicher techni- 2.10 Einfluss einer Erhöhung des atmosphärischen scher Probleme (Witterungsschäden an Kastenmechanik, CO2-Gehaltes (FACE) auf die Bodenatmung – Effects of Verschleiß von GC-Komponenten und Ausfall überalterter free air CO2 enrichment on soil respiration Steuerrechner) leider nicht im beabsichtigten Umfang Klaus Waloszczyk (FH Bernburg), Remy Manderscheid und durchgeführt werden. Das vorläufige Ergebnis der vorlie- Hans-Joachim Weigel genden Messungen für die Zeit vom 1.3.-31.7.2002 ergab -1 Emissionen von 2,5 kg N2O-N ha für erhöhtes CO2 + nor- Der Umsatz von C im Boden durch Mikroorganismen und -1 male N-Düngung, von 2,8 kg N2O-N ha für erhöhtes CO2 Bodentiere sowie durch die Wurzelatmung führt zur Produk- -1 + reduzierte N-Düngung, 1,5 kg N2O-N ha für Umge- tion von CO2, das aus dem Boden abgegeben wird (“Boden- -1 bungs-CO2 + normale N-Düngung und 1,4 kg N2O-N ha atmung). Im Rahmen der Bilanzierung des Kohlenstoff (C) für Umgebungs-CO2 + normale N-Düngung. Umsatzes in Fruchtfolgen wird untersucht, wie sich die CO2- Erhöhung und der damit verbundene erhöhte C-Eintrag in

46 Bericht des Instituts für Agrarökologie

den Boden auf die in-situ-Bodenatmung auswirkt. Damit abnimmt. Es deutet sich allerdings an, dass diese Ozonef- sollen u.a. Hinweise darauf gewonnen werden, ob der fekte auf das Konkurrenzverhalten nicht von Dauer sind und zusätzlich eingetragene C zu einer “Beschleunigung” des C- nach mehrmaligen Wiederaufwuchsperioden verschwinden Umsatzes im Boden führt. Dazu wurden mittels einer spezi- können. Ozon führte bei zwei Arten (Achillea millefolium und ellen Vorrichtung zur Messung der Bodenatmung (LiCOR Poa pratensis) wiederholt zu sichtbaren Blattschäden, die 6400 Photosynthese-Messgerät mit Bodenkammern) in den beim Gras mit einer Verminderung der Futterqualität Zuckerrübenbeständen (2001) und in den Winterweizenbe- (Anstieg des Ligningehaltes, Zunahme der Faserfraktionen ständen (2002) mehrere Messkampagnen durchgeführt. und damit Abnahme des relativen Futterwertes) einhergin- Wesentliches Ergebnis der bis jetzt nur für die Zuckerrübe gen. vorliegenden Daten ist eine deutliche Stimulation der Die Arbeiten werden durch die EU gefördert. Bodenatmung. Insbesondere im Zeitraum Juli-August, in dem die Bodenatmung maximale Werte erreicht, ist die Sti- 3 Mikrometeorologie — Stoff- und Energieflüsse zwi- mulation mit > 40 % gegenüber der Kontrollvariante (heu- schen Atmosphäre und Biosphäre tiger CO2-Gehalt) sehr deutlich ausgeprägt. 3.1 Entwicklung von Methoden zur Messung und Bewertung vertikaler Energie- und Stoffflussdichten 2.11 Einfluss einer atmosphärischen CO2-Anreiche- in der bodennahen Atmosphäre und deren Anwen- rung auf die Wurzelentwicklung von Winterweizen – dung über landwirtschaftlichen Beständen — Develop- Effects of atmospheric CO2 enrichment on root growth of ment of methods for measuring vertical flux densities of winter wheat energy and matter in the atmosphere near the ground and Bernd Kleikamp (Uni Kassel/Witzenhausen) und Hans-Joa- their application above agricultural crops chim Weigel Stefan Schaaf, Ulrich Dämmgen und Cathleen Frühauf

2.12 Langzeitwirkungen von Ozon auf das Konkur- Die Schließung der Energie- und Stoffbilanz von landwirt- renzverhalten von Grünlandarten in Modell-Pflanzen- schaftlichen Nutzflächen setzt die Quantifizierung atmos- gemeinschaften — Long-term effects of ozone on the phärischer Flüsse voraus. Die Messung solcher Flüsse ist mit competitive ability of grassland species grown in model einer Reihe von (systematischen und statistischen) Fehlern plant communities verbunden. Parallelmessungen mit mehreren Sensoren Elke Bergmann, Jürgen Bender und Hans-Joachim Weigel (Ultraschall-Anemometern, Abb. 13) erlauben nunmehr erste Aussagen über den Zusammenhang zwischen Mess- In einem mehrjährigen, noch andauernden Versuch wird der aufwand, Genauigkeit und zeitlicher Auflösung der Flüsse. Einfluss von Ozon auf die Konkurrenzbeziehungen typischer Die Messungen liefern lediglich Aussagen über Gesamt- bzw. Pflanzenarten des Dauergrünlands (Achillea millefolium, Nettoflüsse über dem einen zur Verfügung stehenden Mess- Anthoxanthum odoratum, Hypericum perforatum, Poa pra- feld. Eine Verallgemeinerung der Aussagen und eine Auf- tensis, Rumex acetosa und Veronica chamaedrys) unter- schlüsselung der Gesamtflüsse in die relevanten Teilflüsse sucht. Ziel dieser Studie ist es, die langfristige Auswirkung von Stoffen und Energien gelingt über Boden-Pflanze- eines zu Beginn der Vegetationsperiode gesetzten Stresses Atmosphäre-Modelle. Entsprechende Modelle für Wasser-, durch erhöhte Ozon-Konzentrationen (“early season stress”) Kohlenstoffdioxid- und Wärmeflüsse über Zuckerrüben und zu verfolgen, um mögliche Folgen für die Diversität von Getreide wurden entwickelt bzw. adaptiert und befinden sich Pflanzenarten in halb-natürlichen Ökosystemen abschätzen im Stadium der experimentellen Überprüfung. zu können. Dazu wurden im Frühjahr 2000 aus Sämlingen Die Arbeiten wurden teilweise durch das BMBF gefördert. 11 verschiedene Modell-Pflanzengemeinschaften etabliert, wobei jede Art sowohl untereinander in Monokultur als auch in Mischkultur mit einem Phytometer (Poa pratensis) konkurriert. Alle Mesokosmen wurden erstmals während der Etablierungsphase zu Beginn der Vegetationsperiode 2000 und dann jeweils erneut nach Überwinterung zu Beginn der Vegetationsperioden 2001 und 2002 über einen Zeitraum von jeweils 5 Wochen in open-top Kammern vier verschiedenen Ozonbehandlungen ausgesetzt. Dazu wurden entweder zu gefilterter Luft oder zu ungefilterter Luft für 8 Stun- den am Tag 25 bzw. 50 ppb Ozon zudosiert. Nach der Ozon- Exposition wurden alle Mesokosmen unter Freilandbedin- gungen gehalten. Eine vorläufige Auswertung nach drei- jähriger Versuchsdauer ergab, dass die einzelnen Arten sich unterschiedlich stark gegenüber dem Phytometer behaup- ten und dass unter interspezifischen Konkurrenzbedingun- gen bestimmte Arten ihr Konkurrenzverhalten unter Ozon- belastung ändern und z. T. die Konkurrenzkraft (z. B. bei Abb. 13: Ultraschall-Anemometer mit Gasansaugstutzen Veronica chamaedrys) mit zunehmendem Ozonstress auf dem Messfeld des Institutes

47 Bericht des Instituts für Agrarökologie

3.2 Monitoring von Konzentrationen reaktiver Spu- Zeitreihen lässt erkennen, dass die Depositionen von Sulfat- rengase und Aerosol-Inhaltsstoffe — Monitoring of the Schwefel und Nitrat-Stickstoff den Rückgang der Emissionen concentrations of reactive trace gases and aerosol constitu- im industriellen Bereich widerspiegelt. In gleicher Weise ents lässt sich erkennen, dass die aus landwirtschaftlichen Emis- Ulrich Dämmgen und Cornelia Scholz-Seidel sionen herrührenden Ammonium-Stickstoff-Depositionen nahezu unverändert geblieben sind. Mit Hilfe von Denuder-Filter-Sammlern werden seit Ende 1999 auf dem Versuchsfeld von AOE Tagesmittel der Kon- 3.4 Bestimmung der atmosphärischen Einträge ver- zentrationen von Ammoniak in der Umgebungsluft, seinen sauernder und eutrophierender Stickstoff- und Reaktionspartnern und Reaktionsprodukten (NH3, HNO2, Schwefel-Spezies in Wälder in einem durch intensive + - 2- HNO3, SO2, HCl; NH4 , NO3 , SO4 , Cl-, Na) bestimmt. Tierhaltung geprägten belasteten Gebiet — Assessment Kontinuierliche Messungen mit Hilfe eines AMANDA-Systems of the atmospheric inputs of acidifying and eutrophying erlauben Aussagen über die Tagesgänge der Konzentratio- nitrogen and sulfur species in a region coined by intensive nen (vgl. Abb. 14). Gleichzeitig im FAL-Gelände exponierte animal agriculture Passiv-Sammler lassen Aussagen über die örtliche Reprä- Ulrich Dämmgen, Stefan Schaaf und Cornelia Scholz-Seidel sentativität der Ammoniak-Konzentrationen mit Denuder- Messungen zu. Erste Auswertungen zu den Konzentrationen Über einem Kiefernforst in der durch landwirtschaftliche der Aerosol-Bestandteile wurden durchgeführt: In den Aero- Emissionen hoch belasteten Region Cloppenburg wurden solen liegen Na und Cl in äquimolaren Mengen vor. Sulfat (seit Herbst 2001) die atmosphärischen Konzentrationen und Nitrat sind vollständig an Ammonium gebunden. Die Bil- von reaktiven Stickstoff- und Schwefel-Spezies (Gase und dung der Partikel wird offenbar weniger durch das Vorhan- Aerosol-Bestandteile, Tages- und Nacht-Mittel) gemessen. densein von Schwefeldioxid als vielmehr durch das Angebot Sie dienen zur Abschätzung der Flüsse der betreffenden von Ammoniak und Salpetersäure bestimmt. Der Anteil von Spezies zwischen Atmosphäre und dem Kronenraum. Mikro- Ammonium-Salzen am Feinstaub ist beträchtlich. Maßnah- meteorologische Messungen über dem Wald und ein ange- men zur Verringerung der Belastung der menschlichen passtes SVAT (Soil Vegetation Atmosphere Transport) Modell Gesundheit mit Feinstäuben, wie sie derzeit diskutiert wer- erlauben die Bestimmung der den Stofffluss bestimmenden den, werden auch Maßnahmen zur Verminderung der Transportwiderstände. Das Projekt wird gemeinsam mit der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft einschließen. Landwirtschaftskammer Weser Ems in Oldenburg und der Niedersächsischen Forstlichen Versuchsanstalt in Göttingen durchgeführt. Die Arbeiten wurden durch das Umweltbundesamt geför- dert.

3.5 Emission, Transmission und Deposition von Spu- rengasen – Beiträge zur Schließung der atmosphäri- schen Bilanz von Spurengasen aus der Landwirtschaft in Hessen — Emission, transport and deposition of trace gases – closing the atmospheric cycles of trace gases stem- ming from agriculture in Hesse Ulrich Dämmgen, Manfred Lüttich, Ludger Grünhage (Uni Giessen) und Cornelia Scholz-Seidel

Gemeinsam mit der Hessischen Landesanstalt für Geologie Abb. 14: Denuder-Systeme (links) und Gradientenmesssy- und Umwelt (HLUG) und der Universität Gießen wurden stem AMANDA (rechts) zur Messung von Ammoniak-Kon- flächendeckend Messungen zur Erfassung der Bulk-Deposi- zentrationen auf dem Messfeld des Institutes tion versauernder, eutrophierender und potentiell toxischer Spezies durchgeführt. Ein kleineres Messnetz zur Erfassung der Konzentrationen von Ammoniak in der Umgebungsluft 3.3 Monitoring von Flüssen sedimentierender Partikel wurde betrieben, um Hinweise auf die räumliche Verteilung zwischen der Umgebungsluft und landwirtschaftli- der Konzentrationen und die Gestaltung zukünftiger Mess- chen Beständen — Monitoring of the fluxes of sedimenting netze zu erhalten. Denuder-Filter-Messungen zur Erfassung particles between ambient air and agricultural systems der mittleren Tages- und Nacht-Konzentrationen von wichti- Ulrich Dämmgen und Cornelia Scholz-Seidel gen reaktiven Gasen und von Aerosol-Bestandteilen werden an der Messstelle Linden (bei Gießen) durchgeführt. Seit über 15 Jahren werden im Braunschweiger Raum Mes- Die Messungen bilden einen Teil der Datengrundlage von sungen der Bulk-Deposition sedimentierender Partikel (Nie- umfassenderen Modellierungsarbeiten zur Schließung der derschläge und Sinkstäube) durchgeführt. Die Messreihen atmosphärischen Stickstoff-Bilanz in Hessen. für die Standorte Müncheberg und Linden-Leihgestern bei Die Arbeiten wurden durch das Hessische Landesamt für Gießen umfassen mittlerweile 10 Jahre. Eine Analyse der Umwelt und Geologie gefördert.

48 Bericht des Instituts für Agrarökologie

3.6 Methoden zur Erstellung von Emissionsinventaren 3.8 Inventar landwirtschaftlicher Emissionen für die für landwirtschaftliche Emissionen von Treibhausga- Jahre 1990 bis 2001 für Deutschland — Inventory of sen und versauernd oder eutrophierend wirkenden German agricultural emissions for 1990 to 2001 Luftinhaltsstoffen — Methodologies to establish emission Manfred Lüttich, Ulrich Dämmgen, Bernhard Osterburg inventories for emissions of greenhouse gases as well as (BAL) acidifying and eutrophying air constituents from agriculture Ulrich Dämmgen, Manfred Lüttich, Bernhard Osterburg Das im Vorjahr erstmals für 1994 und 1996 erstellte und (BAL), in Zusammenarbeit mit KTBL den internationalen Regeln genügende Emissionsinventar wurde vervollständigt und aktualisiert. Es enthält nunmehr Deutschland hat sich in internationalen Vereinbarungen und die Angaben über Emissionen der Gase Ammoniak, Lachgas Protokollen zur Minderung der Treibhausgas-Emissionen und Methan als vollständige Zeitreihe. Die Ammoniak-Emis- oder zur Verringerung der Belastung von Ökosystemen sionen und die sie bestimmenden Parameter werden dabei durch versauernde und eutrophierende Luftverunreinigun- auf der Ebene der Landkreise berechnet (Abb. 15). Alle Ein- gen und durch bodennahes Ozon verpflichtet. Über die zelheiten der Rechenverfahren und die Datengrundlage wur- gegenwärtigen Emissionen muss jährlich berichtet werden; den dokumentiert. zukünftige Emissionen müssen geschätzt werden. Die hier- für zu nutzenden internationalen Regelwerke erfordern einen erheblichen Anpassungsaufwand an die nationalen Verhältnisse. Für die Quantifizierung der Emissionen aus der Landwirtschaft wurden in enger Zusammenarbeit mit dem Institut BAL der FAL sowie mit KTBL-Rechenverfahren entwickelt, erprobt und dokumentiert, die Erfassung bzw. Generierung der dazugehörigen Aktivitätsdaten etabliert und dokumentiert. Schwerpunkt war zunächst die Berech- nung von Ammoniak-Emissionen aus der Tierhaltung. Die Verfahren zur Berechnung der Ammoniak-Emissionen aus Acker- und Grünland wurden verbessert; mit der Erarbei- tung eines detaillierten Verfahrens zur Berechnung der Me- than-Emissionen aus der Wiederkäuer-Haltung wurde begonnen (Zusammenarbeit mit FAL-TE und FAL-BAL). Die Ergebnisse dieser Arbeit flossen in die Weiterentwick- lung der UNECE-Regelwerke zur Ermittlung von Emissionen aus der Landwirtschaft ein.

3.7 Einrichtung einer Datenbank zu Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft — Establishment of the data base on emissions from German agriculture Manfred Lüttich

Entsprechend der Ressortvereinbarung zwischen dem Bun- desministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) und dem Umweltbundesamt (UBA) wird an der FAL die Teildatenbank “Landwirtschaftliche Emissionen” erstellt und gepflegt. Die Datenbank dient der Erfüllung der nationalen Berichtspflichten im Rahmen internationaler Abkommen. Sie enthält neben den berechneten Abb. 15: NH3-Emissionsdichten für die Tierhaltung insge- -1 -1 Emissionsdaten auch die zu Emissionen führenden Aktivitä- samt. Angaben in kg ha a NH3, bezogen auf Kreis- ten und deren typische Emissionsfaktoren. Die Dokumenta- flächen. Räumliche Verteilung für das Jahr 1999, berechnet tion der Datenquellen und Berechnungswege ist Bestandteil mit GAS-EM für Rinder, Schweine, Schafe, Pferde und der Datenbank und wird ständig aktualisiert. Geflügel

49 Bericht des Instituts für Agrarökologie

Institut für Agrarökologie Leiter: Ulrich Dämmgen, Hans-Joachim Weigel (geschäftsführend)

Die Forschungskonzeption des Instituts für Agrarökologie Dazu wurden aus der Literatur rezente DNA Extraktionspro- sieht die wissenschaftliche Bearbeitung der beiden überge- tokolle ausgetestet. Es wurde angestrebt, dem “absoluten” ordneten Themenbereiche dsDNA Gehalt aus Bakterien und Pilzen so nahe wie möglich • Erfassung von Stoff-, Energie- und Informationsströmen zu kommen. Da die herkömmlichen Extraktionsprotokolle in in Agrarökosystemen und der Mehrheit auf bakterielle DNA ausgelegt sind, es aber • Untersuchung der Bedeutung der biologischen Vielfalt für bekannt ist, dass pilzliches Myzel sehr viel schwerer aufzu- die Funktion und den Erhalt der Produktivität von Agrar- schließen ist, wurden parallel dazu auch in vitro Reinkultu- ökosystemen ren von Bodenpilzen angesetzt und die Extraktionsverfahren vor. für Pilzmyzel optimiert. Zu beiden Themen werden am Institut grundlagen- und Die folgenden Ergebnisse wurden über ein Direkt-Extrakti- anwendungsorientierte Forschungsarbeiten durchgeführt, onsverfahren für Boden-DNA erzielt. 200 mg (TG) Boden die sich zur Zeit vorwiegend mit der Rolle von Bodenmikro- werden dabei direkt in Kryostatröhrchen mit einem Gemisch organismen bzw. der biologischen Vielfalt im Boden für die von Glasperlen unterschiedlicher Größe (Sigma) und Funktionsfähigkeit und Belastbarkeit von Agrarökosyste- Extraktionspuffer überführt, auf einem Vortex (2.500 Oszil- men, mit den stofflichen Wechselwirkungen zwischen Land- lationen min-1) für 15 min. bzw. Zell-Homogenisator (Braun, bewirtschaftung, Umwelt und Klima sowie mit der Wirkung Melsungen) mit 4000 Oszillationen min-1 für 2 min geschüt- von Fremdstoffen auf landwirtschaftliche Produktionspro- telt und bei 65 °C im Wasserbad mit Protease K bis zu 90 zesse befassen. min. inkubiert. Der Bodenextrakt wird auf das 1:400-fache Die Gliederung der nachfolgend aufgeführten Forschungsak- verdünnt und mit dem spezifischen Fluoreszenzmarker für tivitäten des Instituts orientiert sich an der Zugehörigkeit dsDNA, PicoGreen® (Molecular Probes), versetzt und am der zu untersuchenden Bio- (Pflanzen, Tiere, Mikroorganis- Fluoreszenzphotometer (Kontron) gemessen. men) und Geosysteme (organische und anorganische Kom- Insgesamt wurden 11 Parabraunerde-, 10 Tschernosem- ponenten) zu den Ökosystemkompartimenten Boden (J und 3 Paleo-Böden so analysiert. Die Böden kamen von Bodenökologie und Bodenmikrobiologie), Pflanzenbestand Ackerland, Wiese oder Wald und hatten eine Bandbreite an (J Pflanzenökologie und Ökophysiologie) und bodennahe mikrobieller Biomasse von 100 µg bis 1000 µg Biomasse-C Atmosphäre (J Mikrometeorologie - Wechselwirkung Atmo- pro g Boden. Die Regressionsgleichung zwischen Höhe des sphäre – Biosphäre). Biomasse-C und Höhe der extrahierten dsDNA ergab y = 0.1397x + 0.1701 (Abb. 1). Das relativ gute Bestimmt- 1 Bodenökologie und Bodenmikrobiologie heitsmaß von R2 = 0.799 deutet an, dass die in der Litera- 1.1 Ansätze zur Bestimmung von dsDNA im Boden zur tur diskutierten Probleme wie dsDNA Adsorption an Boden- Quantifizierung mikrobiellen Wachstums — Approa- partikel, extrazelluläre DNA oder die Gefahr der Entspirali- ches for determining dsDNA in soil for the quantification of sierung der dsDNA (Aufhebung der Doppelsträngigkeit) microbial growth während der harschen “beat beating” Prozedur für Böden Traute-Heidi Anderson, Evguenia V. Blagodatskaya und Ser- mit keinem extrem hohen Tongehalt eine untergeordnete geij A. Blagodatsky Rolle spielen muss. Dieses konnte mit Experimenten an Standard-DNA weiter verifiziert werden. Die Ausbeute der Die Analyse von Wachstum bei Mikroorganismen wird tradi- Standard-DNA betrug unter den Versuchsbedingungen ~ tionell als wichtigster Parameter gesehen, Umwelteinflüsse 100 %. Die Untersuchungen werden an wachsenden Bio- (Schadstoffe, Substratlimitierungen) auf Mikroorganismen massen in Böden fortgeführt. zu quantifizieren. Die Zunahme von Zellmasse pro Zellein- heit und Zeit (= spezifisches Wachstum, µ) nach Zugabe einer C-Quelle unter optimalen Lebensbedingungen ist artenspezifisch und eine Konstante. Unter Bodenbedingun- gen ließe sich dieser Aspekt prinzipiell ebenso als Indikator anwenden, anstelle des Einzelorganismus tritt dann die so genannte mikrobielle Biomasse (Pilze und Bakterien als Kol- lektiv). Mit den gängigen Methoden zur Bestimmung der mikrobiellen Biomasse im Boden (z. B. substratinduzierte Respiration, Chloroform-Fumigation-Extraktion) ist es nicht möglich, Wachstum zu verfolgen. Die Nukleinsäure DNA ist eine Zellkomponente, die sehr eng mit Wachstum korreliert ist. Es war das Ziel, eine Biomasse- C / DNA-Beziehung zu erarbeiten, um so über den Gehalt an Boden-DNA auf die Höhe der vorliegenden Biomasse nach Abb. 1: Beziehung zwischen der Höhe der mikrobiellen Bio- dem Wachstum schließen zu können. Dieser Ansatz ist in masse und dsDNA-Gehalten in Böden mit unterschiedlichem der Literatur bisher kaum erwähnt worden. Management und Herkunft

35 Bericht des Instituts für Agrarökologie

3.9 Evaluierung der Ergebnisse der Forschungsvorha- ben des britischen Ministeriums für Umwelt, Ernährung und Ländlichen Raum zur Erfassung und Minderung von Ammoniak-Emissionen aus der Land- wirtschaft — In-depth review of outputs of DEFRA’s pro- grams of research on measurements and control of ammonia emissions from agriculture Ulrich Dämmgen und Barbara Amon (Universität für Boden- kultur Wien)

Die in den vergangenen fünf Jahren bearbeiteten Projekte des britischen Ministeriums für Umwelt, Ernährung und ländlichen Raum (Department for Environment, Food and Rural Affairs, DEFRA) widmeten sich nahezu allen Aspekten der Ammoniak-Emissionen aus der Tierhaltung. Sie wurden hinsichtlich ihrer wissenschaftlichen Qualität, ihrer inneren Konsistenz, ihrer Eignung für die Erstellung von Inventaren und ihrer Aussage zur Ableitung von Minderungsmaßnah- men begutachtet. Neben der Begutachtung im engeren Sinne wurde deutlich, wie sorgfältig die Datenbeschaffung und die Sicherung der Datenqualität in Großbritannien im Hinblick auf die eigene Landwirtschafts- und Umweltpolitik, aber auch zur Erfüllung der internationalen Berichtspflichten geplant und gefördert wird. Die Arbeiten wurden durch DEFRA gefördert.

50 Bericht des Instituts für Tierernährung

Tabelle 1: Einfluss des Synchronismusindexes auf verschiedene Parameter

Parameter Experiment 1 (n = 4 ) Experiment 2 (n = 4)

AB C A B C Synchonismus- index 0,76 0,52 0,82 0,85 0,90 0,72

Pansenparameter FFS (mmol/l) 69 - 122 81 - 119 81 - 149 89 – 111 87 – 115 87 - 114 NH3N (mg/100ml) 2 - 21 1 - 13 1 - 25 3 – 24 5 – 24 4 - 26

Mikrobielles Protein g/Tag 1515 1672 1576 1723 2037 1777 g/MJ ME 9,0 10,2 9,5 8,9 10,6 9,2

Milch % Protein 3,6 3,1 3,5 3,2 3,1 3,1 Harnstoff (mg/100 ml) 27,4 21,6 23,4 28,0 27,5 27,7 nismusindex hergestellt werden. Am höchsten war die Effi- In der durchgeführten Versuchserie über vier Perioden zienz der mikrobiellen Proteinsynthese in beiden Versuchen, wurde mit jeweils 7 (in der vierten nur noch 4) laktierenden, wenn erst der Kohlenhydratträger vorgelegt wurde und am doppelt fistulierten Milchkühen gearbeitet. Die Tiere waren geringsten bei gemeinsamer Vorlage von Kohlenhydrat- und im Mittel sowohl mit NEL, als auch mit nXP bedarfsgerecht Proteinträger. Je höher die Effizienz der mikrobiellen Pro- versorgt. Die Ration bestand zu 50% aus Maissilage und zu teinsynthese war, desto geringer war der Harnstoffgehalt in 50% aus Kraftfutter. Um die RNB-Werte von - 0,6 g/MJ ME, der Milch. Dieses Experiment zur Synchronisation von Pro- -0,3 g/MJ ME, 0 g/MJ ME und +0,3 g/MJ ME zu erreichen, tein und Energie in Milchkühen zeigte keinen signifikanten standen vier Kraftfuttermischungen mit jeweils unterschied- Effekt des Synchronisationsindex auf die Effizienz der N- lich hohen Harnstoffzulagen zur Verfügung. Neben Milch-, Nutzung. Blut- und Pansensaftproben erfolgte eine Entnahme von Chymusproben aus dem Duodenum. 1.2. Einfluss der ruminalen Stickstoffbilanz (RNB) auf Die bereits vorliegenden Milch- und Pansensaftanalysen zei- Pansenfermentation, mikrobielle Proteinsynthese, gen einen Anstieg des Stickstoffgehaltes bei ansteigender nXP-Menge und Stickstoffausscheidung – Influence of RNB. Bei den RNB-Gruppen –0,6; -0,3; 0 und +0,3 g/MJ ME ruminal N-balance (RNB) on rumen fermentation, microbial liegen folgende Werte für die Harnstoffauscheidung mit der protein synthesis, amount of uCP and N-excretion Milch vor: 1,4 g/Tag; 2,3 g/Tag; 5,2 g/Tag und 8,1 g/Tag. In Andrea Riemeier und Peter Lebzien Abb. 1 ist der Verlauf des Ammoniakgehaltes im Pansensaft dargestellt. Die Empfehlungen zur ruminalen Stickstoffbilanz (RNB) im Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden die Analysen der Fut- Pansen haben sich an zwei gegensätzlichen Zielen zu orien- ter- und Chymusproben durchgeführt, um den Einfluss der tieren: RNB auf die ruminale Synthese an Mikrobenprotein und den a) Stickstoff muss in ausreichenden Mengen im Pansen ver- Umfang der Fermentation der organischen Substanzen im fügbar sein, um eine maximale Fermentation von Struk- Pansen beurteilen zu können. turkohlenhydraten und eine ausreichende mikrobielle Protein- und Vitamin B-Synthese zu gewährleisten. Somit

muss ein Mangel an pansenverfügbarem Stickstoff, d.h. eine negative RNB, vermieden werden. b) Im Interesse einer ökonomischen Nutzung des Proteins, einer Reduzierung der Stickstoffbelastung des tierischen Stoffwechsels und der Umwelt sowie eines geringen Harnstoffgehaltes der Milch, sollte aber ein Überschuss an abbaubarem und nicht mehr genutztem Stickstoff (positive RNB) ebenfalls umgangen werden. Aus dieser Situation leitet sich die Frage nach der geringst- möglichen Menge an pansenverfügbarem Stickstoff ab, die ohne negative Auswirkungen auf die Pansenfermentation und die mikrobielle Proteinsynthese bleibt. Das Ziel des Versuches bestand in der Überprüfung unterschiedlicher RNB. Aus diesem Grunde wurde der Wert von Abb. 1: Ammoniakkonzentrationen im Pansensaft während -0,3 g/MJ ME sowohl unterschritten (-0,6 g/MJ ME), als auch der ersten 5 Stunden nach Beginn der Morgenfütterung bei überschritten (0 g/MJ ME und +0,3 g/MJ ME). unterschiedlicher RNB

52 Bericht des Instituts für Tierernährung

1.3 Auswirkungen unterschiedlicher Gehalte an struk- Durch die Reduzierung des Grundfutteranteils in der TMR turiertem Futter in einer TMR auf die Wiederkauakti- von 54 % auf 32 % nahm die Wiederkauzeit dieser Tiere um vität und den pH-Wert im Pansen bei Milchkühen mitt- 80 Minuten ab, während die Kontrolltiere in allen Versuchs- lerer Laktation - Effects of different portions of roughage perioden gleichmäßig 530 ± 20 Minuten je Tag wiederkau- in a total mixed ration (TMR) on chewing activity and rumen ten. Dieses hatte allerdings auf die gemessenen Pansen-pH- pH-value of dairy cows staying in the middle of lactation Werte der Tiere keinen Einfluss. Dieser sank sowohl in der Markus Spolders, Inga Haude, Ulrich Meyer und Gerhard Versuchsgruppe als auch in der Kontrollgruppe im Versuchs- Flachowsky verlauf um ca. 0,30 Einheiten ab (Tabelle 2). Aus diesen Untersuchungen und denen des Vorversuches Aufbauend auf einen Vorversuch zur Beurteilung unter- lässt sich schlussfolgern, dass die Tiere hinsichtlich der schiedlicher Strukturversorgung mit getrennter Vorlage von Gesamtwiederkauzeit auf einen reduzierten Strukturanteil in Kraft- und Grundfutter, wurde zu dieser Fragestellung ein einer TMR reagieren, während das Pansenmilieu weitgehend weiterer Versuch mit Vorlage einer TMR durchgeführt. Auf- unbeeinflusst bleibt (Tabelle 2), d. h. dass die dort vorhan- grund steigender Milchleistungen und damit verbundenem denen Puffersysteme einen gesenkten Strukturanteil weit- vermehrten Einsatz von Kraftfutter im Austausch gegen gehend kompensieren können. Im Vergleich zu den Unter- strukturiertes Futter stellte sich die Frage, wie die Tiere auf suchungen des Vorjahres zeigt sich, dass die Futterverab- diese Mengen an Kraftfutter reagieren und ab welchem kri- reichung in Form einer TMR, die Ergebnisse dahingehend tischen Grundfutteranteil Störungen in der Vormagenver- beeinflusst, dass die Tiere gezwungen werden, die zugeteil- dauung auftreten. ten Kraftfuttermengen aufzunehmen. Um diese Fragestellungen näher zu überprüfen, wurde ein Versuch mit 30 Milchkühen durchgeführt, wobei bei der Hälf- 1.4 Ermittlung der notwendigen Threoninversorgung te der Tiere in vier Teilschritten im Abstand von jeweils zwei von Mastschweinen zur Erzielung eines hohen Pro- Wochen der Grundfutteranteil in der Ration von 54 % bis auf teinansatzes - Investigations on threonine supply of gro- 32 % der T-Aufnahme reduziert wurde. Die anderen 15 Tiere wing-fattening pigs necessary to achieve a high protein gain galten als Kontrollgruppe mit durchgängig 54% Grundfut- Andreas Berk und Inga Haude teranteil. In jeder Versuchsgruppe wurden am Ende einer jeden Woche alle Tiere über 24 Stunden die Gesamtwieder- Threonin gilt nach Lysin und rationsabhängig nach Methio- kauzeit pro Tag ermittelt. Am jeweils darauffolgenden Tag nin als die zweit- bzw. drittlimitierende Aminosäure in der wurde bei allen 30 Tieren Pansensaft über eine Schlundson- Schweinemast. Aus diesem Grund wurden Bilanzversuche de nach Geishauser entnommen und der pH-Wert bestimmt. mit unterschiedlicher Threoninversorgung durchgeführt. Die

Tabelle 2: Wiederkauzeit und pH-Wert im Pansen in Abhängigkeit vom Grundfutteranteil in der Ration

Kontrollgruppe Strukturreduzierte Gruppe

Grundfutter: Kraftfutter Grundfutter: 54:46 auf T-Basis Kraftfutterverhältnis Wiederkauzeit Pansen-pH

Wiederkauzeit Pansen-pH (min/Tag) (% der T-Aufnahme) (min/Tag)

493 ±85 6,70 ±0,25 54:46 537 ±68 6,71 ±0,18 550 ±62 6,66 ±0,16 44:56 549 ±59 6,56 ±0,19 546 ±65 6,58 ±0,22 38:62 527 ±66 6,48 ±0,19 527 ±71 6,59 ±0,18 34:66 480 ±53 6,42 ±0,22 520 ±58 6,47 ±0,18 32:68 457 ±89 6,45 ±0,21

549 ±53 6,61 ±0,17 54:46 557 ±78 6,62 ±0,15

Tabelle 3: N-Retention bzw. Proteinansatz bei unterschiedlicher Threoninversorgung

LM-Abschnitt Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4

30 – 60 kg Threoninaufnahme (g/d) 8,7 10,9 11,9 13,4 N-Retention (g/d) 20,2 23,6 25,7 22,7 Proteinansatz (kg) 4,77 5,41 6,14 5,22 60 – 90 kg Threoninaufnahme (g/d) 12,0 14,4 15,5 19,0 N-Retention (g/d) 25,3 25,2 22,8 25,5 Proteinansatz (kg) 5,11 5,09 4,74 5,03 90 – 120 kg Threoninaufnahme (g/d) 12,4 13,8 15,7 17,9 N-Retention (g/d) 24,2 21,4 19,4 23,6 Proteinansatz (kg) 3,52 3,57 2,80 3,69

53 Bericht des Instituts für Tierernährung

Ergebnisse von 3 Bilanzversuchen im Verlauf der Mastperi- me und wiesen resultierend daraus, die niedrigsten Legein- ode mit insgesamt 17 Tieren zeigen, dass nur im ersten tensität und Eimasseproduktion im Vergleich zu den ande- Mastabschnitt mit einer höheren Threoninaufnahme auch ren Gruppen auf (Tabelle 4). Die Leistungen der Hennen eine Steigerung der N-Retention verbunden war (Tabelle nach Universalfütterung entsprechend den GfE-Empfehlun- 3). Aus den Ergebnissen der Untersuchungen zum Lysinbe- gen, wurden durch Anreicherung des Futters über die Em- darf und diesen Daten ergibt sich für die Versorgung mit den pfehlungen hinaus, mit 15 % Lysin oder 15 % Methionin Aminosäuren Lysin und Threonin im Mastverlauf nur am oder beiden Aminosäuren nicht verbessert. Eine Reduzie- Anfang der Mastperiode ein engeres Verhältnis der beiden rung der Konzentration nach den GfE–Empfehlungen um 15 Aminosäuren zueinander als gegenwärtig empfohlen. % der Aminosäuren einzeln oder zusammen, verringerte die tägliche Futteraufnahme der Hennen und wirkte sich nach- 1.5. Untersuchungen zur Aminosäurenversorgung von haltig auf die Leistungsmerkmale aus. Legehennen - Response of amino acid supplementation by Die Aufteilung der Legeperiode in die drei Phasen 1.-3., laying hens 4.–10. und 11.–13. Legemonat und einer damit verbunde- Ingrid Halle und Sven Dänicke nen leistungsbezogenen Nährstoffversorgung verbesserte die Futteraufnahme, Legeintensität und Einzeleimasse. Bei Vom Ausschuss für Bedarfsnormen der Gesellschaft für der Phasenfütterung wirkte sich eine Reduzierung des Ernährungsphysiologie (GfE, 1999) wurden Empfehlungen Gehaltes an Lysin oder Methionin oder an beiden Aminosäu- zur Energie- und Nährstoffversorgung der Legehennen und ren negativ auf die Leistungen aus. Demgegenüber verbes- Masthühner herausgegeben. Der Protein- und der Ami- serte eine Supplementierung von 15 % Lysin über die GfE- nosäurenbedarf der Henne wurden faktoriell abgeleitet. Die Empfehlungen hinaus insbesondere die tägliche Eimasse- daraus resultierenden Tabellen zum Aminosäurenbedarf der produktion und wirkte so günstig auf den Futteraufwand Henne beinhalten keinen sogenannten Sicherheitszuschlag. (Tabelle 5). Resultierend daraus ergab sich als Zielstellung des Versu- Die Ergebnisse zeigten, dass die Lysin- und Methioninver- ches, diese Empfehlungen an dem Beispiel der Aminosäuren sorgung der Legehennen entsprechend den GfE-Empfehlun- Lysin und Methionin zu überprüfen. gen bei Haltung unter optimalen Bedingungen, wie sie in der 810 Legehybriden (LSL) wurden in 15 Gruppen a 54 Hennen Versuchsanlage bei Einzelhaltung gegeben waren, zum aufgeteilt und einzeln in einer Mehretagenbatterie gehalten. einen durch eine Phasenfütterung, entsprechend der Lei- Der Versuch umfasste einen Zeitraum von 13 Legemonaten stungsentwicklung der Hennen, und zum anderen durch und begann in der 23. Lebenswoche. eine Anreicherung des Futters mit einer Lysinmenge, die Die Hennen, die entsprechend der Empfehlungen des NRC 15 % über den GfE-Empfehlungen lag, verbessert wurde. (1994) gefüttert wurden, hatten die geringste Futteraufnah-

Tabelle 4: Legeleistungsmerkmale nach Universalfütterung (Mittelwert, P<0,05)

Gruppe Futteraufnahme Legeintensität Eimasse Futteraufwand g/Henne/Tag % g/Henne/Tag g/g

NRC (Universal) 99 c 1) 73 c 40,7 e 2,49 a GfE (Universal) 113 ab 84 ab 51,2 bc 2,24 efgh GfE -15 % Lys 108 b 81 b 46,5 d 2,34 cde GfE -15 % Met 110 b 82 b 47,5 d 2,36 cd GfE -15 % Lys, Met 102 c 76 c 42,7 e 2,40 bc GfE +15 % Lys 114 ab 87 a 53,9 ab 2,15 h GfE +15 % Met 111 ab 84 ab 50,2 c 2,26 defg GfE +15 % Lys, Met 113 ab 87 a 53,0 abc 2,18 fgh

1) a; b; c – signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen bei einem Merkmal sind durch unterschiedliche kleine Buchstaben gekennzeichnet

Tabelle 5: Legeleistungsmerkmale nach Phasenfütterung (Mittelwert, P<0,05)

Gruppe Futteraufnahme Legeintensität Eimasse Futteraufwand g/Henne/Tag % g/Henne/Tag g/g

GfE (Phase) 116 a 1) 88 a 53,6 ab 2,22 fgh GfE-P -15 % Lys 108 b 82 b 46,8 d 2,32 cde GfE-P -15 % Met 113 ab 85 ab 50,8 bc 2,26 defg GfE-P -15 % Lys, Met 102 c 73 c 42,2 e 2,46 ab GfE-P +15 % Lys 117 a 88 a 55,1 a 2,16 gh GfE-P +15 % Met 116 a 86 ab 52,9 abc 2,27 def GfE-P +15 % Lys, Met 117 a 87 a 54,5 a 2,20 fgh

1) a; b; c – signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen bei einem Merkmal sind durch unterschiedliche kleine Buchstaben gekennzeichnet

54 Bericht des Instituts für Tierernährung

Tabelle 6: Prozessbedingungen der vier Versuchsansätze der Rapsverarbeitung

Versuch 1 2 3 4

Prozess 1. Brechen 1. Brechen 1. Brechen 1. Brechen - - 2. Konditionierung 2. Konditionierung (96°C, 20 min) (103-111 °C, 30 min)

2. Pressen (69 °C) 2. Pressen (95 °C) 3. Pressen (95 °C) 3. Pressen (95 °C) - 3. Extraktion 4. Extraktion 4. Extraktion - 4. Toastung (105 °C) 5. Toastung (105 °C) 5. Toastung (105 °C)

Tabelle 7: Nachgewiesene DNA-Grösse in Rapsprodukten der isogenen (i) and transgenen (t) Rapssaat

Versuch 1 2 3 4

Rapsprodukt Kuchen Schrot-getoastet Schrot-getoastet Schrot-getoastet

DNA-Grösse (bp) 21000 bp (intakte DNA) i + - - - t+ - - -

248 bp i + + + - 970 bp i + - - - 194 bp t + + - + 680 bp t + - - - 1003 bp t + - - -

+ positiver Nachweis, - nicht nachgewiesen

2 Analytische und tierexperimentelle Futtermittelbe- wiesen werden. Wird der Rapskuchen einer Lösungsmittel- wertung - Analytical and animal experimental feed eva- extraktion (n-Hexan) unterzogen und anschließend getoas- luation tet, so wird eine nahezu vollständige Degradierung der DNA 2.1 Einfluss der Verarbeitung auf den DNA Abbau in beobachtet. Es lassen sich nur noch kleine Fragmente von isogenem und transgenem Raps – Influence of proces- ca. 200 bp nachweisen, unabhängig davon ob es sich um sing on DNA degradation of isogenic and transgenic rape- isogene oder transgene Produkte handelt. seed Diese Studie zeigt, dass die Grösse der DNA in den Raps- Beatrice Berger, Karen Aulrich, Gunther Fleck (PPM Magde- produkten von den Bedingungen während der Aufbereitung burg) und Gerhard Flachowsky abhängt. Die mechanische Behandlung von Rapssaat führt zu keiner messbaren Degradierung der DNA, dagegen führt Bestimmte Futtermittel, wie z. B. Raps, durchlaufen vor der die Ölgewinnung mittels Lösungsmittelextraktion und Verfütterung technologische Prozesse, die ebenso wie die anschließender Toastung des Extraktionsschrotes zu stark physiologischen Prozesse im Magen-Darm-Trakt Einfluss auf fragmentierter DNA. die DNA-Stabilität haben können. Bei Raps handelt es sich um eine Ölsaat, von der vor allem die stark prozessierten 2.2 Verbleib von „Fremd“-DNA im Organismus von Nebenprodukte (Rapsextraktionsschrot, Rapspresskuchen) Schweinen nach Verfütterung von konventionellem verfüttert werden. Der Einfluss der Prozessbedingungen und gentechnisch verändertem (Bt) Mais - Fate of for- während der Rapsölgewinnung auf die DNA in den Rapspro- eign DNA in pigs fed diets containing conventional or trans- dukten ist bisher wenig untersucht. Da für die Rapsölgewin- genic maize nung verschiedene Technologien angewandt werden, wur- Tim Reuter und Karen Aulrich den diese möglichst praxisnah in einer Pilotanlage simuliert (Tabelle 6). Ungeachtet des weltweit stark gestiegenen Anbaus gen- In die Untersuchungen wurden sowohl isogener als auch technisch modifizierter Pflanzen (GMP), der 2001 bereits transgener Raps (Phosphinotricin-Resistenz) einbezogen. eine Fläche von ca. 53 Mio. ha einnahm, sind einige Fragen, Nach jedem Prozessschritt wurden Proben aus den Stoff- die den Verbraucher interessieren, nicht geklärt. strömen entnommen und der DNA-Analytik unterworfen. Die in den letzten Jahren durchgeführten Versuche zur Um den Grad der DNA-Degradierung durch die differenzier- ernährungsphysiologischen Bewertung von GMP im Ver- ten physikalischen und/oder chemischen Einflüsse festzu- gleich zu ihren isogenen Ausgangslinien haben die substan- stellen, wurden Primersysteme entwickelt, die Fragmente tielle Äquivalenz der verglichenen Produkte nachgewiesen. verschiedener Grösse amplifizieren. Die Ergebnisse (Tabel- Offen bleibt die Frage des Verbleibs der „Fremd“-DNA im tie- le 7) zeigen, dass das Kaltpressen von Rapssaat, das in Ver- rischen Organismus bzw. in den daraus gewonnenen Pro- such 1 simuliert wurde, keinen Einfluss auf die Stabilität der dukten für die menschliche Ernährung. DNA hat. Es konnte intakte DNA der Grösse 21 kbp nachge-

55 Bericht des Instituts für Tierernährung

Um diese Frage für Bt-Mais und das Produkt Schweinefleisch te mit einer analogen Molekülgröße zum transgenen (Bt) zu klären, wurde Bt-Mais in einem Mastversuch mit weibli- Fragment konnten ebenfalls nicht in den Proben der Ver- chen Schweinen (Lebendmassebereich von 24 bis 110 kg) suchstiere amplifiziert werden. eingesetzt. 36 Schweine erhielten eine Ration, die 70 % Bt- Pflanzenspezifische Genfragmente > 500 bp wurden in allen Mais in der Ration enthielt, 12 Tiere wurden mit der Kon- Proben aus dem GIT der Versuchstiere nachgewiesen, trollration, bestehend aus 70 % isogenem Mais, gefüttert. jedoch nicht in den untersuchten Gewebeproben. Darüber Die Versuchstiere wurden zum Mastende geschlachtet, hinaus wurden alle Gewebeproben auf pflanzliche Gen-Frag- wobei als Schlachtzeitpunkte unterschiedliche Zeiten nach mente (Rubisco-Gen) mit einer Größe von 140 bp unter- der letzten Fütterung der maishaltigen Diät gewählt wurden. sucht. Der Nachweis des Rubisco-Gen-Fragmentes konnte in So wurden jeweils sechs Tiere der Kontrollgruppe und der 33 % der insgesamt 432 untersuchten Proben von 48 Tieren Bt-Gruppe 4 und 8 Stunden nach der letzten Fütterung geführt werden (Tabelle 8). Die Identität der PCR Produk- geschlachtet. Weitere sechs Tiere der Bt-Gruppe wurden te wurde durch Southern Blotting sowie durch Restriktions- jeweils 12, 24, 48 und 72 Stunden nach der letzten Fütte- analyse geprüft.

Tabelle 8: Amplifiziertes DNA-Fragment aus dem Rubisco-Gen (140 bp) in Geweben aus den Versuchsgruppen (n = 6) mit verschiedenen Schlachtzeitpunkten nach der letzten Fütterung einer maishaltigen Diät

Zeit1 Blut Leber Lymph- Milz Niere M. M. long.M. Eier- Summe knoten gluteus dorsi trapezius stock

Kontrollgruppe 4 3 4 2 1 1 1 3 1 4 20 824 3 0 0 2 3 2 6 22

404 0 2 4 4 4 1 3 22 801 0 0 2 2 1 1 5 12 Bt-Gruppe 12 2 2 0 0 4 3 4 1 2 18 24 1 2 2 0 0 1 3 3 4 16 48 0 4 1 3 2 3 4 0 2 19 72 0 5 0 0 0 0 4 2 4 15

Summe 8 26 8 6 13 16 26 11 30

1 Entspricht dem Zeitraum zwischen der letzten Fütterung einer maishaltigen Diät und der Schlachtung (h) rung mit Bt-Maisrationen geschlachtet. Bis zur Schlachtung Die Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass kleine erhielten diese Tiere eine maisfreie Futtermischung (Bt- DNA-Fragmente (hier: 140 bp) aus dem Futtermittel die Maisanteil durch 45 % Gerste und 25 % Weizen substitu- Darmbarriere passieren können und in tierischen Geweben iert). Im Verlauf der Schlachtung wurden von jedem Ver- nachweisbar sind. Die Passage von DNA-Fragmenten findet suchstier insgesamt 9 Gewebeproben aus Organen und unabhängig von der Futtermittelquelle im Organismus von Muskel sowie 7 Proben aus dem Inhalt des Magen-Darm- Schweinen, die mit transgenem oder isogenem Mais gefüt- Traktes (GIT; Magen bis Rectum) gewonnen. tert wurden, statt. Mit dem gewählten Schlachtregime sollte der Abbau von Mais-DNA sowohl im Magen-Darm-Trakt als auch der Rück- 3 Unerwünschte Stoffe im Nahrungskettenglied Fut- stand im tierischen Gewebe nachvollzogen werden. ter/Lebensmittel tierischer Herkunft – Harmful sub- Aus allen gewonnenen Proben wurde DNA extrahiert. Im stances in the food chain Darminhalt entlang der einzelnen Segmente des GIT konn- 3.1 Entwicklung der Mykotoxin- und Nährstoffkonzen- te nur eine geringfügige Degradierung der DNA beobachtet tration in Weizen nach Inokulation mit Fusarium cul- werden. Die DNA wies vorwiegend Größen zwischen 21 kbp morum - Progression of the mycotoxin and nutrient con- (intakt) und 5 kbp auf, ein geringerer Anteil der DNA war centration in wheat after inoculation with Fusarium cul- jedoch bis zu 500 bp (Basenpaare) und kleiner fragmentiert. morum Die extrahierte DNA aus den Geweben wies dagegen nur Karen Matthäus, Sven Dänicke, Andrea Strumpf (FH Os- Größen zwischen 21 kbp und 5 kbp auf. nabrück), Hana Valenta, Heinz Zieseniß (TZ) und Gerhard Mit Hilfe der PCR wurde die extrahierte DNA der Proben auf Flachowsky pflanzliche, maisspezifische und transgene Gen-Fragmente untersucht. Das gesuchte Bt-Gen-Fragment der Grösse 211 Ziel der vorliegenden Untersuchung war, den Verlauf der bp wurde im gesamten GIT der Tiere der Bt-Gruppe bis zu Toxinkontamination eines gezielt mit Fusarium culmorum 48 h nach der letzten Bt-Fütterung nachgewiesen. In den infizierten Weizenbestandes (Ritmo) sowie die pilzbedingten Proben aus dem GIT der Kontrolltiere sowie in allen unter- Veränderungen in der Nährstoffzusammensetzung des Wei- suchten Gewebeproben war der Nachweis des transgenen zens zu verfolgen. Vom Beginn der Blüte bis zur Ernte des (Bt) Gen-Fragmentes negativ. Maisspezifische Genfragmen- Weizens wurden wöchentlich Proben des inokulierten und

56 Bericht des Instituts für Tierernährung

des Kontrollweizens gezogen, um die Akkumulation der ren 2000 bis 2001 gesammelt. Bei den Reinigungsabgängen Toxine Deoxynivalenol (DON) und Zearalenon (ZON) über (Muster 1-5) handelte es sich um Aspirationsstäube, Aus- den gesamten Zeitraum zu dokumentieren. Des Weiteren putz, Spelzen, Schrollen und sonstige Abfälle, die vor allem wurde der Einfluss der Inokulation auf die Qualitätsparame- bei der Reinigung von Weizen angefallen waren. Da nur ein ter Stärke, Rohprotein, Rohasche, Viskosität, Nicht-Stärke- geringer Anteil von etwa 15 % der Proben von Roggen Polysaccharide (NSP) und Tausendkornmasse (TKM) unter- stammte, wurden die Analysen-Ergebnisse beider Getreide- sucht. arten zusammen ausgewertet. Während DON bereits in früheren Stadien in höheren Gehal- Auffallend war, dass bei allen drei untersuchten Verbindun- ten vorhanden war, wurde ZON sowohl später als auch in gen die Gehalte innerhalb einer Musterart bei den Reini- geringeren Mengen gebildet (Abb. 2). Darüber hinaus zeig- gungsabgängen stark streuten, was u.a. mit der unter- te die Inokulation mit Fusarium culmorum deutliche Effekte schiedlichen Belastung des angelieferten Getreides, der auf einige Qualitätsparameter des Weizens. Zum Zeitpunkt unterschiedlichen Verfahrensweise der jeweiligen Mühle und der Ernte betrug der mittlere Stärkegehalt der inokulierten mit dem unterschiedlichen prozentualen Anfall an Reini- Proben durchschnittlich 70,3 %, während der Gehalt der gungsabfällen der Mühlen (von 0,2 bis 7 % der Menge ange- nicht inokulierten Proben im Durchschnitt bei 71,3 % lag. lieferten Getreides) zusammenhängen kann. Zwischen den Der Rohproteingehalt der kontaminierten Proben war im einzelnen Mustern 1-5 konnten weder bei Zearalenon und gesamten Untersuchungszeitraum höher als der von den Deoxynivalenol noch bei Chlormequat deutliche Unterschie- Kontrollproben. In fast allen Entwicklungsstadien konnten de der Mediane festgestellt werden. Auch die Ergebnisse der höhere Rohaschegehalte in den inokulierten Proben als in 4 Probeziehungen unterschieden sich kaum. den Kontrollproben nachgewiesen werden. Diese deutlichen In Tabelle 9 sind – zusammenfassend für die 4 Probenlie- Unterschiede in der Nährstoffzusammensetzung der Körner ferungen - die Ergebnisse der Reinigungsabgänge (Muster sind vermutlich Resultat der Veränderungen in der TKM. 1-5) sowie des Silogetreides (gereinigtes Getreide zur Ver- Zum Zeitpunkt der Ernte zeigte der Kontrollweizen im Ver- wendung als Futtermittel bzw. nach weiterer Reinigung als gleich zu den inokulierten Proben eine signifikant höhere Nahrungsmittel) und Kleie, die bei der Weiterverarbeitung TKM. Während in dem inokulierten Weizen eine niedrigere des Getreides zu Mehl anfällt, aufgeführt. Deutlich ist die Viskosität als in dem nicht kontaminierten nachgewiesen erheblich höhere Belastung der Reinigungsabgänge mit den wurde, ergab sich zum gleichen Termin ein geringerer Anteil beiden Mykotoxinen im Vergleich zum Silogetreide und der löslicher NSP in dem belasteten Weizen, woraus sich Konse- Kleie zu sehen. Weniger deutlich sind die Unterschiede beim quenzen für die Ernährung monogastrischer Nutztiere erge- Halmverkürzer Chlormequat. Hier sind die Kleien fast eben- ben. so belastet wie die Muster 1-5, was mit der größeren Ein- dringtiefe des Wirkstoffes in das Getreidekorn erklärt wer- 10 120 9 Deoxynivalenol den kann. 100 8 Zearalenon Die Ergebnisse zeigen, dass die in Getreidemühlen anfallen-

7 80 den Reinigungsabgänge eine Schadstoffsenke für Deoxyni- 6 valenol und Zearalenon darstellen. Dies könnte zu einer 5 60 deutlichen Belastung der Kleien führen, wenn diese Abfall- 4 40 produkte den Kleien zugemischt würden, wie es in der Ver-

3 ZON (µg/kg TM) DON (mg/kg TM) gangenheit gängige Praxis war. 2 20 1 0 0 Tabelle 9: Deoxynivalenol (DON)-, Zearalenon (ZON)- und 9 16233037445158 Chlormequat (CCC)-Gehalte in den Reinigungsabgängen Tage nach Versuchsbeginn von Getreidemühlen (Muster 1-5), im Silogetreide (Muster 6) und in der Kleie (Muster 7); Gehalte unter der Nach- Abb. 2: Dynamik der Zearalenon- und Deoxynivalenolakku- weisgrenze wurden mit der Nachweisgrenze eingerechnet mulation des inokulierten Weizens Muster 1-5 Muster 6 Muster 7

DON (mg/kg) Mittelwert 1,49-2,23 0,19 0,25 3.2 Untersuchungen von Nebenprodukten der Mülle- Median 0,75-1,33 0,11 0,13 rei auf Deoxynivalenol, Zearalenon und Chlormequat – Investigations on deoxynivalenol, zearalenone and chlor- ZON (µg/kg) Mittelwert 77 - 116 5 8 mequat contents in mill by-products Median 16 - 33 3 4

Karl-Heinz Ueberschär, Hana Valenta und Sven Dänicke CCC (mg/kg) Mittelwert 0,72-0,99 0,37 0,66 Median 0,56-0,97 0,17 0,55 Im Rahmen eines Projekts zur Schadstoffbelastung von Nebenprodukten der Müllerei wurden über 300 Proben von Reinigungsabgängen, Silogetreide und Kleie auf die Fusa- rientoxine Deoxynivalenol und Zearalenon sowie auf den Halmverkürzer Chlormequat (CCC) analysiert. Die Proben wurden von 16 Getreidemühlen an 4 Terminen in den Jah-

57 Bericht des Instituts für Tierernährung

3.3 Zum Einfluss von Fusarium-Toxinen und eines zehrsdepression, die Futteraufnahme der Gruppe K-AS Adsorbens auf die Entwicklung weiblicher Absetzfer- erreichte jedoch im weiteren Versuchsverlauf das Niveau der kel - Influence of fusarium toxins and an adsorbens on Gruppe K. In der Fütterungsgruppe die Fusarium-Toxin kon- female weaning piglets taminierten Mais erhielt führte der Zusatz von AS zu einer Susanne Döll, Sven Dänicke und Gerhard Flachowsky verstärkten und über die gesamte Fütterungszeit anhalten- de Verzehrsdepression, so dass die Ferkel im Mittel 11% Die Kontamination von Getreide mit Fusarium und die von weniger Futter als die Gruppe M, und 26% weniger Futter im den Pilzen gebildeten Fusarium-Toxine verursachen vielfälti- Vergleich zur Gruppe K aufnahmen. ge Probleme in der Landwirtschaft. Schweine, und vor allem Die Effekte auf die Futteraufnahme spiegeln sich in den in Absetzferkel, reagieren empfindlich auf eine Futtermittel- Tabelle 11 gezeigten Lebendmassezunahmen der Tiere kontamination. Da sich eine Kontamination des Getreides wieder. In Abwesenheit eines Behandlungseffektes auf den bisher nicht verhindern oder im ausreichendem Maße ein- Futteraufwand nahmen die Tiere der Gruppe M-AS mit 319 dämmen lässt, wird verstärkt nach Möglichkeiten gesucht, g/d signifikant weniger zu als die Tiere der Gruppen K und die schädigenden Wirkungen der Mykotoxine auf Nutztiere K-AS mit 517 g/d bzw. 516 g/d. zu vermindern oder zu vermeiden. Eine der möglichen Stra- Der aus früheren Untersuchungen bekannte uterotrope tegien stellt hier die in situ Detoxifikation dar, dass heißt, es Effekt der im Futter enthaltenen Menge an Zearalenon zeig- wird eine sogenannte „Entgiftung“ innerhalb des Verdau- te sich lediglich in der Gruppe M-AS (Tabelle 11). ungstraktes der Tiere durch Zusatz von Adsorbenzien, Enzy- men oder Probiotika, angestrebt. Tabelle 11: Einfluss von Mykotoxin-kontaminiertem Mais In einem vollständig zwei-faktoriell angelegten Versuch und eines Adsorbenz auf die mittlere Lebendmassezunahme wurde der Einfluss von Fusarium-Toxinen und der Zusatz und den Futteraufwand nach 28 Tagen sowie das Uterusge- eines Adsorbenz, eines aufbereiteten Aluminiumsilikats wicht (bei Schlachtung, 35±1 Tage) von weiblichen Ferkeln (AS), auf weibliche Absetzferkel untersucht. Es wurde eine Kontroll-Diät (K), eine Kontroll-Diät mit Zusatz von AS (K- Gruppe Lebendmasse- Futteraufwand Uterusgewicht AS), eine Mykotoxin belastete Diät (M) und eine Mykotoxin zunahme (kg/kg) (mg/kg LM) (g/Tier/d) belastete Diät mit Zusatz von AS (M-AS) geprüft. Die Myko- toxinbelastung des Futters wurde durch Substitution der K 517b 1,653 463a 50% Kontroll-Mais in der Ration durch Fusarium-Toxin be- K-AS 516b 1,592 461a M 455ab 1,576 490a lasteten Mais (8,6mg Deoxynivalenol (DON), 1,2 mg Zea- M-AS 391a 1,631 646b ralenon (ZON)) realisiert. Für den Versuch standen insgesamt 80 weibliche Absetzferkel zur Verfügung, die den a, b - unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Unter- Behandlungen zufällig zugeordnet wurden. Die Ferkel wur- schiede den mit einer mittleren Lebendmasse von 10,5±1,3kg in 20 Boxen mit jeweils 4 Ferkeln aufgestallt. Futter und Wasser Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Fütterung wurden zur ad libitum Aufnahme angeboten. Die Lebend- einer Diät mit 50 % Fusarium-Toxin kontaminiertem Mais massen (je Tier) und die Futteraufnahmen (je Box) wurden depressiv auf die Futteraufnahme und die Lebendmassezu- wöchentlich dokumentiert und die Mittelwerte in den Tabel- nahme von weiblichen Absetzferkeln wirkte. Die Zulage von len 10 und 11 für die ersten 4 Wochen, d.h. vor der Woche AS konnte unter den Bedingungen des hier beschriebenen in der sie geschlachtet wurden, aufgezeigt. Nach 35±1 Versuches die negativen Effekte, hervorgerufen durch die Tagen wurden die Ferkel mit einer mittleren Lebendmasse Mykotoxin- Belastung, nicht vermeiden oder mindern. Die von 27,5±4,2kg geschlachtet und die Uterusgewichte erfas- offensichtliche Verstärkung des Mykotoxin-Effektes durch st. AS bedarf weiterer Untersuchungen. Im Vergleich zur Gruppe K, die unbelastetes Futter erhielt, war die Futteraufnahme der Gruppe M im Mittel um 16 % 3.4 Zum Einfluss von Fusarium-Toxinen auf Pekingen- verringert (Tabelle 10). Die Zulage von AS zum unbelaste- ten - On the effects of fusarium toxins on Pekin ducks ten Futter führte in der ersten Versuchswoche zu einer Ver- Sven Dänicke, Siegfried Matthes (TT), Ingrid Halle, Hana Valenta und Susanne Döll Tabelle 10: Einfluss von Mykotoxin-kontaminiertem Mais und eines Adsorbenz auf die freiwillige Futteraufnahme von Es wurden Futtermischungen mit steigenden Konzentratio- weiblichen Ferkeln nen des Fusarium-Toxins Deoxynivalenol (DON) aus konta- Gruppe 1.Woche 2.Woche 3.Woche 4.Woche 1.-4.Woche miniertem Weizen (Verschnitt mit nicht-kontaminiertem Weizen bei einem Gesamt-Weizenanteil von 60 %) an K 0,532b 0,727b 0,937b 1,185b 0,845c K-AS 0,429a 0,683b 0,958b 1,184b 0,813bc Pekingenten verfüttert, um die Auswirkungen auf Leistung M 0,411a 0,610ab 0,780a 1,035ab 0,709ab und Tiergesundheit zu untersuchen. Über einen Zeitraum M-AS 0,353a 0,530a 0,697a 0,932a 0,628a von 49 Tagen wirkte sich auch die Futtermischung mit der ANOVA (p-Werte) höchsten DON-Konzentration von ca. 6 mg/kg nicht nach-

a, b, c - unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Unter- teilig auf die Mastleistung aus. Allerdings trat in der 1. Ver- schiede suchswoche schon bei der geringsten DON-Konzentration im Futter von ca. 1 mg/kg ein leichter Rückgang in der Lebend-

58 Bericht des Instituts für Tierernährung

massezunahme auf, der durch weitere Steigerung der DON-

Konzentration jedoch nicht verstärkt (Abb. 3) und im Ver- suchsverlauf vollständig kompensiert wurde. Klinisch-chemische Serumkenngrößen stellten sich unbeeinflusst oder ungerichtet von der DON-Konzentration dar. Ent- zündliche Veränderungen des Rachenraums oder der Spei- seröhre konnten nicht festgestellt werden. Das auf die

Lebendmasse bezogene Gewicht der Bursa Fabricii ging tendenziell mit steigender DON-Konzentration zurück, was als Indikator einer DON-bezogenen Immunmodulation gewertet werden kann. Abb. 4: Vitamin B12-Menge am Duodenum von Kühen nach Zulage von Kobalt

In Abb. 4 sind die Mengen an B12, die je Tag das Duodenum erreichten, dargestellt. Die je kg Trockenmasseaufnahme am Duodenum ankommende Vitamin B12-Menge lag in der Co-supplementierten Gruppe mit 0,64 ± 0,16 mg/kg T signifikant höher als in der unsupplementierten Gruppe mit 0,27 ± 0,05 mg/kg T, obwohl beträchtliche tierindividuelle Unterschiede bestanden.

4.2 Einfluss von Seltenen Erden auf die Verdaulichkeit beim Schwein – Influence of rare earth elements on the digestibility in pigs Hartwig Böhme, Jürgen Fleckenstein (PB) und Ewald Schnug Abb. 3: Einfluss steigender DON-Konzentrationen im Mast- (PB) entenfutter auf die tägliche Lebendmassezunahme während der 1. Versuchswoche (1.-7. Lebenstag, n=9) Im Rahmen der Untersuchungen über Einsatzmöglichkeiten von „Seltenen Erden“ (SE) als Alternative zu herkömmlichen Leistungsförderern wurden die Verdauungsversuche zur 4 Wirkung und Einsatz von Zusatzstoffen – Effect and Ermittlung ihrer Wirksamkeit abgeschlossen. application of feed additives Insgesamt wurden 40 Bilanzversuche mit 20 männlichen 4.1 Untersuchungen zur mikrobiellen Vitamin B12- Kastraten im Lebendmassebereich 35 – 60 kg durchgeführt, Synthese im Pansen von Milchkühen in Abhängigkeit in denen im Vergleich zu einem wirkstofffreien Futter Zusät- vom Kobaltgehalt in der Ration – Investigations on the ze von SE-nitrat, SE-citrat, SE-ascorbat und Lanthan (III)- microbial vitamin B12 synthesis in the rumen of dairy cows chlorid-heptahydrat jeweils an 8 Tieren geprüft wurden. as related to the cobalt concentration in the ration Die SE-Konzentrate wurden aus China eingeführt und ent- Kirsten Stemme, Peter Lebzien, Gerhard Flachowsky und hielten Lanthan und Cer in unterschiedlichen Konzentratio- Henner Scholz (TiHo Hannover) nen. Die verfütterte Diät bestand aus 41 % Gerste, 40 % Weizen, 15 % Sojaextraktionsschrot, 1 % Sojaöl und 3 % In Fortsetzung der im Vorjahr begonnenen Arbeiten zum Mineralstoff-, Vitamin- und Aminosäurenergänzung und ent- Einfluss der Kobalt-Konzentration in der Ration auf die Vita- sprach den DLG-Empfehlungen für ein Anfangsmastfutter. min B12-Versorgung der Wiederkäuer wurde der Vitamin Die Dosierung betrug im Futter 100 mg SE/kg als Summe B12-Fluss am proximalen Duodenum fistulierter Milchkühe beider Elemente. Der Gehalt an Rohnährstoffen in der ein- untersucht. gesetzten Ration sowie deren Verdaulichkeit sind in Abhän- Für den Versuch standen 5 laktierende Milchkühe mit Pan- gigkeit von den SE-Zusätzen in der Tabelle 12 zusammen- sen- und Duodenalkanülen zur Verfügung. Die Trockenmas- gestellt. se der Futterration setzte sich aus 10 kg angewelkter Gras- Tabelle 12: Gehalt an Rohnährstoffen und deren Verdau- silage, 3 kg Milchleistungsfutter und 1 kg Ausgleichskraft- lichkeit in Abhängigkeit von den eingesetzten SE-Zusätzen futter zusammen, wobei jedes Tier während einer Periode ein unsupplementiertes und während einer zweiten Periode OS XP XL XF XX ein mit Kobalt supplementiertes Ausgleichskraftfutter Rohnährstoffe (g/kg T) 942 178 27 47 690 erhielt. Jede Periode bestand aus einer 14-tägigen Adapta- Verdaulichkeit (%) 83,5 78,9 57,2 23,7 88,9 tions- und einer 5-tägigen Darmsaftsammelperiode. Die Co- Kontrolle Konzentration im Futter und Duodenalchymus wurde mittels La-chlorid 83,8 79,1 59,7 23,3 89,3 SE-nitrat 82,7 76,8 56,5 21,7 89,4 ICP-Technik und die Vitamin B12-Gehalte mittels ELISA- Technik ermittelt. Die Kobaltgehalte in der Ration betrugen SE-citrat 83,0 77,1 58,6 23,2 89,6 SE-ascorbat 83,7 79,2 55,8 26,8 89,9 0,17 mg/kg T (Kontrolle) bzw. 0,29 mg/kg T (Co-Zulage).

59 Bericht des Instituts für Tierernährung

Die statistische Auswertung ergab für keinen der Rohnähr- Landwirtschaft bei den verschiedensten Tierarten einge- stoffe einen signifikanten Einfluss der verschiedenen SE- setzt. In chinesischen Zeitschriften veröffentlichte Ergebnis- Zusätze im Vergleich zur Kontrolle. Entsprechend führte die se zur Wirkungen der Seltenen Erden in der Ernährung von Berechnung der umsetzbaren Energie aus den verdaulichen Mastküken, Legehennen oder auch Zuchthennen weisen Rohnährstoffen zu annähernd gleichen Gehalten. Nach die- positive Effekte auf die Leistungsmerkmale nach. sen Ergebnissen ist davon auszugehen, dass die von ande- Um diese Ergebnisse nachzuvollziehen, wurde ein Broiler- ren Autoren beschriebene leistungsverbessernde Wirksam- mastversuch durchgeführt und drei Verbindungen an Selte- keit von „Seltenen Erden“ nicht auf einer Steigerung der nen Erden (SE-Ascorbat, SE-Citrat, SE-Nitrat) die unter- Nährstoffverdaulichkeit beruht, sondern gegebenenfalls schiedliche Konzentrationen an Cer (Ce) und Lanthan (La) intermediär über eine höhere Ausnutzung der umsetzbaren enthielten, sowie ein gereinigtes Lanthan-Chlorid (44,5 % Energie erfolgen musste. La) geprüft. Testfütterungen, die bei geringen Tierzahlen mit dem glei- Für die Untersuchungen standen 308 männliche Broiler zur chen Versuchsfutter und den verschiedenen SE-Zusätzen im Verfügung. Die Küken wurden am ersten Lebenstag einge- Lebendmassebereich 42-90 kg durchgeführt worden sind, stallt und das Wachstum über eine Periode von 35 Tagen gaben keinen Hinweis auf eine leistungssteigernde Wirkung. erfasst. Am Versuchsende wurden 6 Broiler jeder Gruppe Während bei den Kontrolltieren die tägliche Lebendmasse- geschlachtet und die Masse an Brust- und Oberschenkel- zunahme bei 896 g und der mittlere Energieaufwand für den muskel, Organen, und Abdominalfett ermittelt, sowie analy- Zuwachs bei 32,6 MJ ME/kg lagen, ergab sich nach Zulage tisch der Gehalt an Seltenen Erden bestimmt. Das Mastfut- der verschiedenen SE-Konzentrate ein mittlerer Zuwachs ter jeder Versuchsgruppe wurde so eingestellt, dass 100 mg von 870 g/d und der Energieaufwand betrug 33,6 MJ ME/kg. Ce plus La pro kg Futter enthalten waren. Das Leistungsni- Bei den geschlachteten Tieren zeigten die SE-Analysen in veau in dem Broilermastversuch war hoch. Die Mastend- den verschiedenen Organen keinen Hinweis auf eine Akku- masse am Versuchsende lag in allen Gruppen über 2 kg, bei mulation dieser Elemente im Körper. In Leber, Niere, Kote- einem Futteraufwand unter 1,5 kg/kg Zunahme. Insbeson- lett und Flomen lag der Gehalt an Lathan und Cer jeweils dere die Supplementierung von SE-Ascorbat und SE-Citrat unter 0,02 mg/kg Trockenmasse. führte zu einer statistisch gesichert höheren Futteraufnah- me der Broiler im Vergleich zur Kontrolle und resultierend 4.3 Untersuchungen zur Versorgung von Mastschwei- daraus zu besseren Lebendmassezunahmen bei den Tieren. nen mit den Spurenelementen Cu und Zn bei sehr Die erreichten Mastendgewichte der Broiler dieser beiden hohen Leistungen - Investigation of supply of growing-fat- Gruppen lagen 7 % über denen der Kontrolle. Der Futter- tening pigs with a high performance by the trace elements aufwand der Versuchsgruppe mit SE-Ascorbat im Futter war Cu and Zn statistisch gesichert geringer (P<0,05) im Vergleich zur Andreas Berk und Gerhard Flachowsky nicht supplementierten Kontrolle. Die Supplementierung von Lanthan-Chlorid verbesserte gesichert die Mastendmasse In Zusammenhang mit der Diskussion um die Belastung von der Broiler um 5 % im Vergleich zur Kontrolle. Die Futter- Böden mit den Spurenelementen Zink (Zn) und vor allem aufnahme, Lebendmassezunahme und der Futteraufwand Kupfer (Cu) durch die Tierhaltung wurde ein Versuch mit dieser Gruppe waren nur in der Tendenz besser als bei der Mastschweinen initiiert, um die derzeitigen Empfehlung zur Kontrolle. Die geringste Verbesserung von 2 % der Mastend- Versorgung mit diesen Elementen zu überprüfen. Dieser masse brachte die Anreicherung des Futters mit SE-Nitrat Versuch ist mehrfaktoriell angelegt. Neben der Versor- im Vergleich zur Kontrolle (P>0,05). gungshöhe (3 Stufen: nativer Gehalt; Empfehlung der GfE; Die Ausschlachtung der Broiler und Ermittlung der Masse an zukünftige EU-Obergrenzen) werden zwei Cu/Zn-Quellen wertvollen Fleischteilen (Brust, Brusthaut, Keule) sowie an (anorganische Sulfatform und organisches Proteinat) Organen (Herz, Leber), Abdominalfett und Restkörper, wies geprüft. Außerdem kommen alle Varianten einmal mit und nur im Anteil der Leber am Gesamtkörper signifikante einmal ohne Phytasezulage zum Einsatz, so dass 10 Unterschiede zwischen den Gruppen auf. Der Anteil der Behandlungen geprüft werden. Jede Behandlung ist mit 5 Leber war bei den Kontrolltieren gesichert höher im Ver- Börgen und 5 weiblichen Schweinen besetzt, wovon 50 % gleich zu den Versuchsgruppen, deren Futter mit SE-Ascor- im Institutsschlachthaus geschlachtet werden und der ent- bat bzw. Lanthan-Chlorid angereichert war. sprechenden Analyse zugeführt werden sollen. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Supplementie- rung mit 100 mg Ce plus La pro kg Mastfutter die Wachs- 4.4 Untersuchungen zum Einfluss von Seltenen Erden tumsmerkmale von männlichen Broilern während der ersten auf das Wachstum von Broilern - Effects of rare earth 35 Lebenstage beeinflusste. Der Zusatz insbesondere von S. 19 elements on performance of broiler chickens SE-Ascorbat zum Futter verbesserte die Mastendmasse der Ingrid Halle, Jürge Fleckenstein (PB) , Zheng Yi Hu (PB) und Broiler um 7 % im Vergleich zu den Kontrolltieren. Die Ewald Schnug (PB) Schlachtkörperzusammensetzung wurde durch die Supple- mentierung der Seltenen Erden nicht verändert und eine Die größten Weltvorräte an Seltenerz-Erden liegen mit über Anreicherung der Seltenen Erden in den Organproben nicht 80 % in China. Neben der Anwendung von Seltenen Erden nachgewiesen. (SE) in der Metallurgie, chemischen Industrie und Elektronik werden sie im Herkunftsland als Futterzusatzstoff in der

60 Bericht des Instituts für Tierernährung

4.5 Einfluss von Origanum und seinen ätherischen tes oder der ätherischen Öle führte zu einer verringerten Ölen auf das Wachstum von Broilern - Effects of dried täglichen Futteraufnahme bei den Broilerküken im Vergleich leaves and essential oils from Origanum on the growth of zur Kontrolle. Offensichtlich wurde das Mastfutter nach broiler chickens Anreicherung mit beiden Produkten vom Tier jedoch besser Ingrid Halle und Ralph Thomann (IGV Bergholz-Rehbrücke) verwertet. Statistisch gesichert werden konnte nur der positive Einfluss der ätherischen Öle auf den Futteraufwand. Die Seit dem Altertum werden ganze Pflanzen oder Pflanzentei- Mastendmassen der Broiler unterschieden sich zwischen den le in der menschlichen Ernährung als Gewürze eingesetzt Gruppen nicht. oder kommen aufgrund ihrer heilenden Wirkung in der Die Ergebnisse zeigten, dass insbesondere die Supplemen- Medizin zum Einsatz. Ihre Inhaltsstoffe sind vielfältig und tierung von ätherischen Ölen aus Origanum die Futterver- den unterschiedlichsten chemischen Gruppen zuzuordnen. wertung in der Broilermast positiv beeinflussen können. Die Wirkung dieser Stoffe (Kräutermischungen, Ölsaaten, Ätherische Öle) wird in der Nutztierernährung als appe- 5 Rationsgestaltung unter Berücksichtigung ökologi- titanregend beschrieben, sie sollen die Mikroflora sowie die scher und ökonomischer Gesichtspunkte sowie der Pankreas- und Magensaftsekretion beeinflussen, antioxida- Qualität der Lebensmittel – Formulation of rations in con- tiv wirken und die Immunabwehr stimulieren. Sie werden sideration of ecological, economical and food quality als natürlich vorkommende Stoffe zu den aroma- und appe- aspects titanregenden Stoffen gezählt. Allerdings liegen in der Lite- 5.1 Einfluss eines automatischen Systems der Milch- ratur nur wenige und teilweise widersprüchliche Ergebnisse gewinnung auf leistungsphysiologische Parameter im zur Wirkung der Stoffe auf das Wachstum von Mastgeflügel Vergleich zu einem herkömmlichen Melksystem - vor. Influence of a voluntary milking system (VMS) on milk yield Ziel des Broilermastversuches war es, die Wirkung einer and milk composition as compared to a conventional tandem gestaffelten Supplementierung von getrocknetem Origanum milking parlour bzw. seinen ätherischen Ölen auf das Wachstum von männ- Markus Spolders, Dieter Gädeken, Ulrich Meyer, Gerhard lichen Broilerküken zu prüfen. Flachowsky und Manfred Coenen (TiHo Hannover) Die Haltung der 720 männlichen Broilerküken erfolgte vom 1. – 35. Lebenstag in einer Käfigmastanlage. Jede Gruppe Automatische Melksysteme (AMS) gewinnen in den letzten umfasste 10 Wiederholungen a 8 Küken pro Käfig. Die Fut- Jahren als alternatives Melkverfahren zu bereits bestehen- teraufnahme war ad libitum. Die Wägung der Broiler und die den immer mehr an Bedeutung. Die Technik solcher Syste- Futterrückwaage erfolgten wöchentlich. Dem üblichen Broi- me scheint dabei funktionsfähig, es fehlt aber an Studien, lermastfutter wurde 0, 2 g, 4 g, 10 g, 20 g getrocknetes Ori- ob die erhofften Leistungssteigerungen durch ein automati- ganum oder 0,1 g, 0,2 g, 0,5 g, 1,0 g ätherisches Öl (Ori- sches Melksystem auch wirklich erreicht werden können, ganum) pro kg zugesetzte. Das ätherische Öl wurde aus der bzw. welche Auswirkungen ein solches System auf Tierver- gleichen Origanum-Charge gewonnen, aus der auch das halten und Tiergesundheit hat. getrocknete Produkt stammte. Zur Überprüfung dieser Einflüsse wurden vom Frühjahr Die zusammengefassten Ergebnisse sind aus der Tabelle 1999 bis Herbst 2001 insgesamt vier Versuche mit jeweils 13 abzulesen. Die Supplementierung des trockenen Produk- etwa 60 Tieren durchgeführt. Dabei wurde die Hälfte der Tiere zweimal täglich in einem Auto-Tandemmelkstand Tabelle 13: Tägliche Futteraufnahme der Broiler, Lebend- gemolken (06:00 Uhr und 15:30 Uhr), die übrigen Tiere masse am 35. Tag und Futteraufwand (Mittelwert, Student- konnten sich bis zu viermal täglich in einem Melkautomaten Newman-Keuls Test, P<0,05) der Firma Lemmer-Fullwood melken lassen. In den Versu- chen wurden unterschiedliche Sekundärfaktoren überprüft, Gruppe Futter- Mastend- Futter- die die Auswirkungen eines Melkautomaten auf die unter- aufnahme masse aufwand suchten Leistungsparameter beeinflussen könnten. Diese g/Tier/Tag kg/Tier kg/kg Faktoren bestanden im wesentlichen in einer unterschiedlichen Fütterung (TMR in Versuch IV bzw. getrennte Verab- Kontrolle 91,2 1,909 1,694 a1) reichung von Grund- und Kraftfutter in den übrigen Versu- chen) und Versuchsdurchführung in verschiedenen Stadien 2 g Origanum 89,7 1,957 1,638 ab der Laktation (Versuch III in den ersten 100 Tagen der Lak- 4 g Origanum 89,5 1,968 1,623 ab 10 g Origanum 89,6 1,986 1,609 ab tation, Versuche I und II etwa vom 70.- 170. Laktationstag 20 g Origanum 88,8 1,905 1,653 ab und Versuch IV im mittleren Drittel der Laktation (etwa ab 200. Laktationstag). 0,1 g ätherisches Öl 87,1 1,961 1,593 b 0,2 g ätherisches Öl 87,0 1,986 1,567 b Die Milchleistung der Tiere konnte in keinem der Versuche 0,5 g ätherisches Öl 88,0 1,999 1,556 b durch das automatische Melksystem wesentlich gesteigert 1,0 g ätherisches Öl 87,9 1,986 1,581 b werden. Dagegen zeigten die Inhaltsstoffe, besonders der Milchfettgehalt, je nach Versuchsanstellung tendenzielle bis 1) a; b; c – signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen bei einem Merkmal sind durch unterschiedliche kleine Buchstaben deutliche Unterschiede, indem der Milchfettgehalt im Melk- gekennzeichnet automaten niedriger war als im herkömmlichen Melksystem (Tabelle 14). Der geringere Milchfettgehalt (-0.16 bis

61 Bericht des Instituts für Tierernährung

Tabelle 14: Milchleistung und -inhaltsstoffe in Abhängigkeit vom jeweiligen Melksystem

Versuch I Versuch II Versuch III Versuch IV

AMS Auto- AMS Auto- AMS Auto- AMS Auto- Tandem Tandem Tandem Tandem

Milchleistung 25,6 24,2 28,1 27,9 34,6 32,4 27,1 27,5 in kg/Tag ±4,0 ±5,1 ±5,4 ±5,1 ±6,1 ±5,0 ±6,9 ±7,3

FCM-Leistung in kg/Tag 26,3 25,8 28,8 29,6 31,9 33,3 27,2 28,5 ±4,3 ±4,7 ±5,3 ±5,2 ±5,9 ±4,2 ±6,3 ±7,1

Fett in % 4,18 4,51 4,26 4,42 3,53 4,24 4,09 4,30 ±0,37 ±0,68 ±0,42 ±0,56 ±0,61 ±0,61 ±0,57 ±0,51

Eiweiß in % 3,27 3,29 3,39 3,36 3,22 3,28 3,45 3,44 ±0,17 ±0,25 ±0,21 ±0,30 ±0,18 ±0,24 ±0,28 ±0,29

0.71 %) bei Einsatz des automatischen Melksystems bedarf Vorschläge zur Strukturbewertung am Beispiel einer Misch- weiterer Untersuchungen. ration (TMR). Über einen Zeitraum von 91 Tagen bekamen 60 in zwei 5.2. Vergleich von Empfehlungen zur Strukturversor- Gruppen aufgeteilte Kühe der Rasse „Deutsche Holstein“ gung von Milchkühen beim Einsatz von Mischrationen (A–„Strukturwirksame Rohfaser“, B-„Strukturwert“) eine (TMR) - A comparison of recommendations for fibre supply aus Grassilage und Kraftfutter bestehende Mischration of dairy cows fed Total Mixed Rations (TMR) (TMR). Zu Versuchsbeginn wurden beide Gruppen ausrei- Ulrich Meyer, Dieter Gädeken, Markus Spolders und Egbert chend mit „Strukturwirksamer Rohfaser“ versorgt. Während Strobel Gruppe A diese Ration beibehielt, wurde für Gruppe B der Grassilageanteil in 4 Schritten reduziert, wobei die dann von Kühe mit hohen Milchleistungen benötigen neben hohen den Tieren der Gruppe B aufgenommene TMR einen Struk- Energie- und Nährstoffaufnahmen auch eine ausreichende turwert von 121 % der Empfehlung aufwies. In den letzten Menge an strukturwirksamen Substanzen, damit die motori- beiden Versuchswochen erhielten die Kühe Grassilage zur schen Prozesse im Pansen ungestört ablaufen. Für die freien Aufnahme. Bewertung der Strukturwirkung von Futtermitteln wurden Die Kühe der empfehlungsgemäß nach „Strukturwirksamer verschiedene Vorschläge wie die „Strukturwirksame Rohfa- Rohfaser“ versorgten Gruppe zeigten einen stärkeren Rück- ser“ und der „Strukturwert“ vorgelegt. Bei der Gegenüber- gang der Milchmenge (Tabelle 15). stellung der genannten Vorschläge sind die erheblichen Dif- Der Anstieg des Milchfettgehaltes der Gruppe B („Struktur- ferenzen in der Bewertung der Strukturwirkung von Grassi- wert“) um 0,3 %-Punkte in der letzten Periode des Versu- lage auffällig. Die Zusammenstellung einer Ration nach den ches gibt bei wieder gleicher Rationsgestaltung in beiden Vorgaben zur Kalkulation des „Strukturwertes“ führt zu dem Gruppen deutliche Hinweise auf einen Strukturmangel in Ergebnis, dass eine ausreichende Versorgung mit struktu- den vorhergehenden Versuchsabschnitten. Dieser Befund ist riertem Futter mit lediglich der Hälfte des nach den Vorga- um so wichtiger zu werten, als bei Kraftfutteranteilen von ben zur Versorgung mit „strukturwirksamer Rohfaser“ erfor- 70 % in der Ration die Versorgung mit Strukturfutter nach derlichen Grassilageanteils zu erzielen ist. Das Ziel der den Empfehlungen des „Strukturwert-Systems“ mit 121 % Untersuchung war die experimentelle Überprüfung beider der Empfehlung noch weit über der Empfehlung lag.

Tabelle 15: Gestaltung der Ration und Leistungsparameter

Aufnahme Milchleistung

Tag Grassilage Kraftfutter Grassilage Milchmenge Fettgehalt Eiweißgehalt FCM kg T/Tag kg T/Tag %*) kg/Tag % % kg/Tag

AB AB AB AB A B A B AB

1-14 8.7 8.6 10.7 10.7 45 45 30.3 30.5 4.21 4.13 3.38 3.34 31.1 31.0 15-28 9.2 8.5 10.6 12.1 47 41 29.1 29.8 4.23 4.10 3.41 3.39 29.9 30.1 29-42 9.6 8.4 10.1 13.3 49 39 27.4 28.7 4.23 4.10 3.44 3.43 28.1 29.0 43-56 10.1 8.4 10.0 14.3 50 37 26.0 28.8 4.22 4.12 3.45 3.43 26.7 29.1 57-77 8.8 6.6 9.0 15.2 49 30 23.0 26.4 4.27 4.04 3.51 3.51 23.7 26.4 78-91 9.2 8.7 9.7 9.3 49 49 21.4 23.1 4.33 4.34 3.61 3.51 22.3 23.8

*) bezogen auf die T-Aufnahme

62 Bericht des Instituts für Tierernährung

5.3 Untersuchungen zur Wasseraufnahme von Milch- 5.4 Untersuchungen zum Ersatz von Sojaextraktions- kühen - Investigations on water intake of dairy cows schrot durch Erbsen in der Bullenmast – Investigations Ulrich Meyer, Matthias Everinghoff (FH Osnabrück), Dieter on the replacement of soybean meal by peas in rations for Gädeken und Gerhard Flachowsky growing bulls Ulrich Meyer, Dieter Gädeken und Peter Lebzien Das Wasser hat im Körper vom Milchkühen eine Vielzahl von Funktionen. Es ist für alle chemischen Abläufe im Tier uner- In der vorliegenden Untersuchung wurde der Einfluss eines lässlich, tritt als Transport- und Lösungsmittel auf, unter- Austausches von Sojaextraktionsschrot durch Erbsen auf die stützt die Abfuhr überschüssiger Wärme und ist der Futteraufnahme und die Lebendmassezunahme von Mast- hauptsächliche Bestandteil der Milch. Einer angemessenen bullen ermittelt. Die Versorgung der Bullen mit Energie und Wasserversorgung kommt somit höchste Bedeutung zu. Das Protein erfolgte entsprechend den Bedarfsnormen der GfE. Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Ermittlung der Für den Versuch standen 30 männliche schwarzbunte Tiere Bedeutung verschiedener Einflussgrößen auf die Wasserauf- der Rasse „Deutsche Holstein“ zur Verfügung, die gleich- nahme sowie die Ableitung einer Gleichung zur Schätzung mäßig in die Gruppen „Soja“ und „Erbsen“ aufgeteilt wur- der Wasseraufnahme bei Milchkühen. den. Die Bullen wiesen zu Versuchsbeginn eine mittlere Der Untersuchung lagen zwei Fütterungsversuche über Lebendmasse von 193 kg auf und wurden mit ca. 550 kg einen Zeitraum von 135 bzw. 95 Tagen mit jeweils 60 Milch- geschlachtet. kühen der Rasse „Deutsche Holstein“ zu Grunde. Die Kühe Die Haltung der Tiere erfolgte gruppenweise mit individuel- hatten ständig die Möglichkeit zur Wasseraufnahme. Die ler Erfassung der Futteraufnahme. Die Futterration setzte Ration bestand neben Kraftfutter aus Grassilage sowie einer sich aus Maissilage, einer Kraftfuttermischung aus Weizen, Mischung aus Gras- bzw. Luzerne- und Maissilage. Die Trockenschnitzeln und Sojaöl sowie dem jeweiligen Protein- ermittelten Einflussgrößen und deren Variabilität sind in träger zusammen. Außerdem erhielten die Tiere ein vitami- Tabelle 16 dargestellt. nisiertes Mineralfutter. Während die Maissilage zur freien Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mit dem Pro- Aufnahme vorgelegt wurde, stieg die Kraftfutterzuteilung im gramm SAS, wobei das Stepwise-Verfahren zur Durch- Laufe des Versuches von 2,1 auf 3,2 kg/Tier und Tag. Die führung der multiplen Regressionsanalyse angewendet Aufnahme von Maissilage und Kraftfutter sowie die Lebend- wurde. Als Ergebnis der Auswertung wurde folgende Glei- massezunahme wurden täglich ermittelt. Die entsprechen- chung für die Schätzung der freien Wasseraufnahme (FWA) den Ergebnisse sind in Tabelle 17 dargestellt. von Milchkühen abgeleitet (r = 0,76): Zwischen beiden Gruppen gab es nur geringe Unterschiede in der Kraftfutter- und Grundfutteraufnahme. Auch die FWA=- 39,2 + 1,536 x mittlere Temperatur (°C) Lebendmassezunahme unterschied sich mit 1299 g/Tag bei + 1,536 x Milchleistung (kg/Tag) Sojaextraktionsschroteinsatz gegenüber 1264 g/Tag bei + 0,368 x Futteraufnahme (kg/Tag) Verwendung von Erbsen nur unwesentlich. Unter diesem + 0,149 x Trockensubstanz der Ration (%) Gesichtspunkt spricht somit nichts gegen einen Ersatz von + 0,065 x Lebendmasse (kg) Sojaschrot durch Erbsen. + 0,047 x Laktationstag Tabelle 17: Mittlere tägliche Futteraufnahme und Mastlei- stung der Bullen Tabelle 16: Variabilität der untersuchten Einflussgrößen „Soja“ „Erbsen“ Variable Mittel- Standard- Min Max wert abw. Kraftfutter kg T/Tag 2,58 2,52 Maissilage kg T/Tag 5,45 5,72 Temperatur (°C) 8,6 7,1 - 5,6 23,3 Lebendmassezunahme g/Tag 1299 1264 Rel. Luftfeuchtigkeit (%) 77,0 12,5 46,0 100,0 Milchmenge (kg/ Tag) 31,1 7,7 5,6 59,2 Futteraufnahme (kg T/ Tag) 20,5 3,9 1,81) 36,8 T gesamte Ration (%) 54,5 9,5 21,4 87,5 5.5. Ersatz von Sojaextraktionsschrot durch Lupinen- Lebendmasse (kg) 627,6 61,3 466,0 812,0 saat in der Ferkelaufzucht – Replacement of soybean 1) Grundfutteranteil (%) 47,4 10,2 0 95,1 meal by lupines in diets for piglets Laktationstag 133,0 71,5 8,0 302,0 Laktationsnummer 2,7 1,5 1,0 10,0 Andreas Berk und Christoph Richter (FH Osnabrück) FWA2) (kg/ Tag) 81,5 19,1 14,2 171,4 Ziel der Untersuchung war es, den Einfluss unterschiedlich 1) Störung der Futteraufnahme in Einzelfällen hoher Gehalte von Süßlupinen auf die Aufzuchtleistungen 2) Freie Wasseraufnahme von Ferkeln zu untersuchen. Im Gewichtsbereich von 7,5 bis ca. 22 kg wurde Sojaextraktionsschrot schrittweise durch Lupinensaat der blaublütigen (schmalblättrigen, L. angustifolius) Sorte „Sonet“, geerntet 2001 in Brandenburg, ersetzt (Tabelle 18). In 4 Fütterungsgruppen kamen insgesamt 140 Ferkel der Herkunft BHZP zum Einsatz (35 Tiere je Behandlung).

63 Bericht des Instituts für Tierernährung

Institut für Tierernährung Leiter: Gerhard Flachowsky

Die Mitarbeiter haben 141 Publikationen erarbeitet und ihre rungsphysiologie fanden auch in diesem Jahr wieder an der Ergebnisse in 124 Vorträgen, davon 10 im Ausland, vorge- FAL statt und wurden vom Institut organisatorisch vorberei- stellt. Am Institut für Tierernährung wurden im Jahr 2002 tet. 5 Dissertationen und 4 Diplomarbeiten erfolgreich abge- Im Berichtsjahr wurde der von Dr. Sven Dänicke ausgear- schlossen. Schwerpunkte der wissenschaftlichen Arbeiten beitete DFG-Forschungsantrag als bestes Projekt auf dem im Berichtsjahr waren u. a. Gebiet der Agrarwissenschaften im Jahr 2002 vom DFG-Prä- • Reduzierung der Ausscheidungen der Nutztiere durch die sidenten ausgezeichnet. Rationsgestaltung (z.B. Stickstoff, Kupfer, Zink) • Studien zum Einsatz einheimischer Leguminosen in der 1 Grundlagen einer bedarfs- und tiergerechten Wiederkäuer– (Luzerne, Erbsen) und Nichtwiederkäuer- Ernährung – Fundamentals of nutrition in accordance with ernährung (Lupinen, Rapsprodukte) requirements and welfare • Studien zum Einfluss einheimischer Fusarientoxine 1.1 Einfluss der Synchronisation der Protein- und (Deoxynivalenol, Zearalenon) auf Leistung und Gesund- Energiefreisetzung im Pansen auf die mikrobielle Pro- heit landwirtschaftlicher Nutztiere und Möglichkeiten zur teinsynthese bei Milchkühen - Effects of synchronisation Detoxifikation des Futters, Beginn von Versuchen mit Mut- of protein and energy availability in the rumen on microbial terkorn-Alkaloiden protein synthesis in dairy cows • Untersuchungen zur ernährungsphysiologischen und zur Teja Kaswari und Peter Lebzien Sicherheitsbewertung von Futtermitteln aus gentechnisch veränderten Pflanzen einschl. Studien zum Transfer von Berichte über den Einfluss der Synchronisation von verfüg- DNA-Bruchstücken und zum DNA-Abbau bei der techni- barem Protein und Energie im Pansen auf die Effizienz der schen Behandlung Nutzung von Nährstoffen durch Wiederkäuer sind wider- Neben dem effektiven Umgang mit verfügbaren Ressourcen, sprüchlich. In den meisten Studien zur Synchronisation sind Fragen der Tiergesundheit und der Minimierung der Aus- Rationsbestandteile gegeneinander ausgetauscht worden, scheidungen je Einheit erzeugtes Tierprodukt wurden Unter- wodurch Effekte der Futtermittel nicht von den eventuell suchungen zur Lebensmittelsicherheit weiter aktiviert. durch die Synchronisation bedingten Effekten zu trennen Außerdem wurden Untersuchungen mit unterschiedlich waren. Im vorliegenden Versuch sollte deshalb der Einfluss intensiv wachsenden Tieren fortgeführt. der Synchronisation auf die N-Nutzung für die mikrobielle Weitere Details können dem im Sommer verabschiedeten Proteinsynthese nicht durch den Austausch von Futtermit- Forschungsprogramm entnommen werden. teln, sondern durch eine Veränderung der Reihenfolge der Auch im Jahr 2002 setzte sich der Personalabbau fort. So Vorlage der Rationskomponenten erfolgen. Hierzu kamen hat Herr Dr. Dieter Gädeken aus Altersgründen das Institut acht laktierende, mit Pansen- und Duodenalkanülen verse- am 30.09. verlassen, Frau Dr. Karen Aulrich ließ sich auf hene Milchkühe in 2 Versuchen (exp.) zum Einsatz. persönlichen Wunsch an das Institut für ökologischen Land- Die Tiere erhielten eine Ration (T-Basis) aus 7 kg Maissila- bau der FAL versetzen. Diese Abgänge wurden durch befris- ge, 1,3 kg Grasheu, 4,2 kg Weizen und 2,5 kg Erbsen tete Zugänge (Titel 42709) durch Frau Dr. Liane Hüther und (exp.1) bzw. 10,3 kg Grassilage, 5,2 kg Mais und 1,5 kg Herrn Dr. Egbert Strobel sowie durch Drittmitteleinwerbung Sojaschrot (exp. 2). Das Raufutter wurde zu gleichen Teilen und Gastwissenschaftler teilweise kompensiert. zweimal täglich verabreicht. Die Konzentrate wurden in 4- So waren im Berichtsjahr 14 Gastwissenschaftler insgesamt stündigem Abstand nach folgendem Schema vorgelegt: (A) 114 Monate am Institut tätig. Die wissenschaftliche Arbeit Gleiche Anteile von Protein- und Energie-Quelle zu jeder ist die Basis für eine kompetente Beratung des BMVEL. Im Fütterungszeit; (B) Zur ersten und dritten Fütterungszeit Berichtsjahr wurden 62 schriftliche Stellungnahmen insbe- nur die Energie-Quelle (Weizen oder Mais), zur zweiten und sondere zu Fragen des BMVEL zu Einzelfuttermitteln und vierten Fütterungszeit nur die Protein-Quelle (Erbsen oder Futterzusatzstoffen durch die Mitarbeiter des Institutes erar- Sojaschrot); (C) Getrennte Fütterung von Energie- und Pro- beitet. Dazu kommen Stellungnahmen und Berichte für ver- tein-Quellen wie in “B”, aber in anderer Reihenfolge. Die schiedene Gremien, wie z. B. die DLG, den Ausschuss für Schätzung des Synchronismusindex erfolgte nach Sinclair et Bedarfsnormen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, al (1993), basierend auf der Freisetzung von Stickstoff und die DFG, Zuarbeit für die EU-Generaldirektion SANCO organischer Masse in Nylon-Beuteln. Cr2O3 diente als Fluss- (SCAN) und die OECD. Beispielsweise wurden 60 Gutachten marker und das mikrobielle Protein in der Duodenalflüssig- für die DFG und 38 Gutachten im Rahmen der Board Mem- keit wurde mittels NIRS geschätzt. bership in internationalen Zeitschriften sowie von Disserta- Tabelle 1 zeigt den Effekt von Unterschieden im Synchro- tionen und Diplomarbeiten angefertigt. nismusindex auf die Pansenparameter, die mikrobielle Pro- Vorlesungen und Seminare wurden 2002 von Mitarbeitern teinsynthese und die Protein- und Harnstoffgehalte in der des Institutes an den Universitäten in Göttingen, Halle und Milch. Obwohl die Veränderung der Reihenfolge der Vorlage Jena sowie in der Deutschen Müllerschule Braunschweig der Kraftfutterkomponenten zu teilweise deutlichen Unter- gehalten. Die Frühjahrs- und Herbstsitzungen des Aus- schieden bezüglich des Umfangs der mikrobiellen Protein- schusses für Bedarfsnormen der Gesellschaft für Ernäh- synthese führte, konnte kein Zusammenhang zum Synchro-

51 Bericht des Instituts für Tierernährung

Tabelle 18: Versuchsdesign Proteinqualität realisieren zu können, wurden als konventionelle Futtermittel die Proteinquellen Weizenkleber und Gruppe: 1 2 3 4 Kasein und zum Energieausgleich Weizenstärke und Zellulo- se verwendet. Eine Kontrollgruppe, deren Futtermischung Anteil Sojaextraktionsschrot (%) 15 10 5 0 Anteil Lupinen (%) 0 5 10 15 sich ausschließlich aus Futtermitteln der konventionellen Anzahl Boxen / Gruppe 5 5 5 5 Fütterung zusammensetzte, wurde mitgeführt. Anzahl Tiere / Box 7 7 7 7 Die Ergebnisse wiesen daraufhin, dass am Beginn des Wachstums die langsam wachsenden Broiler der Herkunft Die Leistungsdaten der Tiere für den gesamten Versuchs- Hubbard ISA 257 eine Konzentration von über 20 % Roh- zeitraum sind in der Tabelle 19 wiedergegeben. Im Mittel protein im Futter und eine Konzentration an umsetzbarer des gesamten Versuches wurde im Versuchszeitraum eine Energie (ME) von 12 MJ benötigten. Eine Reduzierung der Lebendmassezunahme von 409 ± 76 g/d erreicht. Zwischen Proteinkonzentration auf 18 % ab dem 35. Lebenstag bei 12 den Varianten bestanden keine signifikanten Unterschiede MJ ME im Futter führte zu einem weiterhin optimalen hinsichtlich Lebendmassezunahme und Energieaufwand. Wachstum. Daraus wurde geschlussfolgert, dass eine Auf- Aus den vorliegenden Ergebnissen kann geschlussfolgert teilung der Wachstumsperiode in zwei Abschnitte sinnvoll werden, dass der Austausch von Sojaextraktionsschrot im ist. Ferkelaufzuchtfutter durch Lupinensaat der Sorte „Sonet“ Wachstum und Futterverwertung der Broiler, die vom 1. – bis zu einem Anteil von 15 % an der gesamten Mischung 35. Lebenstag die Futtermischungen mit 21 % Rohprotein ohne Leistungseinbußen möglich ist. und 12 MJ ME pro kg und vom 36. – 56. Lebenstag eine Fut- termischung mit 18 % Rohprotein und 12 MJ ME pro kg Tabelle 19: Leistungsdaten der Tiere erhielten, und deren Futtermischungen sich zum überwie-

Gruppe: 1 2 genden Anteil aus Futtermitteln aus dem ökologischen Land- bau zusammensetzten, entsprachen der Leistung der Broi- LMZ g/d 419 ± 166 403 ± 171 ler, denen eine konventionelle Mastmischung gefüttert Futteraufnahme g/d 610 ± 36 609 ± 22 wurde. ME-Aufwand MJ/kg 20,9 ± 1,68 21,1 ± 0,76 Im geplanten folgenden Versuch über 84 Masttage wird, schlussfolgernd aus den Ergebnissen des ersten Versuches, Gruppe: 3 4 die Mastperiode in 1 bis 3 Fütterungsabschnitte eingeteilt. Die Proteinstaffelung wird sich diesen Phasen anpassen und LMZ g/d 393 ± 155 418 ± 160 Futteraufnahme g/d 596 ± 21 618 ± 23 die Energiekonzentration nicht gestaffelt. Die Futtermi- ME-Aufwand MJ/kg 21,2 ± 0,81 20,7 ± 1,00 schungen werden sich aus Futtermitteln aus dem ökologi- schen Landbau zusammensetzen.

5.6 Beurteilung der Nährstoffversorgung hochleisten- der Tiere – hier Mastbroiler – mit Öko-Futtermitteln: Erste Ergebnisse des Projektes 02OE023 - Assessment of nutrient supply of high performing farm animals – here broilers – with feddstuffs produced organically Ingid Halle und Sven Dänicke

Das Ziel der ersten Untersuchung im Jahre 2002 des For- schungsauftrages 02OE023 des BMVEL bestand darin, den Einfluss einer gestaffelten Protein- und Energieversorgung langsam wachsender Broiler auf Wachstumsmerkmale und Ganzkörperzusammensetzung zu prüfen. Für die Untersuchungen standen 469 männliche Broiler der Herkunft Hubbard ISA 257 zur Verfügung. Die Küken wurden am ersten Lebenstag eingestallt und der Versuch wurde über 56 Tage durchgeführt. Jeder Gruppe wurden 4 Abteile mit je 8 Tieren und 5 Abteile mit je 7 Tieren zugeteilt. Die Abteile waren mit gehäckseltem Stroh eingestreut und mit Nippeltränken und Futtergefäßen für eine ad libitum Auf- nahme ausgestattet. Die Lebendmasseentwicklung und die Futteraufnahme wurden wöchentlich erfasst. Am Ver- suchsende wurde an 9 Broilern jeder Gruppe eine Aus- schlachtung vorgenommen. Als Futtermittel aus dem ökologischen Landbau wurden Ger- ste, Mais, Rapskuchen, Rapssaat und Rapsöl verwendet. Um die angestrebte Protein- und Energiestaffelung bei gleicher

64 Bericht des Instituts für Tierzucht

1.2 Informationssysteme zum Management und zur 1.4 Multivariate Kovarianzkomponentenschätzung - Auswertung von molekulargenetischen Daten – MoLa- VCE5 - Multivariate covariance component estimation BIS - Information system for the management and analysis Milena Kovac1, Eildert Groeneveld, Alberto Garcia-Cortes2 of molekular genetic data Ralf Fischer, Eildert Groeneveld, Steffen Weigend Die Schätzung von Kovarianzkomponenten ist eine Voraus- setzung zur Zuchtwertschätzung. Mit dem “Random Regres- In molekulargenetischen Labors fallen große Mengen an sion Test Day Model” befindet sich eine neue Generation von Daten an, die sowohl für tierindividuelle als auch Populati- Modellen zur Zuchtwertschätzung in der Implementierung. onsanalysen verwendet werden. Basierend auf dem Einzel- VCE5 gestattet jetzt für diese Klasse von Modellen erstma- tiermodell von APIIS wurde ein Informationssystem ent- lig eine Schätzung der Kovarianzstruktur. Als Methoden wickelt und implementiert, das die Erfassung von bi-allelen kommen analytische Gradienten und Gibbs Sampling zum Informationen (wie z. B. Mikrosatelliten), von DNA-Sequen- Einsatz. Die letztere Klasse enthält auch eine “Iteration auf zen als auch von Allel-Pools gestattet. Ausgangsdaten wie Daten”, so dass die Koeffizientenmatrix der Mischmodellglei- die SCF-Dateien aus den Sequenzern als auch die zugehöri- chungen nicht mehr explizit im Speicher des Rechners auf- gen Bilddateien werden in einer relationalen Datenbank gebaut werden muss. Damit ist es möglich, wesentlich gespeichert. Proben werden Projekten zugeordnet und größere Gleichungssysteme zu lösen als bisher möglich war. beschrieben. Weiterhin wird die Verwaltung der Materialpro- Weiterhin ist als ein neues genetisches Modell die Klasse der ben sowie ihre physische Lokation unterstützt. Da die Spei- Dominanzmodelle hinzugekommen, die es somit erstmals in cherung bi-alleler Informationen in generischer Form vorge- einem flexiblen Verfahren möglich macht, die Kovarianz- nommen wird, können in gleichfalls genereller Form Biodi- struktur dieses nicht-additiven genetischen Effekts zu schät- versitätparameter wie genetischer Distanzen zwischen zen. beliebigen Populationen oder Rassen berechnet werden. Da VCE5 wurde anläßlich des 7. World Congress on Genetics beliebige Arten von Proben verwaltet werden können (Blut, Applied to Livestock Production in Montpellier/Frankreich somatische Zellen) sind kryogene Materialien, wie sie in freigegeben. Genbanken genutzt werden in das System integriert. Somit kann dieses System sowohl zur Verwaltung molekularer 1.5 Ein automatisches Nestsystem zur individuellen Daten, die in Labors anfallen als auch zum Management von Lege- und Abstammungskontrolle bei Legehennen in Genbanken verwendet werden. MoLaBIS ist unter GPL frei Gruppenhaltung - An automated nest box system for indi- verfügbar. vidual performance testing and parentage control in laying hens maintained in groups 1.3 Informationssystem zum Management von gene- Gunther Marx, Sabine Klein und Steffen Weigend tischen Ressourcenpopulationen - Information system for the management of animal genetic resource populations Eine individuelle Leistungserfassung und Abstammungskon- Lina Yordanova, Ralf Fischer, Eildert Groeneveld trolle sind essentielle Elemente in der Geflügelzucht, spielen aber auch bei der Erhaltung genetischer Ressourcen und Die effiziente Erhaltung von Populationen tiergenetischer wissenschaftlicher Arbeiten beim Geflügel eine unverzicht- Ressourcen erfordert die Erfassung von Einzeltierinformatio- bare Rolle. Um eine individuelle Datenerfassung zu ermögli- nen. Im Rahmen von APIIS (adaptable platform indepen- chen, wurden die Tiere bisher in Einzelkäfigen gehalten. In dent information system) wurde eine intergrierte Datenbank den durchgeführten Untersuchungen wurde die Funktions- für eine geschlossene Universitätsschweinepopulation ent- fähigkeit eines Legenestes für die Leistungs- und Abstam- wickelt, die als Muster auch für andere kleine Populationen mungskontrolle bei Legehennen in Gruppen- und Bodenhal- (z.B. gefährdete Rassen) angesehen werden kann. Zu er- tung experimentell geprüft. In Anlehnung an kommerziell fassende Daten schließen den Komplex Reproduktion als verfügbare Legenester wurde am Institut für Tierzucht, auch Eigenleistungsprüfung ein. Als Datenbank kommt Post- Mariensee ein Legenest (“Marienseer AutoNest”) entwickelt, greSQL zum Einsatz, eine relationale Datenbank, die weit- dessen wesentliche Besonderheiten eine spezielle Schwing- gehend dem SQL-92 Standard folgt und unter der GNU- tür als Eingang und ein EDV-gesteuertes automatisches public license (GPL) frei verfügbar ist. Basierend auf den Identifikations- und Aufzeichnungssystem sind. Diese tech- Einzeltierinformationen kann ein Populationsbericht erstellt nischen Ausstattungen erlauben es, die Hennen während werden, der wichtige Kenngrößen für das Management klei- des Legens von anderen Hennen sicher im Nest zu isolieren ner Populationen enthält wie z.B. Generationsintervalle, und zu identifizieren. Eine Eiersammelvorrichtung sichert Repräsentanz der Elterntiere in der Folgegeneration und die Erfassung der Reihenfolge der gelegten Eier, so dass die Inzucht. Aufgrund der Client/Server-Architektur kann der Eier der jeweiligen Henne zugeordnet werden können. In Datenbankserver auch entfernt über das Internet betrieben dem Experiment konnte gezeigt werden, dass 98 % der 102 werden. Die Software ist unter GPL verfügbar. befruchten Eier, die in das „Marienseer AutoNest“ gelegt wurden, korrekt der Henne zugeordnet worden waren (Abb. 1).

1 jetzt wieder University of Ljubljana, Slovenien 2 INIA Madrid, Spanien

66 Bericht des Instituts für Tierzucht

1.7 Bestimmung von Trimethylamin „Fischgeruch“ im Eidotter - Determination of trimethylamine in the egg yolk Kristina Reese, Rudolf Preisinger10, Steffen Weigend

Die Wirtschaftlichkeit der Eierproduktion hängt wesentlich von sensorischen Eigenschaften der Eier ab. Das Auftreten von Fischgeruch im Ei ist eine Qualitätsbeeinträchtigung, dessen genetische Ursachen bisher nur unvollständig erforscht sind. Es ist bekannt, dass es sich um einen genetisch bedingten Stoffwechselfehler handelt, der durch eine in ihrer Kapazität eingeschränkte Oxigenase hervorgerufen wird. Diese Oxigenase wandelt Trimethylamin (TMA), wel- Abb. 1: Marienseer Auto-Nest–Nestsystem zur individuellen ches den „fischigen“ Geruch verursacht, in Trimethylamino- Lege- und Abstammungskontrolle bei Legehennen in Grup- xid um. Trimethylaminoxid ist geruchlos und verlässt den penhaltung. Körper über die Exkrete. Züchter bemühen sich, Hennen, die von diesem genetischen Defekt betroffen sind, durch organoleptische Prüfungen zu identifizieren und aus der 1.6 Vergleich der Typisierungsergebnisse zwischen Zucht auszuschließen. Durch eine quantitative Messung des DNA-Mischproben und individuellen Analysen bei Trimethylamingehaltes im Eidotter kann die Sicherheit der Hühnern - Comparison of typing microsatellite markers in Selektion erhöht werden. Für die quantitative Trimethyla- DNA pools and individual samples in chickens minbestimmung im Eidotter wurde eine von Bystedt et al. Steffen Weigend, Asili Barre-Dirie, Jossi Hillel3, Martien A.M. (1959) entwickelte Methode als Grundlage verwendet Groenen4, R.P.M.A. Crooijmans4, Michele Tixier-Boichard5, (Brettschneider J., 2001, pers. Mitteilung), bei der TMA aus A. Korol6, V. Kirzner6, Paul J. Freidlin3, Alain Vignal5, Klaus dem Eidotter extrahiert und mit Pikrinsäurereagenz photo- Wimmers7, S. Ponsuksili7, P.A. Thomson8, Terry Burke8, metrisch dargestellt wird. Die Analysen erfolgten als Einzel- Asko Maki-Tanila9, K. Elo9 eianalysen. Für die Untersuchungen wurden Tiere aus einer F2-Kreuzung verwendet, die aus einer Verpaarung von Rho- DNA Mischproben können den Laboraufwand im Rahmen deländer-Hennen mit Weißen Leghorn-Hähnen hervorge- von Untersuchungen genetischer Unterschiede zwischen gangen sind. Alle Rhodeländer-Hennen wiesen Fischgeruch Rassen mit Hilfe molekularer Marker erheblich reduzieren. im Ei auf, während bei Tieren der Rasse Weißes Leghorn bis- Als Teil eines Europäischen Forschungsprojektes AVIANDIV her keine Merkmalsträger gefunden wurden. Die TMA-N- wurden 20 Hühnerrassen sowohl individuell als auch DNA- Gehalte in den Eidottern der Hennen weisen eine zweigipfe- Mischproben für 16 Mikrosatellitengenorte analysiert. In lige Verteilung auf. In dem Bereich zwischen 3,08 µg TMA- DNA Mischproben wurden die Allelfrequenzen von den Elek- N/g Ei und 10,4 µg TMA-N/g Ei konnten keine Messwerte trophoretogrammen als der relative Anteil der Einzelfläche beobachtet werden, so dass die Methodik eine Einteilung eines Alleles an der Gesamtfläche für den jeweiligen Marker basierend auf quantitativen Unterschieden in den TMA-N- errechnet. Insgesamt wurden 220 Allele bei allen 16 Mar- Gehalten im Eidotter ermöglicht. Die Methode verbessert die kern und 20 Rassen bei einer individuellen Analyse gefun- Sicherheit der Identifikation von Hennen mit Fischgeruch im den, während es bei DNA Mischproben 267 zählbare Banden Ei gegenüber der bisher angewandten subjektiven Bestim- waren. Genetische Distanzmaße als auch die Heterozygo- mung. tieschätzwerte waren zwischen beiden sehr ähnlich und hoch korreliert. Die Korrelationskoeffizienten variierten zwi- 1.8 Trainingsphysiologie beim Pferd – Training physiolo- schen 0.75 und 0.85. Die Ergebnisse zeigen, dass die Typi- gy of horses sierung von Mirkosatelliten in DNA-Mischproben geeignete Franz Ellendorff, Erhard Kallweit Informationen für Biodiversitätsstudien beim Haushuhn liefern. In öffentlicher Diskussion steht immer wieder die Frage, ob Pferde hinreichend und schonend auf solche Prüfungen vorbereitet sind, die im Rahmen der Leistungsprüfungsordnung hohe Anforderungen stellen. Im Rahmen eines langfristigen Forschungsvorhabens wurde im Berichtszeitraum das Pro- jekt Belastungsindikatoren und pferdeschonende Trainings- verfahren weiterentwickelt mit dem Ziel eines Erhaltes nachhaltiger Leistung. Hinsichtlich der Indikatoren erweisen

3 Hebrew University of Jerusalem, Israel sich Blutlaktat und Herzfrequenz als hilfreich und in der Pra- 4 Wageningen Agricultural University, Niederlande xis messbare Parameter. Training verbessert die Blutlaktat- 5 Institut National de la Recherche Agrarnomique, Frankreich werte unter Belastung und zeigt, dass Training zu einem 6 University of Haifa, Israel günstigeren physiologischen Management eines Sauerstoff- 7 Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn 8 University of Sheffield, U. K. 10 9 Agricultural Research Center Jokioinen, Finnland Lohmann Tierzucht GmbH, Cuxhaven

67 Bericht des Instituts für Tierzucht

ernergiedefizits durch das Pferd führt. In den vorliegenden 2.1 Physiologische Regulation von Adaptations-, Untersuchungen zeigte sich aber auch, dass ein Ausdauer- Reproduktions- und Wachstumsprozessen - Physiologi- training in der Gangart Trab zu günstigeren Laktatwerten als cal regulation of adaptation, reproduction and growth Galopp führt. Der Trab stellt für Gelenke und Sehnen eine Roland Grossmann, Aleksandr Jurkevich11, Almut Köhler, schonendere Gangart dar. Auch Herzfrequenzen weisen Rohit Seth12, Yinxue Xu13, Gunther Marx, Sabine Klein, Unterschiede zwischen trainierten und untrainierten Pferden Lazlo Pal14, Karoly Dublecz14, Ruqian Zhao13, Chen Jie, auf. Trainierte Pferde verbleiben bei Trabdauerbelastung auf Ponchai Sanyathitiseree15 niedrigerem Niveau im Vergleich zu nicht tranierten. Herz- frequenzgesteuertes Training führt bei gleicher Herzfre- Der tierische Organismus muss sich in vielfältiger Weise an quenz zu hohen Geschwindigkeiten. Auch Steigungen wur- unterschiedliche Umweltbedingungen anpassen. Dabei werden mit zunehmendem Training bei geringeren Anstiegen in den Reize aus der (Haltungs-)Umgebung aufgenommen, der Herzfrequenz bewältigt. Diese Arbeiten tragen zum zentralnervös verarbeitet und beantwortet. Die Reaktion des Schutz der Pferde vor Schäden und zum Erhalt nachhaltiger Organismus spiegelt sich in Veränderungen bei einzelnen Leistung bei und dienen einer objektiven Bewertung der oder mehreren Funktionskreisen wider. Bei der Reizverar- Belastung von Sportpferden (Abb. 2). beitung und Reizbeantwortung spielen Neuropeptide und endokrine wirksame Körpersubstanzen eine wichtige und oftmals entscheidende Rolle. Darüber hinaus ist z. B. bei der Regulation des Reproduktionsgeschehens und des Sexualverhaltens das Geschlecht des Tieres von ausschlag- gebender Bedeutung. Das von uns im Rahmen der Untersu- chungen zur zentralnervösen Regulation von Adaptations- vorgängen und der Reproduktion näher betrachtete Neuro- peptid Arginin-Vasotocin (AVT) unterliegt einem ausgepräg- ten Sexdimorphismus (Abb. 3) Während der vorgeburtli- chen Entwicklung werden die geschlechtsspezifischen Struk- Abb. 2: Die Forschungspferde genießen nach getaner turen unter dem Einfluß von Sexualsteroiden ausgeprägt. Tagesarbeit zum Thema pferdeschonende Trainingsverfah- Die Abhängigkeit von Geschlechtssteroiden konnten wir ren den freien Auslauf auf der Koppel. experimentell sowohl morphologisch als auch im Verhaltens- test und der Lautanalyse verifizieren (Abb. 4). Unsere 2 Funktionelle Genetik und Bioregulation - Functional Genomics and Bioregulation

In unserem Forschungsbereich werden Untersuchungen zu folgenden Forschungsfeldern schwerpunktmäßig bearbeitet:

- Erarbeitung systemphysiologischer Zusammenhänge der Körperfunktion landwirtschaftlicher Nutztiere - Erforschung molekularer und physiologischer, besonders endokriner Regulationssysteme - Verbesserung des Kenntnisstandes zur Leistungsphysiolo- gie in der Tierproduktion - Erforschung physiologischer Folgen von Maßnahmen in der Tierproduktion für die Biologie des tierischen Organis- mus.

Diese Arbeiten sollen einen Beitrag zur Verbesserung des Verständnisses physiologischer Zusammenhänge bei landwirtschaftlichen Nutztieren leisten und somit das Potential in Abb. 3: Nachweis neuropeptiderger Regelsysteme der der Tierproduktion im Rahmen physiologischer Grenzen bes- Adaptation und des Verhaltens im Gehirn des Hahnes mit ser ausschöpfen. Hilfe der Laser-Scanning-Mikroskopie.

11 Laboratory of Neurohumoral Regulation, Institute of Ecology, Vilnius, Litauen 12 Banaras Hindu University, Dept. of Zoology, Varanasi, Indien 13 Nanjing Agricultural University, Lab. of Animal Physiology and Bioche- mistry, Nanjing, VR China 14 Georgikon Faculty of University of Veszprem, Dept. of Animal Physio- logy and Animal Nutrition, Keszthely, Ungarn 15 Kasetsart University, Faculty of Veterinary Medizine, Dept. of Physio- logy, Bangkok, Thailand

68 Bericht des Instituts für Tierzucht

Abb. 4: Veränderungen wichtiger Parameter der Vokalisation bei Hähnen und Hennen nach Behandlung mit Geschlechts- steroiden während der Embryonalphase.

Untersuchungen können darüber hinaus auch als Beweis für von Dauer. Daneben stimuliert Ghrelin auch die Sekretion die Beteiligung des im limbischen System gelegenen Kern- von Wachstumshormon (GH) aus der Hirnanhangdrüse, der gebietes des Bed nucleus der Stria terminals (BnST) an der Hypophyse. Regulation des männlichen Sexualverhaltens gewertet wer- Somit wird GH nicht nur zentralnervös durch die Neuropept- den. Auch die Annahme einer direkten oder indirekten ide GHRH und SRIF gesteuert, sondern peripher auch durch Beteiligung des AVT an diesen Regelmechanismen wird Ghrelin, das sich als der endogene Ligand des seit längerem damit weiter unterstützt. bekannten GHRH-Rezeptors erwies. Erste in vitro Untersuchungen mit 1-28 hGhrelin und den 2.2 Regulation von Hungergefühl und Wachstumshor- 1–5 sowie 1–18 Ghrelin Fragmenten (Analoga) zeigen beim mon-Sekretion beim Schwein durch Ghrelin, ein neu Schwein eine dosisabhängige Stimulation von GH mit einem entdecktes Peptidhormon – Control of appetite and GH Maximum vermutlich bei 100 nM sowie eine zum GHRH secretion in the pig by ghrelin, a recently discovered pepti- additive Wirkung. Die Stimulierbarkeit der GH Sekretion ist de hormone bereits am Tag 80 der Fötalentwicklung gegeben und durch Folkmar Elsaesser, Nahid Parvizi, Patrick Aldag, Behic das inhibitorische Neuropeptid SRIF aufhebbar. Im Gegen- Serpek16, Rafael Torronteras17 satz zu Angaben in der Literatur erwies sich das kurzkettige 1–5 Ghrelin Fragment beim Schwein als biologisch sehr Ghrelin, ein erst seit 1999 bekanntes Peptidhormon, das vor wirksam, während das 1–18 Fragment deutlich weniger allem in der Magenschleimhaut gebildet wird, scheint neben wirksam ist. Orexin, ein weiteres Peptid, dem Appetit regu- verschiedenen anderen körpereigenen Substanzen/Hormo- lierende Funktionen zugeschrieben werden und für das in nen wie Leptin, NPY oder Orexin in der Bioregulation des der Hypophyse Rezeptoren existieren sollen, hatte keinen Körpergewichts eine zentrale Rolle zu spielen. Durch Anpas- Einfluss auf die GH-Sekretion. In ersten in vivo Untersu- sung des Energieumsatzes sowie kurzfristige Stimulation chungen wurden durch den 1-18 Ghrelin Agonisten weder des Appetits bezweckt Ghrelin offenbar das Körpergewicht die GH Sekretion noch die Futteraufnahme stimuliert, mög- konstant zu halten. Während einer Diät bzw. beim Fasten licherweise waren die Dosen zu niedrig. Die Untersuchungen steigen die Ghrelin Werte im Blut an und damit der Appetit. werden fortgeführt mit dem Ziel das komplexe Zusammen- Der Körper ist also bestrebt, die verlorenen Pfunde wieder spiel in der Bioregulation von Futteraufnahme und Wachs- auszugleichen, somit ist der Gewichtsverlust meistens nicht tumshormonsekretion besser zu verstehen und damit das Verständnis für die biologischen Grundlagen einer gesunden 16 Veterinärfakultät, Universität Konya, Türkei Aufzucht zu vertiefen. Zu diesem Zweck werden die in vivo 17 Naturwissenschaftliche Fakultät, Universität Huel-va, Spanien Untersuchungen fortgesetzt, an der Entwicklung eines Mess-

69 Bericht des Instituts für Tierzucht

verfahrens für Ghrelin im Blut (EIA) weitergearbeitet und die lokale Kontrolle der GH Sekretion durch in der Hypophy- se gebildetes Ghrelin (parakrine Mechanismen) bearbeitet.

2.3 Transportstress stimuliert die Lymphozyten – Transport stress modulates adrenocorticotropin secretion from peripheral bovine lymphocytes Nahid Parvizi, Deep Dixit18, Michael Marahrens19, Folkmar Elsaesser, Dinjiang Li20

Stress induzierte Steigerung der Konzentration von Neben- nierenhormonen (Glucocorticoide) im Blut ist die Hauptursa- che von Suppression des Immunsystems bei Tieren, die einer (Langzeit-) Belastung ausgesetzt sind. Jedoch deuten die neuesten Befunde darauf hin, dass Adrenocorticotropin (ACTH, ein hypophysäres Hormon, das die Sektretion von Glucocorticoiden fördert) das Immunsystem unabhängig von der Glucocorticoiden reguliert. Wir haben den direkten Einfluss vom Transportstress auf die lymphozytäre ACTH- Sekretion untersucht. Tragende Färsen (3.-4. Trächtigkeits- monat) wurden in drei Gruppen über eine lange Zeit (29 Stunden; inklusive 1 Stunde Pause gemäß der Tier-Trans- portrichtlinie der EU; LKW 1 und 2) oder eine kurze Zeit (30 min; LKW 3) in für Tiertransporte zugelassenen Lastwagen transportiert. Nach dem 29 Stunden Transport folgte eine 24 stündige Ruhepause. Die Tiere im LKW 1 waren zur Pause abgeladen und in einem Stall unterbracht. Die Tiere im LKW 2 blieben für die Ruheperiode im LKW. Beide Gruppen hatten Zugang zum Wasser und Futter ad libitum. Die Trans- porte fanden im vollbesetzten LKW mit je 33 Färsen statt. Die Tiere waren auf Kompartments von je fünf bis sieben Tieren verteilt. Somit hatte jedes Tier 1,51 bis 1,54 m2 Lie- gefläche zur Verfügung. Der Transport erfolgte auf einer Abb. 5a und 5b: Lymphozytäre ACTH-Sekretion bei tragen- Autobahn mit mittlerem Verkehrsaufkommen. Die Ge- den Färsen. A) vor und unmittelbar nach einer 29-stündigen schwindigkeit betrug während des Transports 60 – 80 km/h. Transportperiode im LKW sowie nach 24 Stunden Pause im Die Luft hatte eine Temperatur von 14-16 °C. Zur Untersu- Stall oder im LKW. B) Vor und unmittelbar nach einer chung der lymphozytären ACTH-Sekretionsaktivität wurde 30-minütigen Transportperiode. Weder die kurze Transport- von jeweils 6 (LKW 1 und 2) oder 7 Tiere (LKW 3) unmittel- zeit noch PHA-M verursacht eine Stimulation der ACTH- bar vor und nach dem Transport (LKW 1,2 und 3) sowie Sekretion. nach der 24 stündigen Ruhepause (Stall und LKW 2) Blut- proben (100 ml) entnommen. Die Lymphozyten wurden 106 Lymphozyten vor dem Transport auf 8.24 ± 1.4 pg getrennt und mit oder ohne Zugabe von Phytohämaglutinin, ml/2x106 Lymphozyten unmittelbar nach dem Transport. ein pflanzliches Lectin (verursacht unter bestimmten Bedin- Bemerkenswerterweise fielen die Werte nach einer 24stün- gungen eine Stimulation der Lymphozyten) inkubiert. Zur digen Pause in einem Stall auf die Höhe der Basalwerte Bestimmung der ACTH-Sekretion wurde ein „Immunoradio- zurück. Die lymphozytäre ACTH-Ausschüttung blieb jedoch metric-assay” verwendet. Zur Kontrolle des allgemeinen bei den Tieren, die die Ruhepause im LKW verbracht hatten physiologischen Zustandes waren die Tiere 48 h vor dem auf dem hohen Niveau unmittelbar nach dem Transport. Die Transport mit einer „Pillbox” zur Messung der Körpertempe- telemetrisch ermittelte Herzfrequenz und Rectaltemperatu- ratur und „Frequency – modulated Polar acupex plus“ zur ren waren während und unmittelbar nach dem Transport Messung des Herzfrequenz versehen. signifikant höher als vor dem Transport. Die Werte normali- Der Kurzzeit-Transport (30 min) hatte keinen Einfluss auf die sierten sich jedoch kurz nach Beginn der Pause sowohl im lymphozytäre ACTH-Sekretion (Abb. 5b), wogegen der Stall als auch im LKW. Transport über 29 Stunden eine signifikante Steigerung der Die Studie zeigt erstmalig, dass die ACTH-Sekretion der pri- basalen ACTH-Ausschüttung der Lymphozyten (Abb. 5a) pheren Lymphozyten als Indikator für Stress herangezogen verursachte. Die Werte stiegen von 4.72 ± 0.48 pg ml/2 x werden kann. Die laufenden Experimente befassen sich mit der Standardisierung der Methode für den Einsatz in der Praxis. 18 John Hopkins University, USA 19 Bundesinstitut für Risikoabschätzung, Berlin 20 Hunan University, China

70 Bericht des Instituts für Tierzucht

2.4 Untersuchungen zum primären und sekundären gemessenen Eigenschaften der Belastungslaute, in einer Geschlechterverhältnis bei Hühnern - Investigations of Diskriminanzanalyse zwischen Tieren mit und ohne Habitua- the primary and secondary sex ratio in chickens tion unterschieden werden konnte. Die beste Vorhersage Sabine Klein, Roland Grossmann der Reaktion erfolgte dabei an Hand der Eigenschaften des 9. Lautes mit 98,46% korrekter Einordnung. Die mittlere Diagnostische Verfahren zum molekularen Nachweis des standardisierte Distanz zwischen den Lauten war bei den genetischen Geschlechts von frühen Hühnerembryonen an Tieren mit erfolgreicher Habituation mit 12,4 (±0,27) klei- Einzelzellproben ermöglichen die bisher unzugängliche ner als bei den Tieren ohne Habituation mit 15,85 (±0,30). Beschreibung des primären Geschlechterverhältnisses zum Bei den Küken mit ausgeprägter Habituation konnte nach Zeitpunkt der Eiablage. In der aktuellen Literatur wird bei der 2. Wiederholung des akustischen Signals eine Erhöhung verschiedenen Vogelarten von zum Teil deutlichen Verschie- der Lautenergie gegenüber den Lauten nach der 1. Wieder- bungen im Anteil männlicher bzw. weiblicher geschlüpfter holung beobachtet werden. Die Küken ohne Habituation Küken berichtet und dies in Verbindung mit verschiedenen zeigten diese Erhöhung nicht. äußeren Stimulatoren gebracht. Der Beginn des Reprodukti- Die akustische Reaktion der Küken deutet auf eine effizien- onszyklus ist häufig mit einem erhöhten Anteil von männli- tere Steuerung der Lautäußerung bei den Tieren hin, die chen Nachkommen verbunden. Ziel der Untersuchung ist die sich besser an eine Umweltänderung anpassen können. Die Erfassung des Geschlechterverhältnisses bei Legehühnern Ursachen und die Auswirkungen der Unterschiede in der im Verlauf der Reproduktionssaison und die Umsetzung die- Habituationsreaktion von Küken sind noch unbekannt. Eine ser Geschlechterverteilung in das sekundäre Geschlechter- weitere Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen verhältnis beim Schlupf der Küken. Es wurden bei den kann neue Möglichkeiten zur Erhöhung der Anpassungs- ersten 5 Eiern von 40 bzw. 100 getesteten Hennen ein deut- fähigkeit von Hühnern liefern, da moderne Haltungssysteme licher Überschuss von genetisch männlichen Embryonen mit Großgruppen in einer reich strukturierten Umwelt festgestellt, die auch eine höhere Embryonalsterblichkeit erhöhte Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit stellen. aufwiesen. Der Anteil geschlüpfter Hähne überwog in den ersten 5 Eiern nur in der ersten Gruppe. Bereits ab dem 11. 3 Biotechnologie - Biotechnology Ei war dieser Überschuss der Hähne auch im Anteil abge- storbener Embryonen ausgeglichen (Abb. 6). Die Biotechnologie eröffnet zahlreiche vielversprechende Anwendungsperspektiven für eine kostengünstige, qua- litätssichernde und –verbessernde und diversifizierte, d.h. nachhaltige landwirtschaftliche Tierproduktion. Im Vorder- grund der eigenen Forschungsarbeiten stehen experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung neuer Verwendungs- und Nutzungsformen für landwirtschaftliche Nutztiere, insbesondere im biomedizinischen Bereich; Analysen molekularer Regelmechanismen in der frühen Embryonalentwick- lung; Aspekte der Reprogrammierung somatischer Zellen und Redifferenzierung embryonaler Zellen sowie die Weiter- entwicklung der Spermientrennung im Hinblick auf eine praktische Anwendung zur gezielten Erzeugung geschlechts- bestimmter Nachkommen. Die Untersuchungen zur Regula- tion in der frühen Embryonalentwickung fokussieren auf epigenetische Mechanismen, nachdem bisherige intensive Abb. 6: Anteil männlicher Küken bei 40 Legehühnern zu eigene Untersuchungen in den letzten Jahren gravierende Beginn der Reproduktion. Veränderungen in den Genexpressionsmustern bei Rinder- embryonen durch unterschiedliche Umwelteinflüsse aufge- deckt hatten und Hinweise auf Beziehungen zum Auftreten 2.5 Adaptation und Lautäußerungen bei Hühnerküken des „Large-Offspring-Syndromes“ (LOS) erarbeitet werden – Adapatation and vocalisation in chicken konnten. Ein methodischer Schwerpunkt sind Untersuchun- Gunther Marx gen zur Verbesserung der Verfahren zur Generierung transgener Nutztiere, wobei insbesondere der somatische Kern- Eine Form der Anpassungsreaktion von Küken ist die Habi- transfer und ein neuer Ansatz zur homologen Rekombinati- tuation an eine wiederkehrende Umweltänderung – in unse- on in primären somatischen Spenderzellen im Vordergrund ren Versuchen ein kurzes akustisches Signal. Bei Hühner- der experimentellen Aktivitäten stehen. Zur Erreichung ihrer küken konnten große individuelle Unterschiede in der Aus- Ziele hat die Arbeitsgruppe einen multidiziplinären Ansatz prägung der Habituationsreaktion beobachtet werden. Eine mit Integration neuester Erkenntnisse aus dem embryologi- vergleichende Untersuchung der Lautäußerungen von 30 schen, reproduktions- und zellbiologischen sowie molekular- Tieren mit Habituation und 36 Tieren ohne deutliche Habi- genetischen Methodenspektrum entwickelt, wobei viele Pro- tuationsreaktion ergab Unterschiede in den Belastungslau- jekte in enger Kooperation mit national und international ten der Küken im Open-field, so dass, basierend auf den führenden Arbeitsgruppen bearbeitet und durch Drittmittel

71 Bericht des Instituts für Tierzucht

gefördert werden. Im Berichtszeitraum sind u.a. folgende 3.1 Ultraschallgeleitete Follikelpunktion und Embryo- Einzelprojekte durchgeführt worden: nenproduktion in vitro bei präpuberalen Rindern – Ultrasound-guided follicular aspiration and embryo produc- • Gewinnungseffizienz und Entwicklungskapazität boviner tion in vitro in prepubertal cattle Oozyten von präpuberalen Rindern, Armando Oropeza, Klaus-Gerd Hadeler, Simona Ponebsek, • Genexpression bei Embryonen aus Oozyten präpuberaler Lothar Schindler, Hans-Hermann Döpke, Karin Korsawe, Tiere und deren Beziehung zum Entwicklungspotential, Andrea Lucas-Hahn, Christine Wrenzycki, Heiner Niemann • Expression Apoptose-assoziierter Gene in bovinen Embryonen in Anhängigkeit von In-vitro-Reifung und In- Durch Anwendung der ultraschallgeleiteten Follikelpunktion vitro-Produktionssystemen, (OPU), die inzwischen bei adulten Tieren in die züchterische • Auswirkungen des somatischen Kerntransfers auf das Praxis überführt werden konnte, könnte bei präpuberalen Expressionsmuster entwicklungsrelevanter Gene in rekon- Rindern das Generationsintervall verringert und der jährli- stituierten Rinderembryonen, che genetische Fortschritt deutlich erhöht werden. Alle bis- • Reprogrammierungsvorgänge in bovinen und porcinen herigen Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass Kardiomyozyten nach Übertragung in entkernte Oozyten Embryonen aus präpuberalen Rindern eine deutlich verrin- vom Rind, gerte Entwicklungspotenz besitzen als solche aus adulten • Epigenetische Modulation der Genexpression bei Embryo- Tieren. Aus verschiedenen Untersuchungen ist bekannt, nen durch Methylierung (Bisulfit-Sequenzierung, u. a.), dass Wachstumshormon (GH) und Insulin-like Growth Fac- • Nukleologenese und Zellzyklus in präimplantatorischen tor I (IGF-I) eine wesentliche Rolle in der Entwicklung bovi- Schweineembryonen aus In-vitro-Produktion und/oder ner Oozyten und Embryonen spielen. In eigenen Untersu- Kerntransfer, chungen sollte durch subkutane Injektion von rekombinan- • Charakterisierung der Telomerenlänge in geklonten tem bovinen Somatotropin (rbST) oder durch intraovarielle Embryonen, Spenderzellen und Nachkommen, Injektion von IGF-I in Kombination mit einer intramus- • Untersuchungen zur Verbesserung von In-vitro-Reifung kulären Injektion von FSH untersucht werden, in wieweit die porciner Oozyten und Fusionsbedingungen im somati- Entwicklungskompetenz der Oozyten, die durch transvagi- schen Kerntransfer beim Schwein, nale ultraschallgeleitete Follikelpunktion gewonnen werden, • Charakterisierung fetaler und adulter primärer porciner erhöht werden kann. Zum Vergleich wurden Untersuchun- Zellen im Hinblick auf eine Eignung für gezielte genetische gen an adulten Tieren vorgenommen. Bei den Kälbern, die Modifikationen und somatischen Kerntransfer beim mit rbST bzw. IGF-I behandelt wurden, konnten im Mittel 7 Schwein, bzw. 9 Cumulus-Oozyten-Komplexe (COKs) pro Punktion • In-vitro-Fertilisation und Entwicklungskompetenz in vitro gewonnen werden; bei den adulten Tieren durchschnittlich produzierter Embryonen nach Verwendung geschlechts- 7,4. Die nichtbehandelten präpuberalen Tiere lieferten nur 4 getrennter Spermienpopulationen bei Rind und Schwein, COKs. Der Anteil entwicklungstauglicher Oozyten war bei • Effekte minimierter Spermienzahlen in der Besamung auf adulten Tieren höher als bei allen Gruppen der präpuberalen Trächtigkeitsergebnisse und Wurfgröße beim Schwein, Tiere. Ebenso waren Teilungsrate und Entwicklung zur Bla- • Beziehungen zwischen Spermienzahl und Trächtigkeitser- stozyste bei adulten Tieren gegenüber präpuberalen Rindern gebnissen beim Rind, erhöht (54 % gegenüber 36-47 %). Erste Untersuchungen • Spermatrennung bei weiteren Spezies (Pferd, Ziege, Zoo- zur Analyse des Expressionsmusters der Gene für den Glu- tiere), kosetransporter-1 (Glut-1), den Monokarboxylase-Transpor- • Studien zum Expressionsmuster bei transgenen Schwei- ter, den Upstream-Bindingfactor (UBF) und Eukaryotic nen mit konstitutiven und regulierbaren komplement- Initiation Factor 1A (eIF-1A) mit Hilfe des in der Arbeits- regulatorischen Genkonstrukten im Rahmen von Untersu- gruppe entwickelten, hoch sensitiven RT-PCR-Assays chungen zur Xenotransplantation, (Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction) haben • Generierung eines neuen Milchdrüsen-spezifischen Gen- ergeben, dass teilweise deutliche Unterschiede zwischen konstrukts mit hFVIII als Strukturgen zur Erstellung Embryonen aus präpuberalen und adulten Oozyten beste- transgener Schafe und Mäuse mit milchdrüsenspezifischer hen. Damit konnte offenbar erstmals eine molekularbiologi- Expression von hFVIII, sche Grundlage für die unterschiedliche Entwicklungskom- • Prüfung und Validierung eines Hochdurchsatzverfahrens petenz zwischen präpuberalen und adulten Oozyten identifi- für molekulargenetische Typisierungen am Beispiel von ziert werden. In neu begonnenen Untersuchungen soll stu- bakteriellen Modellorganismen mit Zieleinsatz bei gefähr- diert werden, inwiefern durch eine Kokultivierung von prä- deten Nutztierrassen, puberalen Oozyten mit adulten Granulosa- oder Kumulus- • Prüfung und Optimierung von In-situ-Verfahren zur Kryo- zellen eine Entwicklungssteigerung erreicht werden kann. konservierung von Eizellen und Embryonen bei Nutztie- ren.

Im folgenden wird eine Auswahl von erarbeiteten Resultaten aus einzelnen Projektbereichen gegeben.

72 Bericht des Instituts für Tierzucht

3.2 Untersuchungen zur Expression entwicklungsrele- fügbaren semi-quantitativen RT-PCR-Assays untersucht, vanter Gene in präimplantatorischen Rinderembryo- wobei folgende Gene mit essentieller Beteiligung an den nen in Relation zu Entwickungsgeschwindigkeit und genannten Prozessen analysiert wurden: Na/Ka-ATPase α1- erster Differenzierung – Studies into expression of developmentally important genes in preimplantation bovine embryos related to developmental timing and early diffe- rentiation Christine Wrenzycki, Doris Herrmann, Karin Korsawe, Hei- ner Niemann

Bildung und Expandierung der Blastozyste sind abhängig von der Differenzierung in die beiden Zelltypen, Innere Zell- masse (ICM) und Trophektoderm (TE), und die Aufnahme der nutritiven Funktionen des TE, das die ICM umschließt. Gleichzeitig mit Kompaktierung und Blastozystenbildung wird zudem Glukose das bevorzugte Energiesubstrat des frühen Embryos. Diese markanten Einschnitte in der frühen Embryonalentwicklung erfordern ein fein abgestimmtes Genexpressionsmuster, sowohl in Bezug auf die zeitliche Abfolge als auch auf die Lokalisierung der Expression. Wir haben in einer Studie die relative Häufigkeit einiger Gen- transkripte in den beiden Zelllinien in vitro produzierter expandierter Blastozysten in Relation zur Entwicklungsge- Abb. 7a: Differentialfärbung zur Darstellung der beiden schwindigkeit untersucht. Dazu wurden expandierte Blasto- Kompartimente einer Blastozyste, die blau gefärbten Zellen zysten entweder vom Tag 7 oder 8 sowie isolierte ICMs aus stellen die ICM dar, die rosa gefärbten die Trophektoderm- solchen Blastozysten mit Hilfe des in der Arbeitsgruppe ver- zellen.

Abb. 7b: mRNA-Expressionsmuster in den beiden Kompartimenten der Rinderblas- tozyste. Plakophilin und Interferon werden nur im Trophektoderm exprimiert, die anderen untersuchten Gentranskripte sowohl in der ICM als auch im Trophektoderm (a:b, A:B, * p ≤ 0,05).

73 Bericht des Instituts für Tierzucht

Untereinheit (Na/K), E-cadherin (E-cad), Zona occludens Protein 1 (ZO-1), Desmocollin-II (DcII), Plakophilin (Plako), Interferon-τ (IF-τ) und die Glukosetransporter-1, -3 und 4 (Glut-1, -3, -4). Die Gesamtzellzahl und auch die Zellen in der ICM sowie das Verhältnis von ICM zur Gesamtzellzahl waren in Blastozysten von Tag 7 und Tag 8 identisch. Signi- fikante Unterschiede wurden in der relativen Häufigkeit in Na/K, E-cad, DcII, Plako und ZO-1 Transkripten zwischen Trophektodermzellen expandierter Blastozysten von Tag 7 oder 8 gefunden. Die relative Häufigkeit von DcII, Glut-1 und Glut-4 Transkripten war in der ICM im Vergleich zum TE Abb. 8: Bovine Kardiomyozyten nach Isolierung aus dem bei Tag 7 Blastozysten signifikant reduziert. Ein ähnlicher Herzmuskelverband, durch steigende Konzentrationen von Befund wurde für die relativen Häufigkeiten von Na/K, DcII, CaCl2 im Medium kann die längliche Form (A) der Zellen Glut-1 und Glut-4 Transkripten bei Tag 8 Blastozysten ermit- abgerundet (B) werden. Damit können die Zellen im Kern- telt. Keine Unterschiede wurden hingegen gefunden, was die transfer eingesetzt werden. Genexpression in der ICM von Blastozysten von Tag 7 oder Tag 8 betraf. Die Transkripte für Plako und IF-t wurden in sin-Light-Chain-2a-Gen (MLC2a). In ersten Untersuchungen isolierten ICMs nicht nachgewiesen, was zeigte, dass die wurde ein Protokoll zur Isolierung von Kardiomyozyten, die Expression dieser mRNAs auf das TE beschränkt ist (Abb. geeignet für den Kerntransfer sind, entwickelt. Dazu werden 7a und 7b). Ein ähnliches Expressionsmuster innerhalb von fetale Herzen aus 4-6 Monate alten Rinderfeten vom ICM und TE wurde für NA/K, E-cad, ZO-1 und Glut-3 mRNAs Schlachthof gewonnen und sofort mir eiskalter Kustodiol- gefunden. DcII, Glut-1 und Glut-4 waren im TE deutlich Lösung perfundiert. Nach anschließender Perfusion mit Kol- höher exprimiert als in der ICM. Mit den Ergebnissen dieser lagenase in Krebs-Henseleit-Puffer-Lösung können die ein- Studie konnten erstmals Gene identifiziert werden, die nur zelnen kontraktilen Zellen isoliert werden. Durch Inkubation in der ICM oder ausschließlich im TE der Blastozyste expri- in steigenden Kalzium-Konzentrationen im Medium können miert werden. Die Expression dieser Gene wurde durch das die länglichen Zellen abgerundet und damit im bovinen zeitliche Auftreten der Blastozystenexpansion beeinflusst. Kerntransfer eingesetzt werden (Abb. 8). Da heterologe Die Befunde aus dieser Studie zeigen die kritische Bedeu- Kerntransfers im Rahmen dieser Untersuchungen vorgese- tung eines regulären räumlichen Genexpressionmusters in hen sind, wurden spezies-spezifische RT-PCR-Assays eta- präimplantativen Embryonen und werden erhebliche Bedeu- bliert, um die einzelnen porcinen oder bovinen Transkripte in tung für die Ableitung undifferenzierter permanenter den verschiedenen embryonalen Entwicklungsstadien nach- Stammzelllinien aus der ICM haben. weisen zu können. Es stellte sich heraus, das Kardiomyo- zyten nur sehr schwierig im Kerntransfer einzusetzen sind. 3.3 Reprogrammierung somatischer Zellen: Das Inzwischen ist es durch Modifikationen im Fusionsprotokoll Modell Kardiomyozyten im Kerntransfer – Reprogram- gelungen, zuverlässig Kerntransferkomplexe zu erstellen ming of somatic cells: The model of cardiomyocytes in und befriedigende Teilungsraten zu erhalten. Auch erste somatic nuclear transfer Morulae und Blastozysten konnten nach In-vitro-Kultur er- Michael Schwarzer, Andrea Lucas-Hahn, Erika Lemme, reicht werden. Auch eine Lokalisation der Kardiomyozyten- Joseph W. Carnwath, Wilfried A. Kues, Christine Wrenzycki, spezifischen mRNAs und Proteine soll in rekonstruierten Heiner Niemann, Ulrich Martin21, Hans Schöler22 Embryonen verschiedener Entwicklungsstadien durchge- führt werden. Die Technologie dazu wird etabliert. Mit der Geburt von „Dolly“, dem ersten geklonten Säugetier, Um die Redifferenzierung der aus Kardiomyozyten entstan- ist das Dogma in der Biologie gefallen, das besagt, dass eine denen geklonten Embryonalzellen nachzuweisen, sind Arbei- terminal differenzierte Zelle nicht wieder in einen totipoten- ten zur gerichteten Differenzierung boviner embryonaler ten Zustand zurückprogrammiert werden kann. Die der Stammzellkulturen eingeleitet worden. Aus in vitro produ- Rückprogrammierung zugrundeliegenden molekularen und zierten bovinen Blastozysten konnten stammzellähnliche zellulären Mechanismen sind bis heute weitestgehend unbe- Zellen abgeleitet und bereits teilweise charakterisiert wer- kannt. Wir haben Kardiomyozyten als Model gewählt, um die den. Diese Zellen zeigen die typische Morphologie embryo- Reprogrammierungsvorgänge im somatischen Kerntransfer naler Stammzellen und sind auch durch die Expression ent- zu studieren. Kardiomyozyten stellen für solche Untersu- sprechender Oberflächenmarker charakterisiert. Die Unter- chungen ein besonders geeignetes Model dar, da sie nicht suchungen werden im Rahmen des Schwerpunktprogramms mehr proliferieren können und durch ein einzigartiges Gen- der DFG „Embryonale und adulte Stammzellen – Repro- expressionsmuster charakterisiert sind. Gene, die nur in grammierung“ (SPP 1129) gefördert. adulten ausgereiften Kardiomyozyten exprimiert werden, sind u. a. das β-Myosin-Heavy-Chain (β-MHC) oder das Myo-

21 Leibniz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (LEBAO), Medizinische Hochschule Hannover, Hannover 22 Center for Animal Transgenesis and Germ Cell Research, University of Pennsylvania, Philadelphia, USA

74 Bericht des Instituts für Tierzucht

3.4 Epigenetische Modulation der embryonalen Gen- (SOF-BSA) und 57 kg (SOF-Serum) im Vergleich zu 41-44 expression beim Rind und mögliche Beziehungen zum kg KGW nach Transfer von Embryonen aus dem Schafeilei- Auftreten des Large-Offspring-Syndromes – Epigenetic ter oder aus superovulierten oder besamten Rindern. Diese modulation of embryonic gene expression in cattle and its Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass persistierende significance for the incidence of the large offspring syndro- frühe Abweichungen von embryonalen Expressionsmustern me ursächlich am Auftreten von LOS beteiligt sind. Aktuell wird Christine Wrenzycki, Andrea Lucas-Hahn, Giovanna Lazza- von uns die Hypothese verfolgt, dass die Aberrationen in der ri23, Cesari Galli23, Theo Kruip24, Claudia Gebert, Erika embryonalen Genexpression durch Änderungen vom norma- Lemme, Doris Herrmann, Joseph W. Carnwath, Wilfried A. len Methylierungsmuster hervorgerufen werden, und haben Kues, Jörn Walter25, Heiner Niemann deshalb die Bisulfit-Sequenzierungstechnologie für Eizellen und Embryonen vom Rind aufgebaut. Methylierungsrelevan- Das sog. „Large-Offspring-Syndrome“ (LOS) wird bei einem te Befunde konnten für das Intron 4 des bovinen IGF-II beträchtlichen Anteil von Nachkommen nach Übertragung in Gens aus Oozyten- und Rinderspermien-DNA erhoben wer- vitro produzierter oder geklonter Embryonen beobachtet. den. Um weiteren Aufschluss über die Allel-abhängige LOS ist durch eine Vielzahl pathologischer Veränderungen Expression einzelner Gene zu erhalten, wurden androgene- charakterisiert, wobei insbesondere eine verlängerte Träch- tische Embryonen erstellt und zur Analyse eingefroren. tigkeitsdauer und teilweise stark erhöhte Geburtsgewichte Damit sollen wahrscheinlich dem Imprinting unterliegende vorherrschen. Resultate zahlreicher eigener Untersuchun- Gene beim Rind, die durch eine monoallele Expression gen legen nahe, dass durch frühzeitige und persistente gekennzeichnet sind, mit Hilfe der semi-quantitativen RT- Aberrationen vom normalen embryonalen Genexpressions- PCR identifiziert werden. Zukünftige Experimente werden muster wesentliche Grundlagen für das spätere Auftreten auch den Einsatz spezifischer Inhibitoren der Methylgruppen von LOS gelegt werden. In einer Studie haben wir deshalb und der Histonacetylierung embryonaler DNA beinhalten. Blastozysten auf verschiedene zelluläre Parameter, wie die Anzahl der Zellen am Tag 7, Größe an Tag 12, und moleku- 3.5 Expression regulierbarer komplementregulatori- lare Parameter, d.h. die relative Häufigkeit entwickungsrele- scher Genkonstrukte in transgenen Schweinen – vanter Gentranskripte, wie Glukosetransporter-1, -2, -3 und Expression of regulatable complement-regulatory gene con- -4 (Glut-1, -2, -3, -4), Heat Shock Protein 70.1 (Hsp 70.1), structs in transgenic pigs Cu/Zn Superoxid Dismutase (Cu/Zn-SOD), Histon 4.1 Heiner Niemann, Wilfried A. Kues, Doris Herrmann, Erika (H4.1), Basic Fibroblastic Growth Factor (bFGF), Insulin-like Lemme, Hans-Jörg Hauser26, Dagmar Wirth26, Kurt Wonig- Growth Factor I Receptor (IGF-Ir) sowie IGF-II Receptor eit27, Reinhard Schwinzer27 (IGF-IIr) untersucht. Die Blastozysten wurden durch In- vitro-Reifung und –Fertilisation, gefolgt von einer In-vitro- Derzeit ist noch kein Promotersystem bekannt, das eine vor- Kultur in Synthetischem Oviduct Fluid Medium (sOFM), sup- hersagbare und regulierbare transgene Expression in plementiert entweder mit bovinem Serumalbumin (BSA) Großtieren erlaubt. Zur Expression der komplementregula- oder humanem Serum generiert. Ferner wurden in vitro fer- torischen Proteine hCD55 und hCD59 haben wir ein autore- tilisierte Embryonen durch In-vivo-Kultur im Schafeileiter gulierbares Expressionssystem verwendet, das auf dem bis zur Blastozyste produziert. Als Kontrollen wurden Blas- über Tetrazyklin-regulierbaren tTA- (einem bakteriellen tozysten aus den Uterushörnern superovulierter Spendertie- Transaktivator) abhängigen Promoter basiert. Dieses re ausgespült. Die Befunde bei frühen Embryonen wurden in System zeigt in der Zellkultur in Abwesenheit von Tetrazy- Relation zu einer repräsentativen Anzahl an Kälbern gesetzt, klin eine hohe Expression der komplementregulatorischen die aus jedem Produktionssystem sowie durch künstliche Proteine hCD55 und hCD59, während die Anwesenheit von Besamung erhalten wurden. Die In-vitro-Kultur boviner Tetrazyklin zur Abschaltung der Expression führt. Diese Kon- Embryonen in Gegenwart von Serum oder BSA führte zu strukte wurden über Mikroinjektion in porcine Zygoten ein- einer signifikant erhöhten Anzahl der Zellen in Tag 7 Blasto- gebracht, transgene Foundertiere erhalten und transgene zysten, einer starken Vergrößerung der Blastozysten am Tag Linien generiert. Bisher konnten 5 Tet-hCD55 und 3 trans- 12 sowie zu einer stark erhöhten relativen Häufigkeit der gene Tet-hCD59 Linien etabliert werden. Die detaillierte Prü- Transkripte für Hsp 70.1, Cu/Zn-SOD, Glut-3, Glut-4, bFGF fung auf Expression ergab bei 2 der 5 Tet-hCD55 und 2 von und IGF-Ir, wenn mit Embryonen aus der in vivo Kontroll- 3 Tet-hCD59 transgenen Linien eine starke Expression der gruppe (Superovulation, Schafeileiter) verglichen wurde. jeweiligen Komplementregulatoren im Skelettmuskel der Die Geburtsgewichte der Kälber aus In-vitro-Produktion transgenen Schweine, wobei aber die Expression auf einzel- waren signifikant höher als solche von Kälbern aus Embryo- ne Muskelfasern begrenzt war (Abb. 9). In den anderen nen, die im Schafeileiter, nach Superovulation oder künstli- untersuchten Organsystemen wie Gehirn, Lymphknoten, cher Besamung gewonnen worden waren. Die Geburtsge- Herz, Leber, Lunge, Niere, Pankreas und Milz wurde keine wichte von Kälbern aus In-vitro-Produktion lagen bei 53 kg Expression ermittelt. Lediglich in einer Tet-hCD59 transgenen Linie konnte die Expression des Komplementregulators

23 Laboratorio di Tecnologie della Reproduzione, Cremona, Italien 24 Dept. of Reproduction, Institute for Animal Science & Health, Lely- 26 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, Braunschweig stad, Niederlande 27 Klinik für Abdominal- und Transplantationschirurgie, Medizinische 25 FR Genetik, Universität des Saarlandes, Saarbrücken Hochschule Hannover, Hannover

75 Bericht des Instituts für Tierzucht

Abb. 9: Immunzytochemischer Nachweis der hCD55 Expression aus dem Tetrazyklin regulierbaren Konstrukt Abb. 10: Erstes Kalb in Mariensee nach intrauteriner Tet-hCD55. Die Expression des Komplementregulators ist Besamung mit gesextem Sperma. auf einzelne Muskelfasern beschränkt. konservierung im Detail untersucht. Außerdem werden auch in anderen Organen (Niere, Milz, Lunge, Gehirn) nach- Nachkommen auf Erbfehler geprüft. Als zweiter Schwer- gewiesen werden. Nach oraler Applikation von Doxazyklin punkt wird die Sortiertechnik weiterentwickelt, um sie auch wurde nach 7 Wochen eine Anschaltung der Expression der für die Schweinezucht verfügbar zu machen. Insbesondere beiden Komplementregulatoren festgestellt. Die erneute für die Endproduktstufe in der Schweinezucht wäre eine Ver- Induktion nach Absetzung der Doxazyklin-Fütterung ist z. schiebung des Geschlechtsverhältnisses ökonomisch sinn- Zt. Gegenstand von Untersuchungen. Die vorliegenden voll und könnte einen Verzicht auf die Ferkelkastration Daten zeigen erstmals die Expression des Tet-regulativen erlauben. Hierzu reicht eine Optimierung der Spermasortier- Systems in transgenen Großtieren. Die Regulation von technik alleine nicht aus, sondern es müssen gleichzeitig Transgenen in Großtieren könnte in verschiedenen biomedi- Verfahren entwickelt werden, die eine Reduzierung der für zinischen Anwendungsperspektiven große Bedeutung besit- die Besamung erforderlichen Spermienmenge erlauben, zen. ohne die Fruchtbarkeit einzuschränken. Bislang war für die Erzeugung von Ferkeln die In-vitro-Erstellung von Embryo- 3.6 Geburt erster Nachkommen aus Besamung mit nen durch IVF oder ICSI mit gesextem Sperma erforderlich; gesextem Sperma – Birth of first bovine and porcine die Embryonen wurden auf synchronisierte Empfängertiere offspring after insemination with sexed semen übertragen. Da der Embryotransfer hierbei aber chirurgisch Detelf Rath, Birgit Sieg, Craig Flemming28, Primoc Klinc, erfolgen muss, ist diese Vorgehensweise für eine kommerzi- Salvatore Ruiz29, Rudolf Großfeld elle Verwendung uninteressant. In diesem Jahr ist es in Mariensee weltweit erstmals gelun- In den vergangenen Jahren ist die Bestimmung des Nach- gen, Ferkel durch Besamung mit gesextem Sperma zu kommensgeschlechtes durch Besamung mit gesextem Sper- erzeugen (Abb. 11). Dazu wurde das Ejakulat eines Ebers ma zu einem Schwerpunkt biotechnischer Forschung gewor- für X-chromosomale Spermien im Flowzytometer sortiert den. Das Verfahren wird bereits teilweise kommerziell für und anschließend direkt für die Besamung verwendet. Als Rindersperma angeboten. Eigene Untersuchungen weisen aber darauf hin, dass die Befruchtungsergebnisse mit gesextem, tiefgefrorenem Sperma bei Färsen deutlich höher liegen als bei Kühen. Erste Kälber wurden geboren (Abb. 10). Ein größerer Feldversuch geht diesem Phänomen derzeit nach. Für das Schwein ist die Technik noch nicht praxis- reif, da die Spermienmenge bei üblicher Besamung 1,5x102 -fach höher liegt als beim Rind. Hauptziele der Forschung in Mariensee sind u.a. Risikobewertungen der Technik im Hin- blick auf Spermaqualität und Normalität der Nachkommen. Hierzu werden Spermien bezüglich Motilität, morphologi- scher Normalität, funktioneller Kriterien der Spermienmem- branen und Befruchtungskompetenz in den verschiedenen Stufen des Sortierprozesses und der anschließenden Kryo-

28 Dept. of Chemistry, University of Durham, U.K. Abb. 11: Erste Ferkel nach Besamung mit gesextem (X- 29 Universität Murcia, Spanien Chromosom) Schweinesperma.

76 Bericht des Instituts für Tierzucht

Abb. 12: Elektronenmikroskopische Abbildung von einem porcinen 4-Zellstadium, dichte fibrilläre (DFC) Regionen zeigen rRNA-Transkriptionsaktivität im Nukleolus an.

Besamungsinstrumentarium diente ein Besamungskatheter, erkennbare ultrastrukturelle Veränderungen am Nucleolus der bis in die Gebärmutterhornspitze vorgeführt werden untersucht und Schlüsselproteine nachgewiesen. Hierzu kann. Die Besamungsdosis enthielt 50 Millionen gesexte wurden Schweineembryonen in einem in Mariensee etablier- Spermien in einem Volumen von 5ml. Die Ferkel wurden ten Verfahren in vitro erstellt und in verschiedenen Entwick- zeitgerecht geboren und waren alle weiblichen Geschlechts. lungsstadien fixiert (Zygote, Zweizell-, frühes und spätes 4- Auch wenn die Spermienzahl deutlich gegenüber der übli- Zell- und 8-16 Zellstadium) (Abb. 12). Aus jeder Entwick- cherweise in der Schweinebesamung verwendeten Dosie- lungsphase wurden Embryonen entweder für die Transmis- rung reduziert werden konnte, lag sie immer aber noch ca. sions-Elektronenmikroskopie vorbereitet, für eine autora- 20 Mal höher als beim Rind. diographische Untersuchung mit 3H-Uridin markiert bzw. immunhistochemisch zur Darstellung der Proteine des 3.7 Nukleolusentwicklung und Transkriptionsaktivität Nukleolus im konfokalen Mikroskop gefärbt. Vom Zygoten- in vitro produzierter Schweineembryonen – Nucleolus stadium bis zum 16-Zellstadium zeigten sich im TEM elek- development and transcriptional activity in in vitro produced tronendichte, fibrilläre Kügelchen (Nuclear precursor bodies- porcine embryos NPBs). Ab dem 4-Zellstadium waren bei 50% der Embryo- Jozef Laurincik30, Bolette Bjoerregaard31, Heiner Niemann, nen Fibrillarin und Nucleolin auf den NPBs nachweisbar. Bis Detlef Rath, Christine Wrenzycki, Karl Schellander32, Char- zum 16-Zellstadium war das Kernplasma der Embryonen les Rosenkranz33, Poul Maddox-Hyttel34 markierbar, bei 25 % der Embryonen zeigten sich auch Mar- kierungen im Nukleolus selbst. Autoradiographisch waren im In vivo erfolgt die Aktivierung des embryonalen Genoms 16-Zellstadium verschiedene Strukturen des Nukleolus zu beim Schwein während des dritten Zellzyklus. Dies beinhal- unterscheiden, wobei inaktive NPBs, Nukleoli mit dichten tet u. a. die Bildung fibrillo-granulärer Strukturen im Nuk- fibrillären Anteilen (DFC) und fibrillären Zentren (FC) sowie leolus, die in Verbindung mit der Aktivierung der ribosoma- granulären Komponenten (GC) auf der Oberfläche der NPBs len RNA stehen. Entsprechend können am Ende des dritten zu erkennen waren. RNA Polymerase I lag in nucleoplasma- und zu Beginn des vierten Zellzyklus immunzytochemisch tischen Foci vor. In keinem Entwicklungsstadium der in vitro Schlüsselproteine nachgewiesen werden, die in die rRNA erzeugten Schweineembryonen waren Topoisomerase I, Transkription des Nukleolus eingebunden sind. Hierzu Nucleoplasmin und UBF nachweisbar. Im Vergleich zu in vivo zählen der Upstream Binding Factor (UBF), RNA Polymerase Embryonen war der Beginn der Aktivierung des embryona- I, Topoisomerase I, Fibrillarin, Nucleolin und Nucleophosa- len Genoms um 1 bis 2 Zellzyklen verzögert; einige Schlüs- min. Da die Entwicklungspotenz in vitro erstellter porciner selproteine des Nukleolus wurden nicht aktiviert bzw. ihr Embryonen gegenüber der von in vivo erzeugten Embryo- Gehalt lag unter der Nachweisgrenze. Fehlende oder verzö- nen deutlich herabgesetzt ist, und sie zudem keine einheit- gerte Ausbildung von Nukleolusstrukturen können wahr- lichen Zellzykluslänge aufweisen, wurden die chronologi- scheinlich als Ursache für die verminderte Entwicklungs- schen Aktivierungsmuster der Transkription sowie parallel kompetenz in vitro erzeugter Embryonen angesehen werden. Der Nachweis der rRNA Genaktivierung und der 30 Institute for Animal Production, Nitra, Slowakei Nukleolusbildung könnten als Indikatoren der Entwicklungs- 31 Institute for Anatomy, Royal Agricultural and Veterinary University, Kopenhagen, Dänemark kompetenz von Embryonen und damit zur Beurteilung der 32 Institut für Tierzuchtwissenschaft, Universität Bonn Embryonenqualität dienen. 33 Institut für Histologie und Embryologie, Veterinärmedizinische Uni- (Gemeinschaftsprojekt des Institutes für Tierzucht, Marien- versität Wien, Österreich see, FAL mit Department of Anatomy and Physiology, Royal 34 Department of Anatomy and Physiology, The Royal Veterinary and Agricultural University (KVL), Frederiksberg, Dänemark Veterinary and Agricultural University, Frederiksberg, Däne-

77 Bericht des Instituts für Tierzucht

mark, Constantin the Philosopher University, Nitra, Slovakei, hFVIII Gerinnungsaktivität war kaum detektierbar in den Institut für Tierzuchtwissenschaften der Universität Bonn ersten 3 Wochen der Laktation; zeigte aber einen starken und Institut für Histologie und Embryologie, Veterinärmedi- Anstieg in den Wochen danach. Die Aktivität von rekom- zinische Universität Wien, Österreich) binanten hFVIII in der Kaninchenmilch betrug ca. 5-8 % (Gefördert aus Mitteln der DFG (Ni 256/19-1/19-2)) dessen, was im Plasma gesunder Menschen gefunden wird. Diese Daten zeigen, dass der mWAP-Promoter offensichtlich 3.8 Expression von aktivem humanen Blutgerinnungs- die Expression besser auf die Milchdrüse begrenzt als das faktor VIII Protein in der Milchdrüse transgener der vorher vielfach verwendete ovine b-Laktoglobulin-Pro- Kaninchen – Expression of active human blood clotting fac- moter in transgenen Schafen vermochte. Weitere Modifika- tor VIII protein in the mammary gland of transgenic rabbits tionen im Genkonstrukt werden erforderlich sein, um die Laszlo Hiripi35, Frank Makovics35, Roman Halter36, Maria Expressionseffizienz zu erhöhen. Ein solches neues Genkon- Baranyi35, Dieter Paul36, Joseph W. Carnwath, Zsusanna strukt beinhaltet sowohl den bovinen a-Casein-Promoter, Bösze35, Heiner Niemann der die Expression eines modifizierten hFVIII-Gens treibt, in dem die B-Domaine deletiert wurde. Dieses Konstrukt wird Die Hämophilie A ist eine X-chromosomal bedingte, erbliche an Mäusen und Schafen geprüft. Die Ergebnisse dieser Stu- Blutgerinnungsstörung, die etwa einen von 10.000 Männern die zeigen erstmals, dass biologisch aktiver rekombinanter betrifft. Sie wird hervorgerufen durch Mutationen im Gen für humaner Faktor VIII in der Milchdrüse transgener Kaninchen den Blutgerinnungsfaktor VIII (hFVIII). Rekombinantes produziert werden kann. hFVIII kann inzwischen in kommerziellen Zellkultursyste- men hergestellt werden; jedoch kann die Produktion bei 3.9 Biotechnologische Verfahren zur Anlage von weitem nicht den weltweiten Bedarf decken, zudem zeigt Genomreserven bei Nutztieren – Biotechnological proce- das Produkt erhebliche Variabilität in den posttranslationa- dures for maintenance of genetic ressources in livestock len Modifikationen. Transgene Nutztiere können in ihrer Christine Ehling, Klaus-Gerd Hadeler, Erika Lemme, Andrea Milch umfangreiche posttranslationale Modifikationen vor- Lucas-Hahn, Karin Korsawe, Hans-Hermann Döpke, Heiner nehmen und große Mengen an aktiven pharmazeutischen Niemann Proteinen produzieren. In Fortführung der Untersuchungen zur effizienten Expression von hFVIII in der Milchdrüse Trotz vielfacher Bemühungen sind bisher immer noch die transgener Großtiere, wurden mit einem modifizierten Überlebensraten in vitro produzierter Embryonen im Ver- milchdrüsenspezifischen hFVIII-Genkonstrukt transgene gleich zu in vivo gewonnenen Rinderembryonen deutlich Kaninchen produziert und in ihrer Expression charakteri- niedriger. In unseren Untersuchungen haben wir eine modi- siert. Das Kaninchen kann eine interessante Alternative zu fizierte Vitrifikationsmethode eingesetzt, um die Auswirkun- den großen milchgebenden landwirtschaftlichen Nutztieren gen auf die Überlebensraten in vitro produzierter Embryo- sein, da es eine hohe Wurfgröße und kurze Generationsin- nen zu studieren. In vitro produzierte Blastozysten vom Tag tervalle aufweist. Zudem sind Kaninchen relativ leicht zu 7 oder 8 wurden in Vitrifikationslösung A (7,5 % Ethy- melken und die Milch enthält 2,5 mal mehr Protein als die lenglykol [EG] + 7,5 % Dimethylsulfoxid [DMSO] in PBS mit vom Schaf, bzw 5 mal so viel Protein wie die von der Ziege. Newborn Calf Serum) für 3 Minuten äquilibriert und danach Ausgehend von einer Expression von 1 g pro Liter ausge- in Lösung B (16,5 % EG + 16,5 % DMSO + 0,5 M Sucrose reiftem Protein haben Schätzungen ergeben, dass etwa 54 in PBS + Serum) für höchstens 25 Sekunden eingesetzt. Um transgene Kaninchen benötigt würden, um den gesamten dieses schnelle Umsetzen zu bewerkstelligen, wurden soge- US-Markt mit rekombinantem hFVIII zu versorgen. nannte Four-Well-Dishes verwendet, die Embryonen in die Wir haben das milchdrüsenspezifische Konstrukt mWAP- Open pulled straws (OPS) aufgesogen und dann direkt in hFVIII-Mt-1 (murine Whey acidic Protein-hFVIII-Metallothio- flüssigen Stickstoff eingetaucht. Dieses OPS-Verfahren nein-1), das über das Mt-1 heterologe Introns beherbergt, wurde mit den Cryoloops (0,5–0,7 mm starken Gefrierröhr- in die Vorkerne von Kaninchenzygoten injiziert und 3 trans- chen) verglichen. Nach dem Auftauen direkt an der Luft, gene Nachkommen erhalten. Von einem Foundertier konn- wurden die Gefrierschutzmittel in 2 Stufen ausverdünnt; ten Nachkommen gewonnen werden (Keimbahntransmissi- zunächst in einer 0,25 M Sucrose-Lösung, gefolgt von einer on), wobei nur eine Kopie integriert war und eine homzygo- 0,15 M Sucrose-Lösung für 5 Minuten. Anschließend wurden te Linie von diesem Tier etabliert werden konnte. Mit Hilfe die Embryonen in Kulturmedium überführt. Es bestanden von RT-PCR konnte nachgewiesen werden, dass hFVIII in keine wesentlichen Unterschiede zwischen beiden techni- der Milchdrüse transkribiert wurde; der Western-Blot ergab, schen Modifikationen, wobei nach Cryoloop 82 % der Blas- dass auch die Proteinbildung in der Milchdrüse erfolgte. Eine tozysten (41 von 50) reexpandierten bzw. 21 von 50 (42 %) ektopische Expression war bis auf eine sehr schwache der Blastozysten schlüpften. Nach OPS betrug diese Anzahl Expression in der Leber nicht nachzuweisen. Die hFVIII 77,2 % bzw 36,8 %. Unterschiede bestanden hinsichtlich Gerinnungsaktivität variierte zwischen den Milchproben ver- des Expandierungsgrades, da expandierte Blastozysten mit schiedener Tiere und während des Verlaufes der Laktation. diesem Verfahren deutlich besser überlebten als nicht expandierte Blastozysten. Bemerkenswert war auch ein 35 Institute of Animal Biology, Agricultural Biotechnology Center, Gödöl- hoher Anteil an Embryonen, der vollständig aus der Zona lo, Ungarn pellucida schlüpfte (50 – 70 %), was auf eine gute Entwick- 36 Fraunhofer Institut für Toxikologie und Aerosolforschung, Abt. Trans- gene Technologien, Hannover lungsfähigkeit hindeutet. Diese in vitro Daten sollen in Kürze

78 Bericht des Instituts für Tierzucht

durch Transfers tiefgefrorener/aufgetauter Embryonen auf Da die Adhärenz von Bakterien den initialen Schritt bei den Empfängertiere durch entsprechende in vivo-Ergebnisse meisten Infektionsprozessen darstellt, wurde in diesem Pro- komplettiert werden. jekt zunächst der Einfluss des Antibiotikums Ff auf die Adhärenzfähigkeit des Staphylococcus (S.) aureus-Stam- 4 Prozess- und Produktqualität, Umwelt – Process and mes Newman an Epithelzellen untersucht. Zur detaillierte- product quality, environment ren Untersuchung der molekularen Mechanismen der mögli- chen Ff-bedingten Modulation von Virulenzeigenschaften Der Forschungsbereich Prozess- und Produktqualität, von S. aureus wurden zwei Mutanten, die über Mutationen Umwelt beschäftigt sich mit dem Zusammenwirken unter- in dem für die Expression von Virulenzeigenschaften wichti- schiedlicher Produktionsfaktoren und deren Auswirkungen gen regulatorischen Bereichen (agr- bzw. sar-Locus) verfü- auf Produktqualität und Umwelt. Ziele der Forschungsarbei- gen, in die Untersuchungen einbezogen. Die Ergebnisse der ten sind einerseits die Erzeugung von hygienisch unbedenk- Adhärenzassays zeigten eine statistisch signifikante (p ≤ lichen und qualitativ hochwertigen Lebensmitteln tierischer 0.05, Students t-Test, zweiseitig, unabhängige Variablen) Herkunft, andererseits die Beurteilung von Produktionspro- Ff-abhängige Zunahme der Adhärenz an Epithelzellen im zessen unter Aspekten von Tiergesundheit, Produktqualität, Falle des Originalstammes und der agr-Mutante (Abb. 13A, Verbraucherwünschen, Tierschutz, Ökologie und Wettbe- 14 A/B). Da in weiteren Untersuchungen unter dem Ein- werbsfähigkeit. Die Arbeitsschwerpunkte konzentrieren sich fluss von Ff keine signifikante Veränderung in der Ober- gegenwärtig auf nicht-invasive Verfahren am lebenden Tier flächenhyrophobizität zu erkennen war, wurde eine mögliche zur Analyse von Körperzusammensetzung und Qualitäts- Veränderung der Expression spezifischer Adhäsine, den merkmalen während des Wachstums und bei der Fleischer- Fibronektin-Bindungsproteinen, anhand eines Fibronektin- zeugung, sowie die Entwicklung und Etablierung neuer Bindungsassys untersucht. Hierbei ergab sich eine Ff- Methoden und Verfahren zur Qualitätsbewertung und zur bedingte Zunahme der Adhärenz an Fibronektin-beschichte- Überprüfung der gesundheitlichen und hygienischen Unbe- te Mikrotiterplatten im Falle des S.aureus Newman Original- denklichkeit sowie der Umweltverträglichkeit von Produk- stammes (Abb. 13B). Aus diesen Ergebnissen lässt sich tionsprozessen. In diesem Zusammenhang werden in vermuten, dass Fibronektin-bindende Proteine im Gegen- wesentlichem Umfang auch Fragen (a) der Resistenzbildung satz zu unspezifischen hydrophoben Wechselwirkungen eine bei veterinärmedizinisch, zoonotisch und lebensmittel- wichtige Rolle in der Ff-abhängigen Modulation der Adhärenz hygienisch relevanten Bakterien durch Antibiotikaeinsatz, an Epithelzellen spielen. Diese Vermutungen werden im (b) der Bestandshygiene sowie (c) der passiven und aktiven Rahmen von Proteinexpressionsanalysen (Western Blot) Immunisierung als Voraussetzung einer Aufzucht gesunder sowie RNA-Expressionsanalysen (Northern Blot) weiter Jungtiere bearbeitet. untersucht. Zusätzlich soll anhand dieser Untersuchungen geprüft werden, ob die beobachtete Ff-abhängige Modulati- 4.1 Florfenicol-abhängige Modulation von Virulenzei- on der Virulenzeigenschaften durch Wechselwirkungen mit genschaften bei Staphylokokken – Florfenicol dependent modulation of staphylococcal virulence properties Maren Blickwede, Peter Valentin-Weigand37 und Stefan Schwarz

Antibiotisch wirksame Substanzen können auf unterschiedliche Weise Bakterien in ihrem Wachstum hemmen oder gar abtöten. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass subinhibitorische Konzentrationen von antimikrobiellen Wirkstoffen, deren Angriffspunkt die bakterielle Proteinbio- synthese darstellt, bei Staphylokokken morphologische Ver- A änderungen bewirken. Diese Veränderungen zeigen sich meist als Verdickung der Zellwände verbunden mit einer erhöhten Oberflächenhydrophobizität, wodurch sich eine verstärkte Adhärenz an Epithelzellen und eine verringerte Degradation durch Phagozyten erklären lässt. Diese Verän- derungen wurden unter dem Einfluss von Tetracyclin, Chlor- amphenicol sowie Clindamycin beobachtet. Inwiefern ähnli- che Veränderungen als Folge des Kontaktes von Staphylo- kokken mit Florfenicol (Ff), einem zur Bekämpfung von Atemwegsinfektionen bei Rindern und Schweinen zugelassenen fluorinierten Chloramphenicolderivat, auftreten, ist B nicht bekannt. Abb. 13A/B: Einfluß von Florfenicol auf die Adhärenz von S.

37 Institute für Mikrobiologie und Tierseuchen der Tierärztlichen Hoch- aureus Newman und seinen Mutanten an Epithelzellen (A) schule Hannover und an Fibronektin-beschichtete Mikrotiterplatten (B).

79 Bericht des Instituts für Tierzucht

der Antibiotika, 2) durch eine Ausschleusung der Wirkstoffe aus der Bakterienzelle, 3) durch eine enzymatische Inakti- vierung der Wirkstoffe oder 4) durch resistenzvermittelnde Mutationen in bestimmten ribosomalen Proteinen. Der unter Staphylokokken am weitesten verbreitete Resistenzmecha- nismus ist die Modifizierung der Angriffstelle der Antibiotika durch Methylierung. Hierbei übertragen Methylasen ein oder zwei Methylgruppen an bestimmte Positionen der ribosomalen RNA, so dass Makrolide, Lincosamide oder Streptogra- min B-Antibiotika nicht mehr an ihre Zielstruktur binden können. Fünf verschiedene Methylasegene (erm-Gene) waren bislang bei Staphylokokken bekannt, ein sechstes, erm(33), wurde im Rahmen dieser Untersuchungen bei Sta- phylococcus sciuri identifiziert. Bei Staphylococcus sciuri, einem Bewohner der physiologischen Hautflora von Nagern, Insektenfressern und anderen Säugetieren wurden kürzlich das erste Resistenzplasmid identifiziert, welches Chloramphenicol- und Florfenicolresi- stenz bei Staphylokokken vermittelt. Durch weitere Trans- formationsversuche und PCR-Analysen konnte gezeigt werden, dass auf diesem Plasmid ein weiteres Resistenzgen lokalisiert ist, welches Resistenz gegenüber Makroliden, Lin- cosamiden und Streptogramin B-Antibiotika vermittelt. Die Sequenzanalyse zeigte, dass es sich hierbei um ein neuarti- ges, 732 bp umfassendes Gen handelt, welches die Bezeich- nung erm(33) erhielt. Dieses Gen wies in den 5‘-terminalen 284 bp deutliche Sequenzhomologien zu bekannten erm(C)- Genen auf und zeigte in den 3‘-terminalen 403 bp deutliche Sequenzhomologien zu dem erm(A)-Gen von Tn554 auf (Abb. 15). Der dazwischen liegende 45 bp große Bereich Abb. 14A und 14B: Mikroskopische Darstellung der ver- zeigte sich zu beiden Genen, erm(C) und erm(A), zu >80% stärkten Adhärenz von S. aureus Newman an Epithelzellen identisch. Durch diese Sequenzvergleiche und die Ermitt- unter dem Einfluss von Ff. Vergrößerung: x 500. A. unbe- lung einer potentiellen Rekombinationsstelle konnte somit handelt, B. behandelt mit 2 µg/ml Ff. nachgewiesen werden, dass das neuartige MLS-Resistenz- den globalen Regulationssystemen (agr- und sar-System) gen erm(33) wahrscheinlich aus einem Rekombinationspro- oder spezifisch durch Interaktion mit den betreffenden Pro- zess zweier bekannter Gene entstanden ist. teinen (z. B. Fibronektin-bindende Proteine) hervorgerufen Durch die Ergebnisse dieser Studie konnte gezeigt werden, wird. dass für die Entstehung neuartiger Resistenzgene bei Sta- phylokokken auch Rekombinationsprozesse zwischen 4.2 Identifizierung von erm(33), einem neuartigen bekannten Genen in Frage kommen. Durch die Lokalisation MLS-Resistenzgen von Staphylococcus sciuri – Identi- dieses Gens auf einem Plasmid ist zudem eine schnelle fication of erm(33), a novel MLS resistance gene from Sta- Übertragung auf andere, möglicherweise auch pathogene phylococcus sciuri Bakterien möglich. Diese Studie unterstreicht somit die Corinna Kehrenberg, Kayode K. Ojo38 und Stefan Schwarz Gefahr, dass Bakterien der physiologischen Hautflora als Reservoir für Resistenzgene, aber auch als Entstehungsort Zur Bekämpfung von Infektionen mit grampositiven Bakte- von neuen Resistenzgenen fungieren können. rien werden häufig Makrolide, Lincosamide oder Streptogra- mine (MLS-Antibiotika) eingesetzt. Durch die häufige Anwendung haben viele bakterielle Erreger Resistenzen gegenüber diesen Wirkstoffen entwickelt oder erworben, die eine erfolgreiche Therapie mit diesen Chemotherapeutika in Frage stellen. Bei grampositiven Kokken sind bislang vier verschiedene Resistenzmechanismen bekannt, mit deren Hilfe sich die Bakterien vor den inhibitorischen Einflüssen von Makroliden, Lincosamiden oder Streptograminen schüt- Abb. 15: Darstellung des ca. 2200 bp großen erm(33)-Gen- zen können: 1) durch eine Modifizierung der Angriffstelle bereiches von Plasmid pSCFS1. Die zu pre/mob, erm(C) und Tn554 homologen Bereiche sind entsprechend gekennzeich- 38 Department of Pharmaceutical Microbiology and Clinical Pharmacy, net. Die mit A und B markierten Areale stellen die potenti- College of Medicine, Unversity of Ibadan, Ibadan Nigeria ellen Rekombinationsstellen dar.

80 Bericht des Instituts für Tierzucht

4.3 Studien zur in-vitro Empfindlichkeit porciner Pa- Geschwister-/Nachkommenprüfung beim Schwein der Mus- steurella multocida- und Actinobacillus pleuropneu- kelfleischanteil der Schlachthälfte anhand von Schlachtkör- moniae-Isolate gegenüber Florfenicol – Studies on the permaßen, die in die sogenannte “Bonner Formel“ eingehen, in-vitro sensitivity to florfenicol of porcine Pasteurella mul- geschätzt und in der Zuchtwertschätzung verwendet. Infol- tocida and Actinobacillus pleuropneumoniae isolates ge des züchterischen Fortschrittes haben sich die Tiere in Saskia Wecker, Gisela Niemann, Stefan Schwarz den letzten Jahren jedoch erheblich verändert. Darüber hinaus kann durch den Einsatz moderner bildgebender Verfah- Florfenicol ist ein fluoriniertes Chloramphenicolderivat, das ren auf den Schlachthöfen neben dem Fleischanteil der zur Behandlung bakterieller Infektionen des Respirati- gesamten Hälfte auch der für die Vermarktung wichtige onstraktes von Schweinen seit 2000 als Injektionspräparat Handelswert zuverlässig beurteilt werden. Daher wurde zur Einzeltierbehandlung zugelassen ist. Das Ziel dieser Stu- untersucht, inwieweit die in der Leistungsprüfung durchge- die war es zu klären, inwiefern sich die hauptsächlich zu führte Schätzung des Muskelfleischanteils noch den heuti- bekämpfenden Infektionserreger beim Schwein, Pasteurella gen Anforderungen entspricht und wie die Ergebnisse der multocida und Actinobacillus pleuropneumoniae, seit der Klassifizierung auch für die Züchtung genutzt werden kön- Einführung dieses Wirkstoffes in die klinische Nutzung in nen. Folgende Verfahren aus Forschung und Praxis wurden ihrer in-vitro Empfindlichkeit gegenüber Florfenicol verän- verglichen: FOM, Ultraschall, AutoFOM, Video-Imaging, dert haben. Schlachtkörpermaße („Bonner Formel“) und Magnet-Reso- Hierzu wurden insgesamt 257 Isolate, 212 P. multocida- nanz-Tomographie. Eine grobgewebliche Zerlegung diente und 45 A. pleuropneumoniae-Isolate, aus den Jahren 2000 als Referenz. Untersucht wurden insgesamt 288 Mast- und 2001 in die Untersuchung einbezogen. Diese Isolate schweine mit Schlachtkörpergewichten von 75-115 kg. Die stammten aus Fällen respiratorischer Erkrankungen von Tiere stammten aus der Vaterlinie Piétrain, den Mutterlinien Mastschweinen. Die Empfindlichkeit gegenüber Florfenicol Deutsches Edelschwein und Deutsche Landrasse sowie aus wurde in Parallelansätzen mit zwei Verfahren, Agardiffusion den Herkünften BHZP und Westhybrid, die marktübliche und Mikrodilution, bestimmt. Bei der Agardiffusion wurden Endprodukte repräsentierten. Erste Auswertungen bestäti- Plättchen, die 30 µg Florfenicol enthielten, eingesetzt, gen, dass der Muskelfleischanteil insbesondere in den Her- während bei der Mikrodilution Mikrotiterplatten, die Florfeni- künften Piétrain, Westhybrid und BHZP durch die „Bonner col in Serienverdünnungen von 0.12 – 128 µg/ml enthielten, Formel“ nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit zum Einsatz kamen. Durchführung und Auswertung der geschätzt werden kann, was eine Neukonstruktion der For- Tests folgten den NCCLS-Richtlinien. Die MHK50- und mel notwendig macht. Wie die vergleichsweise geringe MHK90-Werte wurden als die Florfenicolkonzentrationen Schätzgenauigkeit bei den genannten Herkünften durch Ein- berechnet, die 50 bzw. 90 % der Isolate in ihrem Wachstum beziehung der neuen Klassifizierungsverfahren AutoFOM hemmten. Alle in die Untersuchung einbezogenen porcinen und/oder Video-Imaging verbessert werden kann, wird z. Z. Isolate erwiesen sich als empfindlich gegenüber Florfenicol. ebenso untersucht wie die Eignung der Magnet-Resonanz- Die P. multocida-Isolate zeigten MHK50- und MHK90-Werte Tomographie als Referenzverfahren zur Bestimmung der von 0,25 und 0,5 µg/ml. Die A. pleuropneumoniae-Isolate Schlachtkörperzusammensetzung für züchterische Zwecke zeigten ähnliche MHK50- und MHK90-Werte von 0,25 und 1 (Abb. 16). µg/ml. Diese Ergebnisse bestätigten, dass bislang bei den hauptsächlich mit Ff zu bekämpfenden porcinen Erreger- gruppen keine Resistenzentwicklung gegenüber Ff zu beobachten war. Die zum Zeitpunkt der Markteinführung von Ff für die Nutzung beim Schwein und im Jahr danach gesam- melten Isolate erwiesen sich in hohem Maße empfindlich gegenüber diesem neuen Wirkstoff. Da bislang NCCLS-anerkannte Grenzwerte für die Empfindlichkeitsbewertung von Ff nur für P. multocida, Mannheimia haemolytica und Haemo- philus somnus vorliegen, stellen die Daten dieser Studie einen wichtigen Beitrag zur Bestimmung Ff-spezifischer Grenzwerte für A. pleuropneumoniae dar.

4.4 Bestimmung des Muskelfleischanteiles bzw. des Schlachtkörperwertes in der stationären Leistungs- prüfung beim Schwein - Determination of lean meat per- centage and carcass value in the stationary pig perfor- Abb. 16: Bestimmung der Schlachtkörperzusammensetzung mance testing beim Schwein mittels Magnet-Resonanz-Tomographie. Ulrich Baulain, Meike Wiese39, Ernst Tholen39, Wolfgang Branscheid40, Karl-Heinrich Hoppenbrock41 39 Universität Bonn 40 Bundesanstalt für Fleischforschung, Kulmbach Seit Mitte der achtziger Jahre wird in der stationären 41 Landwirtschaftszentrum Haus Düsse

81 Bericht des Instituts für Tierzucht

4.5 Nutzung der DSB-Genreserve als Mutterkühe in führt, wurde in der LPA Rohrsen ein Mastversuch mit 52 einem Kreuzungszuchtprogramm zur Qualitätsrind- Schweinen der Herkunft BHZP durchgeführt. Die gleich- fleischerzeugung – Use of DSB gene reserve cows in a mäßig auf zwei Gruppen aufgeteilten Tiere (26 Börge und 26 crossbreeding program for quality beef production Sauen) wurden bis zu einer Lebendmasse von 40 kg mit Martina Henning, Christine Ehling demselben Ferkelaufzuchtfutter, d.h. ohne Roggen, versorgt. Anschließend erhielt die Versuchsgruppe Mastfutter Die Erhaltung von vom Aussterben bedrohter Nutztierras- mit einem Roggenanteil von 64 %. In der Kontrollgruppe sen als Lebendgenreserve ist per se nicht wirtschaftlich und wurde dagegen ein Mischfutter mit Weizen, Gerste und Tri- wird daher teilweise bezuschusst. Das im folgenden ticale als Getreidekomponente eingesetzt. Die weiblichen beschriebene Projekt hat zum Ziel, weibliche Rinder der Schweine erhielten das Futter durchgehend ad libitum, Rasse Alte Deutsche Schwarzbunte (DSB) in ein Rindfleisch- während die Börge bis 80 kg LM ad libitum und anschließend erzeugungsprogramm einzubinden. Die Kreuzungsprodukte nach BHZP-Futterkurve rationiert gefüttert wurden. Die Prü- sollen in verschiedenen Intensitäten gemästet werden. Es fung umfasste den Gewichtsbereich 28 kg bis 116 kg. Die erfolgt am Mastende eine Qualitätskontrolle bezüglich phy- täglichen LM-Zunahmen betrugen in der Versuchsgruppe sikalischer und sensorischer Merkmale sowie der Inhalts- 809 g und in der Kontrollgruppe 795 g. Analog dazu wurde stoffe des Fleisches. Die Kühe sollen innerhalb ihrer mög- ein Futterverbrauch je kg LM-Zuwachs von 2,83 (Versuch) lichst langen Nutzung ein weibliches DSB Kalb zum Selbst- bzw. 2,94 (Kontrolle) ermittelt. Die mittels Auto-FOM erfolg- erhalt produzieren und im übrigen als Mutterkühe zur Auf- te Schlachtkörperbewertung ergab keine Unterschiede zwi- zucht von Kreuzungskälbern herangezogen werden (Abb. schen beiden Gruppen. Ebenso unbeeinflusst blieb die 17). Zur Beginn dieses Projektes wurden 30 Kühe der Mari- Fettsäurenzusammensetzung im Nackenspeck. Der aus enseer Genreserve mit der Vaterrasse Limousin besamt. Die Haltbarkeitsgründen und verarbeitungstechnologischer Tiere werden zur Zeit in einem Aussenklimastall der Ver- Sicht im Speck geforderte Grenzwert für Linolsäure von suchsstation Mariensee/Mecklenhorst gehalten. Es wurden 12 % wurde in der Versuchsgruppe mit 11,6 % eingehalten bereits 11 Kreuzungskälber geboren. Nach dem Absetzen (Kontrolle: 12,6 %). Insgesamt gesehen hat sich gezeigt, wird das Jungvieh (weiblich, männlich kastriert) in unter- dass selbst extreme Roggenrationen nicht zu Leistungsein- schiedlichen Intensitäten (Weidemast, Endmast im Stall) bußen führen. gemästet und mit ca. 20 Monaten geschlachtet. Dieses Modellvorhaben kann auf Verhältnisse im Ökolandbau über- 4.7 Milchzusammensetzung und Immunglobulinauf- tragen werden, da die vorgesehenen Weiden der Versuchs- nahme bei Fleischziegenlämmern – Milk composition station seit Jahren extensiv bewirtschaftet bzw. nur mit and intake of immunoglobulins in meat goat kids Wirtschaftsdünger versorgt werden. Daisy Tambajong42, Wolfgang Holtz42, Franc Klobasa

Über die Versorgung mit Antikörpern durch maternales Kolostrum liegen für Fleischziegenlämmer nur wenig Daten vor. Die Ziege gehört zu den Spezies mit einer Plazenta epitheliochorialis, welche einen Transfer von mütterlichen Immunglobulinen in den embryonalen Kreislauf nicht zu- lässt. Somit besitzen neugeboren Lämmer keinen Immun- schutz und sind auf eine Zufuhr von Kolostrum angewiesen. Die vorliegende Untersuchung an Burenziegen wurde im Institut für Tierzucht und Haustiergenetik der Universität Göttingen durchgeführt. Blut- und Milchproben wurden im Institut für Tierzucht Mariensee auf ihren Gehalt verschiedener Immunglobulinklassen untersucht. Zur Gewinnung der Kolostrum-proben wurden die Ziegenlämmer nach der Geburt zunächst nicht gesäugt. Die erste Mahlzeit erhielten Abb. 17: Schwarzbunte Mutterkuh mit Kreuzungskalb sie, je nach Versuchsgruppe, unmittelbar nach der Geburt (Lim x DSB). oder 4 bzw. 8 Stunden post partum aus der Flasche verabreicht. Nach der vierten Mahlzeit wurden die Lämmer zu den 4.6 Einfluss der Roggenfütterung auf die Mastleistung Müttern zurückgesetzt und verblieben dort bis zum Abset- und Schlachtkörperqualität von Schweinen – Influence zen mit 8 Wochen. Die Immunglobulin-Konzentrationen im of rye feeding on fattening performance and carcass quality Blutserum der Ziegenlämmer verliefen entsprechend der Peter Köhler, Andrea Meyer42, Armin Schön42, Wilfried Verabreichung der ersten Kolostrumgabe zeitversetzt aber Brade42 nicht unterschiedlich, d.h. eine Verzögerung der Milchauf- nahme bis zu 8 Stunden post partum hatte keinen negati- Trotz niedriger Roggenpreise ist die Akzeptanz des Roggens ven Einfluss auf die Absorption der Immunglobuline sowie als Futtergetreide bei vielen Landwirten noch sehr verhal- auf den Beginn der Eigensynthese. ten. Um zu prüfen, inwieweit Roggen tatsächlich, wie oft behauptet, zu Verzehrsdepressionen und Leistungseinbußen 42 Universität Göttingen

82 Bericht des Instituts für Tierzucht

4.8 Evaluierung von Masthähnchen Produktionssyste- men hinsichtlich Tierschutz, Tiergesundheit, Produkt- qualität, Umwelt, Wirtschaftlichkeit – Evaluation of broiler production sytems relative to animal welfare, animal health, product quality, environment and economics Franz Ellendorff, Jutta Berk, Sven Dänicke43, Gerhard Fla- chowsky43, Jürgen Gartung44, Ingrid Halle43, Martina Hen- ning, Peter Hinrichs45, Torsten Hinz46, Sylivia Kratz47, Sieg- fried Matthes, Anke Redantz45, Jutta Rogasik47, Ewald Schnug47, Cornelia Scholz-Seidel48, Ivan Stuhec49, Michael Wicke50, Martina Wolf-Reuter, Manja Zupan49

Im Berichtszeitraum konnte das interdisziplinäre und von 6 FAL-Instituten sowie der Universität Göttingen in Vechta und der Biotechnischen Fakultät, Ljubljana, durchgeführte Vor- haben weitgehend abgeschlossen werden. Die Ergebnisse wurden auf nationalen und internationalen Fachtagungen vorgestellt. Sie lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Eine generelle qualitative Reihung der einzelnen Verfah- ren ist nicht möglich. 2. Der Verbraucher entscheidet zwischen Vor- und Nachtei- len bei Tierschutz, Tiergesundheit, Produktqualität, Umwelt- und Ressourcenschutz sowie Preisen. 3. Die Produktionsverfahren Intensiv, Auslauf, Öko unterscheiden sich in ihren Auswirkungen auf Tier, Produkt- qualität, Umwelt und Wirtschaftlichkeit. 4. Dem Tierschutzanliegen wird bei Auslauf und Öko akzen- tuierter entsprochen als bei Intensiv. 5. Die Tiergesundheit zeigt ein sehr differenziertes Bild, das eine pauschale Bewertung nicht zulässt. 6. Die Produktqualität unterscheidet sich bei objektiv er- fassbaren Kriterien nur marginal. Sensorische Unter- schiede („Geschmackstest“) waren wenig ausgeprägt oder nicht vorhanden. 7. Öko führt zu einem höheren Verbrauch wertvoller ökolo- gischer Ressourcen als Intensiv. 8. Nährstoffbefrachtung des Bodens ist bei Auslauf und Öko höher als bei Intensiv. Dabei ist Grundwassergefährdung nicht ausgeschlossen. 9. Bei Ökobetrieben entstehen höhere Erzeugungskosten, höhere Erlöse, aber geringeres Arbeitseinkommen als bei Intensiv. 10. Für Tierhaltung, Tierschutz, Tiergesundheit, Produktqua- lität, Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit werden Optimierungspotenziale bei Intensiv, Auslauf und Öko gesehen.

43 Institut für Tierernährung der FAL 44 Institut für Betriebstechnik und Bauforschung der FAL 45 Institut für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländl. Räume der FAL 46 Institut für Technologie und Biosystemtechnik der FAL 47 Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde der FAL 48 Institut für Agrarökologie der FAL 49 Biotechnische Universität Ljubljana, Slowenien 50 Universität Göttingen in Vechta

83 Bericht des Instituts für Tierzucht

Institut für Tierzucht Leiter: Franz Ellendorff

Das Jahr 2002 brachte im Juli eine Umorganisation des 1 Züchtung und Genetische Ressourcen – Breeding and Instituts mit sich. Der bisherige Forschungsbereich Haltung Genetic Resources und Tierschutz bildet den Grundstock für ein neugegründe- tes Institut der FAL. Das Institut für Tierzucht und Tierver- Der Forschungsbereich Züchtung und genetische Ressour- halten wurde in das Institut für Tierzucht umbenannt. Die cen umfasst das Spektrum der Zuchtwertschätzung land- bisherigen Forschungsbereiche wirtschaftlicher Nutztiere, der Entwicklung moderner Infor- • Züchtung und Genetische Ressourcen mationstechnologien in der züchterischen Arbeit, sowie der • Funktionelle Genetik und Bioregulation Bewertung, Nutzung und Erhaltung tiergenetischer Ressour- • Biotechnologie cen. Der Untersuchung genetischer Variabilität sowohl auf • Prozess- und Produktqualität, Umwelt molekularer als auch quantitativer Ebene kommt eine große führen auch weiterhin ressortrelevante Forschung durch mit Bedeutung zu. Wo immer möglich, werden Forschungser- der Zielsetzung der Erarbeitung wissenschaftlicher Grundla- gebnisse in allgemein nutzbare Werkzeuge mit oft großem gen als Entscheidungshilfen für BMVEL. Der Umfang der an Anwendungsbereich in der Forschung und auch züchteri- das BMVEL und andere Bundeseinrichtungen gelieferten schen Praxis umgesetzt. Nationale und internationale Gutachten und Stellungnahmen, es waren im Jahre 2002 ca. Kooperation wird immer mehr nötig und möglich, um 38, die Mitarbeit als wissenschaftliche Beratung in BMVEL- gemeinsame Probleme zu bearbeiten und Expertise außer- Gremien oder die Vertretung des BMVEL in internationalen halb des Hauses zu nutzen. Folgende Einzelprojekte wurden Gremien unterstreichen die Ressortausrichtung des Insti- unter anderen im Berichtszeitraum bearbeitet: tuts. Die auch im Jahre 2002 stattliche Zahl von Publikatio- - Entwicklung und Implementierung von Rechenalgorith- nen in international anerkannten („peer reviewed“) Fach- men zur Bearbeitung von Random Regression Modellen zeitschriften sind Beweis für den wissenschaftlichen Qua- - Gibbs Sampling auf der Basis der Iteration auf Daten litätsstandard und die Produktivität des Instituts. - Molekulargenetische Analyse genetischer Diversität bei Schließlich findet der Transfer von wissenschaftlicher lokalen Hühnerpopulationen Erkenntnis in die Praxis seinen Ausdruck in entsprechenden - Quantifizierung der Diversität nativer chinesischer Hüh- Fachveröffentlichungen sowie Vorträgen vor der Praxis nerpopulationen relativ zu Europäischen Rassen mit Hilfe durch Wissenschaftler des Instituts. Die zahlreichen am von Mikrosatelliten Institut tätigen Doktoranden sowie die Zahl der Gastwissen- - Trimethylamin Bestimmung im Eidotter schaftler aus dem In- und Ausland stellen das Institut für - Migration von DAD-IS zum Open Source Modell Tierzucht als attraktiv für junge Wissenschaftler dar und helfen den nach wie vor gültigen Einstellungsstopp für plan- 1.1 Anpassbare Plattform unabhängige Informations- mäßige Wissenschaftler teilweise zu kompensieren. Beson- systeme – APIIS - An adaptable platform independent ders zu nennende Publikationen sind: information system Eildert Groeneveld, Ralf Fischer Brambrink T, Wabnitz P, Halter R, Klocke R, Carnwath J W, Kues WA, Wrenzycki C, Paul D, Niemann H (2002) Application of cDNA arrays to monitor mRNA profiles in sin- Anlässlich des 7. World Congress on Genetics Applied to gle preimplantation mouse embryos. BioTechniques Livestock Production in Montpellier/Frankreich wurde der 33(2):376-385 Großmann R, Jurkevich A, Köhler A (2002) Sex dimorphism Quellcode von APIIS (Adaptable Platform Independent in the avian arginine vasotocin system with special emphasis Information System) unter der GNU Public License freigege- to the bed nucleus of the stria terminalis. Comp Biochem ben. APIIS kann als eine Werkzeugkiste für Verfahren und Physiol A 131:833-837 Lazzari G, Wrenzycki C, Herrmann D, Duchi R, Kruip T, Programmcode angesehen werden, die bei der Implemen- Niemann H, Galli C (2002) Cellular and molecular devia- tierung von auf Einzeltierdaten basierenden Informations- tions in bovine in-vitro produced embryos are related to the systemen zum Einsatz kommt. Da der Programmcode unter large offspring syndrome. Biol Reprod 67(3):767-775 Peskovicova D, Wolf J, Groeneveld E, Wolfova M (2002) der GPL freigegeben ist, können Informationssysteme auf Simultaneous estimation of the covariance structure of traits dieser Basis kostenfrei erstellt werden. Zum Einsatz kommt from field test, station test and litter recording in pigs. Livest APIIS in nationalen Schweinezuchtprogrammen in Südafrika Prod Sci 77(2-3):155-165 Poppi L, Dixit V-D, Baratta M, Giustina A, Tamanini C, und Litauen, in dem CryoIS zum Management der nieder- Parvizi N (2002) Growth hormone secretagogue (GHS) ana- ländischen Genbank, in der Erstellung der Infrastruktur zur logue, hexarelin stimulates GH from peripheral lymphocytes. gemeinsamen Zuchtwertschätzung der kleinen Wiederkäuer Exp Clin Endocrinol Diab 110(7):343-347 Schwarz S, Kehrenberg C, Ojo KK (2002) Staphylococcus in Deutschland, in der Datenbank zum Management und sciuri gene erm (33), encoding inducible resistance to Auswertung molekulargenetischer Daten (MoLaBIS) als macrolides, lincosamides, and streptogramin B antibiotics, is auch einer Datenbank zum Management kleiner Populatio- a product of recombination between erm (C) and erm (A). Antimicrob Agents Chemother 46(11):3621-3623 nen.

Die Ermächtigung für Fortbildung von Tierärzten wurde um das Fachgebiet Epidemiologie erweitert.

65 Bericht des Instituts für Tierzucht

84 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

1.2 Beziehung zwischen dem “Auf-den-Rückenfallen” Laufen und Stehen erst mit der Zeit. Die zwar statistisch von Putenküken in den ersten 3 Lebenstagen und der nicht signifikante aber um 6% bessere Überlebensrate der Überlebensrate, dem Mastendgewicht sowie der Lauf- Tiere, die nicht auf den Rücken gefallen sind, sollte jedoch geschwindigkeit, die in der 24. Lebenswoche beein Anlass für weitere Untersuchungen sein. Vielleicht kön- stimmt wurde - Correlation between “flip-over’’ in turkey nen diese dazu beitragen, die Sterblichkeit in der Putenmast poults during the first 3 days of live and survival, final zu senken. weight and walking speed tested at 24 weeks of age Georg Heil 1.3 Einsatz eines Außenklimastalles in der Putenmast - Use of a veranda in the fattening of turkeys In den ersten drei Lebenstagen fallen Putenküken ab und zu Jutta Berk, Stephanie Wartemann, Torsten Hinz (TB), Ste- auf den Rücken. In seltenen Fällen (0,1-0,2%) können die fan Linke (TB) Küken nicht mehr selbständig aufstehen. In diesen Fällen besteht die Gefahr, dass die Küken austrocknen und veren- Die konventionelle Aufzucht und Mast von Puten erfolgt übli- den. Die Häufigkeit, mit der die Küken in den ersten Lebens- cherweise in einer reiz- und strukturlosen Haltungsumwelt, tagen hinfallen, könnte ein Indikator für Leistungsmerkma- die nicht die uneingeschränkte Ausübung arteigener Verhal- le und ihre Lauffähigkeit am Ende der Mast sein. tensweisen ermöglicht. Eine Modifizierung der Haltungsform Es wurde untersucht, inwieweit männliche Putenküken einer durch das Anbieten von Strukturen zur Erhöhung der Tier- schweren Mastlinie (n=256), die während der ersten drei aktivität kann möglicherweise zu einer Reduzierung vorhan- Lebenstage unterschiedlich häufig auf den Rücken gefallen dener Probleme in der Tiergesundheit und im Tierverhalten sind, sich hinsichtlich der Überlebensrate, des Lebendge- und damit zu einer Verbesserung des Tierschutzes beitra- wichts (22. Lebenswoche) und der in einem Test bestimm- gen. Die Entwicklung alternativer Haltungsverfahren steht ten Laufgeschwindigkeit (24. Lebenswoche) unterscheiden. aus diesem Grund zunehmend im Vordergrund des öffentli- Bei 13% der Tiere wurde ein Auf-den-Rückenfallen nicht chen Interesses. Neben Fragen des Tierschutzes müssen beobachtet. 67% fielen 1-5 mal, 14% 6-10 mal und 6% auch Umweltaspekte und ökonomische Rentabilität beachtet häufiger als 10 mal auf den Rücken. In 64% der Fälle stan- werden, um eine entsprechende Wettbewerbsfähigkeit bei den die Tiere innerhalb einer Minute wieder auf den Füßen. minimaler Umweltbelastung zu gewährleisten. In 11% der Fälle lagen die Tiere länger als 10 Minuten auf In einem vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirt- den Rücken. Diesen wurde häufig geholfen aufzustehen. schaft und Forsten geförderten Projekt wird der Einsatz Zwischen den Küken, bei denen das Auf-den-Rückenfallen eines Außenklimabereiches in der Putenmast als Pilotprojekt beobachtet und solchen bei denen es nicht beobachtet in Deutschland wissenschaftlich begleitet. Die Praxisunter- wurde, gab es hinsichtlich Überlebensrate, Mastendgewicht suchung wurde im April 2000 begonnen. Ergänzend zu den und der Zeit im Lauftest keine statistisch signifikanten geplanten 4 Mastdurchgängen wurden 2 Freilanddurchgän- Unterschiede (Tabelle 1). Auch die Regression zwischen ge zusätzlich in die Untersuchungen aufgenommen, um her- der Häufigkeit des Auf-den-Rückenfallens auf diesen drei auszufinden, ob auch schwere Mastputen den angebotenen Merkmalen war statistisch nicht signifikant. Auslauf nutzen (Abb. 2). Ziel des Projektes ist es außer- Aus biologischer und wirtschaftlicher Sicht erscheint das dem, die Auswirkungen auf den Boden, das Tierverhalten, Auf-den-Rückenfallen der Küken für die Mast von Puten ins- die Tiergesundheit und die Schlachtkörperqualität zu unter- gesamt von geringer Bedeutung. Anscheinend entwickelt suchen. sich bei diesen Küken, ähnlich wie beim Menschen, sicheres

Tabelle 1: Beziehung zwischen der Häufigkeit mit der Putenküken in den ersten 3 Lebenstagen auf den Rücken fielen und der Überlebensrate, dem Mastendgewicht sowie der Zeit im Lauftest

Merkmal Nicht Rückenfaller2) Regressionskoeffizient Rückenfaller1) auf die Häufigkeit des Hinfallens

Durchschnitt (SE)3) Durchschnitt (SE)3) b (SE)3)

Überlebensrate % 91 (6,4) 85 (2,3) -0,1 (1,0)

Lebendgewicht kg 22,5 (0,24) 22,7 (0,11) 0,014 (0,039)

Zeit im Lauftest s 55,8 (2,97) 56,1 (2,89) 0,02 (0,19)

1) Tiere bei denen das Auf-den-Rückenfallen nicht beobachtete wurde. 2) Tiere bei denen das Auf-den-Rückenfallen mindestens einmal oder häufiger beobachtet wurde. 3) Standardfehler. Differenzen zwischen den beiden Gruppen und die Regressionskoeffizienten sind, bei einer vorgegebenen Irrtumswahrscheinlichkeit von 0.05, statistisch nicht signifikant von 0 verschieden.

86 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

1.4 Einfluss von Herkunft und Haltungsform auf Tier- gesundheit, Tieraktivität und Tibiale Dyschondropla- sie bei männlichen Puten - Influence of strain and housing conditions on animal health, animal activity and tibial dyschondroplasie by male turkeys Jutta Berk, Ellen Cottin

Das Auftreten von Krankheiten des Bewegungsapparates kann das Wohlbefinden schwerer Mastputen wesentlich beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es ein Kritikpunkt an der Tiergerechtheit konventioneller Haltungssysteme und führt zu wirtschaftlichen Einbußen in der Putenmast. Im Rahmen des von der EU geförderten Projektes „Turkey gait disorders“ werden Untersuchungen an fünf europäi- schen Forschungseinrichtungen durchgeführt. Ziel der Ver- Abb. 2: Konventionelle Puten im Freilanddurchgang suche ist es, einen Beitrag zur Bedeutung Tibialer Dyschon-

'&() * & % &"

,( $ +

% &" % $

$ ! "#

% $

Abb. 3: Nutzungsfrequenz des Außenklimabereiches und daraus resultierende Besatzdichte (Mai-August 2001)

Mittlerweile sind insgesamt 5 Mastdurchgänge, darunter ein droplasie (TD) für die Putenhaltung zu liefern. Dazu werden Freilanddurchgang abgeschlossen und befinden sich derzeit verschiedene Einflussfaktoren auf diese Störung des Ske- noch in der Auswertung. lettwachstums untersucht. Die Nutzungsfrequenz des Außenklimabereiches für den Am Institut für Tierschutz und Tierhaltung in Celle werden Sommerdurchgang 2001 ist in der Abb. 3 dargestellt. Es jeweils drei leichte und drei schwere Putenlinien in 2 Hal- wird deutlich, dass in diesem Durchgang bei einem Nut- tungsformen (konventionell, strukturiert) aufgezogen und zungsbeginn ab der 7. Lebenswoche ein Anstieg der Nut- bis zum Alter von 18 Wochen gemästet. Die Kontrollgruppen zungsfrequenz bis zur 11. Lebenswoche vorhanden ist. Ab werden in Bodenhaltung auf Einstreu gehalten. In der struk- diesem Zeitpunkt halten sich durchschnittlich etwa 12 % der turierten Haltung steht den Tieren zusätzlich eine erhöhte Puten des Gesamtbestandes im Außenklimabereich auf. Die Ebene zum Aufbaumen (Abb. 4), ein Strohballen und Aus- entsprechende Besatzdichte liegt bei maximal 2 Tieren pro lauf zur Verfügung. Der stallnahe Bereich des Grasauslaufs m². ist überdacht und mit Sand eingestreut (Abb. 5). Das Ver- Die Verwendung eines Außenklimabereiches wirkte sich halten der Puten wird vierzehntägig direkt und per Video- positiv auf die Entwicklung der Verluste aus, die am Ende aufnahme beobachtet. Dabei wird erfasst, wie die Puten die der Mastperioden bei ca. 5 % und damit bedeutend unter angereicherte Haltungsumwelt nutzen und ob sich die Tier- dem angegebenen Referenzwert von British United Turkeys aktivität in beiden Haltungsformen unterscheidet. Alle 4 (BUT) und dem zweiten einbezogenen konventionellen Stall Wochen beurteilen 2 Untersucher eine Stichprobe der Tiere lagen. hinsichtlich Gefiederzustand, Beinstellung und Laufvermö- Tendenziell scheint sich der Außenklimabereich positiv auf gen. Im Alter von 6, 15 und 18 Wochen wird bei 30 Tieren die Tiergesundheit und die Schlachtkörperqualität auszuwir- pro Behandlung die Prävalenz von TD bestimmt. ken. Endgültige Aussagen können erst nach Abschluss der Zur Beurteilung der Leistung der Tiere werden das Körper- Auswertung aller Versuchsdurchgänge getroffen werden. gewicht, der Futterverzehr, die Futterverwertung, die Anzahl der Verluste und die Anzahl der Tiere im Krankenabteil herangezogen.

87 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

nen, d. h. pro Betrieb werden 2 bis 7 Zuchtgruppen gehalten (Abb. 6). Verhaltensmerkmale werden mit Hilfe von Videotechnik registriert, Klimadaten (Temperatur, rel. Luft- feuchte, Windgeschwindigkeit, Niederschläge, Globalstrah- lung) kontinuierlich aufgezeichnet.

Abb. 4: Puten einer leichten Linie auf der erhöhten Ebene

Abb. 6: Naturbrut 2002: 3 Jungtiere mit Eltern auf einem der Betriebe

1.6 Salmonellenvorkommen in unterschiedlichen Masthähnchen-Produktionssystemen – Salmonellae S. 134 prevalence in different chicken production systems Martina Wolf-Reuter und Siegfried Matthes

Im Rahmen eines Projektes zur „Interdisziplinären Bewer- tung unterschiedlich intensiver Produktionssysteme von Abb. 5: Puten einer leichten Linie im Außenklimabereich Masthähnchen“ wurden jeweils 5 Betriebe, in denen die Tiere intensiv (Mast bis 32-42 Tage), intensiv mit Auslauf Die ersten 4 Versuchsdurchgänge sind bis Ende 2002 abge- (Mast bis maximal 56 Tage) oder in ökologischer Haltung schlossen. Die Datenauswertung ist noch nicht beendet. (Mast bis maximal 81 Tage) gemästet werden, auf das Vor- kommen von Salmonellen untersucht. Während einer Win- 1.5 Straußenhaltung in Deutschland – Farming Ostri- ter- und einer Sommermastperiode wurden Material aus ches in Germany dem Stallmilieu/Auslaufbereich, ferner Futter, Sammelkot, Katja Fuhrer und Siegfried Matthes Organe verendeter Tiere sowie Schlachtkörper bakteriolo- gisch untersucht. In einem vom BMVEL initiierten Projekt sollen die in Salmonellen wurden in allen drei Produktionssystemen Deutschland üblichen Haltungsverfahren für Strauße gefunden, in ökologischen Haltungen jedoch in deutlich beschrieben und untersucht werden. Die Untersuchung geringerem Umfang als in den anderen Haltungsformen. In dient zur Klärung der Frage, ob im Hinblick auf die klimati- beiden Untersuchungsperioden ohne Befund waren lediglich schen Verhältnisse in Deutschland eine artgerechte Haltung 2 der 15 kontrollierten Betriebe. 11,2 % der Proben aus der von Straußen möglich ist. Intensiv-, 8,1 % der Proben aus der Freiland- und 1,5 % der Auf der Grundlage eines in den Betrieben abzufragenden Proben aus der ökologischen Haltung enthielten Salmonel- Kriterienkataloges, der durch spezielle Befunderhebungen len. Isoliert wurden 10 verschiedene Serovare. In Intensiv- während Zeiten mit unterschiedlichen Witterungsbedingun- haltungen dominierte S.Virchow (53 %), in Freilandhaltun- gen ergänzt wird, werden Daten zu den Aspekten Verhalten gen S.Enteritidis (54 %) und in den ökologischen Haltungen (Futteraufnahme, Ruheverhalten, Laufaktivität, Pickakti- S.Infantis (63 %). vität/Federpicken, Aggressivität u. a.), gesundheitsrelevan- Die Eintragswege einzelner, identifizierter Salmonellasero- te Faktoren (Krankheiten/Körperschäden, Tierverluste, vare ließen sich vom Futter oder Auslaufbereich in das Stall- Medikation u. a.) und Haltungsfaktoren (Betriebsstruktur, milieu in acht Mastdurchgängen, bis ins Tier (Sammelkot) in Gehegegröße, Bodenbeschaffenheit, Klimadaten u. a.) erho- drei Durchgängen und in die Schlachtkörper in zwei Durch- ben und hinsichtlich bestehender Interaktionen geprüft. gängen verfolgen. Zurzeit werden 4 Betriebe regelmäßig einmal im Monat zur Infektions- und Reinfektionsmöglichkeiten vermindern sich Datenerhebung aufgesucht. Zwei der Betriebe befinden sich bei geringerer Besatzdichte und längerer Mastperiode und in Südwestdeutschland, zwei in Mittelwestdeutschland. Der können das unterschiedlich starke Salmonellenvorkommen gesamte Zuchttierbestand zählt ca. 15 Hähne und 55 Hen- in den untersuchten Produktionssystemen erklären.

88 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

2 Forschung an Schweinen – Research in pigs Zusammenfassend kann gefolgert werden, dass große Feld- 2.1 Körperpflege von tragenden Hausschweinsauen steine für Sauen attraktive Objekte für ihre Körperpflege an Feldsteinen - Rubbing against large rocks as part of darstellen, die übliche Scheuerobjekte ergänzen können, body care behaviour of dry sows kostengünstig sind und nicht verschleißen sowie die Beate Bünger Beschäftigungsmöglichkeiten für die Tiere erweitern.

Die Körperpflege ist Teil des Komfortverhaltens und sichert 2.2 Anpassungsreaktionen von Mastschweinen vor allem die Funktionsfähigkeit der Haut. Die Beschaffen- gegenüber Umgebungstemperaturen – Reactions of fat- heit der Haut und des Haarkleides gestattet Rückschlüsse tening pigs towards the thermal environment auf Gesundheit und Wohlbefinden der Tiere und damit auch Edna Hillmann1, Claus Mayer2, Lars Schrader auf die Tiergerechtheit von Haltungssystemen. Da Schweine einen relativ unbeweglichen Körper haben, sind sie für die Insbesondere das Liegeverhalten von Mastschweinen ist von Körperpflege auf Umweltstrukturen angewiesen, an denen der jeweiligen Umgebungstemperatur abhängig. Bei Kälte sie sich reiben und scheuern können. Die Beeinträchtigung zeigen sie eine sogenannte ‘Haufenlagerung’, während sie des Komfortverhaltens gilt als Indikator für Leiden. bei Hitze Körperkontakt vermeiden, wodurch es zu Fehl- An 50 Hausschweinsauen in einer Gruppenhaltung auf der nutzungen der verschiedenen Buchtenbereiche kommen Versuchsstation Mariensee/Mecklenhorst wurde getestet, ob kann. Um den Platzbedarf von Mastschweinen gerade im und inwieweit große Feldsteine als Objekte zur Körperpflege Liegebereich feststellen zu können, ist es notwendig, die akzeptiert und genutzt werden. Dazu wurden insgesamt 3 Nutzung des Liegebereiches in Abhängigkeit von der Umge- große Feldsteine in den befestigten Auslauf gelegt und das bungstemperatur und dem Gewicht der Tiere zu bestimmen. Körperpflegeverhalten an diesen beobachtet. Insgesamt wurden 160 Mastschweine in drei Altersklassen Die Feldsteine wurden unmittelbar nach ihrem Verbringen in (25-30 kg, 55-70 kg, >90 kg) experimentell verschiedenen den Auslauf regelmäßig und intensiv zur Körperpflege (Rei- Umgebungstemperaturen (0° bis 30°C) ausgesetzt. ben, Kratzen und Scheuern) genutzt (Abb. 7). Die Sauen Während der Tests wurde das Verhalten der Tiere erfasst nutzten die Steine für die Pflege von insgesamt 17 unter- und es wurden Kortisoltiter im Speichel bestimmt. In einer schiedlichen Körperregionen. Dabei zeigte sich, dass sie die Zusammenarbeit mit dem Forschungsinstitut für die Biologie Putzintensität sehr fein in Abhängigkeit von der gepflegten landwirtschaftlicher Nutztiere, Dummerstorf, wird zusätzlich Körperregion dosierten. An den Steinen wurden auch untersucht, ob sich die Lautgebung der Schweine als Indi- Körperregionen gepflegt, die an anderen Umweltobjekten kator für ihre Anpassungsfähigkeit gegenüber der Umge- ihrer Haltungsumgebung (Buchtenbegrenzungen, Tränke- bungstemperatur nutzen lässt. und Fütterungseinrichtungen, etc.) nicht oder weniger gut erreicht werden konnten. 3 Forschung an Rindern – Research in cattle 3.1 Tränketechnik und Saugverhalten von Aufzuchts- kälbern - Milk Feeding Technology and Sucking Behaviour of Rearing Calves Frank Zerbe

Bei der mutterlosen Aufzucht werden Kälber oft in Gruppen gehalten und dann meistens mit einem Tränkeautomaten gefüttert (tiererkennungsgestützte Einzeltierfütterung). Hierbei lässt sich häufig beobachten, dass die Kälber insbesondere im zeitlichen Zusammenhang mit einer Tränke- mahlzeit an Objekten oder anderen Kälbern saugen. Dies ist auf eine unzureichende Reduktion der Saugmotivation während der Milchaufnahme zurückzuführen. Das gegensei- tige Besaugen kann zudem zu Verdauungsstörungen (Bezo- are), Infektübertragungen (Harntrinken) oder zu Milchsau- gern in Milchkuhherden führen. Ziel der Untersuchung war es, über Unterdruckmessungen die Verhaltensphysiologie des Saugens zu klären und die Eigenschaften künstlicher Nuckel zu optimieren (Abb. 8). Während des Saugens wird im Maul durch pulmonale Inspi- ration ein Unterdruck erzeugt. Der hierdurch induzierte Milchstrom wird durch einen Kauschlag auf den Nuckelkör- per kurz unterbrochen. Die Zunge drückt den Nuckel gegen

1 Institut für Nutztierwissenschaften, Physiologie und Tierhaltung, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Schweiz Abb. 7: Tragende Sau bei der Körperpflege an einem Feld- 2 Zentrum für tiergerechte Haltung: Wiederkäuer und Schweine des BVET, Tänikon, stein Schweiz

89 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

niknuckel geeignet ist, das Besaugen nach der Milchaufnah- me zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.

3.2 Charakterisierung der individuellen Stressreakti- vität von Milchkühen -Characterisation of the individual stress reactivity in dairy cows Lars Schrader, Roger Müller3

Milchkühe zeigen sowohl in stressinduzierenden Testsitua- tionen als auch während Routinemassnahmen beträchtliche individuelle Unterschiede in ihren physiologischen und Ver- haltensreaktionen. Diese Unterschiede in der Stressreakti- vität reflektieren die unterschiedliche Anpassungsfähigkeit der Individuen an ihre Haltungsbedingungen. Zusätzlich könnte die Stressreaktivität mit der Immunkompetenz und der Leistung kovariieren. Das Hauptziel des Projektes ist die Identifizierung individueller Verhaltenscharakteristika, die nicht-invasiv eine Vorhersage über die Stressreaktivität von Milchkühen erlauben. Die Stärke und Qualität der Stressre- aktion eines Individuums hängt von seiner Wahrnehmung Abb. 8: Aufzeichnung des Saugunterdrucks mittels Sensor- und Bewertung der Umweltreize ab. Es wird die Hypothese technik und Videoaufzeichnung getestet, dass die individuelle Stressreaktivität bereits in den harten Gaumen und erzeugt einen Überdruck im Sau- der Sensitivität und Reaktivität gegenüber geringfügigen ger, so dass die Milch aus dem Hohlraum des Saugers in die Veränderungen der normalen Haltungsumgebung, in der Maulhöhle gedrückt wird. Danach erfolgt wieder ein Ansau- zeitlichen Organisation des Verhaltens und im Sozialverhal- gen. Die produzierten Saugpulse führen dazu, dass immer ten der Tiere zu erkennen ist. Diese Eigenschaften werden nur eine kleine Milchmenge pro Saugpuls abgeschluckt wird. durch Verhaltenstests und –beobachtungen in der normalen Im Verlauf eines Saugvorgangs treten mehrere identifizier- Haltungsumwelt der Kühe erfasst. Die Stressreaktivität der bare Saugperioden auf. Sie werden durch eine Ausatmung Tiere wird gegenüber physiologischen, physischen und (pulmonale Expiration) terminiert, indem ein kurzer atmos- sozialen Stressoren getestet. Abschliessend werden die phärischer Druckausgleich in der Maulhöhle eintritt. Unter- Zusammenhänge zwischen den individuellen Verhaltenscha- suchungen zeigen, dass das Saugen am Saugnuckel und an rakteristika, der Stressreaktivität gegenüber unterschiedli- der Euterzitze sich kaum unterscheiden. Kälber saugen im chen Stressoren, der Immunkompetenz und der Milchleis- Mittel mit einem Unterdruck von rund 25 kPa bei einer Saug- tung geprüft. frequenz zwischen 2 und 2.5 Hz. Obwohl der Saugnuckel dem Bauplan einer Euterzitze nachempfunden ist, unter- 3.3 Untersuchungen über die Transportbelastung von scheidet sich seine Konstruktion von der Anatomie des bio- Rindern - Investigations on transport stress in cattle logischen Vorbildes. Den praxisüblichen Loch- oder Martin Steinhardt Schlitznuckeln fehlt das komplementäre Element eines Strichkanals, der als Saugwiderstand die angesaugte Bei Rindern wurden mit Hilfe standardisierter Transporte Milchmenge pro Saugpuls limitiert. Die Loch- oder Einflüsse der Rasse (Deutsche Holstein Friesian, Deutsche Schlitzöffnung erlaubt eine erhöhte Milchflussrate, wodurch Schwarzbunte im alten Typ, Deutsche Rotbunte), des Alters, die Milchaufnahme bei künstlicher Fütterung meist schneller des Geschlechtes, der Entwicklungsqualität (eingeschätzt erfolgt als unter natürlichen Bedingungen am Euter. mit Hilfe hämatologischer und biochemischer Messgrößen in Aufgrund dieser Ergebnisse wurde ein Sauger mit künstli- Beziehung zum Lebensalter), des Funktionszustandes (trai- chem Strichkanal (Bioniknuckel) entwickelt und am Förster- niert/nicht trainiert, trächtig in verschiedenen Stadien/nicht Tränkeautomaten eingesetzt. trächtig), der Haltungsbedingungen (Gruppen-, Einzeltier-, Messungen zeigten, dass am konventionellen Lochnuckel die Weide-, Laufstallhaltung, Saugkälber der Mutterkuhhaltung, Milchflussrate 1 Liter pro 1 bis 2 Minuten betrug, am Bionik- mutterlose Aufzucht, Gruppen mit konstanter und wech- nuckel 1 Liter pro 5 bis 8 Minuten. Außerdem konnte mit selnder Zusammensetzung) und auch der Qualität des dem Bioniknuckel der sogenannte „filling up effect“ vermie- Mensch-Tier-Kontaktes (geringer/intensiver Kontakt) auf die den werden. Hierbei wird durch den fehlenden Strömungs- Reaktivität (hämatologische, biochemische, metabolische, widerstand im konventionellen Nuckel mehr Milch ange- hormonelle Variablen, Herzfrequenz) der Tiere auf den saugt, als mit einem einzelnen Schluckakt abgeschluckt Transport untersucht. Besondere Berücksichtigung fanden werden kann. Dadurch kommt es zu Störungen der Atmung einzelne Teilvorgänge wie Vorbereitung der Tiere, Verladen, und der Schluckreflexe. Diese Beeinträchtigungen des nor- Wartezeiten auf dem stehenden Fahrzeug, Transport, Entla- malen Saugverhaltens könnten mit der unbefriedigten

Saugmotivation bei künstlicher Tränke in Zusammenhang 3 Institut für Nutztierwissenschaften, Physiologie und Tierhaltung, Eidgenössische stehen. Weitere Untersuchungen sollen klären, ob der Bio- Technische Hochschule Zürich, Schweiz

90 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

den, Aufstallung und deren zeitliche Beziehungen. Stärkere ließen bei Kühen und bei Kälbern eine der Cortisolkonzen- interindividuelle Variationen der Belastbarkeit waren bei tration ähnliche Verteilung erkennen. Der Einfluss der vom Kälbern in den ersten Lebenswochen und beim Übergang Betreuungspersonal vorgenommenen geburtshilflichen Maß- von der Milchernährung zur Festfutterernährung festzustel- nahmen auf die Variation physiologischer Messwerte ist bei len. Die Aufzuchtvariante beeinflusste die Reaktionen der Einschätzungen von Haltungseinflüssen auf die Muttertier- Kälber bei einem Transportvorgang. Zum Beispiel hatten Nachkommen-Beziehungen zu berücksichtigen. Kälber der Gruppenhaltungen (konstante und wechselnde Gruppe) bei einem Alter von 60 Lebenstagen nach Transport 4 Molekularbiologische Mechanismen – Molecular biolo- höhere Plasmacortisolwerte als die Kälber aus der Einzel- gical mechanisms tierhaltung. Die unterschiedlichen Rassen zeigten zu allen 4.1 Rolle von C/EBPβ in der Genexpression nach Bela- Altersstufen Unterschiede in der Reaktion. Tiere, die stung durch bakterielle Endotoxine - Role of C/EBPβ in während der Aufzucht einen intensiven Mensch-Tier-Kontakt the LPS-activated gene expression erhielten, zeigten während der Vorbereitungsphase der Loc Phi van und Ralph Goethe4 Transporte niedrigere Reaktionen auf die Manipulationen. Trennung von Sozialpartnern wie das Absetzen vom Mutter- Das bekannteste bakterielle Endotoxin ist das Lipopolysac- tier hatte infolge der Rangkämpfe unter den verbliebenen charid (LPS). Dabei handelt es sich um Bestandteile der Jungtieren Effekte auf deren Reaktivität in der Weise, dass Außenwand gramnegativer Bakterien wie Escherichia coli interindividuelle Unterschiede der Reaktionsgrade verstärkt und Salmonellen. Belastungen durch LPS führen in der hervortraten, was insbesondere während der Vorbereitung frühen Phase zur Aktivierung des Abwehrsystems des Kör- für den Transport bemerkbar wurde. Die Beurteilung der pers. Dadurch wird eine Reihe von Genen einschließlich des Transportsituation bei Kälbern, zu denen Rinder im Alter von Lysozymgens, dessen Produkt ein antibakterielles Enzym einem Tag bis zu sechs Monaten gezählt werden, erfordert ist, aktiviert. Der Transkriptionsfaktor C/EBPβ der neben der Berücksichtigung spezieller Transportbedingun- „CCAAT/enhancer-binding-protein“-Familie soll dabei eine gen vor allem diejenige der Reaktionsfähigkeit und -bereit- zentrale Rolle spielen. Unsere frühere Untersuchung hat schaft der Kälber, die von genetischer Konstruktion, Tempe- gezeigt, dass C/EBPβ die LPS-Aktivierung der Lysozymex- rament, Entwicklungsqualität, Anpassung an spezifische pression in Hühnermakrophagen vermittelt. Seit einiger Zeit Umgebungsbedingungen und physischer Fitness bestimmt ist bekannt, dass LPS durch die Bindung an den Rezeptor werden. TLR4 auf der Zelloberfläche der Zielzellen, insbesondere von Makrophagen verschiedene Signaltransduktionswege (PKA, 3.4 Einflussfaktoren während der Kalbung auf physio- PKC und MAP-Kinasen) induziert, die zur Aktivierung der logische Merkmale der Kälber - Factors influencing phy- Genexpression führen. siological measures of calves around calving Um die Rolle der Signaltransduktionswege bei der Lysozym- Martin Steinhardt expression zu untersuchen, wurden Makrophagen-Zellkultu- ren mit LPS oder Aktivatoren von verschiedenen Protein- Bei Milchkühen in Laufstallhaltung und bei deren neugebo- kinasen inkubiert und die Lysozym- sowie C/EBPβ-mRNA- renen Kälbern wurden unmittelbar nach der Geburt Blutun- Spiegel mit Hilfe der Northern-Blot-Hybridisierung gemes- tersuchungen vorgenommen, um die Beziehungen zwischen sen. Die Ergebnisse zeigen, dass die durch LPS-aktivierten physiologischen Variablen der Muttertiere und von deren Signaltransduktionswege über PKA, PKC und Ca2+ simultan Nachkommen zu prüfen. Die physiologischen Variablen wie- zur synergistischen Aktivierung der Lysozymexpression sen bei den Kühen und bei deren Kälbern eine bemerkens- führen, wobei C/EBPβ als Vermittler eine essentielle Rolle werte Variationsbreite auf. Einflüsse des Alters und der spielt. Trächtigkeitsdauer der Milchkuh, des Geschlechts und der Körpermasse des Kalbes, des Geburtsverlaufes, der Tages- zeit der Geburt und der Zeit zwischen Geburt und Messung wurden berücksichtigt. Viele der erfassten Merkmale wiesen bei Kälbern eine Zeitabhängigkeit auf. Ein Effekt des Geburtsverlaufes auf hämatologische Variablen, auf die Plasmacortisol- und auf die Schilddrüsenhormonkonzentrati- on konnte nachgewiesen werden. Je mehr in den Geburts- verlauf eingegriffen wurde, desto niedriger waren hämatolo- gische Parameter (Hämoglobingehalt, Hämatokrit, MCHC) und desto höher waren die Konzentrationen des Plasmacor- tisols und der Schilddrüsenhormone. Hinsichtlich der Hor- monkonzentration zeichnete sich eine Abhängigkeit der Reaktivität der Kälber von der Tageszeit der Geburt ab. Die Plasma- und Speichelcortisolkonzentrationen der Kälber waren zwischen 06.00 Uhr und 16.00 Uhr größer als in den ersten Tagesstunden und am höchsten in den letzten Tages- 4 Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen der Tierärztlichen Hochschule Hanno- stunden. Die Quantil-Quantil Plots der Schilddrüsenhormone ver

91 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

Institut für Tierschutz und Tierhaltung Leiter: Lars Schrader

Das Institut für Tierschutz und Tierhaltung wurde am tradi- Ziel eines über länger als ein Jahr laufenden Versuchs war tionsreichen FAL-Standort Celle am 1. Juli 2002 gegründet. der Erhalt der Grasnarbe durch ein 10 cm über dem Boden Aufgabe des Instituts ist die Verbesserung und Weiterent- liegendes, Personen tragendes Gitter, so dass die Hennen wicklung von Tierschutz und Tierhaltung (einschließlich den darunter liegenden Bereich durch Scharren und Picken Transport und Schlachtung) landwirtschaftlicher Nutztiere, nicht erreichen und den Bewuchs nicht zerstören konnten. sowie die Erarbeitung von wissenschaftlichen Grundlagen Jeweils 80 eingestallte Hennen hatten täglichen Zugang von für politische Entscheidungen. Sonnenaufgang bis –untergang zu einem von fünf Ausläu- Die Forschung wird sich dabei auf die Neu- und Weiterent- fen, die zu 100 %, 50 % oder zunächst 0 % mit Bodengit- wicklung von Indikatoren und Bewertungsverfahren für Tier- ter bei einer Fläche von 1,6 bzw. 0,8 qm je Tier versehen schutz und Tiergerechtheit, die Klärung ursächlicher Fakto- waren. ren für Belastungsreaktionen sowie auf Maßnahmen zur Ver- Die Ausläufe wurden von den Hennen sehr häufig aufge- besserung von Haltungsbedingungen konzentrieren. Das sucht. Bevorzugt waren Bereiche ohne Gitter. Die Grasnarbe Institut baut auf die am Standort Celle bereits laufenden der gitterfreien Fläche war bald zerstört. Der Auslauf besaß Untersuchungen zur Thematik auf und wird seine For- hier viele Mulden, verursacht durch Picken, Scharren und schungsarbeiten kontinuierlich entsprechend den neuen Staubbaden der Hennen. Nach Regen wurde aus den Pfüt- Aufgaben erweitern und anpassen. Für die Forschung an zen getrunken und die Füße der Hennen verschmutzten mit Geflügel und Kleintieren steht dem Institut die Versuchssta- Kot- und Bodenmaterial, das teils in den Stall gelangte. Der tion Celle zur Verfügung. Forschung an Rindern und Schwei- glitschige Boden stellte für die Betreuer eine Unfallgefahr nen wird überwiegend an der Versuchsstation Mariensee/ dar, die durch einen Gittersteg am Stall entlang behoben Mecklenhorst erfolgen. An beiden Standorten müssen hier- werden konnte. Das Bodengitter schützte das Gras darunter zu noch bauliche und technische Voraussetzungen geschaf- einwandfrei. Nachwachsend wurde es bis knapp unter die fen werden. Aktuell bearbeiten Wissenschaftler am Institut Lauffläche abgepickt. Auf den ersten 1-3 Metern am Stall unter anderem Fragen zur Haltung von Legehennen, Puten, befanden sich flächige Kotansammlungen teils bis direkt Straußen, Sauen und Ferkeln sowie Kälbern. Dazu kommen unter die Lauffläche, so dass kein Gras mehr sichtbar war. Fragen zu Gesundheitsaspekten der Tiere, die u. a. mit Raureif führt auf dem Gitter teilweise zu unsicherem Laufen mikrobiologischen und molekularbiologischen Methoden der Hennen. Die Maschengröße des Gitters von 2,5 x 5 cm bearbeitet werden. schien bei einigen Hennen verändertes Laufverhalten zu Wissenschaftler des Instituts publizierten im Berichtsjahr in verursachen. Zwei Monate nach der letzten Nutzung der nationalen wie internationalen Zeitschriften 43 Artikel und Ausläufe wiesen die ständig mit Bodengitter belegten es wurden zahlreiche Gutachten und Stellungnahmen ange- Flächen mit Ausnahme eines schmalen Bereichs am Stall fertigt. weiterhin eine gleichmäßige, dichte Bewuchsnarbe auf. Flächen ohne Gitter zeigten sporadisch Kräuterbewuchs, 1 Forschung an Geflügel – Research in poultry ansonsten nackten Boden. 1.1 Erhalt der Grasnarbe im Auslauf von Legehennen Insgesamt konnte der Erhalt der Grasnarbe mit einem vom - Protection of grass in runs for laying hens Boden um 10 cm abgehobenes Laufgitter im Auslauf, aller- Hans-Werner Rauch dings mit hohen Kosten je m², erreicht werden (Abb. 1).

Die Vermarktungsnormen fordern bei der Produktion von Eiern aus Freilandhaltung, dass der Auslauf „zum größten Teil bewachsen“ ist. Dieses ist in der Praxis nur schwer zu erreichen, weil die Grasnarbe von Dauerausläufen bei star- ker Frequentierung nicht nur in Stallnähe schnell zerstört wird. Seit jedem Tier durchschnittlich nur noch 4 m² statt 10 m² Auslauf anzubieten sind, ist die Forderung noch schwerer zu erreichen. Eine Erholung der Grasnarbe ist während der Haltungsdauer der Hennen nicht möglich, weil „tagsüber uneingeschränkter Zugang zu einem Auslauf im Freien“ zu geben ist. Guter Bodenbewuchs verhindert im Auslauf bei starkem Regen Schlammbildung und in hängigem Gelände Bodenabtrag. Bewuchs kann durch die Aufnahme von Kot- nährstoffen zu einer geringeren Boden- und Grundwasser- belastung beitragen. Dieses lässt sich unter praktischen Ver- hältnissen bisher wohl nur erreichen, wenn Wechselausläu- Abb 1: Auslaufflächen 2 Monate nach Versuchende ohne fe zur Verfügung stehen. Hierzu ist jedoch die doppelte Benutzung. Fläche nötig. Vorn: ständig mit Laufgitter; hinten: ständig ohne Laufgit- ter

85 Bericht des Instituts für Tierschutz und Tierhaltung

4.2 Untersuchungen zur funktionellen Bedeutung des Hühner-GAS41-Gens - Function of the chicken GAS41 gene Loc Phi van, Katja Ahrens, Katrin Zimmermann, Siegfried Matthes, Jean-Marie Buerstedde5 und Wolf. H. Strätling6

Das GAS (glioma-amplified sequence) 41-Gen ist ursprüng- lich als multiple Kopie in einigen Hirntumoren gefunden worden. Die Funktion von GAS41 ist nicht bekannt. Es wird vermutet, dass es an der Tumorgenese beteiligt ist. Mit Hilfe der Southern-Blot-Hybridisierung und Sequenzierung kann festgestellt werden, dass beim Huhn das GAS41-Gen im Lysozymgenlocus lokalisiert ist. Es liegt unmittelbar im 3´- flankierenden Bereich des Lysozymgens. Untersuchungen zur Funktion des GAS41-Gens standen im Vordergrund. Die homologe Rekombinations-Technologie, insbesondere mit Zellinien ist eine Methode, mit der die Funktion von Genen mit geringem Aufwand untersucht werden kann. Unter Ver- wendung einer Hühner-Lymphozytenzellinie wurde mit Hilfe dieser Methode versucht, das GAS41-Gen zu deletieren und damit dessen Einfluss auf das Zellwachstum zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Inaktivierung der beiden Allele des GAS41-Gens zum Absterben der Zellen führt und damit GAS41 ein essentielles Gen für das Zellwachstum ist.

5 Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle Virologie und Immunologie Hamburg 6 Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie der Universität Ham- burg

92 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Institut für Technologie und Biosystemtechnik Leiter: Axel Munack (geschäftsführend), Klaus-Dieter Vorlop

Mit Beginn des Jahres 2000 sind die vormals eigenständigen bar, sondern auch durch eine produktionsbegleitende Über- Institute für Technologie und Biosystemtechnik als Abteilun- wachung. Eine solche Überwachung ist gleichzeitig eine gen in ein gemeinsames Institut übergegangen. unabdingbare Voraussetzung für eine tiergerechte Haltung Die Arbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung, Unter- und eine effiziente landwirtschaftliche Produktion. Das dafür suchung und Bewertung von Technologien und Produktions- erforderliche Know-How und die technischen Einrichtungen methoden (insbesondere neue Technologien) und techni- lassen sich nicht einfach durch Addition einzelner wissen- sche Verfahren für: schaftlicher Ergebnisse schaffen. Sie setzen vielmehr eine • umweltschonende Agrarproduktion Integration und Zusammenarbeit der Europäischen For- • Behandlung, Bereitstellung und Umwandlung von Stoffen schungszentren voraus, um Ressourcen zu sparen und das aus der landwirtschaftlichen Produktion und aus der Ver- Ziel schnell und effizient zu erreichen. arbeitung von landwirtschaftlich erzeugten Rohstoffen Dieser Grundgedanke lag bereits der ersten Arbeitstagung Die überwiegend experimentell im Labor-, Technikums- und zugrunde, die 1999 im Silsoe/Research Institute, UK, statt- Pilotmaßstab durchzuführenden Arbeiten werden wegen des gefunden hatte. Auch sie sollte neben den oben genannten interdisziplinären Charakters in einem Team von Naturwis- fachlichen Zielen den persönlichen Kontakt und die Zusam- senschaftlern (Biologen, Genetiker, Mikrobiologen, Chemi- menarbeit europäischer Wissenschaftler fördern. Diese ker) und Ingenieuren (Verfahrens-, Elektro- und Agrartech- Intention hat durch das 6. Forschungsrahmenprogramm der nikern, Maschinenbauern sowie Informatikern) durchge- EU besondere Aktualität erhalten und soll auf der dritten führt. Sie umfassen im wesentlichen die Arbeitsgebiete: Arbeitstagung, die 2004 in Leuven, Belgien, stattfinden 1. Informationstechnologie, insbesondere Sensortechnik wird, intensiviert werden und zu der Gründung eines bereits und Signalverarbeitung – Information technology, espe- angedachten European Network of Excellence in Livestock- cially sensor techniques and signal processing Monitoring führen. 2. Rechnergestützte Systeme in der Nahrungs- und Roh- Die Beschränkung auf eine Arbeitstagung mit geladenen stoffproduktion – Computer-aided systems in the pro- Fachleuten an Stelle einer internationalen Tagung bot den duction of food and raw material Vorteil, dass auch Ideen, die sich noch in statu nascendi 3. Wechselwirkungen Landwirtschaft/Umwelt und Umwelt- befinden, frei ausgetauscht und diskutiert werden können. vorsorgetechnologien – Interactions agriculture/environ- Die Beiträge belegen, das Livestock-Monitoring eines inter- ment and environmental precaution technologies disziplinären Ansatzes bedarf, wobei die Informationstech- 4. Produkt- und Energiegewinnung aus nachwachsenden nologie einen besonderen integrierenden Platz einnimmt. Rohstoffen – Generation of products and energy from Der Schwerpunkt liegt auf zerstörungsfreien und renewable resources berührungslosen Methoden, die auf akustischen oder opti- 5. Reststoffverwertung und Schadstoffelimination – Utiliza- schen Prinzipien beruhen, aber auch solchen, die auf der tion of residues and elimination of pollutants Analyse von Gasen basieren oder Biosensoren einsetzen. 6. Richtlinienarbeit - Working for guidelines Besonders optische und akustische Verfahren beeinträchti- Aus diesen Arbeitsgebieten werden nachfolgend einige Bei- gen das natürliche Verhalten der Tiere gar nicht oder kaum, spiele präsentiert. da sie berührungslos arbeiten. Deutlich war auch der Trend zu Verfahren, die es vermeiden, einzelne Stichproben zu 1 Informationstechnologie, insbesondere Sensor- nehmen, sondern die Produktion kontinuierlich zu überwa- technik und Signalverarbeitung - Information technolo- chen. gy, especially sensor techniques and signal processing 1.1 Zweite Arbeitstagung: Intelligente Techniken der 1.2 Quantifizierung der wachstumsfördernden Wir- Tierüberwachung - Second Workshop: Smart Technolo- kung von CO im FACE-Versuch bei Winterweizen 2 S. 40 gies in Livestock-Monitoring durch Bildauswertung - Quantification of the growth sti- Gerhard Jahns mulating effect of CO2 in the FACE-Experiment for winter wheat using image evaluation Am 26. und 27. März fand in Braunschweig im Institut für Martin Kraft Technologie und Biosystemtechnik die zweite Arbeitstagung „Smart Technologies in Livestock-Monitoring“ statt, auf der Am Institut werden seit 1994 optische Mess- und Auswer- geladene Fachleute aus Europa über ihre Forschungsarbei- tungsverfahren für die Zustandsbeschreibung von Pflanzen- ten berichteten und diskutierten. Die Arbeitstagung verfolg- beständen entwickelt und untersucht. Dabei standen bisher te mehrere Ziele: spektral auflösende Messverfahren ohne Bildinformationen Angesichts zunehmender gesellschaftlicher Forderungen an im Vordergrund, mit denen u. a. N-Düngungseffekte, Ozon- die Lebensmittelsicherheit und -qualität werden technische schäden und Sortenunterschiede messbar gemacht wurden. Verfahren und Methoden unverzichtbar, um das Verbrau- Bei optischen Messungen über Pflanzenbeständen erweist chervertrauen zu erhalten bzw. wieder herzustellen. Dies ist sich das Fehlen von Bildinformationen als eine erhebliche nicht nur durch Qualitätskontrollen am Endprodukt erreich- Einschränkung, da die Lichtreflexion durch sichtbare Boden-

93 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

anteile gestört wird, deren Größe und Farbe nicht ermittelt werden können. Auch abgestorbene Pflanzenteile tragen zur Störung des spektralen Signals bei. Durch den Einsatz von Bildaufnahmen und automatisierten Auswertungsverfahren sollen diese Störeinflüsse ausgeschaltet oder reduziert werden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Agrarökologie wurden fotografische Aufnahmen des Winterweizens im FACE-Versuch (Free Air Carbon Dioxi- de Enrichment) gemacht. In dem Versuch wird der Einfluss erhöhter CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre bei unterschiedlicher N-Versorgung der Bestände auf deren Entwick- lung untersucht. Für die Aufnahmen stand eine handelsübli- che Farbdigitalkamera zur Verfügung. Von Ende März bis Ende Juni wurden an insgesamt 11 Terminen von demselben Flächenausschnitt Aufnahmen in vertikaler Draufsicht gemacht. Die automatisierte Auswertung erfolgte über eine pixelwei- se Klassifikation nach dem Nearest Neighbour Verfahren. Als Abb. 2: Winterweizen in CO2-angereicherter Umgebungsluft Merkmalsraum wurden die drei rgb-Kanäle sowie als vierte bei reduzierter N-Versorgung. (Aufnahme vom 26.04.2002) Dimension die Zeit verwendet. Für die Klassifikation wurden Das CO2 wirkt als Wachstumsförderer. Bedeckungsgrad drei Klassen a priori festgelegt und zu jedem Termin aus ein- 45 % zelnen Bildern typische Bildausschnitte als Trainingsdaten manuell ausgewählt. Die verwendeten Klassen waren: signifikante Änderung infolge der CO2-Anreicherung festgestellt werden. Dagegen konnte festgestellt werden, dass der 1) grüne Blätter bildanalytisch bestimmte Bodenbedeckungsgrad durch die 2) vergilbte und vertrocknete Blätter CO2-Anreicherung dort signifikant erhöht wird, wo die N- 3) Boden Versorgung reduziert ist. Bei N-Mangel hat die erhöhte CO2- Konzentration unter den Versuchsbedingungen des FACE Es zeigte sich, dass eine farbliche Unterscheidung von ver- also auf Winterweizen ein das Wachstum fördernde Wir- trockneten Blättern und dem Boden nicht zuverlässig mög- kung. Bei praxisüblicher N-Düngung erhöht sich dagegen lich ist. Zu den späteren Terminen traten auch Probleme auf, der Bodenbedeckungsgrad bei CO2-Anreicherung nur bemooste und beschattete Bodenflächen überall von geringfügig, aber nicht signifikant. beschatteten grünen Blättern zu unterscheiden. Durch Mit den Arbeiten konnte die gute Eignung der automatisier- gezielt gewählte zusätzliche Trainingsdaten konnte der ten bildanalytischen Auswertung fotografischer Aufnahmen Störeinfluss der bemoosten Flächen verringert, aber nicht zur quantitativen Beschreibung der Entwicklung der Weizen- ganz ausgeschaltet werden. bestände nachgewiesen werden. Mit dem Messverfahren Bestimmt wurden der grüne Bodenbedeckungsgrad sowie können beliebig oft dieselben Flächenausschnitte zer- der Farbton der grünen Blätter. Beim Farbton konnte keine störungsfrei untersucht und ohne personalaufwändige Laborarbeiten in kürzester Zeit durch geeignete Software quantitativ ausgewertet werden.

1.3 Radarsensoren - neue Technologien zur präzisen Bestandsführung - Radar sensors – emerging technologies for precision crop production Wolfgang Paul

In der Radartechnik wurden in den letzten Jahren bemer- kenswerte Fortschritte hin zu kleinen und preiswerten Gerä- ten mit äußerst geringen Strahlungsstärken erreicht. Für die chemische Verfahrenstechnik (z. B. Erfassen von Füllstän- den) oder die Automobilindustrie (z. B. Überwachen von Sicherheitsabständen) gibt es bereits entsprechende Umset- zungen und Angebote. Für die Landtechnik werden deshalb diese sich entwickelnden Technologien im Sinne der Nutzung für eine präzise Agrartechnik evaluiert. Grundprinzip des Radars ist die Reflexion einer elektromag- Abb. 1: Winterweizen in normaler Umgebungsluft bei redu- netischen Welle an Metalloberflächen (z. B. zur Flugzeug- zierter N-Versorgung. (Aufnahme vom 26.04.2002) Boden- ortung) oder an Übergängen mit sich ändernder Dielektrizi- bedeckungsgrad 34 % tätszahl, z. B. Luft – Bestand oder Luft – Boden. Unter land-

94 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

wirtschaftlichen Bedingungen wird die Reflexionsstärke praktisch nur vom Wassergehalt des angestrahlten Mediums bestimmt. Da mit den Neuentwicklungen gleichzeitig auch die Laufzeit des Signals (= Abstand) gemessen wird, ergeben sich mit diesen Techniken sofort und einfach zu reali- sierende Anwendungsgebiete. Genannt seien die Bestim- mung von Abständen über Grund für exakte Verteilmuster, die fortlaufende Messung der Höhe von Pflanzenbeständen zur Bestimmung des Entwicklungszustands, die Einhaltung des exakten Abstands von einer Schnittkante oder Pflugfur- che zur Führung von Maschinen oder die Erkennung von Bodenverdichtungen. Ein weiterer Fortschritt ist die berührungslose Erfassung von Bestandsdichten (Biomasse im betrachteten Luftvolumen) während der üblichen Pflegearbeiten oder die berührungslo- se Messung der Bodenfeuchte im gesamten Wurzelraum der Kulturen. Mit bekannter Bestandsdichte könnte präzise und angepasst gedüngt oder gespritzt werden. Erste Ergebnisse zur Bestimmung der Bestandsdichte während der Überfahrt sind im Folgenden dargestellt. Erfassung von Bestandsdichten Die neueren Verfahren ermöglichen eine Erfassung des Radarechos (Intensität des rückgestreuten Radarimpulses) in Abhängigkeit von der Entfernung. Die über dem Abstand von der Antenne dargestellten relativen Reflexionsintensitä- ten („Echokurven“) können zur Erfassung der Bestandsdich- te der Pflanzen herangezogen werden. Die hier dargestellten Messungen wurden mit einer Arbeitsfrequenz von 26,1 GHz durchgeführt. Mit einer Hornantenne wurde senkrecht von oben aus ca. 1 m Abstand auf den Bestand geschaut. Die betrachteten Weizenbestände wurden intern als dünn, mittel und dicht klassifiziert. Abb. 3 gibt einen optischen Ein- druck von den angesprochenen Beständen. Die Echokurven (Abb. 4) spiegeln die unterschiedlichen Bestandsdichten wieder. Zunächst ist die Rückstreuung des Radarsignals im Abstandsbereich zwischen 0 und 80 cm (Luft) nahezu gleich. Die unterschiedliche Biomasse im angestrahlten Luftvolumen beeinflusst erst die Reflexion im Abstandsbereich zwischen 90 cm und 1,60 m. Bei dichtem Bestand bildet der Weizen nahezu ein Dach, dessen Höhe und Dichte am Peak bei 1 m abgelesen werden kann. Der dünne Weizen hat nur geringe Auswirkungen auf Reflexio- Abb. 3: Verschiedene Bestandsdichten von Weizen nen im Luftraum. Hier verursacht vielmehr der durchschei- nende Boden in 1,60 m Entfernung die Hauptreflexion. In der Mitte liegt die Echokurve bei mittlerer Bestandsdichte. Das Echo ist deutlich schwächer als bei dichtem Bestand. Auch ist der Bestand selbst deutlich kleiner, also insgesamt zurückgeblieben. Bei richtiger Wahl der Abstände lässt sich so die aktive Bio- masse im betrachteten Volumen berührungslos messen und steht für angepasste Behandlungen während der Überfahrt als neue Messgröße zur Verfügung.

Abb. 4: Reflexionen von Radarsignalen durch Weizen unterschiedlicher Bestandsdichte

95 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Diskussion, Ausblick verwendete Zelllinie wichtige Substrate. Diese Zelllinie wird Mit Radarsignalen können berührungslos neue Kennwerte seit langem von der TUHH erforscht bzw. eingesetzt. Durch zur Beurteilung der Pflanzenbestände (wie auch des diese Experimente konnte das Potenzial des Steuerungskon- Bodens) gewonnen werden. Die Dichte der wasserführenden zepts gezeigt werden (siehe Jahresbericht 2001). Pflanzenmasse im Luftvolumen ist mit keiner anderen Mess- In laufenden Versuchen ist das Steuerungskonzept nunmehr technik erfassbar und kann wesentliche Hinweise zur an eine neue Zelllinie angepasst worden. Besondere Eigen- Führung der Bestände liefern. Die direkte Anpassung von schaften der Zellen dieser Linie sind zum einen, dass sie Düngergaben oder des Spritzmitteleinsatzes je nach aktuel- kein Glutamin aufnehmen und zum anderen, dass sie Laktat ler Vegetationsdichte wird während der Überfahrt möglich. sowohl produzieren als auch aufnehmen können. Abb. 5 Aber auch im Boden wird der Wassergehalt im pflanzenver- zeigt das Ergebnis eines Versuches mit der neuen Zelllinie, fügbaren Bodenvolumen berührungslos messbar und steht wobei die Glukosekonzentration auf einer Zielkonzentration so für eine exakte Beregnung bereit. Bei abgesenkten Wel- von 16 mmol l-1 gehalten werden soll. Die Glukosekonzen- lenlängen mit einer Eindringtiefe von ca. 0,5 bis 1 m hätte tration zu Versuchsstart lag bei l19,8 mmol l-1. Sie nahm man so eine nahezu ideale Messmöglichkeit zur Bestimmung schnell ab bis zur Stunde 25, in der die Steuerung gestartet der Bodenfeuchte. wurde. Die sprunghafte Steigerung der Glukosekonzentrati- Mit der zu erwartenden weiteren Verbesserung des on bei ca. 65 h ist auf eine plötzliche Änderung des Zellme- Preis/Leistung-Verhältnisses ergeben sich für die Radartech- tabolismus zurückzuführen, wobei Laktat nicht mehr aus niken auch in der Landtechnik neue, berührungslose Mess- Glukose produziert wurde. möglichkeiten. Die Entwicklung geht dabei zu den in vielen

Anwendungsgebieten benötigten höheren Frequenzen. Für die in der Landtechnik besonders interessanten niedrigen

Frequenzen sind nur vereinzelte Ansätze erkennbar. "

2 Rechnergestützte Systeme in der Nahrungs- und Rohstoffproduktion - Computer-aided systems in the pro- ) duction of food and raw material )&! 2.1 Modellierung und Steuerung tierischer Zellkultur- # prozesse - Modelling and control of animal cell cultures % Paul Lane, Axel Munack Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte )&! #$ Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen " an der Technischen Universität Hamburg-Harburg und an %& der Hochschule Bremen durchgeführt. Die Arbeiten an der FAL wurden zunächst für zwei Jahre bis Ende Januar 2002 unterstützt. Ab Mitte Oktober 2002 ist das Projekt um ein Jahr verlängert worden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung, Anwendung und expe-

! '!!'$!$( rimentelle Untersuchung einer adaptiven modellgestützten Prozessführungsstrategie zur optimalen Steuerung von Fed- Batch-Bioprozessen. Im Rahmen des Forschungsprojekts 14 wird die Strategie auf einen tierischen Zellkulturprozess zur 12 Produktion monoklonaler Antikörper angewandt. 10 Wesentliche Elemente der Prozessführungsstrategie sind ein 8 Prozessmodell, ein Identifikationsteil und ein Optimierungs- 6 teil. Der Identifikationsteil dient zur Schätzung der Modell- zustandsgrößen und der Ermittlung der Modellparameter 4 Zulaufstrom [ml/h] Zulaufstrom aus den verfügbaren Messdaten. Der Optimierungsteil dient 2 zur Berechnung der zukünftigen Zulaufprofile auf der Basis 0 des Modells, der aktuell gültigen bzw. prädizierten Modell- 0 50 100 150 200 250 Zeit [h] parameter sowie der gemessenen und geschätzten Prozess- zustandsgrößen. Zu jedem Zeitpunkt, an dem neue Messda- Abb. 5: Übertragung des Steuerungskonzepts auf eine neue ten vorliegen, werden die Identifikation der Modellparame- Zelllinie. Glukose- und Laktatkonzentrationen sowie ter und die Vorausberechnung neuer Zulaufprofile erneut Lebend- und Gesamtzellkonzentrationen wurden zweimal durchgeführt. täglich gemessen und der Steuerung übergeben. Dargestellt Ziel der ersten Versuche war es, den Kultivierungsprozess in werden oben die Lebend- und Gesamtzellkonzentrationen, einem konventionellen Rührkesselreaktor so zu steuern, im mittleren Bild die Glukose- und Laktatkonzentrationen dass konstante vorgegebene Konzentrationen an Glukose sowie die Zielkonzentration an Glukose und unten das und Glutamin beibehalten wurden. Beide Stoffe sind für die Zulaufprofil jeweils als Funktion der Zeit

96 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Des weiteren sind erste Versuche in einem Dialyse- reaktorsystem (Abb. 6, 7) durchgeführt worden. Bei diesem Reaktortyp sind eine Kulturkammer und eine Dialysekam- mer durch eine semipermeable Membran getrennt. Nieder- molekulare Substanzen werden über die Membran transportiert; Zellen und Antikörper dagegen können die Membran nicht passieren und konzentrieren sich in der Kultivierungs- kammer. Substrate können entweder in konzentrierten Zulaufströmen direkt in die Kulturkammer dosiert werden oder ebenfalls durch die Membran wandern. Die Membran dient auch zur Abtrennung von Metaboliten, die hemmend auf die Zellen wirken können. Bei dem Dialyseverfahren sind wesentlich höhere Konzentrationen an Zellen und Antikör- pern erzielbar als bei konventionellen Reaktoren. In zukünftigen Untersuchungen sollen erweiterte Ziele für Abb. 7: Prinzip des Dialyseverfahrens die Prozessführungsstrategie durch Berechnung von Zulauf- profilen für die Optimierung eines wirtschaftlichen Kriteri- 3 Wechselwirkungen Landwirtschaft/Umwelt und ums bearbeitet werden. Dies ist besonders interessant im Umweltvorsorgetechnologien - Interactions agricultu- Fall des Dialysereaktorverfahrens, wobei nicht nur der re/environment and environmental precaution technologies Zulauf in die Kulturkammer, sondern auch derjenige in die 3.1 Klimarelevante Spurengasemissionen bei unter- Dialysekammer gesteuert werden muss. Die Berechnung schiedlichen Formen der Schweinehaltung - Greenhou- der Zulaufprofile wird im allgemeinen als Optimalsteue- se gas emissions from different forms of pig fattening rungsproblem mit Einschränkung der Zustände und Steue- Heinz-Jürgen Ahlgrimm rungen formuliert. Zur Lösung der auftretenden Probleme sind Kollokations-Methoden vorgesehen. Die zwischen 1993 und 1997 durchgeführten Untersuchun- gen zu den klimarelevanten Emissionen aus unterschiedlichen Formen der Schweinehaltung haben eine Vielzahl von Informationen geliefert. Die aufwendige statistische Analyse aller vorliegenden Daten konnte noch immer nicht vollstän- dig abgeschlossen werden. Neben den Emissionen für Me- than (CH4) und Lachgas (N2O) liegen jedoch zusätzlich für einen Teil der Versuche Ergebnisse für Ammoniak (NH3) und Kohlendioxid (CO2) vor. Jeweils 10 Tiere wurden dabei unter weitgehend praxisna- hen Bedingungen über einen Zeitraum von 90 bis 110 Tagen bis zur Schlachtreife in unterschiedlich gestalteten, zwangs- belüfteten Ställen gehalten. Gaskonzentrationen für Methan wurden sowohl über einen NDIR-Gasanalysator quasi-kontinuierlich als auch für N2O und CO2 mehrmals die Woche gaschromatographisch ermittelt. Die Bestimmung der NH3- Konzentration wurde über die Ammoniakabsorption in Schwefelsäure über 24 h gemittelt. Eine Vielzahl von Mess- ergebnissen liegt für unterschiedliche Stalltypen bzw. Hal- tungsvarianten vor, wie für Güllevarianten (Ställe mit Voll- spalten- und Teilspaltenboden mit Güllelagerung unter dem Spaltenboden), Festmistsysteme (Tiefstreustall, Kompost- stall) und für das Schrägmiststallsystem. Aus dem zuletzt genannten Stall wurde der anfallende Festmist in kurzen, regelmäßigen Abständen in ein Dunglager überführt, dessen Emissionen bis auf NH3 ebenfalls erfasst wurden. Die sich aus den Langzeitmessungen ergebenden Mittelwer- te aller Versuchsdurchgänge für die einzelnen Haltungsyste- me sind für alle genannten Gase in Abb. 8 dargestellt. Für Methan und Kohlendioxid ist in diesen Werten (außer bei der Festmistlagerung) der beträchtliche Anteil aus dem Metabo- lismus der Tiere enthalten. Dennoch lassen sich folgende Aussagen ableiten: Für Methan und Lachgas sind für Ein- Abb. 6: 10L-Dialysereaktorsystem an der Technischen streusysteme höhere Emissionen zu beobachten als für Universität Hamburg-Harburg Flüssigmistsysteme. Bei den Einstreusystemen können

97 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

diese durch stark verdichtete (anaerobe) und nasse Zonen vielen Fällen nur bei weitergehenden Maßnahmen zum im Festmist hervorgerufen werden, die sich insbesondere Immissionsschutz möglich sein. Die Gründe hierfür sind zu bei unzureichenden Einstreumengen ausbilden können. sehen in kommunalen Nutzungskonflikten, in dem Mangel Während sich die Methanemissionen für das Schrägmistsys- verfügbarer Standorte (notwendige Mindestabstände zu tem einschließlich Dunglagerung in Grenzen halten, zeigen Wohnbebauungen und empfindlichen Ökosystemen) und in sich aber für diese Variante insgesamt die höchsten Lach- der vergleichsweise hohen Vorbelastung durch vorhandene gasemissionen von allen untersuchten Systemen. Flüssig- Anlagen. Abluftreinigungsanlagen können in diesem Zusam- mist emittiert dagegen erheblich geringere Mengen Lach- menhang Betriebserweiterungen auf vorhandenen Standor- gas. In Bezug auf Methan- und Lachgasemissionen sind Ein- ten ermöglichen, um auf diese Weise auch einer weiteren streusysteme (bei zu wenig Einstreu) somit ungünstiger ein- Zersiedlung im Außenbereich entgegenzuwirken. Für Anla- zustufen als Flüssigmistsysteme. Dies gilt offensichtlich genbetreiber, die aus ökonomischen Gesichtspunkten eine auch eingeschränkt für Ammoniak, wobei sich zwischen N2O Betriebserweiterung auf dem vorhandenen Standort und NH3 Zusammenhänge beobachten lassen, die aus Abb. gegenüber einem Neubau im Außenbereich vorziehen, stellt 8 nicht so deutlich hervorgehen. sich die Frage, welches Abluftreinigungsverfahren zur Ein- haltung behördlicher Auflagen geeignet ist. Auch in den zuständigen Genehmigungsbehörden bestehen angesichts negativer Erfahrungen mit „Alibifiltern“ Unsicherheiten da- rüber, ob die notwendigen Emissionsminderungen mit den verschiedenen Abluftreinigungssystemen erreicht werden können. Vor diesem Hintergrund hat der Landkreis Cloppen- burg eine Arbeitsgruppe aus Vertretern des TÜV Nord, der LUFA Oldenburg, der Landwirtschaftskammer Weser-Ems, der Fachhochschule Münster, der FAL Braunschweig sowie des Gewerbeaufsichtsamtes Oldenburg und des Landkreises eingerichtet, die einen „Leitfaden zur Feststellung der Eig- nung von Abluftreinigungsanlagen in der Tierhaltung zur Anwendung in der Genehmigungspraxis und bei der Über- Abb. 8: Klimarelevante Emissionen für Methan, Lachgas, wachung“ erarbeitet hat. Bestandteil dieses Leitfadens ist Ammoniak und Kohlendioxid bei unterschiedlichen Formen eine Bewertung verfügbarer Abluftreinigungsverfahren für der Schweinehaltung für je 10 Schweine und Mastperiode die Anwendung in der Landwirtschaft (Tabelle 1). als Mittelwerte aus mehreren Versuchen (ohne Kompost) In Hinblick auf die Abscheidung von Staub, Ammoniak und Geruch bei Tierhaltungsanlagen zeigt die vorliegende Bewertung, dass alle Verfahren zur Staubabscheidung ein- Die Kohlendioxidemissionen aus dem Mist sind gering. Der gesetzt werden können, aber chemische Wäscher nicht zur überwiegende Anteil des CO2 stammt aus dem Metabolis- Geruchsminderung und Biofilter nicht zur Ammoniakab- mus der Tiere, der sich auch sehr gut aus den Emissionen scheidung geeignet sind. Mit Ausnahme des chemischen des Schrägmiststalles ableiten lässt. In Übereinstimmung Wäschers können alle Verfahren bei sachgerechter Ausle- mit Literaturangaben für Sauen liegen die im Institut eruier- gung und ordnungsgemäßem Betrieb prozesstypische ten Daten zwischen 700 bis 1.200 kg CO2/Tier und Jahr. Gerüche beseitigen und im Reingas Geruchskonzentrationen Dies stellt einen beträchtlichen Anteil an den klimarelevan- unter 300 GE/m3 sicher einhalten. Die Bewertung zeigt fer- ten Emissionen dar, wenn man die große Zahl der in ner, dass zur gleichzeitigen und dauerhaften Minderung der Deutschland gehaltenen Schweine berücksichtigt (ca. 25 bis Staub-, Ammoniak- und Geruchsemissionen nach dem 30 Mill.). Die Methanemissionen aus dem Metabolismus, die gegenwärtigen Erkenntnisstand vor allem Kombinationsver- sich auch aus diesen Untersuchungen bestimmen lassen, fahren empfehlenswert sind. sind mit 1 bis 1,5 kg/Tier und Jahr eher klein.

3.2 Bewertung von Abluftreinigungssystemen für Tierhaltungsanlagen - Evaluation of waste gas treatment systems for animal housing facilities Jochen Hahne

Die Tierhaltung in Deutschland muss sich angesichts der von ihr verursachten Umweltbelastungen auf wachsende Anfor- derungen beim Immissionsschutz (BImSchG, Artikelgesetz, TA-Luft) einstellen. Dies gilt insbesondere für Betreiber genehmigungspflichtiger Anlagen in Regionen mit einer Tierbestandsdichte über 2 Großvieheinheiten (GV, 1 GV: 500 kg Lebendgewicht) je Hektar Landkreisfläche. In diesen Regionen werden Betriebserweiterungen und Neuanlagen in

98 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Tabelle 1: Überblick über Anwendbarkeit und Abscheideleistungen verschiedener Abluftreinigungsverfahren

Abscheidung a) Aufstallung Anlagenart Nutzung b) Entlüftung Staub Ammoniak Geruch

Chemische Wäscher Schweine, Rinder, a) Spaltenböden 70 90 n. g. Trockenkotlager b) zentral/Halle

Rieselbettreaktor Schweine, Rinder a) Spaltenböden k. R. w. b) zentral/Unterflur 70* 70 300 GE/m³

Biofilter Schweine, Rinder, a) Spaltenböden k. R. w. Trockenkotlager b) dezentral 70* n. g. 300 GE/m³

2-stufige Anlagen Schweine, Rinder, a) Spaltenböden > 70 90 k. R. w. • chemischer Wäscher/ Trockenkotlager b) zentral/Halle 300 GE/m³ Rieselbettreaktor • chemischer Wäscher/ Biofilter

3-stufige Anlage Schweine, Rinder, a) alle Fest- 90 90 k. R. w. Wasserwäsche/ Geflügel, und Flüssigmistverfahren 300 GE/m³ chemische Wäsche/Biofilter Trockenkotlager b) zentral/Halle

*: geschätzt, n. g.: nicht geeignet, k. R. w.: kein Rohgasgeruch wahrnehmbar, GE: Geruchseinheit

3.3 Partikelemissionen in und aus der Landwirtschaft bestehenden Forschungsbedarf sichtbar zu machen, diente - PM-emission in and from agriculture die internationale, interdisziplinäre Konferenz „Particulate Torsten Hinz Matter in and from Agriculture“, die im Juni 2002 in der FAL vom Institut für Technologie und Biosystemtechnik abgehal- Mit der Annahme der „Directive on Ambient Air Quality ten wurde. Die Thematik wurde in den folgenden fünf Sek- Assessment and Management“ und der darauf folgenden tionen abgehandelt: Tochterdirektiven wird seit 1996 ein bedeutender Wechsel in General Aspects der Gesetzgebung zur Luftreinhaltung in der EU vollzogen. Effects Neben den gasförmigen Komponenten finden hier auch Par- Models tikel (Particulate Matter, PM) Berücksichtigung, die in der Measuring Techniques Landwirtschaft bisher fast vollständig als Problem der Measuring Results Arbeitsplatzbelastung und der Tierhygiene gesehen wurden. Unter „General Aspects“ wurden die Konsequenzen darge- Emissionsseitig hat sich seit einigen Jahren die „UNECE Task stellt, die sich aus den europäischen und nationalen Vorga- Force of Emission Inventory and Projections“ dieser Fra- ben ergeben, z. B. hinsichtlich der Genehmigungsverfahren gestellung angenommen. In Abb. 9 werden die hauptsäch- für die Tierhaltung in Deutschland. Zur Betrachtung lichen Quellen in der Pflanzen- und Tierproduktion definiert. großräumiger Szenarien der Luftreinhaltung sind zur Quel- Als zusätzliches Problem wird die Bildung von Sekundärpar- lenbeschreibung Emissionskataster (emissions inventories) tikeln aus den NH3-Emissionen mit aufgenommen. Bei dem zu erstellen. Mit entsprechenden Modellen werden die Aus- Bemühen, den einzelnen Aktivitäten Emissionsfaktoren breitung, die Wirkung von Minderungsmaßnahmen und die zuzuordnen, wurde sehr schnell festgestellt, dass erhebliche entsprechenden Kosten berechnet und optimiert. Beispiele Wissenslücken bestehen. Dem Ziel, diese zu verringern und dafür wurden im Block „Models“ abgehandelt. Den wissenschaftlichen Hintergrund für die Entscheidungen der Politik liefern neue Erkenntnisse über die Wirkung von Partikeln auf Mensch und Tier, über die unter dem Titel „Effects“ berichtet wurde. Die Wirkung von Partikeln und Partikeldispersionen resultiert einerseits aus den sie bildenden Substanzen, ein- schließlich lebender und toter organischer Materie (z. B. Mikroorganismen), und andererseits aus der Partikelgröße, die die Eindringtiefe in den Atemtrakt und die dortige Depo- sitionswahrscheinlichkeit bestimmt. Im Bereich der Land- wirtschaft sind daher die folgenden Definitionen zu berück- sichtigen: Abb. 9: Partikelquellen der Landwirtschaft

99 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Bioaerosol: Airborne particles of inorganic and organic origin including viable and non-viable microorganisms and parts of them (e.g. fungi, bacteria, endotoxins) without consideration of size and shape Particulate Matter (PM): Fractions of airborne solids defined by the aerodynamic diameter – equivalent settling velocity of a sphere with the density ρ = 1 g/cm3 without consideration of origin or material

Beides wird in der Messtechnik z. Zt. als „Einzelproblem“ behandelt. Der Block „Measuring Techniques“ behandelte im Wesentlichen die größenselektive Messung der unterschiedlichen PM-Fraktionen. Prinzipiell sind hierfür zwei Wege möglich: die aerodynami- sche teilchengrößenabhängige Trennung bei der Probennah- Abb. 10: Trocknungsempfindliche Zellen von Pseudomonas me und die Berechnung einer Fraktion aus der Gesamtpar- fluorescens BA2002 für ein Filmcoating von Zuckerrübensa- tikelgrößenverteilung. Beide Methoden sind gebräuchlich, men wobei für den Ersatz optischer Messgeräte die aerodynami- sche Trennung z. Zt. zu bevorzugen ist. Grund dafür ist der rungsverfahren etabliert werden, bei denen nachwachsende Einfluss der stark heterogenen Zusammensetzung (Größe, Rohstoffe als Formulierungshilfsmittel z. B. im Coatingmate- Form, Oberfläche, optische Konstanten) der Dispersionen. rial eingesetzt werden. Hier zeigen wir erste Ergebnisse zur Aus dem Bereich Abgastechnik/Biodiesel wurde ein neuar- Identifizierung trocknungsrelevanter Parameter für freie tiges Messverfahren vorgestellt, mit dem auch der Anteil der Zellen und Übertragung auf ein Filmcoating von Zuckerrü- ultrafeinen Partikeln <100 nm erfasst werden kann. Zur bensamen im Technikumsmaßstab. Anwendung dieses Verfahrens in der Tierhaltung werden Identifizierung trocknungsrelevanter Parameter Pilotmessungen initiiert. P. fluorescens BA2002 (Abb. 10) wurde in TSB-Medium Im Bereich „Measuring Results“ wurde im Wesentlichen über angezogen, bei der Ernte 2 x gewaschen und sofort weiter- die Tierhaltung berichtet. Der abschließende Beitrag stellte verarbeitet. Die Trocknung des zellhaltigen Coatingmaterials Denuder Filter Messungen im Problemkreis der Sekundär- erfolgte unter definierten Bedingungen, wobei Temperatur, aerosole dar. Luftfeuchte, Luftdruck, Konvektion, Wassergehalt und Alle Beiträge sind im Sonderheft 235 der „Landbauforschung Trocknungszeit gemessen wurden. Danach wurden Zellen Völkenrode“ zusammengefasst. unter definierten Bedingungen in 0,9 % NaCl rehydriert und Aufgrund der guten Akzeptanz und Resonanz ist eine Folge- für eine Bestimmung der Lebendkeimzahl (cfu) ausplattiert. konferenz vorgesehen. Zuerst wurde der Einfluss des Kulturalters auf die Überle- bensrate im Coatingmaterial bestimmt. Dabei wurde festge- 3.4 Trocknungsverfahren für biologische Schädlings- stellt, dass 48 h alte Zellen (stationäre Wachstumsphase) bekämpfungsmittel: Identifizierung trocknungsrele- höhere Überlebensraten lieferten als 72 oder 96 h alte Zel- vanter Parameter für Pseudomonas fluorescens und len (spät-stationäre Wachstumsphase). Filmcoating auf Zuckerrübensamem - Drying processes Dann wurde der Einfluss des Trocknungsvolumens auf die for biological control agents: identification of drying para- Überlebensrate im Coatingmaterial ermittelt. Für Volumina meters for Pseudomonas fluorescens and film coating on von 2-100 µl stieg die Überlebensrate mit abnehmenden sugarbeet seeds Volumen. Für 2 µl ergab sich eine Überlebensrate von 70 %. Anant Patel, Mario Fehmer und Klaus-Dieter Vorlop Abschließend wurde der Einfluss des Luftdrucks auf die Überlebensrate untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Über- Ziel der Arbeiten ist die Verwendung nachwachsender Roh- lebensrate mit zunehmendem Vakuum von 70 % bei 1013 stoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis von hoch- mbar bis auf 13 % bei 100 mbar abnahm. wirksamen Pseudomonaden, mit denen phytopathogene Auch der Einfluss der Trocknungstemperatur wurde unter- Pilze der Gattungen Aphanomyces und Pythium an sucht: Dazu wurden Proben bei 20 bis 60 °C getrocknet und Zuckerrüben kostengünstig und effektiv bekämpft werden anschließend rehydriert. Die Überlebensrate nahm dabei mit können. Ein Hauptproblem ist die mangelnde Trocknungs- abnehmender Temperatur von 8 % auf 75 % zu. und Lagerfähigkeit der Gram-negativen Bakterien. Die Über- Filmcoating von Zuckerrübensamen lebensraten nach (technischer) Trocknung liegen bei 0,1 - Es wurde ein Prozess am Dragierkessel etabliert, bei dem 1 10 %. Deshalb sollen systematisch die trocknungsrelevan- kg Zuckerrübensamen (88.000 Stück) mit 100 ml Coating- ten Parameter im Labormaßstab identifiziert werden, wobei material (2*1012 cfu) besprüht und getrocknet wurden. sowohl Trocknungs-, aber auch Lagerungs- und Rehydrie- Dabei betrugen die Sprühverluste 35 %, woraus sich eine rungsbedingungen berücksichtigt werden müssen. Mit den theoretische Dosis von 1,5*107 cfu/Samen ergibt. gewonnenen Erkenntnissen sollen technische Formulie- Die Zuluft wies eine Temperatur von 30 °C und eine Luft-

100 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

feuchte von ca. 55 % auf. Gemessen wurden Sprüh- und angetrieben. Über die Anzahl der Drähte und der Rotations- Trocknungsdauer, Produkttemperatur, Wassergehalt und geschwindigkeit des Schneidwerkzeuges können bis zu –aktivität, Samengewicht sowie cfu/Samen. mehreren zehntausend Tropfen pro Sekunde und Düse Wurde die Rehydrierungszeit verlängert, so ergaben sich gebildet werden, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewe- höhere Überlebensraten, die im Extremfall 10 % (1,5*106 gen und somit zu einer guten Bestandsdurchdringung auch cfu/Samen) betrugen. Dieser Effekt soll im weiteren unter- bei dichtem Bewuchs führen sollten. Der Tropfendurchmes- sucht werden. ser kann im für Pflanzenschutzmittel relevanten Bereich von Fazit ca. 100 µm bis zu etwa 800 µm stufenlos eingestellt werden Die für P. fluorescens BA2002 im Labormaßstab erhaltenen und somit den jeweiligen momentanen Umweltbedingungen hohen Überlebensraten von 70 % lassen sich nur nach bei der Ausbringung (Wind, Luftfeuchtigkeit) angepasst wer- gründlicher Bestimmung aller trocknungsrelevanten Para- den. meter in den Technikumsmaßstab übertragen. 3.6 Minderung der Emission von Treibhausgasen 3.5 Das Strahlschneider-Verfahren als neue Applikati- durch anaerobe Behandlung von Flüssigmist - Green- onstechnik für Pflanzenschutzmittel - The JetCutter as house gas mitigation by anaerobic digestion of manure S. 121 new technique for the application of pesticides Peter Weiland und Jens Schröder Ulf Prüße und Klaus-Dieter Vorlop Durch Vergärung von Flüssigmist wird nicht nur dessen In der gängigen Praxis der Ausbringung (Applikation) von Energiegehalt in Form von Biogas genutzt, sondern gleich- Pflanzenschutzmitteln werden Düsensysteme verwendet, zeitig auch die Bildung von Treibhausgasen (Methan und die ein breites Tropfenspektrum aufweisen. Dadurch besteht Lachgas) während der Lagerung und nach Ausbringung die Gefahr, dass die feinteiligen Anteile des Tropfenspek- drastisch vermindert, da die biologisch leicht verfügbaren trums durch Wind oder zu schnelle Verdunstung nicht gezielt Kohlenstoffquellen im Gärprozess überwiegend abgebaut auf die Nutz- bzw. Schadpflanzen ausgebracht werden kön- werden. Über die verbleibende Restgasbildung von Methan nen sondern vielmehr unkontrolliert in die Umwelt gelangen. im Gärrückstandslager, die von der Lagertemperatur und Darüber hinaus ergibt sich ein Mehrbedarf an Spritzmitteln. den Prozessbedingungen der anaeroben Behandlung Mit dem Strahlschneider-Verfahren als neuem Verfahren zur abhängt, liegen bisher nur unzureichende Informationen Applikation von Pflanzenschutzmitteln soll durch die Gene- vor, so dass gezielte Maßnahmen zur Vermeidung dieser rierung eines sehr einheitlichen, praktisch monodispersen Treibhausgasemissionen bisher weitgehend unterblieben. Tropfenspektrums der Verlust der feinteiligen Anteile des Ziel des von der EU geförderten Vorhabens MIDAIR, das Spritzmittels durch Abdrift und Verdunstung vermieden wer- unter Beteiligung von 17 europäischen Institutionen durch- den, wodurch sich bedeutende ökologische und ökonomi- geführt wird, ist es zu untersuchen, welchen Einfluss die bei sche Vorteile ergeben. Dieser Ansatz unterscheidet sich der Vergärung und Lagerung herrschenden Betriebsbedin- insofern von allen anderen neueren Entwicklungen in der gungen auf die Treibhausgasemissionen ausüben. Die Düsentechnik für den Pflanzenschutz (z. B. Injektordüsen), Ergebnisse des Vorhabens dienen der verfahrenstechni- weil hier durch das einheitliche Tropfenspektrum eine mög- schen Optimierung von Gärprozessen und werden als Ent- liche Abdrift grundsätzlich vollständig vermieden und nicht scheidungshilfe für die Ausgestaltung europäischer Rechts- nur reduziert werden kann. vorschriften benötigt. Dabei beruht die Funktionsweise des Strahlschneider-Ver- Hierzu wurden vom Institut für Technologie und Biosystem- fahrens (Abb. 11) auf der mechanischen Trennung eines technik mit unterschiedlich vorbehandeltem Rinderflüssig- Fluidvollstrahles (hier die Pflanzenschutzmittelbrühe) mit- mist Lagerversuche bei vier verschiedenen Lagertemperatu- tels eines rotierenden Schneidwerkzeugs. Das Schneidwerk- ren durchgeführt und die spezifische Methanproduktion zeug besteht aus mehreren (2-60) radial angeordneten gemessen. In Abb. 12 ist beispielhaft für eine mittlere Drähten und wird über einen Motor mit hohen Drehzahlen Lagertemperatur von 20 oC die Methanbildung im Lager-

3!(7! 3!(!9+ 3!(!9

,-!$&.* :.*; *+ %(!$!

Abb. 11: Schema des Strahlschneider-Verfahrens zur Appli- Abb. 12: Methanbildung während der Lagerung von frischer kation von Pflanzenschutzmitteln (PSM) und anaerob vorbehandelter Rindergülle bei 20 oC

101 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

behälter für unbehandelte Rindergülle und Rindergülle nach balen Treibhauspotenzialen gewichtet. Sie geben an, wie kli- anaerober Vorbehandlung bei 29d bzw. 50d Verweilzeit dar- maschädlich ein kg des emittierten Gases in Bezug auf 1 kg gestellt. Kohlendioxid ist und werden in CO2-Äquivalenten angege- Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine anaerobe Vorbe- ben. Methan besitzt z. B. ein Treibhauspotenzial von 23 und handlung unter praxisüblichen Prozessbedingungen die Frei- Lachgas von 296. Der aus dem untersuchten Festmiststapel setzung des besonders klimawirksamen Methans um minde- emittierte Menge an Lachgas entsprach 308 g CO2-Äquiva- sten 90 % reduziert werden kann. Erwartungsgemäß sind lenten je kg Mist (Trockenmasse). Der emittierten Menge an die Methanemissionen umso geringer, je länger die hydrau- Methan entsprachen lediglich 48 g kg CO2-Äquivalenten je lische Verweilzeit des Vergärungsprozesses gewählt wird. kg Mist. Unterhalb einer Lagertemperatur von 20 oC nimmt die Gas- Wie bereits in Laborversuchen gefunden wurde, wanderte bildung der anaerob vorbehandelten Rindergülle deutlich ab der Bereich mit den höchsten Lachgaskonzentrationen und erreicht bei einer Lagertemperatur von 11 oC nur noch während der Lagerzeit von außen nach innen. Die gemesse- ca. 2 % des ursprünglichen Wertes. Demgegenüber werden nen Lachgaskonzentrationen wiesen jedoch keine Überein- bei frischer Rindergülle und einer Lagertemperatur von nur stimmung mit den gemessenen Emissionen auf. Daher kann 11 oC innerhalb von 100 Tagen noch etwa 1.200 l Methan nicht direkt von den gemessenen Lachgaskonzentrationen pro m3 Gülle gebildet. Erst bei einer Lagertemperatur von an verschiedenen Stellen des Haufwerks auf die Bildungsge- 4 oC konnte bei frischer Rindergülle keine signifikante Me- schwindigkeit von Lachgas geschlossen werden. Díe Ursache thanproduktion beobachtet werden. dafür wird in einer Verringerung des Gasaustausches inner- Die Ergebnisse zeigen, dass zur Vermeidung von Treibhaus- halb des Haufwerkes bei abnehmenden Selbsterhitzungs- gasemissionen die Gärprozesse in Regionen mit gemäßig- temperaturen gesehen. tem Klima mit deutlich verlängerten Verweilzeiten betrieben werden müssen bzw. eine gasdichte Ausführung der Lager- behälter notwendig ist. Zur Minderung landwirtschaftlich verursachter Treibhausgasemissionen wird generell eine anaerobe Behandlung von tierischen Abgängen empfohlen.

3.7 Spurengasemissionen bei der Lagerung von Schweinefestmist - Greenhouse gas emissions during storage of deep litter pig manure Martin Wolter, Shafiq Prayitno, Frank Schuchardt

Bei der Lagerung von Festmist entstehen die umwelt- und klimarelevanten Spurengase Ammoniak, Methan und Lach- gas. Zur zeitlichen Quantifizierung der Spurengasemissio- nen sowie zur Bestimmung der physikalisch-chemischen Bedingungen und räumlichen Verteilung der Spurengaspro- duktion innerhalb des Haufwerkes wurden Versuche im Pilotmaßstab (m=2 t, V=5 m3) durchgeführt. Dazu wurde Abb. 13: Versuchseinrichtung zur Messung von Spurengas- im Freiland eine Miete in Form eines abgestumpften Kegels emissionen bei der Lagerung von Festmist aufgesetzt und die Kohlendioxid-, Methan- und Lachgase- missionen über 113 Tage gemessen (23.10.01 bis 13.2.02; Umgebungstemperaturen: -9,7 bis + 12.3 °C, im Mittel 3.8 Fluidbewegungen in und um Stallanlagen - Fluid +5,0 °C). Die Messungen der Emissionen erfolgten mit motion within and around animal houses einem gasdichten Zelt, welches lediglich während der Karl-Heinz Krause, Stefan Linke jeweils 30-minütigen Messungen das gesamte Haufwerk abschloss (Abb. 13). Temperaturmessungen (20 cm Stallanlagen müssen gezielt von Wärme- und Schadstoffla- Raster) und Messungen der Gaskonzentrationen in dem sten entsorgt werden, indem ein Austausch mit Frischluft Haufwerk wurden entlang einer vertikalen, gedachten herbeigeführt wird. Wichtig dabei ist, dass dieser Austausch Schnittebene durchgeführt. Aus den erhaltenen Daten wur- auch effektiv erfolgt. Bestimmte Luftmengen nach DIN den die entsprechenden Temperatur- bzw. Gasprofile 18904 in einen Raum per Zwangslüftung zu drücken, stellt erstellt. kein grundsätzliches Problem dar. Wohl aber ist es schwie- Das Haufwerk zeigte den typischen Verlauf einer Heißrotte. rig, für eine Luftverteilung im Stall zu sorgen, die zu keinen So stiegen die Temperaturen im Mietenkern innerhalb von örtlich tierunverträglichen Geschwindigkeiten führt und den 10 Tagen auf ca. 75 °C an und sanken gegen Ende auf unter Stoffübergang an luftfremden Stoffen im Bodenbereich des 40 °C ab. Beispielhaft sind in der Abb. 14 die Temperatur- Stalles anfacht: dieses alles vor dem Hintergrund, die Emis- verteilung und die Lachgaskonzentration der Miete am 21. sionen aus dem Stall möglichst gering zu halten. Hinzu und am 71. Tag dargestellt. kommt noch die Forderung, die Ableitung der Stallfortluft so Die während der gesamten Lagerungsdauer emittierten in die Umwelt vorzunehmen, dass keine Umweltbeeinträch- Gasmengen wurden mit den sogenannten spezifischen glo- tigungen entstehen. Angesichts eines solchen Katalogs an

102 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Abb. 14: Temperaturprofile und Lachgaskonzentrationen bei der Lagerung von Schweinefestmist am 21. und 71. Tag

zu bewältigenden Aufgaben ist es nicht verkehrt, wenn man auf Orientierungshinweise zur Luftführung zurückgreifen kann und sich nicht erst in letzter Konsequenz vor Ort – wenn der Stall schon Bauwirklichkeit geworden ist – zu einer Lösung durchringt. Fluidbewegungen lassen sich auf vielfältige Weise darstellen. Am eindrucksvollsten sind Visualisierungen von Strö- mungsabläufen an realen Objekten. Allerdings sind dabei der Variationsbreite von Einflussgrößen Grenzen gesetzt. Infolgedessen greift man auf Modellvorstellungen zurück, die physikalischer oder numerischer Art sein können. Beide Wege werden im Institut für Technologie und Biosystem- technik beschritten. Zum Verstehen um Strömungsabläufe hat insbesondere die Strömungswanne beigetragen, wie sie auf dem FAL-Messe- Abb. 15: Strömungswanne auf dem FAL-Messestand stand bei der EuroTier zu sehen war (Abb. 15). Mit ihr wird

Abb. 16: Firstparallele Anströmung eines an den Seiten offenen sog. Louisianastalles. Durch die Druckverhältnisse an den Rän- dern kommt es im Stallinneren zu einer Strömung, die der Außenströmung entgegengerichtet ist.

103 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

ausschließlich der Zweck verfolgt, dem Betrachter einen reich über die dortige Trauföffnung in den Stallraum gezo- prinzipiellen Einblick in das Wesen des untersuchten Strö- gen werden. Aufgrund der hohen Widerstände gelangt mungsablaufes zu verschaffen. Die in der Strömungswanne gegenüber dem freistehenden Stall aber nur noch ganz gewonnenen Strömungsbilder können allerdings nur für wenig Frischluft in den Stallraum. Diese Klimaverschlechte- qualitative Aussagen herangezogen werden, da die Rey- rung im Stall wirkt sich nachteilig für die Ableitung der Luft- noldszahl Re, die das Verhältnis von Trägheitskraft zur Rei- inhaltsstoffe aus und führt zu erheblichen Belastungen der bungskraft bestimmt, im Wasserversuch mit ReWasser = Tiere. 5 . 103 um ca. 3 Zehnerpotenzen kleiner ist als die im natür- . 6 lichen Windfeld mit ReLuft = 4 10 . 4 Produkt- und Energiegewinnung aus nachwachsen- Die Strömungsgeschehnisse bei offenen Stallsystemen sind den Rohstoffen - Generation of products and energy from relativ komplex (Abb. 16). Dabei kommt es durch die Stall- renewable resources umströmung zu wechselhaften Druckverteilungen an den 4.1 Energetische Nutzung von Biogas durch Brenn- Öffnungen, sprich Schnittstellen zur Umwelt. Die Luft strömt stoffzellentechnologie - Energetical utilization of biogas hinter dem luvseitigen Giebel aus dem Stall, um zum Stall- with fuel cell technology ende hin wieder in den Stallraum einzudringen. Da der hier Thorsten Ahrens, Peter Weiland beispielhaft herangezogene Louisiana-Stall, der in der Geflü- gel- und Schweinemast zum Einsatz kommt, im Allgemeinen Die Nutzung von Biogas durch Niedertemperatur – Brenn- wegen seiner Größe weit außerhalb von Wohnbebauungen stoffzellentechnologie erfordert eine intensive Abstimmung anzutreffen ist, sind Gebäudeeinflüsse eher bei solchen offe- und Anpassung der Verfahrenstechnik beider Technologien. nen Stallanlagen zu registrieren, die aufgrund ihrer hedoni- Im Rahmen des Projektes erfolgt der Anschluss einer Poly- schen Wirkung als wenig belästigend empfunden und somit merelektrolyt-Brennstoffzelle (PEM-BSZ) an die mit Gülle in Wohnbaunähe toleriert werden, z. B. Boxenlaufställe. betriebene Biogasanlage der Versuchsstation der FAL Braun- Allerdings ist hier Vorsicht geboten, dass ein solcher Stall schweig. Neben baulichen Voraussetzungen müssen ver- mit Trauf-First-Öffnung oder Seitenwandjalousien nicht sei- schiedene technische Aspekte berücksichtigt werden. Diese ner Funktionalität beraubt wird, weil man zu unbesorgt mit beinhalten die praktische Umsetzung der Versuchsanlage, dem Einfluss der Umgebungsbauten umgeht. Durch Bauten, die notwendige Reinigung des Biogases und die Reformie- Versperrungselemente oder allgemein durch Strömungshin- rung des eingesetzten Biogases zu Wasserstoff. Zusätzlich dernisse in Stallnähe können insbesondere bei Offenställen erfolgt eine Optimierung der Methanausbeute bei gleichzei- erhebliche Veränderungen der Ableitbedingungen auftreten. tiger Verbesserung der Biogasqualität in Hinblick auf stören- In Abb. 17 ist gezeigt, wie sich das Strömungsfeld des Trä- de Spurengaskomponenten. Abb. 18 verdeutlicht die germediums Luft gestaltet, wenn bei der Überströmung der Bestückung der Versuchsanlage, Abb. 19 zeigt den aktuel- Firstöffnung gleichzeitig die Trauföffnung auf der Luvseite len Aufbau. verstellt ist. Auf der eigentlichen Anströmseite des Stalles Zur Optimierung der Methanausbeute und des Spektrums wird Stallinnenluft aus dem Stallraum nach außen gesogen. an Spurengasen erfolgt eine intensive Beprobung von Bio- Ohne Versperrungselement dringt Luft in den Stallraum ein. gasgemischen unter verschiedenen Prozessbedingungen. Das bedeutet, dass sich nunmehr zwei Liniensenken im Ein Hauptaugenmerk wurde zunächst auf die Etablierung Dachbereich ausbilden, nämlich diejenige im Traufbereich einer Messapplikation (GC-MS) und die Entwicklung einer und die dominante im Firstbereich. Für die Umgebung ist geeigneten Messmethode für die Spurengasanalytik gelegt. diese Ableitkonstellation von Vorteil, aber nicht für die Stall- Die Analytik des Biogases zeigte, dass die für die PEM – BSZ klimagestaltung. Frischluft kann nur noch aus dem Leebe- – Katalysatoren extrem schädlichen Komponenten CO und

Abb. 17: Überströmung eines Offenstalles mit Trauf-First-Öffnung, dem ein Gebäude als Strömungshindernis luvseitig (links) vorgelagert ist. Die linke Darstellung zeigt vom numerischen Modell das Geschwindigkeitsfeld vermittels Vektoren. Die Anströmgeschwindigkeit beträgt 3 m/s in 10 m Höhe; rechts ist das Experiment aus der Strömungswanne zu sehen (Som- mersituation)

104 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Tabelle 2: Methanausbeuten verschiedener Silagen bei BR = 2 g oTR / l d

Methanaus- Methanaus- Methanaus- beute (CSB) beute (oTR) beute (FM)

l CH4/g CSBzu l CH4/g oTRzu l CH4/g FMzu Triticale original / gequetscht 0,21 0,31 / 0,32 0,10

Raps original / gequetscht 0,18 / 0,19 0,30 / 0,35 0,08 / 0,09

Sommerhafer original / gequetscht 0,17 /0,18 0,24 / 0,28 0,07 / 0,08

Topinambur gequetscht 0,17 0,24 0,06

Sonnenblume Abb. 18: Bestückung der BSZ – Versuchsanlage gequetscht 0,13 0,20 0,04

NH3 nicht enthalten waren. Basierend auf diesen Ergebnis- sen ist von einer sehr guten Eignung des untersuchten Bio- gases für den geplanten Prozess auszugehen. Zur Zeit eignet sich Itaconsäure hervorragend für die Herstellung erfolgt die Ausdehnung der Spurengasanalytik auf Biogas- von Polymeren. gemische verschiedener Substrate (Silagen ausgesuchter Ziel der aktuellen Arbeiten ist die Steigerung der maximal nachwachsender Rohstoffe), deren anaerobe Abbaubarkeit erreichbaren Produktkonzentration bei gleichzeitig hoher unter Variation des mechanischen Aufschlussgrades unter- Ausbeute. Eine Optimierung in Schüttelkolbenversuchen ist sucht wurde. nur bedingt möglich, da hier wesentliche Parameter nur Die Tabelle 2 zeigt die anhand von quasi-kontinuierlichen unzureichend gemessen und beeinflusst werden können. Es Versuchsansätzen ermittelten Ergebnisse bei einer Raumbe- wurde daher ein Multifermentersystem (Abb. 20) mit Mess- lastung von BR = 2 g oTR / l d. Die Untersuchungen sind auf datenerfassung und Steuerung (pH-Wert, online-Stoffanaly- den Beratungsbedarf des BMVEL ausgerichtet und dienen tik, gezielte Substratzudosage) aufgebaut. Weiterhin wur- der wirtschaftlichen und energetischen Nutzung nachwach- den Screeningversuche durchgeführt, um neue leistungs- sender Rohstoffe. fähigere Stämme als Alternative zu den bisher verwendeten Organismen aus Stammsammlungen zur Verfügung zu 4.2 Biotechnische Itaconsäureproduktion: Prozessop- haben. timierung im Multifermentersystem - Biotechnical production of itaconic acid: process optimisation in a multi-fermenter system Ulrich Jahnz, Thomas Willke, Klaus-Dieter Vorlop

Filamentöse Pilze der Gattung Aspergillus sind teilweise in der Lage, niedermolekulare Zuckerverbindungen (z. B. Glu- cose) in die Verbindung Itaconsäure (Methylenbernsteinsäu- re) umzusetzen. Aufgrund der Doppelbindung im Molekül

Abb. 19: BSZ-Pilotanlage an der FAL–Biogasanlage Abb. 20: Multifermentersystem (Ausschnitt)

105 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

4.3 Bundesweites Biogasmessprogramm zur Eva- 100 100% Glucose Itaconsäure molare Ausbeute 90 90% luierung neuester Biogastechnologie - Programm for 80 80% the evaluation of the newest biogas technology in Germany 70 70% Christa Rieger, Thomas Ehrmann und Peter Weiland 60 60% 50 50% Aufgrund der letztjährigen Erhebung über den Stand der 40 40% Biogastechnologie in Deutschland wurden 31 Biogasanlagen 30 30%

20 20% molare Ausbeute im ganzen Bundesgebiet ausgewählt. Sie werden seit einem

Stoffkonzentration [g/l] 10 10% Jahr intensiv untersucht (vgl. Jahresbericht 2001). 0 0% Die Anlagenbetreiber führen einen Betriebsspiegel, in den 0 100 200 300 400 500 600 wöchentlich die Gas-, Strom- und ggf. Wärmeproduktion, Zeit t [h] die Gasqualität und die Substratzufuhr dokumentiert werden. Zusätzlich wird angegeben, für welche Routinearbeiten Abb. 21: Fermentation mit dosiertem Glucosesubstrat und eventuell auftretenden Störungen welcher Arbeitsauf- wand erforderlich war. Bei den regelmäßigen Anlagenbesu- Der Einsatz des “Stammes B” erfolgt in einem zweigeteilten chen werden Reaktorinput- und -output für Analysen Prozess. Zunächst wächst die Biomasse heran, mit einset- beprobt, der Anlagenzustand beurteilt und gemeinsam mit zender Itaconsäurebildung werden die Bedingungen in dem dem Anlagenbetreiber Optimierungsstrategien für die Anla- Fermentersystem hinsichtlich pH-Wert und Nährsalzzugabe ge entwickelt (Abb. 22). zur Produktbildung geändert. Bisher wurde so bei einer Aus- Der Wärmeenergieumsatz der Biogasanlagen kann derzeit beute >50 % (mol/mol) eine Konzentration >78 g/l erreicht noch nicht erfasst werden, da die Installation der dafür not- (Abb. 21). wendigen Wärmemengenzähler noch nicht abgeschlossen ist. Auf der derzeitigen Datengrundlage lässt sich bereits der Zusammenhang zwischen Substrateinsatz (in Tonnen) und Stromproduktion darstellen. Abb. 23 zeigt beispielhaft das Problem einer starken Abhängigkeit der Wirtschaftlichkeit dieser Biogasanlage von einem extern eingeworbenen, energiereichen Substrat Glycerin. Sobald dieses Substrat

Abb. 22: Fließbild einer Praxis-Biogasanlage in Nordrhein-Westfalen mit Probenahmestellen

106 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Abb. 23: Gegenüberstellung von Substratzufuhr und -zusammensetzung und der Stromproduktion zeitweise nicht verfügbar war, konnte auch durch Erhöhung fortschrittliche Materialien kohlendioxidneutral und unter der Zufuhr der anderen Substrate und dem Einsatz neuer Schonung der fossilen Ressourcen auf den Markt gebracht Substrate der Verlust nicht ausgeglichen werden. Zudem werden. kann eine erhöhte Substratzufuhr zu einer Überlastung des Die Forschung im Institut für Technologie und Biosystem- Reaktors führen. Dieser Problematik muss bei der Planung technik konzentrierte sich neben dem Ermitteln der Leis- einer Biogasanlage und ihrer Finanzierung Rechnung getra- tungsdaten der Biokonversion und deren Beeinflussung auch gen werden. Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen auf die Planung und den Aufbau einer Pilotanlage. als Kosubstrat, die vom Biogasanlagenbetreiber selbst ange- Zur Auswahl der in Frage kommenden Fütterungsstrategien baut werden, hätte gegenüber den externen Substraten den müssen Hemmungsversuche der relevanten Stoffe durchge- Vorteil, dass sich daraus für den Anlagenbetreiber eine führt werden. Exemplarisch ist die Substrathemmung (Abb. höhere Planungssicherheit ergibt. Die im Rahmen des Bio- 24) gezeigt. Im Bereich hoher Glycerinkonzentrationen ist gasmessprogramms gewonnenen Erkenntnisse dienen dem die 1,3-Propandiolbildung stark gehemmt. Aus diesem BMVEL sowie dem BMWi als Entscheidungshilfe und als Ergebnis wird ersichtlich, dass für schnelle Umsatzraten eine Information, in welchem Maß die Biogastechnologie für die Fed-batch-Strategie angewendet werden muss. Landwirtschaft eine zukunftsorientierte Einkommensquelle Als Versuchsanlage wurde ein Glasreaktor mit einem PC zur darstellen kann. Datenaufnahme und Fermentationsregelung ausgestattet. Eine kommerzielle Steuer- und Regelungssoftware über- 4.4 Mikrobielle Herstellung von 1,3-Propandiol aus wacht die Temperatur und das Redox-Potential und regelt Glycerin - Microbial production of 1,3-propanediol from gly- cerol Marc Schlieker, Ralf Bock, Ilona Koschik, Thomas Willke, Klaus-Dieter Vorlop

In einem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. geförderten Verbundprojekt “Anwendungstechnische Untersuchungen zur 1,3-Propandiol-Erzeugung aus Glycerin mittels Biokonversion” werden auf Grundlage von Untersu- chungen im Labor- und Technikumsmaßstab wirtschaftliche Berechnungen zur Realisierung der biotechnischen Produkti- on von 1,3-Propandiol (PD) in Konkurrenz zu den bestehenden, vor allem chemisch-synthetischen Verfahren, angefertigt. PD ist auf gutem Wege, eine Massenchemikalie zur Herstel- lung von modernen Kunststoffen zu werden, die zum Bei- spiel als Teppichfasern durch konventionelle Maschinen verarbeitet werden können. Wenn es gelingt, PD wirtschaftlich Abb. 24: 1,3-Propandiolbildung in Abhängigkeit des Glyce- aus nachwachsenden Rohstoffen zu produzieren, können ringehaltes im Medium

107 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Anfang der achtziger Jahre untersucht die Abteilung Biosys- temtechnik des Instituts für Technologie und Biosystem- technik durch Emissionsmessungen die Umweltverträglich- keit des Biodiesels. Zu Beginn des Jahres 2001 gingen die Ergebnisse einer Stu- die der Chalmers Universität Göteborg durch die Presse, in der über bis zu zehnfach höhere Emissionen an Benzol und Ozonvorläufersubstanzen bei RME im Vergleich zu schwedischem Dieselkraftstoff MK I berichtet wurde. Für die Durch- führung der Experimente wurde ein selbstkonstruierter Rohrreaktor verwandt, der auf 550 °C temperiert war und mit einem konstanten Luftstrom durchspült wurde. Zahlrei- che Wissenschaftler in Europa und den USA zweifelten die Übertragbarkeit der Versuche auf die motorische Verbren- nung stark an, konnten jedoch nicht auf eigene Messergeb- Abb. 25: Optimierte Biokonversion von Glycerin zu 1,3-Pro- nisse an Motoren im vergleichenden Betrieb mit RME und pandiol im Fed-Batch Verfahren MK I zurückgreifen. Daraufhin wurde von der Abteilung Bio- systemtechnik des Instituts ein Forschungsprojekt durchge- den pH-Wert sowie die Glycerinkonzentration. Ebenfalls wird führt, um die indirekt formulierte Behauptung zu überprü- eine HPLC-Anlage angesteuert, die mit einer online-Proben- fen, dass die Versuche auch die motorischen Emissionsän- nahme die aktuellen Substrat- und Produktkonzentrationen derungen widerspiegeln. Das Projekt wurde von der Arbeits- ermittelt und den Glycerinsollwert in Abhängigkeit der Pro- gemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V. (AGQM) duktkonzentration anpasst. gefördert. Durch verschiedene Optimierungen (Stammauswahl, pH, Als Kraftstoffe wurden MK I, RME und konventioneller Die- Temperatur, Prozesssteuerung, Medienzusammensetzung) selkraftstoff (DK) gemäß DIN EN 590 ausgewählt. Ziel war konnte die Propandiolendkonzentration auf 100 g/l (Abb. es, sowohl gesetzlich limitierte als auch nicht limitierte 25) gesteigert werden. Das entspricht einer Steigerung von Emissionen in vier Punkten des europäischen ECE-R 49 über 40 % zu den veröffentlichten Höchstkonzentrationen Tests zu ermitteln. Dazu wurden Leerlauf (BP1), 25 % Teil- anderer Arbeitsgruppen. last (BP3), maximales Drehmoment (BP6) und Nennleistung In einem 400 l-Reaktor wurden 250 l einer Propandiollösung (BP8) ausgewählt. Als Versuchsträger stand ein Mercedes mit 66 g/l hergestellt. Dieser nicht optimierte Großansatz in Benz Motor OM 904 LA mit angeschlossener Wirbelstrom- einem Bioreaktor zeigt, dass beim Scale-up sogar über bremse zur Verfügung. Die Kenndaten des Motors sind in mehrere Größenordnungen keine unerwarteten Änderungen Tabelle 3 angegeben. im Verlauf der Biokonversion auftreten. Gleichzeitig konnte Die Messergebnisse der gesetzlich limitierten Schadstoffe dem Projektpartner, der die Aufarbeitung des Propandiols Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Stickoxide und Parti- aus der Fermentationslösung im technischen Maßstab unter- kelmasse ergaben keine signifikanten Vorteile für MK I. sucht, genügend Fermentationslösung bereitgestellt wer- Vielmehr verhielten sich MK I und DK sehr ähnlich und wurden. den abgesehen von den Stickoxidemissionen tendenziell vom RME unterschritten. Bezüglich der nicht limitierten 4.5 Emissionsvergleich von schwedischem Diesel- Abgaskomponenten verdeutlicht Abb. 26, dass RME gegen- kraftstoff MK I mit herkömmlichem Dieselkraftstoff über MK I in keinem Fall zu einer zehnfach erhöhten Emis- nach DIN EN 590 und Biodiesel auf Rapsölbasis - Com- sion führt. parison of Swedish diesel fuel MK I with common diesel fuel Vielmehr emittiert RME insbesondere im Leerlauf und dem according to DIN EN 590 and biodiesel from rapeseed oil 25 % Teillastpunkt, aber auch bei Md max deutlich weniger Myriam Dutz, Jürgen Krahl, Axel Munack, Olaf Schröder, Benzol als der schwedische Dieselkraftstoff. Lediglich der Hendrik Stein Nennleistungspunkt führt zu einem etwa um das Dreifache erhöhten Benzolausstoß bei Biodiesel im Vergleich zu MK I Der Absatz des alternativen Kraftstoffes Biodiesel (Rapsöl- oder DK. methylester, RME), der in Deutschland fast ausschließlich durch Umesterung von Rapsöl gewonnen wird, hat in den letzten Jahren sehr stark zugenommen. Mittlerweile existie- Tabelle 3: Motorkenndaten des OM 904 LA ren in Deutschland mehr als 1.500 Tankstellen und die Jah- Nennleistung 119 kW bei 2.300 min-1 resproduktion lag für 2001 bei über 500.000 Tonnen. Für Nennmoment 635 Nm bei 1.380 min-1 2002 wird von der Union zur Förderung von Öl- und Pro- Zylinderzahl 4 teinpflanzen (UFOP) eine Gesamtmasse von über 600.000 Hubraum 4,25 L Tonnen prognostiziert. Diese statistischen Angaben unter- Aufladung Abgasturbolader mit Ladeluftkühlung streichen natürlich auch die Notwendigkeit, das Emissions- Einspritzsystem Pumpe-Leitung-Düse-System verhalten von RME im Vergleich zu am Markt befindlichen Einspritzdruck max. 1.600 bar herkömmlichen Dieselkraftstoffen zu untersuchen. Seit

108 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

4.6 Prüfstand für Kraftstoffsensoren – Test-bench for 80 fuel sensors Md max Nennleistung 70 Hermann Speckmann 60 50 Ein Beitrag zur Reduzierung der Einflüsse des Menschen auf 40 die Umwelt durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe ist 30 die Verwendung von Pflanzenölen für den Betrieb von Moto- Leerlauf 25 % Last 20 ren. Moderne Dieselmotoren lassen sich mit reinem Diesel- Massenstrom [mg/h] Massenstrom 10 kraftstoff (Diesel), reinem Rapsölmethylester (RME) sowie 0 mit Gemischen dieser Kraftstoffe betreiben. Diese Motoren DK DK DK DK werden durch aufwendige mikrorechnergestützte elektroni- RME RME RME RME MK I MK I MK I MK I sche Einspritzeinheiten (Motormanagement) abhängig von Abb. 26: Benzolemissionen für MK I, RME und DK in vier den momentanen Umgebungsbedíngungen und den augen- ausgewählten Betriebspunkten blicklichen Lastzuständen mit der Hilfe von Kennfeldern in optimalen Betriebsbereichen gehalten. Die Gestalt der Kennfelder werden durch die Eigenschaften des verwendeten Kraftstoffes beeinflusst. Zur Einstellung der aktuellen optimale Betriebseinstellungen müssen dem Motormanage- ment die jeweiligen Kraftstoffzusammensetzungen bekannt sein. Im Rahmen der Forschungsarbeiten des Institutes für Technologie und Biosystemtechnik zum Einsatz von alternativen Kraftstoffen werden daher geeignete Messeinrichtun- gen untersucht bzw. selbst neu entwickelt. Die Nutzung aufwendiger chemischer Analysetechniken, die für Laboruntersuchungen mit dem Anspruch hoher Genauig- keit Verwendung finden, sind für den Praxiseinsatz z. B. in Fahrzeugen nicht geeignet. Hier sind einfache und kosten- günstige Messverfahren gefragt. Derartige Verfahren beruhen auf der Messung von Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Kraftstoffe - unterschiedliche Dich- ten, Viskositäten oder elektrische Parameter. Die in Frage kommenden physikalischen Eigenschaften werden in den Abb. 27: Emissionen der Aldehyde und Ketone für MK I, meisten vielen Fällen leider auch von den Umgebungsbedin- RME und DK in vier ausgewählten Betriebspunkten gungen wie Druck und Feuchte sowie besonders von der Temperatur beeinflusst. Die auftretenden Temperaturen Die Aldehyd- und Ketonemissionen, die in Verbindung mit bewegen sich in einem Bereich von – 20 bis +75 °C und sind Stickoxiden besonders zur Bildung bodennahen Ozons bei- nicht zu vernachlässigen. Daher sind Messverfahren tragen, sind in Abb. 27 wiedergegeben. gesucht, die keine oder nur eine geringe Temperaturabhän- Für diese Schadstoffgruppe ergeben sich keinerlei Nachteile gigkeit aufweisen bzw. es sind entsprechende Temperatur- für RME. In drei von vier Betriebspunkten unterschreitet kompensationen einzufügen. RME die Messwerte von MK I und liegt für die Nennleistung Um die Arbeiten an Kraftstoffsensoren durchzuführen, nur knapp über dem Massenstrom des schwedischen Kraft- wurde ein Prüfstand aufgebaut, mit dem die Temperaturab- stoffs. hängigkeit der Messverfahren untersucht werden soll. In Zusammenfassend können sowohl hinsichtlich der gesetz- Abb. 28 sind die wesentlichen Komponenten dieses Standes lich limitierten als auch der nicht limitierten Schadstoffe schematisch dargestellt. Mit Hilfe eines Thermostaten wer- leichte Vorteile im Emissionsverhalten für Biodiesel festge- den die in den Experimenten gewünschten Temperaturen stellt werden. Schon nach der Untersuchung von bisher vier eingestellt. Der Thermostat hält den am Regler eingestellten Betriebspunkten aus dem Lastkollektiv des 13-Stufen-Tests Sollwert der Temperatur, der als elektrisches Signal vorge- deutet sich an, dass die Versuche der Chalmers Universität geben werden kann, selbsttätig ein. Über eine Kühlmittel- nicht geeignet sind, die motorischen Emissionen von RME pumpe wird die Flüssigkeit des Thermostaten durch einen und MK I abzubilden. Der schwefelarme Dieselkraftstoff MK Wärmetauscher umgepumpt und übergibt die Wärme an I ist hinsichtlich der Benzol-, Aldehyd- und Ketonemissionen den zu untersuchenden Kraftstoff. Eine Kraftstoffpumpe gegenüber DK nicht signifikant vorteilhafter. Somit ändern befördert den Kraftstoff durch den Anwendungskreis mit den sich auch die Tendenzen versus RME nur in unerheblichem im Test befindlichen Sensoren. Der Prüfstand wird von Rahmen. einem PC aus mit Hilfe eines speziell entwickelten Pro- gramms gesteuert. Dieses ermöglicht die Ausgabe von Soll- wertprofilen für den Temperaturverlauf, speichert die gemessenen Daten und stellt diese online auf dem Bild- schirm dar. Eine Speicher-Programmierbare-Steuerung

109 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Abb. 28: Schema des Prüfstandes für Kraftstoffsensoren

(SPS) bildet die Schnittstelle zwischen PC und Prüfstand. Die einem Bereich von ± 1,5 % um die wahre Konzentration von aufgenommenen Daten werden später mit Hilfe geeigneter RME im Kraftstoff. Der Verlauf des Referenzsensorsignal Standardprogramme weiterverarbeitet und ausgewertet. über der Konzentration ist streng linear, wie der Abb. 30 zu Zusätzlich befindet sich im Anwendungskreis des Prüfstan- entnehmen ist. Die gemessenen Linearitätsabweichungen des ein selbst entwickelter Referenzsensor, auf den die sind kleiner ± 0,5 %. Messwerte der Prüflinge bezogen werden. Dieser Sensor Mit dem Prüfstand werden in der Zukunft weitere praxis- wurde in umfangreichen Versuchen kalibriert. Abb. 29 zeigt taugliche Sensoren entwickelt und handelsübliche Mess- den Verlauf des angezeigten Messwertes für unterschiedli- systeme getestet. che Konzentrationen für einen Temperaturbereich von 0 – 80 °C. Das temperaturbehaftete Signal des Referenzsensors wird vom PC kompensiert, wobei die Temperaturmesswerte des Kraftstoffes aus dem Prüfbehälter zu Hilfe genommen werden. Die temperaturabhängigen Abweichungen liegen in

Signal des Referenzsensors (1) Kompensiertes Signal

Signal des Referenzsensors (96) Kompensiertes Signal

Signal des Referenzsensors (53) Kompensiertes Signal 120 Kompensiertes Signal des Referenzsensors 140 100 Differenz*10 120 80 100 60 80 40 [% RME] 60 20 40 0 Gemessene Konzentration 20 -20 Sensor-Signal [% RME] 0 0 20406080100 0 1020304050607080 Sollkonzentration [% RME] Kraftstoff-Temperatur [°C] Abb. 30: Angezeigte Konzentration als Funktion der Soll- Abb. 29: Temperaturverhalten des Referenzsensors konzentration

110 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

4.7 Internationale Biodieseltagung - International schweden eine Demonstrationsanlage zur gemeinsamen biodiesel conference Vergärung von häuslichem Bioabfall und landwirtschaftlicher Axel Munack, Jürgen Krahl Biomasse errichtet werden, um das erzeugte Biogas als Kraftstoff für den kommunalen Verkehr nutzen zu können. Am 16. und 17. September 2002 fand in Braunschweig die Mit dem Einsatz von Biogas als Fahrzeugkraftstoff sowie 2. Internationale Biodieseltagung statt, die diesmal gemein- durch Fernwärmeversorgung der Haushalte über ein Holz- sam von der FAL und der Fachhochschule Coburg ausgerich- hackschnitzelheizwerk strebt die Gemeinde Växjö bis zum tet wurde. Etwa 170 Teilnehmer aus Europa und den USA Jahr 2010 eine Minderung der CO2-Emissionen um 50 % an. diskutierten über die Potenziale und Umweltwirkungen von Mit dem geplanten Demonstrationsvorhaben soll erstmals in Biodiesel und berichteten von Praxiserfahrungen. technischer, logistischer und organisatorischer Hinsicht Ziel der Tagung war es, den aktuellen Stand von Forschung gezeigt werden, dass durch stadtnahe Produktion nach- und Anwendung bei Biodiesel aufzunehmen und die zukünf- wachsender Rohstoffe sowie durch Mitverwertung qualitativ tige Entwicklung dieses Kraftstoffes und seines Einsatzes zu hochwertiger kommunaler Bioabfälle der Kraftstoffbedarf diskutieren. Politische Rahmenbedingungen, technische Ent- einer mittelgroßen Gemeinde in erheblichem Umfang durch wicklung und biochemische sowie züchterische Arbeit wer- Biogaskraftstoffe gedeckt werden kann. Die Ergebnisse des den die Weichen dafür stellen, in welchem Maße Biodiesel Vorhabens dienen der europäischen und nationalen Energie- zukünftig zum Erreichen einer nachhaltigen Entwicklung der und Agrarpolitik als Entscheidungshilfe sowie als Modell für Bundesrepublik Deutschland beitragen wird. eine dezentrale Produktion von Kraftstoff unter Nutzung Im Ergebnis der Tagung wurde deutlich, dass Biodiesel landwirtschaftlicher und kommunaler Ressourcen. sicher eine Vorreiterrolle bei den Biokraftstoffen zukommt. Das Institut für Technologie und Biosystemtechnik ist im Allerdings sind beim Biodiesel bis heute noch nicht alle tech- Rahmen des Vorhabens für die Verfahrensgestaltung, die nischen Probleme ausgeräumt, so dass insbesondere das biologische und technische Prozessbewertung sowie für die Zusammenspiel von Motor und Kraftstoff noch einer Optimierung des Verfahrens verantwortlich. Nach den jetzt genaueren Untersuchung bedarf. abgeschlossenen Voruntersuchungen sollen von der Land- Darüber hinaus zeichnet sich ab, dass synthetische Kraft- wirtschaft jährlich 2.000-3.000 t Biomasse in Form von Sila- stoffe auf den Markt drängen werden. Dazu zählen insbe- ge bereitgestellt werden, die zusammen mit 6.000-10.000 t sondere die Fischer-Tropsch-Kraftstoffe (FTK), die sowohl häuslichen Bioabfällen aus der Getrenntsammlung zur Bio- aus Erdgas als auch aus Biomasse gewonnen werden kön- gaserzeugung genutzt werden. Für die Vergärung soll eine nen. Ungeachtet einer energetischen Bilanzierung ist offen- neuartige Technik der Nassfermentation eingesetzt werden, sichtlich, dass solche Designerkraftstoffe erhebliche Poten- die aufgrund hoher Feststoffgehalte im Fermenter eine hohe ziale bezüglich der Verfügbarkeit einerseits und der Opti- Gasproduktivität bei gleichzeitig vermindertem Transport- mierbarkeit auf die motorische Verbrennung andererseits in aufwand für die Gärprodukte ermöglicht. Die Gärprodukte sich bergen. werden im Bereich der Energiepflanzenproduktion als orga- Da insbesondere letzteres für den Biodiesel in geringerem nischer Dünger genutzt. Das Gesamtkonzept ist in Abb. 31 Maße möglich ist als für FTK, besteht für Biodiesel die schematisch dargestellt. Gefahr, als Reinkraftstoff den zukünftig gestellten Anforde- Für die Nutzung des erzeugten Biogases als Kraftstoff ist rungen nicht mehr gerecht werden zu können. eine Aufbereitung notwendig, um den Methangehalt des Somit ist es also eine Kernaussage der Tagung, dass die Biogases auf Erdgasqualität anzuheben und Begleitkompo- Anpassung des Biodiesels an zukünftige Motorgenerationen ein vordringliches Ziel darstellt. Dieses kann eventuell dadurch erreicht werden, dass bei FTK und Biodiesel syner- gistische Effekte herausgestellt und genutzt werden, die bis heute allerdings noch nicht Gegenstand der systematischen Forschung sind. Diese Lücke zu schließen ist die zukünftige Herausforderung an die Motorenhersteller, die Mineralölindustrie, die Biodie- selhersteller und die begleitende kraftstoffsystemtechnische Forschung. Die Landwirtschaft ist ebenfalls gefordert, ihre Möglichkeiten zur Rohstoffproduktion für zukünftige Kraft- stoffe zu definieren und zu formulieren, um auch in der Zukunft ihren Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen Mobilität zu leisten.

4.8 Produktion von Biogas als Biokraftstoff für Fahr- zeuge - Production of biogas as a vehicle biofuel Peter Weiland

Im Rahmen eines von der EU geförderten Forschungsvorha- Abb. 31: Schematische Darstellung des AGROPTI-gas-Pro- bens (AGROPTI-gas) soll in der Gemeinde Växjö in Süd- jektes der Gemeinde Växjö/Schweden

111 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Tabelle 4: Schwedische Qualitätsanforderungen an Biogas- substanzen (4-Methylphenol, 3-Methylindol, Ethanthiol, kraftstoff n-Buttersäure, 2,3-Butandion) ausgewählt, die als Geruchs- träger in Stallabluft nachgewiesen worden sind. Als mögli- Methan > 97 Vol.-% che Verfahrensoptionen werden die direkte chemische Oxi- Kohlendioxid < 3 Vol.-% dation, die Absorption mit lösungsvermittelnden und oxidie- Sauerstoff < 1 Vol.-% renden Zusätzen, die Adsorption an Aktivkohle, hydrophile Schwefelwasserstoff < 23 mg/Nm3 Wasser < 32 mg/Nm3 und hydrophobe Zeolithe und Silikagel sowie deren oxidati- Partikel < 5 µm ve Regeneration getestet. Einzelne Verfahrensoptionen wurden bislang mit Ethanthiol getestet und ergaben folgende Ergebnisse: nenten, wie Schwefelwasserstoff und Wasser, weitgehend zu • Eine direkte Oxidation in der Gasphase ist angesichts entfernen. Die Anforderungen an die Qualität des Biogas- großer Volumenströme nicht praktikabel, kraftstoffs zeigt Tabelle 4. • Die Absorption in wässriger Phase ist aufgrund der gerin- Der Einsatz von Biogas als Kraftstoff verspricht neben einer gen Wasserlöslichkeit und der kurzen Kontaktzeiten nahezu 100 %igen CO2-Neutralität weitere Vorteile, da im gering. Lösungsvermittler und Zusätze von Oxidations- Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen niedrigere CO-, mitteln erbrachten keine Verbesserung des Wirkungsgra- SO2- und NOx-Emissionen und ein geringerer Partikelaus- des, stoß erreicht werden. • Gelöstes Ethanthiol wird durch Oxidationsmittel schnell zerstört, 5 Reststoffverwertung und Schadstoffelimination - • Die Adsorption aus der Gasphase erfolgt quantitativ bei Utilization of residues and elimination of pollutants Aktivkohle und mit geringerem Wirkungsgrad bei Silika- 5.1 Beseitigung von Geruchstoffen aus Tierställen - gel sowie bei hydrophoben und hydrophilen Zeolithen Removal of odorants from animal housing facilities (Abb. 32), Jochen Hahne, Marijan Culina und Klaus-Dieter Vorlop • Die Oxidation des Ethanthiols an beladenen, hydrophoben Zeolithen in der Gasphase ist möglich. Die Tierhaltung verursacht Geruchsemissionen, die bei nicht ordnungsgemäßem Betrieb oder Unterschreitung von Min- 180 160 destabständen auch zu Belästigungen der Anwohnerschaft 140 führen. In diesen Fällen können Genehmigungsbehörden auf 120 dem Wege der nachträglichen Anordnung weitere geruchs- 100 mindernde Maßnahmen fordern. Zu diesen Maßnahmen 80 Zeit [h] gehört auch die Abluftreinigung. Zur Minderung der 60 Geruchsbelastung wird in diesen Fällen häufig der Einsatz 40 Kein Durchbruch 20 4 von Biofiltern verlangt. Biofilter sind technische Einrichtun- 1 2 0 gen, bei denen die Abluft nach einer Befeuchtung über ein Hydrophobe Hydrophile Silikagel Aktivkohle Trägermaterial geleitet wird, auf dem Mikroorganismen Zeolithe Zeolithe immobilisiert sind, die die Geruchsstoffe oxidativ abbauen. Ihr Einsatz zur Minderung von Geruchsemissionen aus der Abb. 32: Ethanthiol-Adsorptionsvermögen verschiedener Tierhaltung ist jedoch problematisch, weil sehr große Volu- Adsorbentien bei konstantem Druckverlust menströme mit vergleichsweise geringen Geruchstoffkon- zentrationen, aber erhöhten Ammoniakgehalten zu reinigen 5.2 Staubabscheidung bei Abluft aus Tierställen - Dust sind. Die Anreicherung von Stickstoff im Biofilter führt bei removal from waste gas at animal housing facilities gleichzeitigem Mangel an mikrobiell verfügbaren Kohlenstoff Rolf Schicke, Jochen Hahne und Klaus-Dieter Vorlop mittelfristig zum Absterben der Mikroorganismen. Der Geruchsminderungsgrad ist bei geringen Rohgaskonzentra- Die Tierhaltung verursacht u. a. Staubemissionen. Staub ist tionen und dem unvermeidlichen Eigengeruch des Filterma- Geruchsträger sowie Träger von adsorbierten Mikroorganis- terials oft unbefriedigend. Darüber hinaus werden zur men und kann zu Atemwegserkrankungen beitragen und Begrenzung der Bau- und Filtermaterialkosten oft große Fil- Allergien auslösen. Für große, neu zu errichtende Tierhal- tervolumenbelastungen (m3 Abluft/m3 Filterfläche) reali- tungsbetriebe können die Staubemissionen im Genehmi- siert, die neben einer weiteren Verschlechterung des gungsverfahren von Bedeutung sein, insbesondere bei Geruchsminderungsgrades zu erheblichen Druckverlusten höherer Vorbelastung durch andere Emissionsquellen. Die (200 – 400 Pa/m Schüttungshöhe) und damit zu hohen Staubabscheidung aus der Abluft von Tierhaltungsanlagen Betriebskosten führen. wird daher an Bedeutung gewinnen. Die Abluft aus Tierhal- Aus diesen Gründen werden gegenwärtig alternative Verfah- tungsanlagen enthält darüber hinaus auch gasförmige ren zur Geruchsstoffbeseitigung nach einer schwefelsauren Geruchsstoffe und vor allem Ammoniak, die ihrerseits zu Wäsche untersucht. Die schwefelsaure Wäsche dient der Beschwerden und Umweltbelastungen führen. Ziel einer Ammoniak - und Staubabtrennung, so dass in einer zweiten Abluftreinigung muss es daher sein, sowohl eine sichere Behandlungsstufe lediglich noch gasförmige Geruchsstoffe Entstaubung als auch eine Geruchsminderung und Ammoni- zu eliminieren sind. Für die Versuche wurden fünf Modell- akabtrennung in einem möglichst einfachen Verfahren zu

112 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Kolonne mit Berieselung, 40 cm Füllkörperschüttung 7,5 - 10,0

Kolonne mit Berieselung, 19 cm Füllkörperschüttung 5,0 - 7,5

Kolonne mit Berieselung, 9 cm Füllkörperschüttung 3,5 - 5,0

Kolonne mit Berieselung, 4 cm Füllkörperschüttung 2,0 - 3,5

Leere Kolonne mit Berieselung 1,0 - 2,0 Teilchengrößen [µm] Leere Kolonne 0,5 - 1,0

0 20406080100 0 20406080100 Staubabscheidegrad [%] Staubabscheidegrad [%] Abb. 33: Einfluss der Berieselung und Länge der Füllkörper- Abb. 34: Einfluss der Teilchengröße auf den Staubabschei- schüttung auf den mittleren Staubabscheidegrad (Quarz- degrad bei der Stallabluftwäsche (berieselte Kolonne, Füll- mehl, 3 µm) bei der Abluftwäsche körperschüttung: 19 cm) gewährleisten. Die Abluftwäsche bietet in dieser Hinsicht 5.3 Demonstrationsanlage an einem Schlachthof zur Vorteile gegenüber mechanischen Entstaubungsverfahren, Abwasserbehandlung und Kompostierung - Demon- weil sie in einem Verfahrensschritt auch eine Minderung von stration plant at a slaughterhouse for wastewater treatment gasförmigen Geruchsemissionen und eine Ammoniakab- and composting scheidung bei vergleichsweise geringen Druckverlusten Frank Schuchardt, Peter Weiland ermöglicht. Eigene Untersuchungen zur gravimetrischen Bestimmung des Staubabscheidegrades bei einem Abluftwä- Bei der Schlachtung von Rindern fallen neben hoch belaste- scher zeigen, dass bei Gasbeladungen von bis zu 5.650 ten Abwasser (CSBgel. 3.000 – 8.000 mg O2/l) organische m3/(m2 h) mehr als 98 % eines Normstaubes (Quarzmehl, Abfallstoffe wie Panseninhalt, Dung und Futterreste an. Die Hauptkorngröße: 3 µm) aus der Abluft abgetrennt werden Abwasserbehandlung und die Aufbereitung und Verwertung können (Abb. 33). der nährstoffreichen Abfallstoffe sind Bestandteil einer In der leeren, trockenen Kolonne (Innen-Durchmesser: 0,19 nachhaltigen Fleischproduktion. Sofern die Abfallstoffe als m, Höhe: 1 m) wurden im Mittel 33 % des Staubes allein Kompost verwertet werden, hat deren Entseuchung eine durch Adsorptionseffekte zurückgehalten. Bei einer Beriese- besondere Bedeutung, die bei der Prozessführung zu lung der leeren Kolonne mit Wasser [Berieselungsdichte: 7 berücksichtigen ist. m³/(m² h)] über einen Drehsprenger stieg der mittlere Als Folgeprojekt der deutsch-indonesischen Zusammenar- Staubabscheidegrad auf 56 %. Eine weitere, deutliche Ver- beit im Bereich Biotechnologie (BTIG) wurde an einem Rin- besserung des mittleren Staubabscheidegrades auf über derschlachthof in Jakarta/Indonesien mit finanzieller Unter- 98 % wurde durch den zusätzlichen Einsatz von Füllkörper- stützung von BMBF und BMZ eine Abwasserbehandlungs- schüttungen (Pall V 15 PP) erzielt. und Kompostierungsanlage errichtet. Diese Anlage ist aus- Entsprechende Versuche wurden auch mit natürlichem gelegt für 109.500 Schlachtungen/Jahr (täglich 300) und Staub aus einer Mastschweinehaltung durchgeführt. Bei der 360.000 Rinderstalltage (täglich 1.200), entsprechend 134 leeren, mit Wasser berieselten Kolonne wurden 64 % und m3 Abwasser und 21 t bzw. 44 m3 Abfälle je Tag. Die Kon- bei einer zusätzlichen Füllkörperschüttung von 9 cm 69 % zeption dieser Anlagen beruht auf Ergebnissen von Vorlauf- des Staubes abgetrennt. Die bei verschiedenen Staubkon- forschung in der FAL im Rahmen mehrerer Forschungspro- zentrationen erzielten, vergleichbaren Abscheidegrade zei- jekte. Die beteiligten Projektpartner sind in Indonesien das gen, dass sich Quarzmehl durchaus als Modellstaub einset- BPPT (Agency for the Assesment and Application of Techno- zen lässt und dass die Staubabscheidegrade weitgehend logy) und auf deutscher Seite neben dem Institut der TÜV unabhängig von der Staubkonzentration im Rohgas sind. Rheinland, Köln und das Ingenieurbüro UTEC, Bremen. Mit Hilfe zweier Laser-Streulichtmessgeräte wurden die Par- In Abb. 35 werden der Verfahrensablauf und die Verknüp- tikelkonzentrationen und –größenverteilungen im Rohgas fung der Abwasserbehandlung und die Kompostierung (Stallluft aus einem Mastschweinestall) und nach einer gezeigt. Das Abwasser aus dem Schlachthaus wird gemein- Abluftwäsche (berieselte Kolonne, 19 cm Füllkörperschüt- sam mit der flüssigen Phase des Panseninhalts in einem tung) simultan bestimmt (Abb. 34). Die Ergebnisse zeigen Festbettreaktor (V = 400 m3) anaerob vergoren (Abb. 36). erwartungsgemäß, dass der Staubabscheidegrad mit dem Das dabei entstehende Biogas wird über einen Generator Partikeldurchmesser ansteigt. Der Staubabscheidegrad war verstromt. Der Schlamm aus dem eingedickten Abwasser trotz unterschiedlicher und während der Messung schwan- wird der Kompostierung zugeführt. In einer späteren Aus- kender Staubkonzentrationen im Rohgas sehr konstant. baustufe wird das teilgereinigte Abwasser bis zur Vorfluter- Für die Staubabscheidung aus der Abluft von Tierhaltungs- reife nachgereinigt. In der Kompostierungsanlage (2.000 m2 anlagen sind Abluftwäscher und insbesondere Füllkörperwä- unter Dach) werden entwässerter Panseninhalt, Dung und scher aufgrund ihres vergleichsweise geringen Druckverlus- Gras in Mieten kompostiert und mit einem Mietenumsetz- tes und ihres hohen Wirkungsgrades daher empfehlenswert. gerät (Abb. 37) regelmäßig durchmischt. Durch die Tempe- ratureinwirkung kann von einer vollständigen Entseuchung ausgegangen werden, wie die sechs Temperaturverläufe

113 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Abb. 35: Fließbild für die Abwasserbehandlung und Kompostierung am Schlachthof

Temperatur [°C] Temperatur 30 Vorrotte 20 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 Zeit [d]

Abb. 38: Temperaturverlauf bei der Kompostierung (n=6)

belegen (Abb. 38). Der Kompost (jährlich etwa 1.950 t) wird gesiebt und als Sack- bzw. Tütenware vermarktet. Abb. 36: Festbettreaktor zur anaeroben Behandlung von Schlachthofabwasser (V=400 m³) 6 Richtlinienarbeit - Working for guidelines 6.1 Zur Richtlinie VDI 3474 - To the guideline VDI 3474 Karl-Heinz Krause

Die Richtlinie VDI 3474, die die bisherigen „Tierhaltungs- richtlinien“ VDI 3471 bis 3473 zu einer einzigen zusammen- fasst, ist im März 2001 als Entwurf (auch als Gründruck bezeichnet) veröffentlicht worden. VDI steht für Verein Deutscher Ingenieure. Der Entwurf war gemäß den Statuten des VDI verabschiedet worden. Es gab eine Gegenstimme. Die Einspruchsfrist lief Ende Juli 2001 ab. Gegen die drin- gend benötigte Richtlinie hat es Einsprüche gegeben, die organisiert erfolgten. So hat das Umweltbundesamt (UBA), das im VDI-Arbeitskreis vertreten war, entgegen der ursprünglichen Zustimmung ungewöhnlich massiv gegen die Weiterführung des Gründruckes interveniert und die Auflö- sung der Arbeitsgruppe gefordert. Dies ist auf das Schärfste Abb. 37: Mietenumsetzgerät in Briefform von einigen Arbeitsgruppenmitgliedern zurück-

114 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

gewiesen worden, da sie die Unabhängigkeit des VDI nicht 6.3 DIN 18910 - Wärmeschutz geschlossener Ställe - mehr gewährleistet sahen. Thermal insulation for closed livestock buildings In diese Zeit fiel die Fortschreibung der Technischen Anlei- Karl-Heinz Krause, Stefan Linke tung (TA) Luft. Die sog. Geruchsimmissions-Richtlinie, die in einigen Bundesländern als Erlass existiert, ist in die neue TA Seit Oktober 2002 liegt der Entwurf der DIN 18910-1 vor. Luft anfänglich aufgenommen, später aber aufgrund des Dieser ist als Ersatz für die DIN 18910 vom Mai 1992 vor- Widerstandes aus der Industrie wieder gestrichen worden. gesehen. Die DIN 18910-1 ist vom Arbeitsausschuss "Stall- In die neue TA Luft ist ohne Namensnennung aus der Richt- klima" des Normenausschuss Bauwesen (NABau) ausgear- linie VDI 3474 die Abstandskurve für Geflügel übernommen beitet worden. Sie zielt in ihrem vorliegenden ersten Teil auf worden. zwangsbelüftete Ställe ab. Der zu einem späteren Zeitpunkt Inzwischen hat sich der VDI entschlossen, die Arbeitsgrup- erscheinende zweite Teil bezieht sich auf Stallsysteme, in pen in ihrer bisherigen Form aufzulösen; dies ist den Mit- denen der Luftaustausch ohne mechanisch erzwungene gliedern auf einer Abschlusssitzung am 24. Oktober 2002 in Ventilation erfolgt. Düsseldorf mitgeteilt worden. Eine neu bezeichnete und In der DIN 18910-1 wird festgelegt, welcher Luftmassen- anders gegliederte Richtlinie soll unter Leitung eines neuen strom im Sommer- und im Winterbetrieb in einem Tierstall Vorsitzenden nunmehr umgehend bearbeitet werden. durchgesetzt werden muss, damit die Tiere keinen Schaden nehmen. Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Wärme sollen 6.2 VDI-Arbeitskreis „Bioaerosole und biologische aus dem Stall abgeführt werden. Im Winter ist dabei vom Agenzien” - Bioaerosols and biological agencies geplanten minimalen Stallbesatz auszugehen, im Sommer Torsten Hinz ist der geplante maximale Stallbesatz zu unterstellen. In der vorgestellten Neufassung wird erstmals der Transmissions- Mit dem Ziel zu einer standardisierten Betrachtungs-Arbeits- wärmestrom in das Erdreich bei der Festlegung der Som- weise zu kommen, befassen sich seit 2000 sieben Arbeits- merluftrate mit berücksichtigt. Dadurch reduzieren sich die gruppen (AG) mit der Thematik, u. a. in der AG „Emissions- erforderlichen Mindestluftmassenströme im Sommer und quellen und Minderungsmaßnahmen“ und „Probenahme von damit zwangsläufig auch die Emissionen an luftfremden Bioaerosolen und Erzeugung von Biotestaerosolen“. Stoffen. Zuerst gilt es, die Quellen von Bioaerosolen zu identifizie- Es ist anzustreben, im Tierbereich die mittlere Luftge- ren; hierzu gehören u. a. Produktionsabläufe bei der Kom- schwindigkeit nicht über 0,2 m/s ansteigen zu lassen. Wer- postierung und der Landwirtschaft. Später sind die Emissio- den im Sommer allerdings die angegebenen Temperatur- nen zu quantifizieren, um die evtl. Notwendigkeit zum Ein- höchstwerte des optimalen Bereiches überschritten, so ist satz von Minderungsmaßnahmen postulieren zu können. für ausgewachsene Tiere eine Erhöhung der Luftgeschwin- Entsprechende Anforderungen an Effizienz, Wartung und digkeit im Tierbereich bis 0,6 m/s zweckmäßig. In der Stall- Überwachung werden dann festgelegt. Derzeit wird über luft dürfen durch Ammoniak, Schwefelwasserstoff und ande- Literaturrecherchen ein Status erstellt. Wegen mangelnder re Gase keine gesundheitsschädlichen Konzentrationen auf- standardisierter Emissionsmessverfahren für Bioaerosole ist treten; dieser Forderung kann man sicherlich nur beipflich- die Datenlage derzeit unbefriedigend. ten; aber “der Anfall von Schwefelwasserstoff und Ammoni- Dies ist auch der Grund dafür, dass die AG „Probenahme von ak in Ställen lässt sich nicht allgemeingültig angeben", heißt Bioaerosolen“ sich zuerst der Problematik der Immissions- es in der Norm. messung zugewandt hat. Da Probenahme und Analytik von In der Tat hat man mit der Norm nie beabsichtigt, die tech- der zu untersuchenden Keimspezies abhängen, wurde der nische Bewerkstelligung der Durchsetzung von Luftmas- erste Schritt für die Untersuchungen auf Schimmelpilze senströmen in Ställen darzulegen. Gerade unter dem Ge- begrenzt: VDI 4252 Bl. 2: Erfassen luftgetragener Mikroor- sichtspunkt des Emissionsverhaltens eines Stallsystems ist ganismen und Viren in der Außenluft. Aktive Probennahme es aber entscheidend, wie Zu- und Abluftöffnungen ange- von Bioaerosolen, Abscheidung von luftgetragenen Schim- ordnet werden und welche haltungstechnischen Aufbauten melpilzen auf Filtern. vorhanden sind. Ihre Lage wirkt prägend auf das Strö- Im Dezember 2002 sollen die Ergebnisse eines Ringversu- mungsfeld im Stallraum und damit auf das Übergangsver- ches zur Auswahl geeigneter Filterarten vorliegen und eine halten von Stofffreisetzungen aus dem mit Kot und Harn Weiterleitung des Vorentwurfes zum Gründruck ermögli- belasteten Bodenbereich in die Stallluft. chen. Im Rahmen der Richtlinie 96/61/EG über die integrierte Ver- meidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU-Richtlinie) wird die Anwendung der Besten Verfügba- ren Technik (BVT) verlangt. Im deutschen Recht bedeutet dieses die Anwendung des Standes der Technik. Die BVT- Merkblätter sind rechtlich nicht verbindlich. Sie wurden auch für Tierhaltungssysteme in kürzester Zeit aufgrund adminis- trativer Vorgaben erstellt und bei der Festlegung von Emis- sionswerten in der neuen TA Luft 2002 berücksichtigt. Ein- gedenk der erwähnten Unsicherheiten in der stallinternen Emissionserfassung sind bei den Emissionsfaktoren Zweifel

115 Bericht des Instituts für Technologie und Biosystemtechnik

Abb. 39: Wirkung von Punktsenken (Fall A) und Liniensenken (Fall B) auf das Strömungs- und Konzentrationsfeld von Ammo- niak in einem Masthähnchenstall. Oben: Konzentrationsverteilung von Ammoniak bei konstanter Bodenkonzentration von 20 ppm. Unten: Querschnittshälftige Geschwindigkeitsfelder an ihrer Aussagekraft angebracht. Die Erarbeitung von Emissionsfaktoren ist sehr komplex. Der Tierstall ist verfahrenstechnisch nicht im Sinne eines homogenen Rührkessels abzutun, bei dem der luftseitige Output gegebenenfalls nur zu filtern ist. In dem Stall befinden sich Tiere, die inhomogenen Stoffverteilungen ausgesetzt sind. Die numerische Strömungsmechanik liefert hier Einsichten und erlaubt Gestaltungsmöglichkeiten der Luft- führung, schon vor Baurealisierung eines Stalles. In Abb. 39 ist ein "gläserner" Masthähnchenstall dargestellt, durch den über 5 Ventilatoren in der Stalldecke Luft gesogen wird. Im Fall A wirken die Ventilatoren direkt (als Punktsenken) auf den Stallraum ein, im Fall B über einen firstparallelen stallmittigen Deckenlüftungskanal mit beidseitigen Längs- schlitzen (als Liniensenken). Die in die Umwelt verfrachteten Ammoniakemissionen sind im Fall A größer als im Fall B. Das liegt daran, dass die direkte Strömungsmitnahme vom Boden in den Dachbereich im Fall A stärker durchschlägt als im Fall B, siehe Abb. 39 unten. Im Fall B prägt sich eine bodennahe Wirbelstruktur so aus, dass auf ihrem Rücken die Zuluft nach oben in den Stallraum abgelenkt wird, ohne direkt in den Bodenbereich einzutauchen. Wie der Stoffüber- gang vom Konzentrations- und Temperaturgradienten abhängt, ist noch nicht endgültig geklärt.

116 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

Institut für Betriebstechnik und Bauforschung Leiter: Claus Sommer (geschäftsführend), Franz-Josef Bockisch

Wissenschaftliche Aufgaben und Forschungsschwer- punkte – Scientific areas and priorities of research

Die Institutsarbeit vollzieht sich in fünf Arbeitsgebieten: • Technik und Verfahren in der Pflanzenproduktion • Energieeinsatz und erneuerbare Energien • Technik und Verfahren in der Nutztierhaltung • Gebäude und bauliche Anlagen • Bauen im ländlichen Raum Ziel der Forschungsaktivitäten ist, die Verfahrenstechnik in der Innen- und Außenwirtschaft, das Bauwesen und das Bauen im ländlichen Raum zu verbessern und entsprechende Entscheidungshilfen zu liefern. Dafür sind Stichworte wie nachhaltig, umweltverträglich, tiergerecht, ressourcenscho- nend, kostensparend und kulturlandschaftserhaltend von besonderer Bedeutung. Für die Weiterentwicklung von Pro- Abb. 1: Einfluss der Arbeitsgeschwindigkeit auf Stützradlast duktionsverfahren und baulichen Lösungen werden auch und Triebradschlupf in Abhängigkeit vom Oberlenkerdruck Techniken und Methoden aus anderen Disziplinen eingesetzt (u. a. Robotertechnik, Sensortechniken, spezielle Hard- und Die Versuche zur “Verstärkung” wurden unter konstanten Softwaresysteme, Verfahren für Kostenermittlungen, Photo- Arbeitsbedingungen in der Halle durchgeführt. Auf den grammetrie, Motografie). Oberlenker wurde eine definierte Last (Drucksollwert) auf- Besonderes Augenmerk wird auf Lösungsansätze gelegt, die gebracht und der Parameter Verstärkung der Regelung vari- Zielkonflikte (z. B. zwischen umweltschonend, kostengün- iert. Es zeigte sich, dass es einen Bereich der Verstärkung stig, tiergerecht) mindern lassen. Die Forschungsleistung gibt, bei dem der Drucksollwert nach einer Störung am des Instituts ist für das Berichtsjahr in 92 Publikationen, 123 schnellsten wieder erreicht wird (Abb. 2). Vorträgen und 81 Stellungnahmen dokumentiert. Dies bedeutet, dass unabhängig von der eingestellten Tot- zone (der Bereich an Druckschwankungen, innerhalb dessen 1 Technik und Verfahren in der Pflanzenproduktion – die Regelung nicht anspricht) bei einer Verstärkung von 4,5- Techniques and methods of plant production 5 auf den eingestellten Drucksollwert (Anteil der Last, die 1.1 Bodenschonende, energie- und kostensparende vom Pflug auf den Ackerschlepper übertragen wird) am Mechanisierungsverfahren – Soil conserving, energy- schnellsten geregelt wird. and cost-saving mechanisation methods 1.1.1 Lastübertragung auf den Schlepper beim Pflü- Zusammenarbeit: Horst Hesse, Ingenieurbüro für Hydrau- gen mittels druckgeregeltem Oberlenker – Opti- lik; Gerhard Keuper, Bosch Rexroth AG misation of ploughing by controlling the upper link of the three-point-linkage Rainer H. Biller und Christian Oberhaus

Kraftstoffaufwand und Arbeitszeit bei der Pflugarbeit können durch Einsatz eines druckgeregelten hydraulischen Oberlen- kers reduziert werden. Dazu wurden im Feld der Einfluss der Arbeitsgeschwindigkeit bei konstanten Regelungsparame- tern und im Labor die Auswirkung der Veränderung des Regelparameters “Verstärkung” untersucht. Hinsichtlich der Fahrgeschwindigkeit beim Feldeinsatz bewirkt die Erhöhung der Geschwindigkeit generell eine Steigerung des Schlupfes, da der Zugkraftbedarf eines Pflu- ges mit dem Quadrat der Geschwindigkeit (dynamischer Zugwiderstand ε in der Gorjatschkinschen Pflugformel) ansteigt (Abb. 1). Während beim herkömmlichen Pflügen mit freiem Oberlen- ker auf leichtem Sandboden (FAL) der Triebradschlupf bei etwa 10-11 % liegt, bewirkt die Lastübertragung vom Pflug auf den Ackerschlepper durch steigenden Oberlenkerdruck bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 8,5 km/h eine Schlupf- Abb. 2: Einfluss der Reglerverstärkung auf die Regelungs- verringerung von 6,5 auf 2,5 %. dauer bei verschiedenen Totzonen

117 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

1.1.2 Entwicklung eines modellgestützten Sensorsy- Tabelle 1: Vertikale Normalspannung (s) und Scherspan- stems zum Monitoring von Spannungen in der Reifen- nung (t) in der Reifenkontaktfläche auf sandigem Boden Boden-Kontaktfläche – Developement of model suppor- (Mittelwerte aus 10 Radumdrehungen) ted sensortechnique for tyre-soil stresses monitoring Matthias Lebert, Lech Jaklinski, Bogdan Jasinski und Claus Radlast (t) 3,9 5,5 Reifeninnen- Sommer druck (kPa) 250 250 Schlupf (%) 0 10 15 0 10 15 Im Rahmen der Untersuchungen zum physikalischen Boden- Fahrgeschw. schutz wird ein Sensorsystem zum Befahrbarkeits- (km/h) 3,96 4,10 4,17 4,02 4,18 4,20 monitoring von landwirtschaftlich genutzten Böden ent- σ (kPa) 395 200 151 579 238 224 wickelt. Das Gesamtsystem besteht aus einem bereits als T (kPa) 54 68 59 76 73 81 Prototyp realisierten Lasersensor für die Spurtiefenmes- sung, einer im Aufbau befindlichen, modellgestützten Radarvorrichtung zur Erfassung der Verformung im Unter- Kontaktfläche berechnet werden können, soll zukünftig boden und einer modellgestützten Sensorik zur Ermittlung durch Nachschaltung weiterer Modelle auch die Druckbe- des realen Kontaktflächendruckes bei jeder Radumdrehung. anspruchung über die Bodentiefe während des Befahrens Letzterer ist im Feld bisher nicht messbar. Das neu ent- berechnet und zur Anzeige gebracht werden. wickelte Messsystem lässt die Reifenverformung bestimmen (Abb. 3). Zusammenarbeit: Institute of Mechanical Engineering of Warsaw University of Technology, Plock, Poland

1.1.3 Indikatoren zum physikalischen Bodenschutz – Indicators for soil protection S. 145 Claus Sommer, Joachim Brunotte und Matthias Lebert

Vorsorge, Gefahrenabwehr und Sanierung sind die drei gesetzlich vorgegebenen Schutzstufen gegen schädliche Bodenveränderungen. Zu diesen zählen im Bereich des physikalischen Bodenschutzes Bodenerosion und Bodenschad- verdichtung. Im Gegensatz zum Problembereich ‘Bodenero- sion’ gibt es zum Problembereich ‘Bodenschadverdichtung’ bisher keine Regelungen in der Bundesbodenschutzverord- nung. Entsprechend der Einführung von Grenzwerten etwa im Pflanzenschutzbereich liegen Diskussionen und der Ruf nach solchen Werten auch im nichtstofflichen Bereich nahe. Abb. 3: Sensorik an der Einzelradmessvorrichtung Umstritten sind im Falle des Problembereichs ‘Bodenschad- Ein Modul ermöglicht die Berechnung der Normal- und verdichtung’ die Indikatoren, die für Vorgaben zur Gefah- Scherspannungen innerhalb der Kontaktfläche aus den Para- renabwehr geeignet wären. In Abb. 5 ist eine Auswahl mög- α β metern 0, 0, y0,z0 und e der Reifenverformung (Abb. 4) licher Indikatoren (Fahrzeug- und Bodenparameter) zusam- sowie aus den Kenngrößen Radlast, Triebkraft und Schlupf nach dem Modell Jaklinski.

Abb. 4: Schematische Darstellung der in das Modell nach Jaklinski eingehenden Parameter der Reifenverformung

Tabelle 1 lässt erkennen, dass die vertikale Normalspan- nung σ mit steigender Radlast bei gleichbleibendem Rei- feninnendruck zunimmt. Mit den Normal- und Scherspan- Abb. 5: Indikatoren zum Problembereich Bodenschadver- nungen, die nach Jaklinski für jeden Punkt innerhalb der dichtung

118 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

mengestellt. Für die Thematik “Bodenschadverdichtung” 1.1.5 Bodenbedeckungsgrad – Indikator zur Einschät- sind Vollzugshilfen für die Vorsorge erstellt worden, wie die zung der aktuellen Erosionsgefährdung – Soil Konzepte “Spurtiefenmessung” der FAL, “Vorbelastung” cover – indicator for describing the actual danger of erosion nach DVWK und “Belastungsquotient” nach KUL. Eine Fest- Joachim Brunotte und Angela Bergschmidt (BAL) legung auf Regularien zur Gefahrenabwehr erfolgt derzeit nicht, da die Fachrechtsauswirkungen auf die Landwirtschaft Unbedeckter Ackerboden ist dem Einfluss der Witterung zunächst anhand der Vorsorgeinstrumente in Form von ausgesetzt, so dass Verschlämmung, Bodenerosion und Umweltindikatoren überprüft werden sollen. Eutrophierung Vorschub geleistet werden können. Die potenzielle Erosionsgefährdung wird wesentlich durch 1.1.4 Bewertung von Systemen der Bodenbearbeitung Hanglänge und -neigung und das Auftreten erosiver Nie- in Fruchtfolgen mit Körnerraps und Körnerlegumino- derschläge bestimmt. Besonders gefährdet sind Schwarz- sen – Assessment of soil tillage systems in crop rotations bracheflächen über Winter und Reihenkulturen, wie with rape and leguminosae Zuckerrüben, Mais und Kartoffeln, die erst spät im Frühjahr Joachim Brunotte und Karen Korte die Reihen schließen. Die Agrarstatistik (= Bodennutzungserhebung vom Statisti- Verbesserung der Ertragssicherheit, Reduzierung der Kosten schen Bundesamt) berücksichtigt bisher nur den Anteil ein- und Realisierung von Anforderungen des Bodenschutzes zelner Fruchtarten. Damit bleiben Mulchsaatverfahren mit sind mit geändertem Einsatz von Bodenbearbeitungstechnik ihren Bedeckungsgraden nach Zwischenfrucht oder Stroh möglich. Im Rahmen eines Verbundprojektes mit der Fach- unberücksichtigt, obwohl sie ein sehr effizienter Schutz hochschule Soest werden am Standort Mariensee eine enge gegen Verschlämmung und Bodenerosion sind. Es existiert (Raps-WW-WW-WW) und eine aufgelockerte (Raps-WW- derzeit keine Statistik, die Aussagen zum Gefährdungspo- Erbsen-WW) Fruchtfolge in Kombination mit unterschiedli- tenzial ‘Bodenabtrag’ ableiten lässt. chen Bodenbearbeitungsverfahren (Pflug/Mulchsaat/Direkt- Eine Statuserhebung auf Praxisflächen für das Anbaujahr saat) untersucht. 2001/2002 (Abb. 6) zeigt den Bedeckungsgrad für einige Das Einsatzschema der Gerätetechnik (Tabelle 2) am Bei- ausgewählten Früchte. So wird bei einer Herbstfurche zur spiel Erbsenanbau nach Winterweizen zeigt die abnehmen- Sommerung der kritische Zeitraum über Winter mit 0 % de Intensität vom Pflug über Mulchsaat zur Direktsaat: Bedeckung deutlich – Verschlämmung und Erosion wird Vor- – damit wird die Fähigkeit des Bodens, Lasten zu tragen schub geleistet. Zwischenfruchtreste bzw. die Rückstände (abzulesen an den Fahrgassen-Spurtiefe), verbessert; der Vorfrucht Weizen lassen die Probleme mindern. Sie lei- – gleichzeitig wird der Bedeckungsgrad durch Pflanzenrück- sten bis in das Frühjahr zum Reihenschluss einen wirksamen stände erhöht, womit Verschlämmung und Erosion vorge- Bodenschutz. beugt wird. Der Bodenbedeckungsgrad wird von der OECD als betriebli- Die hohe Bedeckung bei der Direktsaat verlangt allerdings cher Managementindikator für die internationale Agrarum- eine spezielle Sätechnik mit Meißelscharen. weltberichterstattung vorgeschlagen und ist von der Kom- Zusammenarbeit: FH Soest mission der Europäischen Gemeinschaften als Indikator zur

Tabelle 2: Versuchsaufbau und Geräteeinsatz

Boden- Pflug Mulchsaat Mulchsaat Direktsaat bearbeitungssystem P mit Lockerung ohne Lockerung DS MSmL MSoL

Arbeitsgang Gerät Arbeits- Gerät Arbeits- Gerät Arbeits- Gerät tiefe tiefe tiefe

Stoppel- 1. 1. 1. 5-8 cm 5-8 cm 5-8 cm keine bearbeitung Scheibenegge Scheibenegge Scheibenegge Grundboden- Pflug krumen- bearbeitung mit Packer tief Grubber 20-25 cm keine keine keine Sekundärboden- Kreisel- Kreisel- Kreisel- <6 cm <6 cm <6 cm keine bearbeitung grubber grubber grubber + + + + Direktsaat- Aussaat Scheiben- Scheiben- Scheiben- maschine sämaschine sämaschine sämaschine sämaschine Meißelschaar

Pflanzenbau • Feldaufgang % 81 82 81 78 • Bestandsdichte Ä/m2 513 471 528 468 Ertrag dt/ha 75,5 83,4 76,1 82,6

Bodenschutz • Spurtiefe cm 7,9 6,0 4,3 3,5 •Bedeckungsgrad % 0 5 24 54

119 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

1.2 Verfahren zur Reduzierung des Betriebsmittel- einsatzes – Methods to reduce input factors 1.2.1 Aufbau und Entwicklung eines “Advanced Op- toelectronic System (AOS)” zu einem System zur Pflanzenunterscheidung - Structure and development of the “Advanced Optoelectronic System (AOS)” to a system for plant distinction Rainer H. Biller und Aristoteles Tsiamitros

Unkrauterkennung und gezielte Online-Kontrolle ließen den chemischen Pflanzenschutzmitteleinsatz erheblich reduzieren. Für die Einführung in die Landwirtschaft fehlt zur Zeit Abb. 6: Bodenbedeckungsgrad ( durch Mulch, durch die noch die Online-Unterscheidung zwischen Nutzpflanzen und Kulturart) in vier Fruchtfolgen Unkräutern unter Feldbedingungen, um ein solches System auch im Nachauflauf einsetzen zu können. Bisherige Versu- Überprüfung der Integration von Umweltbelangen in die EU- che unter Laborbedingungen haben die Machbarkeit aufge- Agrarpolitik vorgesehen. zeigt. Zukünftig ist zur besseren Bewertung der Erosionsgefähr- Die Anforderungen an ein praxistaugliches System AOS sind dung eine differenzierte Bodennutzungserhebung unter vielfältig. Neben der wichtigsten Forderung der Online- Berücksichtigung von Verfahren konservierender Bodenbe- Unterscheidung von Unkräutern und Nutzpflanzen muss arbeitung erforderlich. Eine Akzeptanzverbesserung für sichergestellt werden, dass unabhängig von wechselnden Mulchsaat kann im Rahmen der Modulation oder durch Umgebungsbedingungen nur dort gespritzt wird, wo andere Prämienzahlungen erfolgen. Die Ausdehnung der Unkräuter über der Schadensschwelle auftreten (precision Mulchsaat hätte zudem weitere positive Effekte im Bereich farming). Neben der schon realisierten Berücksichtigung der Gewässerschutz und Vorsorge gegen Bodenschadverdich- Fahrgeschwindigkeit erfordert dies auch die Einbeziehung tungen. von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Spritzgestänge- schwingungen sowie von Schatten im Sichtfeld des Spritz- 1.1.6 Statuserhebung zur pfluglosen Bodenbearbei- sensors. Weitere Rahmenbedingungen sind die Anbindung tung beim Winterrapsanbau – Evaluation of limiting fac- an das Landwirtschaftliche BUS-System (LBS), eine menü- tors in ploughless soil tillage with special consideration of geführte Bedienung mit umfangreicher Software für Infor- winter rape mationen über den Arbeitsablauf und schließlich die Forde- Hans-H. Voßhenrich, Karen Korte, Berthold Ortmeier und rung nach problemloser Nachrüstung an vorhandene Feld- Claus Sommer spritzen. In der aktuellen Erstellungsphase des BMBF-Projektes be- Konservierende Bodenbearbeitung/Bestellung hat in den inhaltet das System die in Abb. 7 aufgeführten Geräte. Der letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Allerdings Jobrechner verfügt optional über eine Grafikanzeige und wird der konsequente Pflugverzicht in Rapsfruchtfolgen, und eine Tastatur, die dem Anwender einerseits zur Eingabe von hier insbesondere vor der Bestellung zu Raps, als problema- Systemparameter und zur Ansteuerung der Peripheriegerä- tisch angesehen. te andererseits dienen. Alle Geräte sind mit eigener Rech- Mit der im letzten Jahr durchgeführten Statuserhebung wur- nerleistung ausgestattet und arbeiten autark. den bundesweit 100 Landwirte, die seit Jahren erfolgreich Die offene Architektur des LBS (Landwirtschaftliches Bus- konservierende Bodenbearbeitung in Rapsfruchtfolgen system) ermöglicht die problemlose Erweiterung des betreiben, nach ihrer Einschätzung zum Thema persönlich befragt. Die Hälfte dieser Landwirte kann bereits auf mindestens 10-jährige Erfahrungen zurückblicken. Landwirte, die Erfolg mit pfluglosem Anbau haben, nutzen den Stand der Technik im Bereich der Bodenbearbeitung und Bestellung. Es kommen nur Techniken zum Einsatz, die den hohen Anspruch an die Einarbeitungsqualität der organischen Reststoffe nach der Ernte erfüllen. Ebenso Säma- schinen, die mulchsaattauglich sind. Gerade Raps erleichtert, nach Auffassung der Landwirte, den Übergang von Bodenbearbeitung mit Pflug zur konservierenden Bodenbe- arbeitung.

Abb. 7: Systemarchitektur

120 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

Systems. Die Stromversorgung erfolgt über die 12-V-Batte- rie der Zugmaschine. Der ausgewählte Mikrocontroller hat zwei unabhängige CAN-Schnittstellen, zwei RS-232-Schnitt- stellen und weiteren I/O-Leitungen. Bei der maximalen Taktfrequenz von 40 MHz ist die Rechenleistung 10 MIPs. Die Konditionierung des Photostroms ist eine der wichtigen Aufgaben im System. Wird das Sonnenlicht als Lichtquelle genutzt, so ist der Gesamtdynamikbereich etwa 5 bis 6 Dekaden. Die Erfassung dieses Messbereichs mit einem linearen Messverstärker erfordert eine Bereichsumschal- tung, welche aber zu Datenverlust führt. Um dies zu vermeiden, wird die Strom/Spannungswandlung mit einem logarithmischen Verstärker durchgeführt. Die Aus- gangsspannung u ist dann

i u = k ⋅lg( ph ) Iref

Der Photostrom iph kann auf einen konstanten Referenz- strom Iref bezogen werden oder mit dem Photostrom eines Umgebungslichtsensors, bei gleicher Wellenlänge, verglichen werden. k ist eine zusätzliche konstante lineare Ver- stärkung, die den Signalpegel auf den AD-Wandler anpasst.

1.2.2 Neue Verfahren zur Wasserverteilung bei Kreis- oder Linearberegnungsmaschinen – New water distribution system for center pivot or linear irrigation machines Asaad Derbala und Heinz Sourell Abb. 8: Mobile Tropfbewässerung an einer Kreisbereg- nungsmaschine zur Bewässerung von Kartoffeln Die Verdunstungsraten sind in ariden und semi-ariden Gebieten erheblich höher als in den humiden Klimazonen. wenn zwei Vegetationsperioden pro Jahr, wie z. B. in Deshalb ist es gerade dort wichtig, die vorhandene Bereg- Ägypten, möglich sind. Die Gesamtkosten der stationären nungs- und Bewässerungstechnik hinsichtlich Wasserein- Tropfbewässerung betragen dann 588 €/(ha*a), die der sparung zu verbessern. Für den wasser- und energiesparen- Kreisberegnung 110 €/(ha*a) und die der mobilen Tropfbe- den Einsatz bietet sich die stationäre Tropfbewässerung an. wässerung 149 €/(ha*a). Mit der Tropfbewässerung kann das Wasser den Pflanzen mit geringem Energieaufwand gezielt zu geführt werden. Verlu- 1.2.3 Teilflächenspezifische Beregnung – Precision irri- ste durch Windabdrift und Verdunstung des Bewässerungs- gation wassers sind nahezu ausgeschlossen. Den Vorteilen stehen Esmat Al-Karadsheh und Heinz Sourell allerdings die Nachteile entgegen: sehr hoher Kapital- und Arbeitszeitbedarf. Diese Nachteile führten zu der Idee, die Die Berücksichtigung der ortspezifischen Heterogenität des stationäre Tropfbewässerung mit einem beweglichen Bereg- Bodens und des Pflanzenbestandes lässt den Aufwand von nungsverfahren, das auf Großflächen eingesetzt werden Wasser und Energie reduzieren und Umweltzielen besser kann, zu kombinieren. gerecht werden. Unterschiedliche Beregnungshöhen sollen Das neu entwickelte Bewässerungsverfahren “Mobile Tropf- auf die zu beregnende Fläche gebracht werden, um unglei- bewässerung” verbindet die genannten Vorteile der Kreisbe- che Wasserspeicherfähigkeit des Bodens auszugleichen. regnung und die der Tropfbewässerung auf nahezu ideale Für Beregnungsmaschinen sind zwei unterschiedliche Lö- Weise. Einsatzversuche wurden in Brandenburg in vier Kul- sungswege im Versuchsstadium. Bei einer mobilen Bereg- turarten durchgeführt. Abb. 8 zeigt den Anbau der Tropf- nungsmaschine wird eine differenzierte Einzugsgeschwin- rohre an einer Kreisberegnungsmaschine der Agrargenos- digkeit und bei einer Kreisberegnungsmaschine eine diffe- senschaft Blönsdorf, GmbH, im Fläming. renzierte Ansteuerung jeder Düse durchgeführt. Die Strate- Drei Verfahren (Kreisberegnung, stationäre Tropfbewässe- gie zur Differenzierung der Beregnungshöhe ist in Abb. 9 rung und die mobile Tropfbewässerung) wurden verglichen. dargestellt. Die bewässerte Fläche betrug jeweils 57,6 ha. Das teuerste Für die Erstellung der Applikationskarte sind verschiedene Verfahren bei einer Vegetationsperiode pro Jahr, war mit Wege möglich. Erste Informationen gibt die Hofbodenkarte. Gesamtkosten von 911 €/(ha*a) die stationäre Tropfbewäs- Deren Angaben sind aber zu grob, um sie für eine serung. Die geringsten Gesamtkosten verursachte die Kreis- teilflächenspezifische Applikationskarte zu nutzen. EM38- beregnung mit 191 €/(ha*a). Zwischen den beiden Extre- Messungen kommen deshalb hinzu. Die Felder wurden im 5- men lag die mobile Tropfbewässerung mit 267 €/(ha*a). m-Spurabstand befahren, und jedem EC-Wert wurde ein Die Verfahrenskosten können erheblich gesenkt werden, GPS-Wert zugeordnet. Aus diesen Werten wurden Leitfähig-

121 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

Abb. 9: Derzeitige Strategie zur teilflächenspezifischen Beregnung

keitskarten erstellt, die Grundlage für die Auswahl von Moni- Vor diesem Hintergrund analysiert eine gemeinsame Pro- toringpunkten waren. An diesen Punkten wurden die Feld- jektgruppe der Institute OEL und BB zusammen mit exter- kapazität (FK) und der Welkepunkt (WP) zur Kontrolle nen Partner den Stand der Technik zur Wildrettung. Diese bestimmt. Entsprechend der Vorgaben der Applikationskar- war bislang auf den Anbau mechanischer Wildretter am te wird die einzelne Düse angesteuert (öffnen bzw. Mähwerk beschränkt. Die mechanischen Wildretter sollen schließen). das Wild durch Berührung mit Zinken oder Ketten aufscheu- chen, haben aber wenig Erfolg, weil Kitze (Abb. 10) sich 1.2.4 Einsatz des Düsenwagens zur Beregnung – The eher ducken als flüchten. Mit heute üblichen Mähgeschwin- nozzle boom technique for irrigation digkeiten und Flächenleistungen bei der Futterernte sind Daniel Scheibe, Heinz Sourell und Claus Sommer mechanische Wildretter ohnehin nicht mehr vereinbar. Infrarot-Wildrettungssysteme, die durch die preiswerte In Labor- und Feldversuchen wurden eingehende Untersu- Halbleitertechnologie und gleichzeitig verbesserte techni- chungen zum Vergleich Düsenwagen und Großflächenregner sche Eigenschaften interessant wurden, gewinnen dagegen abgeschlossen. Die Parameter Beregnungsintensität, aufgrund ihrer Funktionssicherheit aktuell einen wachsen- Flächenleistung und Oberflächenabfluss fanden bezüglicher den Marktanteil. Infrarotgeräte arbeiten nach dem Prinzip ihrer Wechselwirkungen besondere Aufmerksamkeit. Darü- der Temperaturdifferenz zwischen Umgebung und der Wär- ber hinaus wurden Energiebedarf, Arbeitszeitbedarf und mestrahlung der Tiere. Infrarot-Wildretter können zur Zeit Kosten einbezogen. nur manuell funktionssicher eingesetzt werden, bieten aber Die heutige Düsenwagentechnik ist zuverlässig und gut ein großes Entwicklungspotenzial für den Online-Einsatz am handhabbar, der höhere Kapitalbedarf bleibt als wesentli- Traktor. cher Nachteil. Gegenüber dem Großflächenregner sind Beregnungsintensität und Arbeitszeitbedarf höher, Wasser- Zusammenarbeit: DLR und ISA-Elektronik verteilgenauigkeit und Flächenleistung besser.

Zusammenarbeit: Institut für Landtechnik der Justus-Lie- big-Universität Gießen

1.3 Wildrettung – Protection of game animals Heiko Georg und Gerold Rahmann, OEL S. 162

Die Verletzung und Tötung von Wildtieren, insbesondere von Rehkitzen, durch landwirtschaftliche Maschinen während der Mahd von Grünland und Pflege von Biotop- und Brach- flächen ist nach wie vor ein ungelöstes Problem. Auf der Basis von Hochrechnungen ist davon auszugehen, dass jährlich bis zu 420.000 Wildtiere Schäden durch landwirtschaftliche Mähwerke erleiden. Die Aufnahme des Tier- schutzes in das Grundgesetz gibt diesem Problem auch eine rechtliche Dimension. Abb. 10: Rehkitz geduckt in hohem Gras

122 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

2 Energieeinsatz und erneuerbare Energien – Energy Zur Sicherheit müssen Windkraftanlagen mit zwei voneinan- use and renewable energies der unabhängigen Bremsen ausgestattet werden. Das Not- 2.1 Mobiler Windenergiekonverter MoWEC – Mobile bremssystem ist an jeder Rotorwelle installiert und wird wind energy converter MoWEC über eine zu entlüftende Druckluftleitung in Funktion Hartwig Irps gesetzt. Erste Erfahrungen wurden mit einem an jeder Rotorwelle angebrachten Magnetsystem gesammelt, das bei Eine nach der Europäischen Maschinenrichtlinie auf einem deutlicher Überschreitung der Nenndrehzahl selbsttätig die Fahr- und Drehgestell konstruierte Windkraftanlage mit zwei Druckluftleitung entlüftet. Als weiteres Bremssystem wird Rotoren wurde seit Frühjahr 2002 auf der FAL-Ver- das Herausdrehen aus dem Wind untersucht (siehe Lee- suchsstation hinsichtlich der Zusammenwirkung der Funkti- Windrad). onselemente erfolgreich getestet. Im Unterschied zu Das Konzept MoWEC beinhaltet zwei grundlegende Kon- bekannten Windkraftanlagen ist das System MoWEC keine struktionsausführungen, beide mit einem Rotor oder mit genehmigungspflichtige bauliche Anlage nach dem bundes- mehreren Rotoren. So befindet sich die Lee-Anordnung des deutschen Baugesetzbuch. Das Fahrgestell ermöglicht die Rotorturms bei Luv-Anordnung des Rotors entweder auf Ortsveränderung, der mögliche Einsatz in der Landwirt- einer stationären oder auf einer der Windrichtung folgenden schaft wird vorzugsweise im Inselbetrieb aber auch mit Plattform. Der im Test befindliche Prototyp besitzt eine Netzanbindung erfolgen. 2,80 m breite feststehende Plattform mit vier Auslegern zur Diese neue landwirtschaftliche Windkraftmaschine wurde als Abstützung. Das hat ein sehr hohes Gewicht der Gesamt- Prototyp im Rahmen eines Forschungsvorhabens entwickelt. konstruktion zur Folge. Die bewegliche Plattform wird im Die maximale Flügelspitzenhöhe wurde zunächst auf 10 m Gewicht leichter und damit auch kostengünstiger sein. begrenzt. Da sich die Leistung einer Windkraftanlage pro- Generell können die Rotortürme zwecks Wartung oder portional zur Rotorfläche ergibt, wurde wegen der begrenz- Transport geneigt werden. In Transportstellung erfüllen die ten Höhe ein zweiter Rotor installiert. Beide Rotoren über- Abmessungen als gezogenes landwirtschaftliches Gerät die streichen eine Fläche von 80 m2 und wirken auf eine Straßenverkehrsordnung. gemeinsame zentrale Welle. Zunächst waren grundlegende Als Generator wurde ein permanenterregter Drehstrom- Entscheidungen über die Funktionselemente zu treffen. So Synchrongenerator mit SmCo-Magneten und der Schutzart wurden aerodynamisch geformte Kunststoffblätter (GFK) als IP 54 eingesetzt. Über den gemessenen Strom in einem Schnellläufer gewählt, deren Wirkungsgrad über dem der Drehstromkreis mit symmetrischen Verbrauchern wird die Widerstandsläufer liegen. Allerdings ist damit ein geringeres Drehzahl in Abhängigkeit von der in Nabenhöhe gemesse- Anlaufmoment im unteren Windgeschwindigkeitsbereich nen Windgeschwindigkeit bestimmt. verbunden. Mit der Festlegung auf Dreiblattrotoren wurde eine Getrie- 2.2 Lee-Windrad zur Windrichtungsnachführung und bekombination gewählt, welche die Nenndrehzahl im Ver- Generator-Heizelemente – Lee wind wheel for the yaw hältnis von 1:3 übersetzt. Zur Erhöhung der Standsicherheit drive system and generator heating elements wurden die Rotoren gegenläufig ausgeführt, um bei Wind- Hartwig Irps, Abd El-Aziz Omara und Winfried Schulz richtungsänderung eine Addition der gefährlichen Kreisel- kräfte zu vermeiden. Die Gegenläufigkeit lässt die Querkräf- Als Teilaufgabe nach Vorbild des historischen Lee-Windrades te physikalisch aufheben. Aus Kostengründen kommt wurde speziell für MoWEC im Inselbetrieb eine Antriebsein- zunächst ein Kettengetriebe zum Einsatz, das nach den Ein- heit für die Windnachführung entworfen, konstruiert und für satzerfahrungen dieses Jahres durch Winkelgetriebe und den Test an MoWEC angebaut. Gelenkwellen ersetzt werden soll. Die Nenndrehzahl ent- Grundlage der Konstruktion waren Kraftmessungen am spricht der Drehzahl eines herkömmlichen Traktors mit 540 Nachführungsrahmen der Windkraftanlage. Gewählt wurde Umdrehungen pro Minute. ein Lee-Windraddurchmesser von 1,50 m mit einer Dreh- Im Gegensatz zu bekannten Windkraftanlagen befindet sich zahluntersetzung von 945:1. Es zeigte sich, dass eine siche- der Generator nicht in Nabenhöhe, sondern in Bodennähe. re Windnachführung der beiden MoWEC-Dreiblattrotoren Damit kann alternativ auch eine mechanische Wasser- gewährleistet ist. Diese Untersuchungen werden mit Kraft- pumpe, ein Druckluftkompressor oder ein Elektrogenerator messungen am Lee-Windrad im Windkanal abgeschlossen. als Endgerät installiert werden. Der versuchstechnische Einsatz von MoWEC im Inselbetrieb Der Strömungsabriss an den Rotorblättern erfolgt oberhalb erforderte die Dimensionierung und den Einbau von Heiz- der Nenn-Windgeschwindigkeit nach dem aerodynamischen elementen in symmetrischer Sternschaltung für den Strom Stall-Effekt. Das Verdrehen der Rotorblätter (Pitch-Rege- des über Windkraft betriebenen permanenterregten Syn- lung) konnte aus Kostengründen nicht realisiert werden und chrongenerators. ist in der Regel auch nur bei größeren Windkraftanlagen zu finden. Für “elastische” Rotorblätter, die ein günstigeres Zusammenarbeit: Universität Rostock, Institut für Agrarö- Anlaufverhalten haben und trotzdem bei höheren Windge- konomie und Verfahrenstechnik schwindigkeiten einen aerodynamisch optimierten Anstell- winkel zur Windrichtung einhalten, besteht nach den ersten Einsatzerfahrungen großer Forschungsbedarf.

123 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

3 Technik und Verfahren in der Nutztierhaltung – 3.1.2 Untersuchungen am Automatischen Melkverfah- Techiques and methods of animal husbandry ren (AMV) der FAL – Investigations on an automatic mil- 3.1 Verfahren zur Versorgung, Milchgewinnung und king system Tierüberwachung – Methods for feed supply, milking and Dieter Ordolff livestock control 3.1.1 Einsatz von automatischen Melkverfahren Folgende drei Themenbereiche wurden bearbeitet: (AMV) – Einzelboxenanlagen – Results for the applicati- 1) Beschaffenheit von Vorgemelken in Abhängigkeit vom on of automatic milking methods – single-box systems Laktationsstadium: Die Auswertung der während einer Lak- Rudolf Artmann tation hinweg erhobenen Daten ergab, dass die Farbe der Vorgemelke, ähnlich wie z. B. die elektrische Leitfähigkeit Fünf AMV wurden unter Praxisverhältnissen analysiert. Auf der Milch, sowohl durch den Zellgehalt der Milch als auch der Basis einer Datenerhebung über 675 aufeinander fol- durch das Laktationsstadium beeinflusst wurde. Absolutwer- gende Tage aus zwei Betrieben mit 308 bzw. 160 Kühen, te der Farbparameter aus Einzelmessungen waren weder gemolken an fünf Einzelbox-AMV sowie in einem noch vor- empfindlich noch spezifisch genug für die effiziente Ent- handenen Fischgrätenmelkstand für Problemkühe, wurde deckung von Mastitiden. Analog zu früheren Untersuchun- das Besuchsverhalten analysiert und Durchsatzleistung bzw. gen könnte jedoch die Festlegung von Neutralbereichen für Leistung bei mehrmaligem Melken bestimmt. Einen die einzelnen Parameter, bei deren Über- oder Unterschrei- Überblick über die Ergebnisse gibt Tabelle 3. ten auf abnormale Milch zu schließen ist, die Aussagekraft der Messungen verbessern. Deutliche Hinweise auf Verän- derungen der Eutergesundheit lieferte die tierindividuelle Tabelle 3: Überblick über die Nutzung der fünf AMV Variation von Farbparametern der Milch über die Laktation hinweg, vor allem in Verbindung mit anderen Parametern, AMV 12 3 45 z. B. der elektrischen Leitfähigkeit der Vorgemelke. 2) Farbparameter zur Bewertung der Eutersauberkeit: Die Anzahl Kühe 46,6 45,1 47,3 45,9 50,2 Bewertung des Reinigungserfolges von Euter und Zitzen Melkungen * 10³ 89,4 85,1 93,6 95,6 90,0 durch DIN-konforme Farbparameter zeigte, dass sich nach Melkungen je Tag 132,5 126,1 138,7 141,7 133,4 Zwischenmelkzeit [h] 8,5 8,7 8,3 7,9 9,2 manueller Reinigung vor allem der Reflexionsgrad der Ober- Melkungen je Kuh/Tag 2,82 2,76 2,89 3,04 2,61 flächen änderte. An weißen Oberflächen eigneten sich die Gemelksmenge [kg] 11,8 8,2 11,5 9,8 7,5 Parameter rot/grün bzw. gelb/blau nicht zur Beurteilung des Melken Reinigungserfolges. Lediglich bei Zitzen mit schwarzer Ober- mit Milchfluss [min/d] 636,9 454,4 612,3 586,1 473,3 Melken fläche wurde eine signifikante Abnahme des Gelbfaktors als ohne Milchfluss [min/d] 70,9 66,9 70,7 81,2 71,4 Folge der Reinigung festgestellt. Blutbenetzte Oberflächen Anzahl Besuche wurden am umfassendsten vom Parameter rot/grün ange- ohne Melkung je Tag 38,6 91,4 37,0 74,6 112,7 zeigt, für den sich ein von der Pigmentierung untersuchter Anzahl Melkungen mit Problemen je Tag 5,6 7,7 5,6 6,2 6,0 Zitzen unabhängiger Grenzwert für das Vorhandensein von Blut andeutet. Eine praxisorientierte Beurteilung der visuellen Sauberkeit ist von Bildverarbeitungssystemen zu erwarten, welche die Beschaffenheit von Oberflächen nach mehreren optischen Aspekten bewerten lassen. 3) Untersuchungen zur ICAR-Anerkennung eines Probenah- megerätes für automatische Melksysteme: Im Rahmen des Anerkennungsverfahrens des Internationalen Komitees für Leistungsprüfungen in der tierischen Produktion (ICAR) wurden in zwei Messperioden Handhabung und Funktion der Anlage sowie die Qualität der gewonnenen Milchproben im praktischen Einsatz auf mehreren Betrieben untersucht. Die Ergebnisse wurden als Prüfbericht an die Arbeitsgemein- Abb. 11: Zeitliche Verteilung der Melkbesuche schaft Deutscher Rinderzüchter weitergegeben.

Die Verteilung der Besuche über den Tag (Abb. 11) zeigt Zusammenarbeit: Institut für Chemie und Technologie der deutliche Einbrüche während der drei Reinigungszeiten und Milch sowie Institut für Hygiene und Produktsicherheit der ebenso in den frühen Stunden des Tages. Auch zeigt sich, Bundesanstalt für Milchforschung, Kiel dass mit zunehmendem Laktationsstand die Besuchsanzahl abnimmt. Bei der Betrachtung der zulässigen Belastung der AMV (Anzahl Kühe je AMV) zeigt sich eine Abhängigkeit von Tierzahl, Milchfluss und Milchleistung. Sollen drei Melkungen je Tag bei Hochleistungstieren erreicht werden, dürfen nicht viel mehr als 45 Kühe je AMV zugelassen werden.

124 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

3.1.3 Silomais und Milchleistung – Corn silage and milk fügung gestellt werden. Auch sollen künftig vier Bit in Ver- yield bindung mit dem Ländercode für zusätzliche Informationen Klaus Walter zur Verfügung stehen, die EU-einheitlich genutzt werden sollen. Die im Zeitraum von 1989 bis 1997 in 70 norddeutschen Betrieben mit intensiver Milchviehhaltung erhobenen Daten Zusammenarbeit: Normengruppe Landmaschinen und werden hinsichtlich ihrer Produktionsverfahren analysiert. Ackerschlepper (NLA) Der Silomais hat sich in vielen Betrieben zum wichtigsten Ackerfutter entwickelt. Auch ohne die Flächenbeihilfe wurde 3.2 Verbesserung von Haltungssystemen – Impro- sein Anteil am (Grund-)Futtereinsatz in der Milchviehhaltung vement of husbandry systems kontinuierlich gesteigert. Durch die Beihilfe wird er in den 3.2.1 Einfluss mechanischer Aufbereitung von Stroh untersuchten norddeutschen Betrieben zum preiswertesten auf die Qualität der Einstreu in der Tierhaltung – Influ- konservierten Grundfutter. ence of mechanical preparation of straw on the quality of the Der Energiegehalt im Silomais ist abgesehen von wetterbe- bedding in animal housing dingten Einflüssen kontinuierlich gestiegen. Weitere Fort- Hans Sonnenberg schritte bei Ertrag und Qualität sind zu erwarten. Kann der Aufwand für Dünger und Pflanzenschutz noch weiter Die seit Jahrzehnten in der landwirtschaftlichen Fachliteratur gesenkt werden, wird der Silomais seine gute innerbetrieb- geäußerte Empfehlung, mittels Häckseln könnten das Was- liche Wettbewerbsstellung weiter ausbauen. ser-Aufnahmevermögen sowie weitere Einstreu-Eigenschaf- ten von Getreidestroh verbessert werden, konnte in Labor- 3.1.4 Entwicklung der Kosten für Tierarzt und Medi- und halbtechnischen Untersuchungen sowie in fünfjährigen kamente in der Jungviehaufzucht – Development of cost Praxis-Versuchen (mit rund 200 Jungrindern) nicht bestätigt of veterinary and medicine in heifers raising werden. Nach einer neuen, am Institut entwickelten Metho- Klaus Walter de wird jeweils das Massenvielfache des gebundenen Was- sers gegenüber der Trockenmasse des Sorbens nach 7,5 Die im Zeitraum von 1989 bis 1997 in 70 norddeutschen Minuten und 24 Stunden Wässerungszeit erfasst. Betrieben mit intensiver Milchviehhaltung erhobenen Daten Der Vergleich mit unterschiedlichen Einstreu-Materialien werden analysiert, um die Beziehung zwischen den Kosten (Abb. 12) veranschaulicht, dass in der Haustierhaltung ein- für Tierarzt und Medikamente (KfTuM) und der einzelbe- gesetzte Polymere fast die 25-fache Menge an Wasser bin- trieblichen Faktorausstattung, der Produktionstechnik und den. Getreidestroh rangiert im mittleren organischen dem Produktionsverfahren zu quantifizieren. Bereich, knapp überboten von Pellets, die sich ihres höheren Beim Jungvieh ergeben sich für die KfTuM eine Reihe von Feingutanteils wegen durch eine größere spezifische Ober- Abhängigkeiten: fläche auszeichnen. • Je geringer das Erstkalbealter, also je intensiver die Auf- zucht, um so höher sind die KfTuM. Bei überdurchschnitt- lich langer Aufzuchtperiode ist ebenfalls ein Anstieg der Kosten erkennbar. • Das Niveau der KfTuM beim Milch- und Jungvieh ist eng korreliert. • Betriebsleiter mit züchterischen Ambitionen nehmen höhere Kosten für die Gesunderhaltung ihrer wertvollen Jungtiere in Kauf. • Weiden und Wiesen, die für Renaturierungsprogramme genutzt werden, sind für die Beweidung wenig geeignet, denn die KfTuM des darauf gehaltenen Jungviehs verdop- peln sich.

3.1.5 Weiterentwicklung elektronischer Erkennungs- Abb. 12: Wasser-Aufnahmevermögen unterschiedlicher Ein- systeme – Further developement of electronic identificati- streu-Materialien; Linke, helle Säule: Wert nach 7,5 min on systems Wässerungszeit, Rechte, dunkle Säule: WA-Wert nach 24 h Rudolf Artmann Wässerungszeit

Die Entwicklung von Prüfverfahren für die Konformität und auch für die Leistungsfähigkeit von Transpondern und Lese- geräten auf der Basis von ISO 11784 und 11785 wurde weitgehend abgeschlossen. Probleme der Nachkennzeich- nung (bei verlorengegangenen elektronischen Ohrmarken) konnten insoweit behoben werden, als im reservierten Bereich drei Bit als Zähler für identische Nummern zur Ver-

125 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

3.2.2 Fressverhalten von Milchkühen bei einge- menen Futtermenge konnte zudem die Grundfutteraufnah- schränktem Tier-/Fressplatzverhältnis – Feeding be- me geschätzt werden. haviour of dairy cows in reduced animal-feeding site-rate Signifikant ist ein Unterschied zwischen den Alters- und Britta Marquardt und Heiko Georg Gewichtsgruppen hinsichtlich der Besuchsanzahl und der Dauer eines Einzelbesuches erkennbar. Die tägliche Gesamt- Im Rahmen einer mehrjährigen Untersuchungsreihe zur fresszeit und der Anteil des nächtlichen Fressens ist, entge- Auswirkung eines eingeschränkten Tierfressplatzverhältnis- gen erster Vermutungen bei der Versuchsanstellung, nicht ses bei der Fütterung von Milchkühen am Vorrückfressgitter oder zumindest nicht signifikant vom Alter oder Gewicht wurde in einer abschließenden Untersuchung insbesondere eines Tieres abhängig. Es lässt sich erkennen, dass diejeni- das Fressverhalten der Tiere bewertet. Das Vorrücksystem gen Tiere, die besonders hohe Besuchszahlen aufweisen, bietet arbeitswirtschaftliche Vorteile, benötigt weniger Raum jeweils nur kurz am Fressgitter verweilen. Bei ihnen ist ein als herkömmliche Fressgitter und kann die Investitionsko- deutlicher Tagesrhythmus bezüglich der Besuchsanzahl zu sten für Stallgebäude vermindern. Dem gegenüber stehen erkennen (Spitzenwerte zu den Hauptfresszeiten). Es han- die Kriterien einer artgerechten Tierhaltung, nach denen ein delt sich dabei um jüngere Tiere (1. Laktation). Tier-/Fressplatzverhältnis (TFV) von 2,5:1, wie im Vorrück- fressgitter, nicht tiergerecht ist. 3.2.3 Automatisierte Konditionsfütterung von Ein weiteres Kriterium ist die Erzielung einer optimale Rati- Sauen – Automated condition feeding system for sows onsgestaltung bzw. deren Zuteilung an das Einzeltier, wel- Andrea Hesse und Dirk Hesse che hier nur schwer zu bewerkstelligen ist. Vielfach wird, um eine Futterselektion zu verhindern, das Vorhandensein eines Zur Erhöhung der Reproduktionsleistung von Sauen in Grup- hochwertigen homogenen Futtergemisches als Grundvor- penhaltung wurde eine Technik entwickelt, die in Kombina- aussetzung für eine Vorratsfütterung mit Fressplatzein- tion mit der Einzeltierfütterung Brei-Nuckel eine rechnerge- schränkung angesehen. Durch die Silage-Block-Fütterung stützte automatische Erfassung der Kondition mittels Speck- ist im Vorrückfressgitter eine solche Homogenität nur durch dickenmessung ermöglicht. Ausgehend von den ermittelten den Einsatz aufwendig zu produzierender Misch- oder Sand- Messwerten kann automatisch die Futtermenge dem Bedarf wichsilagen zu erfüllen. bzw. der Kondition des Tieres angepasst werden. Diese Im Versuch wurden zwei Tiergruppen mit je 20 Milchkühen Technik wurde in der Schweineversuchsanlage in Mariensee für eine Dauer von je 9 Wochen am Vorrückfressgitter mit und auf einem Praxisbetrieb auf ihre Funktionsfähigkeit und Vorratsfütterung bzw. am herkömmlichen Fressgitter mit Messgenauigkeit hin untersucht. Erste Auswertungen zeigen einer Mais–Grassilage–Mischration (TFV 1:1) gefüttert und für die Automatik im Vergleich zu den manuell ermittelten gehalten. Danach folgte ein Wechsel der Gruppen für wie- Speckdickenwerten gute Ergebnisse für einzelne Sauen derum 9 Wochen, wobei nach Abschluss des ersten Ver- (Abb. 14). suchsabschnittes nochmals eine einwöchige Eingewöh- Zur Steuerung des Messarms und zur Verarbeitung der nungsphase vorgesehen wurde. Als Parameter wurden das automatisch erfassten Speckdicken wurden funktionsfähige Verhalten, die Milchleistung, Milchinhaltsstoffe und individu- Software-Programme entwickelt. Ebenfalls soll eine Futter- elle Harnstoffgehalte der Milch bestimmt. Das Verhalten kurve erstellt werden, die tierindividuell Speckdickenände- wurde erfasst durch die Direktbeobachtung der Gruppen, rungen berücksichtigt. Dazu wurden Reproduktionsdaten Langzeitvideoaufnahmen und elektronische Einzeltiererken- von 60 Sauen erfasst, die derzeit rechnerisch verarbeitet nung am Vorrückfressgitter. Die Fressplätze am Vorrück- fressgitter wurden für Mais und Gras getrennt, so dass eine sichere Zuordnung der Fresszeiten zu den verschiedenen Grundfutterkomponenten möglich war (Abb. 13). Über eine Regression der Fresszeiten mit der tatsächlich aufgenom-

Abb. 14: Vergleich der automatisch (Auto mittel) und Abb. 13: Vorrückfressgitter mit elektronischer Ein- manuell (RSD 1, 2, 3, 1-2, 1-3) gemessenen Rücken- zeltiererkennung speckdicken der Sau 2341

126 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

werden, um den Einfluss einer speckdickenfixierten Fütte- 3.2.5 Untersuchungen zur möglichen Umweltbeein- rung auf Wurfgröße, Wurfentwicklung und Sauenkondition trächtigung bei ganzjähriger Auslaufhaltung von Pfer- zu bestimmen. den in Abhängigkeit der baulich-technischen Aus- führung – Investigations to whole-year-used paddocks in Zusammenarbeit: TZ; Uni Kiel, DFG gefördertes Projekt horse husbandry systems with a focus on environmental aspects in dependence to the design of construction 3.2.4 Präferenzversuche mit Mastschweinen im Liege- aspects bereich bezüglich Bodenstruktur und Raumtempera- Peter Kreimeier und Franz-Josef Bockisch tur – Free choice attampts for fattening pigs to create the optimal lying area In den Leitlinien zur Beurteilung einer tiergerechten Pferde- Dirk Hesse, Andrea Hesse und Inge Feske haltung wird aus Tierschutzgründen ein täglich mehrstündi- ger Auslauf gefordert. Die Folgen für die Umwelt wurden bis- Das Wahlverhalten wurde in erster Linie in Abhängigkeit her, insbesondere unter Berücksichtigung der baulichen vom Außenklima untersucht. Leistungsfähige Blockklima- Ausführung des Auslaufs, nicht untersucht. Genehmigungs- geräte erlaubten zeitgleich eine Beeinflussung der in den behörden für Baumassnahmen (Neu- und Umbauten oder Stall gelangenden Zuluft um etwa ± 8 °C. Dies ermöglichte Erweiterungen), wie z. B. die Untere Wasserbehörde, haben in vorbestimmten Intervallen die Untersuchung zur Wirkung diese Problematik erkannt und erheben oft aufgrund der verschiedener Zulufttemperaturen unabhängig von der nicht bekannten Folgen Bauauflagen, die die Baukosten jeweiligen Jahreszeit. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, erheblich erhöhen können. Dies hat zur Folge, dass eine dass die verschiedenen Böden im Regelfall in Abhängigkeit tiergerechte Pferdehaltung verteuert oder nicht realisiert von der im Stall herrschenden Lufttemperatur gewählt wer- wird. den, wie in Abb. 15 dargestellt. Ziel der Untersuchungen ist es, die Belastung für Wasser Beispielhaft bevorzugen Mastschweine (110 kg Lebendmas- und Boden in einem Auslauf mit künstlichem Bodenaufbau se, LM) den heute üblichen Betonboden bei einer Lufttem- [(Kies (Drainschicht) / Trennflies (Trennschicht) / Sand peratur von etwa 15 °C eindeutig. Wird die Lufttemperatur (Tretschicht)] unter den Bedingungen der Mehrraumgrup- demgegenüber um mindestens 3 °C abgesenkt, wechseln pen- und Einzelhaltung jeweils mit Auslauf festzustellen. In die Tiere vom Beton auf eine Gummimatte (Dicke ca. den ersten Versuchsphasen wurde Sand als Tret- und Nutz- 2,5 cm). Erst wenn die Lufttemperatur um weitere ein bzw. schicht gewählt, da dieser sehr tierfreundlich und kosten- zwei Grad Celsius abgesenkt wird, wechseln diese Tiere günstig ist und andererseits die größte Gefahr beinhaltet, “freiwillig” auf den flach bzw. tief eingestreuten Boden. dass Nährstoffe ins Sickerwasser diffundieren. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass der Übergang von den Der Unterbau des Auslaufs der Versuchsanlage wurde so heute üblichen Betonböden zurück auf früher übliche einge- konzipiert, dass das gesamte Niederschlagswasser in sechs streute Liegeflächen für Schweine erst dann als tiergerecht gleich großen Wannen aufgefangen und über Rohrleitungen bezeichnet werden kann, wenn gleichzeitig entsprechende zu den dazugehörigen Auffangbehältern geleitet wird (Abb. niedrigere Lufttemperaturen sicher gestellt werden können, 16). Die Wasserproben werden auf chemische (Ammonium, was hier durch den Einsatz eines Blockklimagerätes mit Nitrat, Phosphat, pH-Wert) und biologische (Gesamtzellzahl, hohem Investitions- und Energieaufwand realisiert wurde. Coliforme, E. coli) Parameter untersucht. Zusätzlich werden im kompletten Auslaufbereich Bodenproben gezogen. Hin- Zusammenarbeit: Uni Giessen; TiHo Hannover, Fa. Krai- sichtlich Exkrementenanfall werden die Interaktionen zum burg, Fa. Suding jeweiligen Haltungssystem berücksichtigt.

Abb. 15: Bevorzugte Aufenthaltsbereiche der Tiere in Abb. 16: Versuchsanlage mit der Möglichkeit, Sickerwasser Abhängigkeit von Lebendmasse (LM) und Raumtemperatur aufzufangen und zu analysieren

127 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

Die Untersuchungen werden mit jeweils 12 Pferden pro Ver- 4 Gebäude und bauliche Anlagen – Building and con- such und insgesamt 48 Tieren durchgeführt, da ein Tier- struction S. 134 wechsel nach jeweils 6 Monaten stattfindet. Die Pferde 4.1 Auswirkung angehobener Dachplatten auf die Lüf- (Zuchtstuten) werden über den Verband der Hannoveraner tung nicht gedämmter Stallgebäude – Effect of lifted von Züchtern zur Verfügung gestellt. ceiling-plates on the ventilation in non-insulated stables Karl-Wilhelm Haake und Hansjörg Wieland Zusammenarbeit: AOE, Verband der Hannoveraner Stallgebäude für Rinder werden seit längerer Zeit als so- 3.2.6 Einfluss der Änderung des Tier-Fressplatzver- genannte “Außenklimaställe” ohne Wärmedämmung und mit hältnisses bei Gruppenhaltung von Hannoveranerstu- freier Lüftung konzipiert. Allerdings sollte z. B. auf die Däm- ten auf die Nutzung der Funktionsbereiche und einige mung im Dachbereich nur dann verzichtet werden, wenn Verhaltensparameter – Influence of a changed animal to alternative Planungsmaßnahmen der sommerlichen Aufhei- feeding-place ratio in a group husbandry system with hano- zung des Innenraumes und der Kondensatbildung im Winter verean mares to the use of husbandry areas and some entgegen wirken. behaviour criterias Das Prinzip der “angehobenen Dachplatten” ist ein seit Jah- Peter Kreimeier, Sonja Wrieske, Franz-Josef Bockisch ren bewährtes Detail, um die Nachteile einer fehlenden Dachdämmung zu kompensieren und insbesondere bei brei- Untersucht wird der Einfluss eines reduzierten Tier-Fress- ten Stallgebäuden für eine zusätzliche Unterstützung der platzverhältnisses von 1:1 auf 3:1 auf die Pferde und die Schwerkraftlüftung über Traufe und First zu sorgen. Versu- Nutzungsintensität der Funktionsbereiche. Pferde leben im che im Windkanal sollen Aufschluss über die Luftmengen Herdenverband, die in der freien Wildbahn gleichzeitig geben, die unter Verwendung von serienmäßigen Distanz- gemeinsam Nahrung aufnehmen. Dieser Anforderung wird stücken bei Dacheindeckungen mit Wellfaser-Zementplatten mit einem Tier-Fressplatzverhältnis von 1:1 und einer indi- in Abhängigkeit von der vorherrschenden Windrichtung und viduell angepassten Fütterung nachgekommen (Abb. 17). -geschwindigkeit zur Lüftung des Stallgebäudes beitragen. In den Versuchen wurden Anströmungen mit zunehmenden 600 Pferd 1 Pferd 2 Pferd 3 Pferd 4 Pferd 5 Pferd 6 Durchschnitt Geschwindigkeiten bis ca. 3 m/s auf ihre Auswirkung untersucht (Abb. 18). Damit sind 60 % der im Raum Braun-

500 488 472 schweig vorherherrschenden Winde erfasst. Erste Messun-

424 406 gen bestätigen die bislang intuitiven Planungsvorgaben 400 389 387 387 391 386 363 361 349 einer Mindestdachneigung von >20°. Bei geringerer 332 340 336 314 321 300 311 301 Dachneigung und relativ langsam fließenden Winden 257 246 (1 m/s) ist keine Zuluftwirkung festzustellen. 200 je Pferd und Tag [min]

Durchschn. Aufenthaltsdauer 100

0 1 : 1 2 : 1 3 : 1 Tier-Fressplatzverhältnis

Abb. 17: Vergleich der Aufenthaltszeiten in den Fressstän- den in Abhängigkeit des Tier-/Fressplatzverhältnisses je Pferd und Tag

Eine Reduzierung des Tier-Fressplatzverhältnisses wäre aus Abb. 18: Zuluftmengen im Fugenbereich angehobener Well- ökonomischen Gründen jedoch sinnvoll, wenn diese nicht faser-Zementplatten bei unterschiedlichen Windgeschwin- mit anderen Nachteilen verbunden wäre. digkeiten und variierter Dachneigung Erste Auswertungen deuten darauf hin, dass hinsichtlich der durchschnittlichen Aufenthaltszeit am Fressplatz je Tier keine Reduzierung zu erwarten ist, wenn das Fressplatzan- 4.2 Einfluss der Außenwandkonstruktion auf das gebot von 1:1 auf 3:1 geändert wird; dies ist jedoch durch Stallklima – Influence of the construction of the outer wall weitere Erhebungen und Analysen zu überprüfen. to the indoor stable-climate Karl-Wilhelm Haake Zusammenarbeit: Institut für Tierschutz und Tierverhalten des Tierschutzzentrums der Tierärztlichen Hochschule Han- Mastschweine, die in optimal genutzten, geschlossenen nover Ställen mit mechanischer Lüftung gehalten werden, geben große Mengen Körperwärme an ihre Umgebung ab. Was in den Wintermonaten zu einer Heizkostenersparnis führt, wird in der warmen Jahreszeit zu einem Lüftungsproblem. Zu der Wärmeabgabe der Tiere addiert sich der Wärmeeintrag über

128 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

die Hüllflächen. Oberflächentemperaturen an den Außen- Von besonderem Interesse sind schwimmende Abdeckungen wänden und der Dacheindeckung von mehr als 50–60 Grad für großflächige kunststoffausgekleidete Erdbecken. Diese werden je nach Wandaufbau ungehindert oder abgemindert Abdeckungen sind aus dem gleichen Material gefertigt, und mit einer zeitlichen Verzögerung an den Innenraum wei- jedoch dünner (0,8 zu 2,0 mm). Die Abdichtung geschieht tergeleitet. durch in den Rand eingeschweißtes Stahlband, oder der In der grafischen Darstellung (Abb. 19) zeigen die Mess- Rand der Abdeckung wird einfach eingegraben. Damit die werte einen Temperaturabbau im Bereich von Verblendung Abdeckung nicht einsinkt, werden an ihrer Unterseite im und Dämmung sowie die “stabilisierende Wirkung” des Abstand von 3 m Schwimmkörper aus Styroporkegeln ange- schweren Hintermauerwerks. Durch ein “angepasstes Lüf- dübelt. tungsverhalten” – z. B. hohe Luftraten in den Morgenstun- Bei kleineren Güllebehältern sind Abdeckungen aus dem den – kann das Speichervermögen der Wand genutzt und gleichen Material wie die Behälter möglich, die durch ihre der Wärmeeintrag über die Hüllflächen minimiert werden. eigene Festigkeit tragen und daher keine Stützkonstruktion Material- und Farbwahl haben einen großen Einfluss auf das benötigen. Das können Stahlbetonbehälter sein, die im Falle Stallklima. von Tiefbehältern sogar befahrbar ausgeführt werden kön- nen. Dies ist zwar die teuerste aller Abdeckungsmöglichkei- ten, aber bei besonders engen Hoflagen u. U. unvermeid- lich. Die Abdeckung eines Stahlbehälters kann aus Stahl- segmenten zu einem flachen Kegel zusammengeschweißt sein. Auch diese Abdeckung ist sehr tragfähig. Leichtere feste Abdeckungen können aus Aluminium-Formteilen genietet (nicht geschweißt) sein oder aus einem räumlichen Fachwerk aus Holz mit Beplankung und Dachhaut bestehen. Moderne Abdeckungen von Güllebehältern aus Stahlbeton oder Stahlelementen werden als Hochdach mit beschichteter Mittelstütze auf der Bodenplatte zur Lastverteilung aus- geführt (Abb. 20). Die Dachhaut besteht aus hochfestem, beidseitig beschichteten witterungs- und UV-beständigen Gewebe. Generell dürfte die Wirksamkeit der festen Abb. 19: Gemessener und theoretischer Temperaturverlauf Abdeckungen bei fast 100 % liegen. in einer massiven, zweischaligen Stallaußenwand

4.3 Begrenzung der Ammoniakemissionen durch fach- gerechte Abdeckung von Güllelagern – Limitation of ammonia-emissions by slurry storage covers according to the state of the art Jan-Gerd Krentler

Die Bundesrepublik Deutschland hat sich in mehreren internationalen Verträgen verpflichtet, ihre Ammoniak-Emissio- nen bis zum Jahr 2010 auf 550 Gg (1 Gigagramm entspricht 1.000 Tonnen) zu reduzieren. Dazu hat das BMVEL ein “Inventar über die Ammoniak-Emissionen der Tierhaltung” in Auftrag gegeben, um eine Abschätzung der Situation vornehmen zu können und daraus Empfehlungen auf nationaler Ebene zur Reduzierung der Emissionen abzuleiten. Abb. 20: Abdeckung des neuen Versuchs-Güllebehälters der Eine der Empfehlungen, von der man sich große Effektivität FAL mit Hochdach verspricht, lautet, die Güllebehälter abzudecken. Dazu wurde untersucht, welche Abdeckungsmöglichkeiten in 4.4 Investitionsbedarf für Stallanlagen zur Gruppen- Frage kommen, was diese kosten und wie effektiv sie sind. haltung von Sauen – Investment demand of farm buil- Je nach Bauweise des Güllebehälters kommen schwimmen- dings for breeding in groups of sows de oder feste Abdeckungen zum Einsatz. Da sich Gülle Jürgen Gartung und Kerstin Uminski während ihrer Lagerzeit entmischt, entsteht u. a. eine Schwimmschicht, die bereits zu einer natürlichen Verringe- In der Schweinehaltung sollten die Produktionsabschnitte rung der Emissionen führt. Dieser Effekt lässt sich durch Ferkelerzeugung, Ferkelaufzucht und Schweinemast räum- Beimengungen, wie kurzgehäckseltes Stroh oder Perlite als lich getrennt werden. Der wichtigste Grund hierfür ist die Schüttung, verstärken. Nach Versuchen der LWK Schleswig- Einhaltung optimaler Hygienebedingungen. Hinzu kommen Holstein wird durch die Perlite-Schüttung eine Geruchsmin- Spezialisierungseffekte und betriebswirtschaftliche Aspekte. derung von 90 % erreicht. Die bisher üblichen Anlagen für die Ferkelerzeugung werden

129 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

innerhalb eines Gebäudes in Abferkel-, Deck- und Wartestall 1800 aufgeteilt. Die konsequente Trennung ist wegen unter- 1600 schiedlicher Ansprüche der Tiere an die Haltungsform und 1400 an das Stallklima erforderlich. Außerdem sind arbeitswirt- 1200 schaftliche Gründe dafür ausschlaggebend. Bei größeren Anlagen lassen sich die Bereiche nicht mehr unter einem 1000 Dach unterbringen. Es werden deshalb Einzelgebäude für 800 Kastenstände - ohne Deck- und Abferkelstall Wartestall, Abruffütterung die jeweiligen Produktionsabschnitte gebaut. In den meisten €/Stallplatz 600 Wartestall, Fütterung mit Breinuckel Fällen befinden sie sich an einem Standort. Bei Betriebsge- 400 Wartestall, Automatenfütterung (ad libitum) meinschaften können die erforderlichen Stallabteile aber Wartestall, Flüssigfutterung 200 auch auf verschiedenen Hofstellen errichtet werden. Die Aufstallung der niedertragenden Sauen im Wartestall 0 0 100 200 300 400 500 600 erfolgt derzeit überwiegend in Kastenständen. Bei dieser Anzahl der Sauenplätze im Wartestall Haltungsform ist die Fütterung über Vorratsbehälter und Einzeltröge für alle Tiere gleichzeitig möglich. Beim Fressen Abb. 21: Investitionsbedarf für verschiedene Warteställe sind die Tiere durch Einzelstände sehr gut geschützt. Aller- dings sind die Bewegungsmöglichkeiten der Sauen einge- schränkt, da sie nur zu bestimmten Zeiten freigelassen wer- kostengünstiger herzustellen sind als Ställe mit Kastenstän- den. den. Zur Verbesserung der Situation für die Tiere wird die Grup- Die computergesteuerten Stationen mit Einzeltiererkennung penhaltung im Wartestall zunehmend in die Praxis einge- zur tierindividuellen Fütterung wie Abruffütterung, führt. Die rechtlichen Rahmenbedingungen beschleunigen Breinuckelfütterung und Flüssigfütterung erfordern etwa diese Entwicklung. den gleichen Investitionsbedarf. Wesentlich geringer sind Es wurde untersucht, welcher Investitionsbedarf bei Neu- die Investitionen für die Sattfütterung an Futterautomaten. bauten von Warteställen für die zukünftig in Deutschland Die Einsparungen an Investitionen gegenüber technischen und den EU-Ländern geforderten Gruppenhaltungsformen Anlagen zur rationierten Fütterung werden aber durch höhe- zu erwarten ist. Dazu wurden umfangreiche Erhebungen in re Futterkosten infolge von Mehrverzehr schon nach kurzer Praxisbetrieben durchgeführt. Die abgeleiteten Planungs- Nutzungsdauer ausgeglichen. und Baukostendaten konnten anschließend nach dem Bau- Im Rahmen des Bundeswettbewerbs “Landwirtschaftliches kosten-Verbundsystem des Instituts für Betriebstechnik und Bauen” 2001/2002 mit dem gleichen Thema: “Sauen in Bauforschung zu Kostenkennwerten aufbereitet werden. Gruppenhaltung” konnten die Baukostendaten des Instituts Berücksichtigt wurden für die ausgewählten Systeme jeweils durch Mitwirkung in der BMVEL Bundesprüfungskommission drei verschiedene Stallgrößen: als Maßstab bei der Bewertung herangezogen werden. 120 Sauenplätze Gleichzeitig konnte die Datenbasis in diesem Zusammen- 240 Sauenplätze hang anhand von zahlreichen Bauabrechnungen überprüft 500 Sauenplätze. und ergänzt werden. Bei den Vergleichsrechnungen wurden geschlossene Stallge- bäude in Massivbauweise mit Wärmedämmung und 4.5 Neue Baukonstruktionen und Bauweisen – Building Zwangslüftung unterstellt, wie sie derzeit überwiegend constructions and building methods gebaut werden. Im Tierbereich sind die Laufflächen aus Jürgen Gartung, Kerstin Uminski und Melanie Hartwig Beton-Spaltenbodenelementen hergestellt. Darunter befinden sich Staukanäle zur Abführung des Flüssigmistes. Die Auf dem deutschen Markt werden Rundbogenhallen mit Lagerung erfolgt in Behältern außerhalb des Stalls. Die Lie- Bespannung aus textilem Gewebe und mit beschichteter geflächen sind als geschlossene Böden hergestellt. Eine Stahlträgerkonstruktion auch als Ställe sehr kostengünstig Unterteilung der Liegefläche der Gruppe in einzelne Kessel angeboten. Diese und weitere neue Stallformen, Tragwer- ist vorteilhaft und wird durch 1 m hohe, geschlossene ke, Materialien und Bauverfahren werden ebenso auf ihre Wände aus Kunststoff- oder Holzwerkstoff vorgenommen. Einsatzmöglichkeiten hin untersucht und im Hinblick auf Fütterungsverfahren: Tier- und Umweltschutz sowie Kosteneinsparungen bewer- – Abruffütterung (1 Station für 60 Tiere) tet. – Breinuckelfütterung (1 Station für 20 Tiere) Bei einem Kreisstallprojekt für Milchkühe geht es beispiels- – Flüssigfütterung mit Einzeltrögen (eine Station für 30 weise auch um die Frage, wie sich eine kegelstumpfförmige, Tiere) textile Dachhaut auf rundem Grundriss in Verbindung mit – Automatenfütterung (eine Station mit vier Fressstellen für einer zentralen Abluftöffnung in Gebäudemitte auf das Stall- je vier Tiere) klima auswirkt. In Abb. 21 sind die Kostenkennwerte für Neubauten in Euro Des Weiteren wurden im Berichtsjahr Gebrauchswertprü- pro Stallplatz dargestellt. Alternative Lösungen der Grup- fungen von Baustoffen und Bauteilen fortgesetzt, die in penhaltung zu bisherigen Standardverfahren (Einzelhaltung enger Zusammenarbeit mit der DLG durchgeführt werden in Kastenständen) sind einbezogen. Die Grafik verdeutlicht, (z. B. Betondachsteine, Wärmedämmplatten, Liegeboxen- dass Stallgebäude für Gruppenhaltungsverfahren sogar bügel und -Matratzen für Kühe). Einige Prüfungen wurden

130 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

wiederum in der Zweiraum-Klimakammer des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung durchgeführt.

4.6 Untersuchungen zur Verwendung von Strohballen als Baumaterial – Investigations for the use of straw bales as building material Hansjörg Wieland, Taha Ashour und Franz-Josef Bockisch

Zur Klärung der Verwendbarkeit von Strohballen als Bau- stoff wurden parallel zu Messungen an Strohballenhäusern (Abb. 22) Untersuchungen an Strohballen zu ihren bauphy- sikalischen Eigenschaften vorgenommen. Die aus der ersten Untersuchungsphase gewonnenen Ergebnisse geben zu der Hoffnung Anlass, dass Strohballen als Baustoff bauaufsicht- lich zugelassen werden können. Es ist für eine spätere Nut- zung sinnvoll, auf Ballen mit einer hohen Dichte (130–150 kg/m³) zurückzugreifen. Sie bieten eine Vielzahl von Vorteilen, z. B. bessere Wärmedämmeigenschaften, bessere mechanische Eigenschaften, bessere Wärmespei- cherkapazität und bessere Schalldämmung. Ähnliches gilt für das Brandverhalten bei hohen Dichten; Strohballen mit ausreichender Dichte können nach Untersuchungen aus Österreich der Brandklasse B 2 (normal entflammbar) zugeordnet werden. Die Untersuchungen an dem Strohballenhaus in Junkers- hausen (Rhön) zeigen, dass es seit Aufbringung des Aus- senputzes (Sommer 2001) zu keiner Gefährdung des Mate- rials durch Auffeuchtung gekommen ist (Abb. 23). Es ist Abb. 23: Temperatur- und Feuchteverläufe in einer Stroh- ballenwand in Junkershausen (Rhön) über einen Verlauf von 10 Tagen im Sommer

davon auszugehen, dass das Material mit eintretender Nut- zung des Gebäudes weiter austrocknen wird. Diese Unter- suchungen könnten somit helfen, eine weitere Absatzmög- lichkeit für Stroh zu schaffen.

Zusammenarbeit: Department of Agricultural Engineering, Zagazig University – Benha Branch, Ägypten; Institut für Landmaschinen- und Fluidtechnik, TU Braunschweig

5 Bauen im ländlichen Raum – Building in rural areas 5.1 Anwendung der Photogrammetrie bei der Be- standsaufnahme landwirtschaftlicher Gebäude – Use of photogrammetry in the inventory of agricultural buildings Katrin Dralle, Karl-Wilhelm Haake und Franz-Josef Bockisch

Für die Umnutzungsplanung ist eine aussagekräftige Be- standszeichnung unabdingbare Voraussetzung. An einem landwirtschaftlichen Gebäude wurden konventionelle Auf- maßtechniken mit der Photogrammetrie in Bezug auf Prak- tikabilität und den erforderlichen Zeitaufwand verglichen. Mit dieser Methode lassen sich insbesondere Fassaden aufnehmen, wenn die zu erfassenden Details gut sichtbar sind und aus mindestens drei unterschiedlichen Positionen foto- grafiert werden können. So ist es möglich, auch höher gele- gene Punkte ohne Gerüst und Leitern exakt zu vermessen. Abb. 22: Messungen von Temperatur und rel. Luftfeuchte in Die Réseaukreuze der Fotos (Abb. 24) dienen der Auswer- einer Strohballenwand (Holzrahmenbauweise) in einem tesoftware zur programminternen Orientierung. Aus über- Haus in Junkershausen (Rhön) einstimmenden Bildpunkten und mindestens zwei gemesse-

131 Bericht des Instituts für Betriebstechnik und Bauforschung

Abb. 24: Mit der Réseau-Kamera aufgenommene Fassade Abb. 26: Umnutzung eines ehemaligen Stallgebäudes für des aufzumessenden Wirtschaftsgebäudes Reihenhäuser als Wohneigentum

nen Längen ermittelt das Programm ein dreidimensionales lich möglich. Durchgeführte Planungsvergleiche sollen Auf- Aufmaß mit hoher Genauigkeit. Gleichzeitig können die schluss über die voraussichtlichen Ausführungskosten und Messbilder zur Objekt- und Schadensdokumentation ver- somit Entscheidungshilfen für Bauherren und Gesellschaft wandt werden. (öffentliche Hand) geben. Für den gelegentlichen Anwender der Photogrammetrie ist eine Zeitersparnis bei der Bauaufnahme zunächst nicht zu erkennen; ein deutlicher Vorteil liegt allerdings in der orts- unabhängigen Auswertung der Daten und der Erfassung für ein Handaufmaß schlecht erreichbarer Gebäudeteile. Die Übergabe aller Informationen/Daten aus der Mehrbildaus- wertung (Abb. 25) in 3-D-CAD-Systeme scheint z. Z. noch nicht möglich, das heißt, bei beiden Verfahren muss die 3- D-CAD-Zeichnung neu erstellt werden; Ziel ist jedoch eine automatische Grunddatenübernahme in entsprechende CAD-Systeme.

Abb. 25: Maßstabgerechte zweidimensionale Darstellung einer Mehrbildauswertung mit Polylinien mit Hilfe von Rollei- metric

5.2 Umnutzungsplanung leerfallender landwirtschaftlicher Betriebsgebäude – Change-in-use planing for un- S. 146 used agricultural buildings Karl-Wilhelm Haake, Katrin Dralle und Franz-Josef Bockisch

Eine bedeutende Anzahl von landwirtschaftlichen Wirt- schaftsgebäuden steht leer und wird nicht mehr genutzt. Für eine Umnutzung sind Aspekte wie Materialwahl, Konstruk- tion, Bauschäden, Abmessungen, Lage und Erschließung ausschlaggebend, um die Eignung zum Umbau und die Wirt- schaftlichkeit einer Investition zu bewerten. Nutzungsalternativen für landwirtschaftliche, kommunale, gewerbliche oder Wohnnutzung (Abb. 26) sind grundsätz-

132 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Institut für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume Leiter: Folkhard Isermeyer

In der deutschen Agrarpolitik standen im Jahr 2002 zwei Forschungs-Netzwerkes legen. Am Institut für Betriebswirt- Themen im Vordergrund, (a) die Kontroverse über die 2001 schaft, Agrarstruktur und ländliche Räume werden innerhalb eingeleitete “Agrarwende” und (b) die bevorstehende des Projektes folgende Bereiche bearbeitet: Reform der Europäischen Agrarpolitik (mid term review). 1.Sozioökonomie: Beschreibung der Betriebshistorie ausge- Das Institut war in beide Themenfelder intensiv eingebun- hend von der konventionellen Ausgangssituation. Analyse den. der Arbeits- und Berufsverhältnisse unter Berücksichti- Mit Blick auf die gestiegenen gesellschaftlichen Anforderun- gung der Einschätzung der Betriebsleiter in Bezug auf gen an die Landwirtschaft wurden zahlreiche Analysen zu Arbeitsbelastung und -zufriedenheit. Beschreibung von agrarumwelt- und tierschutzpolitischen Maßnahmen durch- Organisationsformen überbetrieblicher Kooperation. Ana- geführt. Die Forschung zu Fragen des ökologischen Land- lyse der Kommunikationsstrukturen und Vernetzungsgra- baus wurde ebenfalls ausgedehnt. de zwischen den Akteuren am Markt. Zu der aus Brüssel vorgeschlagenen Agrarreform wurden 2.Betriebswirtschaft: Betriebswirtschaftliche Analysen diffe- qualitative und quantitative Politikfolgenabschätzungen renziert nach Produktionsverfahren und auf Gesamtbe- durchgeführt. Darüber hinaus wurden Vorschläge zur kon- triebsebene. Darstellung der bestehenden Vermarktungs- kreten Ausgestaltung der von der EU-Kommission zunächst wege und –strukturen. Analyse der Auswirkungen alter- nur grob umrissenen Politikmaßnahmen erarbeitet, und nativer politischer und ökonomischer Rahmenbedingun- schließlich wurden zu den Punkten, bei denen der Kommis- gen auf ausgewählte typische Betriebe des ökologischen sionsvorschlag als unbefriedigend erkannt wurde, Verbesse- Landbaus in verschiedenen Regionen Deutschlands mit rungsvorschläge erarbeitet. Hilfe des Simulationsmodells TIPI-CAL und unter Heran- In zwei weiteren Schwerpunktfeldern der Institutsarbeit, ziehung der Angaben der Betriebsleiter zu potentiellen deren Ergebnisse in den kommenden Jahren wahrscheinlich Anpassungsmöglichkeiten. auf sehr hohe Nachfrage stoßen werden, konnten die For- schungsarbeiten auf der Basis von Drittmitteln weiter ver- 1.2 Ökonomische Bewertung der Tiergesundheit in stärkt werden. Dies ist zum einen die Evaluation der Politik Betrieben mit Schweinehaltung - Economic evaluation of für den ländlichen Raum (sog. Zweite Säule der EU-Agrar- animal health in pig keeping farms politik), zum anderen die Analyse der internationalen Wett- Gerhard Haxsen bewerbsfähigkeit der deutschen Landwirtschaft. Neben den genannten Schwerpunktfeldern der Institutsar- In der Diskussion über Agrarwende, Nahrungsmittelqualität beit gibt es zahlreiche kleinere Forschungsgebiete, auf und tiergerechte Haltung spielt auch die Tiergesundheit eine denen ebenfalls für die Agrarpolitik wichtige Ergebnisse wichtige Rolle. Wohlbefinden und Gesundheit der Tiere gel- erzielt wurden. Auch hierüber gibt der folgende Bericht Aus- ten neben Umweltverträglichkeit, Befriedigung der Verbrau- kunft. cherbedürfnisse und ökonomischer Tragfähigkeit als Kriteri- en der Nachhaltigkeit der tierischen Produktion. Für die öko- 1 Betriebswirtschaft – Farm Economics nomische Bewertung der Tiergesundheit als Nachhaltig- 1.1 Bundesweite repräsentative Erhebung und Analy- keitskriterium und Bestimmungsfaktor des Betriebserfolges se der verbreiteten Produktionsverfahren, der reali- kommt es darauf an, den Viehhaltern Möglichkeiten der Ein- S. 166 sierten Vermarktungswege und der wirtschaftlichen flussnahme auf Gesundheit und Leistungen der Tiere im sowie sozialen Lage ökologisch wirtschaftender Rahmen der Betriebsführung transparent und kalkulierbar Betriebe und Aufbau eines bundesweiten Praxis-For- zu machen. schungs-Netzes – Nation-wide survey of organic farming Die Zusammenhänge zwischen Haltungsbedingungen, Tier- systems and establishment of an on-farm research network gesundheit und Produktionsergebnis sind für die Viehhalter Hiltrud Nieberg, Christina Zurek und Alois Fenneker noch nicht genügend transparent, um die Auswirkungen eines Abbaus der gesundheitsrelevanten Schwachstellen Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes mit dem Institut zutreffend einschätzen zu können. Zur Lösung der Aufgabe für ökologischen Landbau (Gerold Rahmann, Susanne Dren- dienen Modelle, die die Auswirkungen eines Schwachstellen- gemann & Solveig March) wird eine interdisziplinäre Struk- abbaues an Hand von konkreten Kalkulationsergebnissen tur- und Situationsanalyse zum ökologischen Landbau in veranschaulichen. In den Modellen geht es darum, für Pla- Deutschland durchgeführt. Hierzu werden in einer bundes- nungsfälle zu erwartende Ergebnisse darzustellen. weiten repräsentativen Erhebung auf 240 ausgewählten Gegenstand der Analyse sind potenzielle Verbesserungen ökologisch bewirtschafteten Betrieben die verschiedenen des Produktionsergebnisses durch veränderte Haltungsbe- Produktionsverfahren und Haltungssysteme, die realisierten dingungen und reduzierte Infektions- und Erkrankungsrisi- Vermarktungswege und Kooperationsformen sowie wichtige ken. Aus den Ergebnissen der Modellrechnungen geht her- ökonomische und soziologische Daten in einem interdiszi- vor, mit welchem Betriebsergebnis nach Abbau bestehender plinären Rahmen erhoben und analysiert. Das Projekt soll gesundheitsrelevanter Schwachstellen zu rechnen ist. Durch die Grundlage für die Schaffung eines längerfristigen Praxis- die Modellrechnungen wird auch illustriert, dass eine konti-

133 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

nuierliche Dokumentation von Produktionsabläufen, Merk- derten Pilotprojekt in sechs Erzeugerbetrieben erprobt und malen des Gesundheitszustandes und Leistungen der Tiere weiterentwickelt. Dabei ermittelt unser Institut die Stückko- den Viehhaltern die Zusammenhänge von Haltungsbedin- sten je Ei im Vergleich zur konventionellen Käfighaltung. Sie gungen, Gesundheit und Leistungen der Tiere im prakti- dienen als Indikator für die Wettbewerbsfähigkeit. schen Betrieb transparent macht und Voraussetzungen Die Ergebnisse der ersten Durchgänge haben die anfängli- schafft, den Einfluss von Veränderungen in diesem Bereich che Skepsis gegenüber dem neuen Verfahren erheblich kalkulierbar zu machen. reduziert, und die ersten Resultate aus den zweiten Durch- gängen lassen weitere Verbesserungen erwarten. Lediglich 1.3 Die ökonomische Bewertung alternativer Verfah- die Gebäude- und Einrichtungskosten liegen mit durch-

S. 17 ren der Hähnchenmast - Economical aspects of alternati- schnittlich 0,3 Cent je Ei noch deutlich über denen der her- S. 88 ve broiler production systems kömmlichen Käfighaltung. S. 128 Anke Redantz und Peter Hinrichs Obwohl eine gründliche Auswertung erst 2003 vorliegen wird, lässt sich erkennen, dass das neue Verfahren den Im Rahmen eines interdisziplinären Projektes wurden auf anderen Ersatzalternativen betriebswirtschaftlich überlegen der Grundlage von Erhebungen auf Praxisbetrieben unter- ist und die bisherigen Hennenkäfige zumindest zu einem schiedliche Haltungsverfahren von Masthähnchen miteinan- großen Teil ersetzen könnte. Dies gilt auch für Deutschland, der verglichen. Untersucht wurden Betriebe mit konventio- falls Bund und Länder das hier noch geltende Verbot der neller Mast, mit Auslaufhaltung (EU-VO 1538/91) und mit ausgestalteten Käfige wieder aufheben. ökologischer Mast (EU-VO 1804/99). Aufgrund der Hetero- genität der ökologischen Betriebe wurden diese weiter 1.5 Analyse der Wettbewerbsfähigkeit der Milchpro- unterteilt in ökologische Betriebe mit Lebendvermarktung duktion in den Regionen der Europäischen Union - und mit Totvermarktung. Competitiveness of dairy farming in Europe Die im letzten Jahresbericht angedeutete Tendenz bei der Petra Jägersberg, Peter Hinrichs Gegenüberstellung von Kosten und Erlösen hat sich weitgehend bestätigt. Die ökologischen Betriebe mit Totvermark- Das Ziel dieser in Zusammenarbeit zwischen dem EU Projekt tung wiesen deutlich höhere Kosten auf, erzielten aber auch ELPEN (Europäisches Netzwerk zur Politikevaluierung im höhere Erlöse. Den höchsten Gewinn erzielten die Betriebe Bereich der tierischen Produktion) und dem IFCN durchge- mit Auslaufhaltung. Dies ist auf Preisstützungen seitens der führten Arbeit ist, die Wettbewerbsfähigkeit landwirtschaft- Schlachtereien zurückzuführen. Folgende Faktoren bewirken licher Milchviehbetriebe in den verschiedenen Regionen der den Anstieg der Kosten pro Kilogramm Lebendmasse bei EU vergleichend zu analysieren und die Ursachen für Unter- alternativen Produktionsverfahren: schiede in der Wettbewerbsfähigkeit abzuleiten. - Der Anstieg der Futterkosten ist auf höhere Futtermittel- Für die Analyse wurden zwei Datenquellen mit unterschied- preise für ökologisches Futter und eine ungünstigere Fut- licher Erhebungsmethodik herangezogen: IFCN- und FADN- terverwertung zurückzuführen. Daten. Durch Kombination beider Ansätze wird versucht, zu - Höhere Festkosten werden durch niedrigere Besatzdichten belastbareren Ergebnissen zu kommen als es in der isolier- verursacht. ten Heranziehung nur einer Datenbasis möglich wäre. Einen - Unterschiede in den Arbeitskosten werden durch Degres- Beitrag hierzu leistet beispielsweise der Abgleich der IFCN- sionseffekte bei hohen Bestandsgrößen bestimmt. Ergebnisse mit der Ergebnisverteilung der Grundgesamtheit Diese Auswertung ist Bestandteil des Forschungsprojektes des FADN (Abb. 1). „Interdisziplinäre Bewertung unterschiedlich intensiver Pro- Die Gegenüberstellung betriebswirtschaftlicher Daten von duktionssysteme von Masthähnchen insbesondere unter IFCN-Betrieben und FADN-Betrieben zeigt, dass die Herden- Aspekten der Ökologie, der Produktqualität, des Tier- grösse in beiden Stichproben vergleichbar ist. Die Milchlei- schutzes und der Ökonomie“. stung und die Spezialisierung auf Milchproduktion ist in der Regel in den IFCN-Betrieben höher, während die FADN- 1.4 Wettbewerbsfähige Eierproduktion mit ausgestal- Betriebe mit mehr Fläche ausgestattet sind. Die gemesse- teten Käfigen? – Can eggs from enriched cages be com- nen Vollkosten sind in den IFCN-Betrieben deutlich höher als petitive? die für die FADN-Betriebe mit gröberen Schätzverfahren Peter Hinrichs und Anke Redantz ermittelten Vollkosten. Die Ursachen für diese Abweichun- gen werden untersucht. Die Kombination der Stärken beider Auf dem deutschen Eiermarkt wird die sehr preiselastische Ansätze (breite Querschnittsanalyse des FADN mit vertie- Nachfrage nach Billigware, die weit mehr als zwei Drittel fender Analyse des IFCN) wird im Laufe der Umsetzung des ausmacht, zur Zeit fast ausschließlich durch Eier aus der quantitativen Teils der Arbeit weiter vertieft. konventionellen Käfighaltung gedeckt. (Dazu zählen auch die Importe.) Nach einem Verbot der Käfighaltung wird 1.6 IFCN: Netzwerkaufbau, Modellierung und Organi- darum die Massennachfrage nur noch durch Importe sation - IFCN: network, model development, organisation gedeckt werden, wenn sich nicht in der Zwischenzeit ein Folkhard Isermeyer, Torsten Hemme, Claus Deblitz ähnlich kostengünstiges Verfahren etabliert hat. Ein solches könnte die Haltung in ausgestalteten Käfigen sein. Seit Mitte der 90er Jahre entsteht unter wissenschaftlicher Seit 2000 wird dieses Verfahren in einem vom BMVEL geför- Leitung der FAL das International Farm Comparison Network

134 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Abb. 1: Vergleich von IFCN Betrieben mit der kumulierten Verteilung der Produktionskosten von FADN Betrieben (eigene Berechnungen)

(IFCN). Das Jahr 2002 stand im Zeichen der Konsolidierung des Milch-Netzwerkes und des Aufbaus des Netzwerkes für Rinderproduktion. In diesen Bereichen erfolgt außerdem die Aufnahme ökologisch wirtschaftender Betriebe. Im Bereich Ackerbau wurden die laufenden Dissertationsvorhaben fortgesetzt, die voraussichtlich in 2003 zum Abschluss kommen werden. Das Modell TIPI-CAL wird mittlerweile von Partnern in 14 Ländern zur Betriebsanalyse verwendet. Im Bereich Milch wurden neben dem Dairy Report 2002, der in diesem Jahr u.a. umfangreiche Informationen zu den Pro- duktionssystemen enthält, eine Vielzahl von Einzelstudien durchgeführt. Der erste IFCN Beef Report mit dem Vergleich 11 wichtiger Erzeugerländer ist im Dezember 2002 erschie- nen. Abb. 2 zeigt den Stand des IFCN am Jahresende 2002. Es ist angestrebt, ab dem Jahr 2003 die in den Bereichen Milch- und Rindfleischerzeugung erfolgreiche Organisations- struktur auch auf den Bereich Ackerbau zu übertragen. Abb. 3: IFCN Dairy Netzwerk im Jahre 2002 Milch- Ackerbau Rindfleisch- produktion erzeugung

Startjahr 1997 1999 2001 Zur Einschätzung der Wettbewerbsfähigkeit der Milchpro- duktion weltweit werden für typische Betriebe die Produkti- Anzahl Länder 24 11 11 onskosten ermittelt und verglichen. Für das Jahr 2001 wur- Anzahl Betriebe 72 56 16 Annual Report Ja Nein Ja den 4 Kostenniveaus in US$ je 100 kg Milch ermittelt: (2000/2001/2002) (2002) - < 18 US$ in Australien, Neuseeland sowie den größeren Betrieben in Estland, Argentinien, Brasilien und Indien Abb. 2: Stand des IFCN nach Produktbereichen Ende 2002 - 18–23 US$ in den meisten MOE Ländern, Argentinien, Indien sowie den Großbetrieben in den USA mit 2100 1.7 IFCN Milch – IFCN Dairy Kühen Wettbewerbsfähigkeit der Milchproduktion weltweit - - 23–28 US$ in größeren Betrieben der Niederlande und Competitiveness of dairy farming world wide Spaniens Torsten Hemme, Johannes Holzner, Eva Deeken, Karin Chri- - >28 US$ in fast allen EU Ländern, den Kleinstbetrieben in stoffers, IFCN Partner Polen mit 3 Kühen und in Israel Für das Jahr 2003 ist eine weitere Ausweitung der Netz- Im Rahmen der jährlichen IFCN Milch Aktivitäten des Jahres werkaktivitäten geplant. Wissenschaftler aus den Länder 2002 wurden 72 Betriebstypen in 24 Ländern analysiert Kanada, Belgien, Italien, Norwegen, Pakistan und Bangla- (Abb. 3). desh beabsichtigen im Jahr 2003 beizutreten.

135 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Analyse der internationalen Wettbewerbsfähigkeit Wettbewerbsfähigkeit der ökologischen Milchproduk- der Milcherzeugung an ausgewählten Standorten in tion und Verarbeitung in Deutschland - Competitiveness Mittel- und Osteuropa - Competitiveness of dairy farming of organic milk production and processing in Germany in Eastern Europe Eva Deeken, Walter Faßbender Johannes Holzner In diesem vom Bundesprogramm Ökolandbau geförderten In einem internationalen Produktionskostenvergleich wur- Projekt soll die Wettbewerbsstellung der ökologischen Milch- den mit den IFCN-Partnern in ausgewählten Betrieben Mit- produktion und Verarbeitung Deutschlands im Vergleich zu tel- und Osteuropas (Tschechien, Estland, Ostdeutschland) internationalen Wettbewerbern ermittelt werden. Unter- die Produktionskosten und die Rahmenbedingungen typi- sucht werden Deutschland, Dänemark, Österreich, Ungarn scher Milchviehbetriebe analysiert. Im Mittelpunkt stehen und Argentinien. Es wird zunächst eine Datenbasis von typi- dabei schen Milchviehbetrieben in den Untersuchungsländern – die Bedeutung am internationalen Milchmarkt, geschaffen. Mit der IFCN Methode werden Öko-Betriebe – die inländischen Standortbedingungen und Produktions- international und Öko-Betriebe mit konventionellen Betrie- strukturen der Milcherzeugung, ben national verglichen. Die Berechnungen werden mit dem – die komparativ statische Analyse der typischen Betriebe Modell TIPI-CAL durchgeführt. Es folgt eine Analyse der und Schwachstellen und Stärken der deutschen Produktion. – die Analyse der Investitions- und Finanzierungsstrategien Des weiteren werden die Trends der Marktentwicklung für innerhalb der nächsten 10 Jahre. ökologische Milch in den fünf Ländern untersucht. Hieraus Die drei Untersuchungsregionen unterscheiden sich sehr in sollen Schlussfolgerungen für die Weiterentwicklung der den Standortbedingungen, in den Betriebsstrukturen und im Wertschöpfungskette in Deutschland gezogen werden. Spezialisierungsgrad der Milchviehbetriebe. Durch die Analyse sollen Strategien zur Verbesserung der Das Produktionskostenniveau der typischen Betriebe lag Wettbewerbsfähigkeit deutscher Produzenten und Verarbei- 2001 in Ostdeutschland bei 28 US$ je 100 kg Milch, in ter entwickelt und der spezielle Handlungsbedarf für die Tschechien bei 18 US$ und in Estland bei 14 US$. deutsche Agrarpolitik abgeleitet werden. Die Investitions- und Finanzierungsstrategien sind vor allem Internationale und nationale Ergebnisworkshops zur Erörte- in den beiden Beitrittsländern von Liquiditätsmangel beein- rung der Ergebnisse sind in 2003 vorgesehen. flusst. Auswirkungen verschiedener Ausstiegsszenarien aus Sind Milcherzeuger in den Beitrittsländern für oder der Milchquotenregelung auf typische Milchviehbe- gegen die Quotenregelung? - Are the farmers in the can- triebe in Deutschland - Phasing out the Quota System and didate countries in favour of or against the quota? its impacts on typical German Dairy Farms István Heinrich Eva Deeken, Elgin Giffhorn, Petra Jägersberg, Torsten Hemme Milchquoten in den mittel- und osteuropäischen Ländern (MOEL) sind ursprünglich nicht wegen des akuten Überan- Als Beitrag zur Diskussion über das Pro und Contra eines gebotes an Milch, sondern als Folge der notwendigen Har- Ausstieges aus der Milchquotenregelung (MQA) wurden zwei monisierung ihrer Rechtsysteme mit dem der Europäischen Studien zu den möglichen Auswirkungen eines MQA auf Union eingeführt worden. Dennoch gibt es heute in vielen typische deutsche Milchviehbetriebe durchgeführt. Mit dem MOEL Milchüberschüsse. Der Grund dafür sind die Beitritts- Modell TIPI-CAL wurden die Betriebe bis 2008 unter den verhandlungen. Alle MOEL haben weit höhere Milchquo- Bedingungen der Agenda 2000 simuliert und mit der Ent- tenmengen beantragt als ihre gegenwärtige Produktion. In wicklung, die ein MQA hervorrufen würde, verglichen. Die Erwartung eines wieder zunehmenden Milchverbrauchs wol- wichtigsten Ergebnisse sind: len die einzelnen Länder sicherstellen, dass die steigende a)Bei einem durch den MQA hervorgerufenen niedrigeren Nachfrage aus einheimischer Produktion befriedigt wird. Milchpreis im Jahr 2008 von 3 Euro je 100 kg Milch betra- Im Hinblick auf das Milchquotensystem schätzen die mei- gen die Einkommenseinbußen je 100 kg Milch in den sten Erzeuger den Vorteil der Abnahmegarantie durch die abgebildeten drei Betrieben 2,6 bis 1,3 Euro. Die Ein- Milchmengenregelung so sehr, dass sie dafür den Nachteil bußen sind um so höher, je niedriger der Anteil an Fremd- der Produktionsbeschränkung bewusst in Kauf nehmen. Die quoten ist. fehlende Transparenz darüber, was die Erzeuger nach dem b)Betriebe, die zu geringen Kosten betriebliches Wachstum Beitritt zur EU erwartet, hält die meisten davon zurück, ihre verwirklichen können, sind in der Lage, die Einkommens- vermeintlichen oder wirklich vorhandenen komparativen einbußen zu kompensieren. Dies gilt vor allem für Anbin- Vorteile auf einem Markt ohne Quotenregelung ins Spiel zu destallbetriebe mit freien Stallplätzen und Boxenlaufstall- bringen. betriebe, deren Konzeption auf eine Verdopplung ausgelegt ist (Wachstum von 60 auf 120 Kühe). c) In den Neuen Bundesländern ist die Einkommenswirkung nach Anpassung davon abhängig, ob die Betriebe ihre endgültig angestrebte Herdengröße bereits erreicht haben oder noch nicht (Abb. 4).

136 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

und schließlich befassten sich die Wissenschaftler und Land- wirte mit den Auswirkungen höherer und niedrigerer Flächenproduktivität. In einer gesonderten Studie wurden die Resultate der EDF- Betriebe mit typischen Betrieben aus anderen Erdteilen verglichen; hierzu wurde auf die Resultate der IFCN-Arbeits- gruppe Milch zurückgegriffen. ∆ Analyse von Bestandsergänzungskosten in der Milch- produktion - Analysing replacement costs for dairy farming Karin Christoffers, Torsten Hemme

Ziel dieses Projektes ist es, die Bestandsergänzungskosten im internationalen Vergleich zu analysieren. Die Methode stützte sich auf Daten, die in Milchviehbetrieben vorliegen Abb. 4: Einkommenseffekte ohne und mit betrieblichen und leicht erfassbar sind. Für die Analyse wurden Betriebs- Anpassungen im Vergleich zur Referenzsituation im Jahr daten aus dem IFCN herangezogen. 2008 Die Bestandsergänzungskosten der Betriebe lagen im Jahr 2001 zwischen 0,7 und 3,9 US$ pro 100 kg Milch. Die Hauptursachen für die Unterschiede sind (a) die unter- Verwendung der Betriebszweigabrechnung für inter- schiedlichen Preise für Färsen und Altkühe in den Ländern regionale und internationale Betriebsvergleiche - The und (b) die unterschiedlichen Produktionsverfahren. In den use of enterprise cost accounting for the interregional and deutschen Betrieben lagen die Kosten bei 2 US$ pro 100 kg international comparison of farms Milch. Arndt Reil Analyse von Tierarztkosten in der Milchproduktion - Ziel dieses Dissertationsvorhabens ist es, Vorschläge zur Analysing veterinary & medicine costs on dairy farms Weiterentwicklung der bestehenden Betriebszweigabrech- Karin Christoffers, Torsten Hemme nungen in Deutschland zu erarbeiten. Hierzu werden einige der bestehenden Abrechnungssysteme untersucht, es wird Im Rahmen einer Kurzstudie wurden die Tierarztkosten in deren Methodik durchleuchtet und es werden Gemeinsam- den Milchviehbetrieben des IFCN verglichen. Die Tierarzt- keiten bzw. Unterschiede herausgearbeitet. Im nächsten kosten lagen in den untersuchten Betrieben im Jahr 2000 Schritt werden die verschiedenen Berechnungsmethoden zwischen 0,08 und 1,4 US$ pro 100 kg Milch (4% Fett). auf die Betriebe der European Dairy Farmers (EDF) ange- Betriebe in Deutschland, Großbritannien, Spanien, Ungarn, wendet. In Abhängigkeit von unterschiedlichen Zielsetzun- USA und Brasilien wiesen höhere Kosten (= 1 US$) auf als gen der Betriebszweigabrechnungen werden Vorschläge Betriebe in Skandinavien, Polen, Estland, Argentinien, Uru- entwickelt, die eine höhere Kompatibilität der Abrechnungs- guay, Chile, Indien und Neuseeland (< 0,5 US$). In fast systeme ermöglichen. Die Vorzüge, die sich aus dem Aus- allen Ländern hatten die Betriebe mit größeren Kuhzahlen tausch von Betriebszweigabrechnungsdaten über Regions- niedrigere Tierarztkosten pro 100 kg Milch, wobei sie eine grenzen hinaus ergeben, sollen anhand von Beispielsbetrie- höhere durchschnittliche Milchleistung in der Herde sowie ben demonstriert werden. eine höhere Remontierungsrate aufwiesen.

European Dairy Farmers EDF 1.8 IFCN Rindfleisch – IFCN Beef Arndt Reil Internationaler Vergleich der Rindfleischproduktion - International comparison of beef production Die European Dairy Farmers (EDF) sind ein Club von führen- Claus Deblitz, Lola Izquierdo, Zazie von Davier den Milchviehbetrieben in Europa. Die FAL koordiniert das Wissenschaftlernetzwerk EDF-STAR, welches einmal jährlich Aufbauend auf der organisatorischen Vorarbeit des Jahres die Betriebe analysiert und vergleicht. Im Jahr 2002 wurden 2001 wurde die IFCN Beef Conference 2002 durchgeführt 179 Betriebe aus 13 Ländern ausgewertet (AT, BE, CH, DE, und der erste internationale Vergleich der Rindfleischpro- ES, FR, HU, IE, IT, NL, PL, SE, UK). duktion fertiggestellt. Die Ergebnisse beziehen sich auf das Im Mittelpunkt stehen dabei die Produktionskosten des Jahr 2001 und umfassen 16 typische Betriebe aus 11 Län- Betriebszweiges Milch. Sie werden in Form einer Vollkosten- dern (DE, FR, CZ, HU, PL, US, AR, BR, UY, AU, NA) mit Bul- rechnung erhoben und dann auf Basis „100 kg fettkorrigier- len- oder Ochsenmast. te Milch“ verglichen. Im Rahmen der Analyse werden Die analysierten Betriebe zeigen eine hohe Variabilität der Betriebsgruppenvergleiche durchgeführt. So wurden z. B. Produktionssysteme, Kosten und Einkommen. Von reinen Betriebe mit ganzjähriger Stallhaltung und Betriebe mit Wei- Weidemastsystemen in Südamerika und Afrika über kombi- degang verglichen. Daneben wurden die Kostenunterschie- nierte Weideaufzucht mit Endmast in Feedlots in den USA de zwischen Betrieben unterschiedlicher Größe analysiert und Australien bis zur Intensivmast in Europa sind sowohl

137 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

extensive als auch intensive Mastverfahren im Vergleich ver- heraus, dass die Produktionskosten für Ölsaaten im Ver- treten. gleich zu anderen Ländern relativ hoch sind. Die Hauptursa- Die Rindfleischpreise (ohne Direktzahlungen) schwanken che dafür liegt in dem sehr hohen Einsatzumfang familien- zwischen 100 US$ je 100 kg Schachtgewicht in Uruguay und eigener Arbeit. Bei der Datenerhebung und Analyse für die 250 US$ in den USA. Bei Berücksichtigung der Direktzah- Palmölproduktion in Süd-Ost-Asien wurden wichtige Infor- lungen liegen die europäischen Betriebe bei den Erlösen an mationen in Zusammenarbeit mit lokalen Experten in Indo- erster Stelle. Die höchsten Produktionskosten sind ebenfalls nesien gewonnen. Die Ergebnisse dieser Analyse und der in den USA sowie in Deutschland und Frankreich anzutref- Endbericht werden voraussichtlich im kommenden Jahr fen, die niedrigsten in Uruguay. Die Rentabilität der Rind- erscheinen. fleischproduktion war gering. Hohe Verluste errechnen sich insbesondere in den USA und in den MOE-Ländern. Die 2 Agrarstruktur – Agrarian Structure Hauptursache hierfür sind die außergewöhnlich niedrigen 2.1 Hofnachfolge in Deutschland und Konsequenzen Preise im Untersuchungsjahr. für den Strukturwandel in der Landwirtschaft - Farm Die Ergebnisse des Vergleichs sind bei den Autoren erhält- take-over in Germany and consequences for structural lich. Eine Kurzdarstellung steht im Internet unter www.ifcn- change in agriculture network.org zur Verfügung. Ferdinand Fasterding Für das Jahr 2003 sind eine Ausdehnung des Netzwerkes auf weitere Länder, die Weiterentwicklung des Modells für die Auf der Basis von Ergebnissen der Landwirtschaftszählung Betriebszweige Rindermast, Fresserproduktion und Mutter- im Jahr 1999 wurde die Hofnachfolgesituation in Deutsch- kuhhaltung, die methodische Verbesserung der Kostenkal- land analysiert. Daraus wurden Konsequenzen für den künf- kulation sowie explorative Studien entlang der Wertschöp- tigen Strukturwandel in der Landwirtschaft abgeleitet. Dabei fungskette für Rindfleisch vorgesehen. ergab sich, dass in Deutschland insgesamt sowie im frühe- ren Bundesgebiet nur in 35 % der Einzelunternehmen mit Internationale Wettbewerbsfähigkeit der ökologi- Inhabern im Alter von 45 oder mehr Jahren die Hofnachfol- schen Rindfleischproduktion in Deutschland - Interna- ge gesichert war. In den neuen Bundesländern betrug dieser tional competitiveness of organic beef production in Ger- Anteil sogar nur 30 %. Da 46 % (42 % in den neuen Bun- many desländern) der Inhaber von Einzelunternehmen jünger als Lola Izquierdo, Claus Deblitz 45 Jahre alt waren, ergibt sich daraus, dass in Deutschland insgesamt sowie im früheren Bundesgebiet 65 % und in den Das im Rahmen des Bundesprogramms Ökolandbau von Mai neuen Bundesländern 59 % der Einzelunternehmen voraus- 2002 bis Dezember 2003 geförderte Vorhaben soll die Wett- sichtlich noch mindestens bis zum Jahr 2019 weiter bewirt- bewerbsstellung der ökologischen Rindfleischproduktion schaftet werden. Deutschlands im Vergleich zu wichtigen internationalen Sofern Inhaber von Einzelunternehmen oder ihre potenziel- Wettbewerbern ermitteln. Neben Deutschland sind Frank- len Nachfolger ihre Pläne nicht ändern bzw. durch Änderun- reich, Österreich, die Tschechische Republik und Argentinien gen der politischen Rahmenbedingungen zu Änderungen in der Untersuchung vertreten. gezwungen werden, ist die „Bäuerliche Landwirtschaft“ ins- Im Rahmen des Projektes werden unter Nutzung der IFCN- gesamt also nicht durch einen Mangel an Hofnachfolgern Infrastruktur typische Betriebe mit Rindermast in den Unter- gefährdet. Im Südwesten Deutschlands ist im Zuge des suchungsländern untersucht. Zunächst werden die ökolo- Generationswechsels ein intensiverer Strukturwandel zu gisch wirtschaftenden Betriebe im internationalen Vergleich erwarteten. Da große Teile der landwirtschaftlich genutzten analysiert und anschließend innerhalb der Länder mit kon- Flächen von jungen Landwirten oder älteren mit Nachfolgern ventionellen Vergleichsbetrieben verglichen. bewirtschaftet werden, bleiben auch dort Flächen für die Auf der Basis der Betriebsvergleiche wird eine Analyse der Aufstockung verbleibender Betriebe zumeist knapp. In den Schwachstellen und Stärken der deutschen Produktion neuen Bundesländern bewirtschaften Einzelunternehmen durchgeführt. Zum Schluss werden Strategien zur Verbesse- nur niedrige Anteile an den Flächen. Daher spielt die rung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Produzenten ent- Flächenfreisetzung aufgrund fehlender Hofnachfolge nur wickelt und der spezielle Handlungsbedarf für die deutsche eine sehr geringe Rolle. Agrarpolitik abgeleitet. Internationale und nationale Ergebnisworkshops zur Erörte- 2.2 Nutzen und Kosten der Flurbereinigung in Nieder- rung der Ergebnisse sind in 2003 vorgesehen. sachsen – Benefits and impacts of consolidation of farm- land in Lower-Saxony 1.9 IFCN Ackerbau – IFCN Arable Crops Klaus Klare, Wolfgang Roggendorf, Andreas Tietz, Irene Ein Vergleich der weltweit wichtigsten Anbauregio- Wollenweber nen für Ölsaaten - Comparative analysis of major world oilseed production regions Ein wichtiges Ziel dieses Forschungsprojekts war die Sergiy Parkhomenko Abschätzung der Auswirkungen von Flurbereinigungen auf die Agrarstruktur. Hierzu wurden einerseits flächendeckende Das Projekt wurde im Jahr 2002 fortgeführt. Im Berichtsjahr langfristige Entwicklungsvergleiche von nach 1970 flurbe- wurden erste Ergebnisse für China erzielt. Es stellte sich reinigten und nicht flurbereinigten niedersächsischen

138 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Abb. 5: Nutzen und Wirkungen von Flurbereinigungen in Abb. 6: Gewinn, Direktzahlungen und Pachtpreise in Euro je Niedersachsen ha LF

Gemarkungen anhand physischer und monetärer landwirt- 2.3 Zukünftige Entwicklung der Pachtpreise – Develop- schaftlicher Kennziffern (Mit-Ohne-Vergleiche) durchge- ment of the prices for agricultural leased land in the future führt, andererseits Fallstudien einzelner flurbereinigter Helmut Doll und Klaus Klare Gemarkungen (Vorher-Nachher-Vergleiche). Die Ergebnisse des Mit-Ohne-Vergleichs ließen – mit Ausnahme der Arbeits- Aus der amtlichen Agrarstatistik wird ersichtlich, dass die produktivität - keine durchgehend positiven Wirkungen der durchschnittlichen Pachtpreise für Ackerland auch in jüng- Flurbereinigung auf die verwendeten agrarstrukturellen ster Zeit leicht (alte Länder) bzw. deutlich (neue Länder) Kennziffern erkennen. Durch unerwartete, u.a. die Trenn- anstiegen, während sie für Grünland eine leicht fallende schärfe des Mit-Ohne-Vergleichs aufweichende Datenproble- Tendenz (alte Länder) bzw. nur einen mäßigen Anstieg me wurde allerdings die Aussagekraft der Ergebnisse erheb- (neue Länder) aufwiesen. Die insgesamt stetige Preisent- lich eingeschränkt. Bei den Vorher-Nachher-Vergleichen wicklung ist trotz erfolgter erheblicher Agrarpreissenkung wiesen die mit Hilfe eines KTBL-Modells ermittelten u.a. auf die Gewährung überwiegend flächengebundener betriebswirtschaftlichen Auswirkungen sowohl zwischen den Preisausgleichszahlungen zurückzuführen. Die Reformvor- einzelnen Verfahren als auch innerhalb des gleichen Verfah- schläge der EU-Kommission im Zuge der Halbzeitbewertung rens zwischen den einzelnen Betrieben deutliche Unter- der gemeinsamen Agrarpolitik könnten jedoch zu Preis- schiede auf (Abb. 5). Selbst bei Realisierung vergleichswei- brüchen führen, weil u.a. eine (teilweise) Überführung der se hoher betriebswirtschaftlicher Vorteile überstiegen diese gegenwärtig gewährten Flächen- und Tierprämien in von der die festgesetzten Teilnehmerbeiträge nur aufgrund der Produktion entkoppelte betriebsbezogene Einkommenszah- hohen staatlichen Zuwendungen zu den Ausführungskosten. lungen in Erwägung gezogen wird. Auf der Basis der bisher Mit den staatlichen Zuwendungen sollen neben landwirt- noch recht vagen Vorstellungen wurden an anderer Stelle schaftlichen auch nicht landwirtschaftliche Ziele realisiert dieses Jahresberichts zu den damit verbundenen Problemen werden. Deshalb wurden in den Fallbeispielen die das Ver- grundsätzliche Überlegungen angestellt (vgl. Isermeyer in fahren durchführenden Ämter für Agrarstruktur, maßgeblich 4.1). Die gegenwärtigen Relationen zwischen dem Gewinn, beteiligte Träger öffentlicher Belange, Nebenbeteiligte und den Direktzahlungen und den Pachtpreisen (vgl. Abb. 6) sonstige Dritte über die Effektivität und Effizienz zu ausge- verdeutlichen den großen Einfluss dieser Zahlungen auf den wählten außerlandwirtschaftlichen Zielbereichen mit Hilfe Betriebserfolg, aber auch auf die Pachtpreise. Eine zukünf- eines Gesprächsleitfadens befragt. Insgesamt wurde der tig stärker personenbezogene Gewährung der Direktzahlun- intangible Nutzen für die meisten Zielbereiche hoch einge- gen zwecks Minderung der Überwälzungseffekte via Pacht- schätzt. Eine Quantifizierung dieser qualitativen Ergebnisse preise auf die Bodeneigentümer erscheint vor diesem Hin- konnte im Rahmen des Forschungsvorhabens allerdings tergrund durchaus plausibel. nicht geleistet werden. Auf der Grundlage der bisherigen Er- kenntnisse und ergänzender Überlegungen wird nunmehr 2.4 Gestaffelte Wertansätze für BVVG-Flächen – u.a. angestrebt, ein Konzept für die Auswahl neuer Flurbe- Should prices for state land in East Germany, which have to reinigungsprojekte unter Effektivitäts- und Effizienzaspek- be privatised, be size-related? ten zu erarbeiten und die Bemessung der Beiträge der Teil- Helmut Doll und Klaus Klare nehmer sowie die Festsetzung der Kostenbeteiligung Dritter auf eine neue praxisorientierte Grundlage zu stellen (Abb. Die ehemals volkseigenen landwirtschaftlich genutzten 5). Flächen (LF) werden von der Bodenverwertungs- und –ver- waltungsgesellschaft (BVVG) vorrangig an die Pächter dieser Flächen veräußert, und zwar zu einem Preis, der um 35 % unter den sogenannten regionalen Wertansätzen liegt (administrativ festgelegte ortsübliche Kaufpreise). Die von der BVVG veräußerten Flächen sind zum Teil sehr viel größer als die privat veräußerte LF, aus denen die regionalen Wertansätze abgeleitet werden. Mit statistischen Analysen

139 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

wurde herauszufinden versucht, ob sich ein positiver views mit regionalen Akteuren sowie Ergebnisse schriftlicher Zusammenhang zwischen Flächengröße und Kaufpreis fest- Unternehmensbefragungen zu den regionalen Standortbe- stellen lässt, aus dem dann eine Staffelung der Wertansät- dingungen. Aus den bisherigen Ergebnissen wird die Schlus- ze abzuleiten wäre. Es konnte kein Zusammenhang festge- sfolgerung abgeleitet, dass die regionalen Unterschiede stellt werden, was jedoch auch auf die leider sehr unbefrie- beim Sozialkapital unter den gegebenen Umständen einen digende Datengrundlage zurückzuführen sein mag. nicht zu unterschätzenden Erklärungsbeitrag zu den Ent- wicklungsunterschieden leisten und in die Beurteilung von 3 Ländliche Räume – Rural Studies Wirkungen der regionalen Förderpolitik einzubeziehen sind. 3.1 Analyse der Beschäftigungsmöglichkeiten im Agrarsektor Deutschlands und der Beschäftigungsef- 4 Politikanalyse und Evaluation – Policy Analysis and fekte agrarpolitischer Maßnahmen - Analysis of employ- Evaluation ment opportunities in the German agricultural sector and of 4.1 Analyse des Vorschlags der EU-Kommission zur job-creating effects of agricultural policies Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik - Analysis of the Ferdinand Fasterding, Claudia Herok und Marianne Kurzweil Comission´s Proposal for a CAP Reform Folkhard Isermeyer Im Auftrag des BMVEL wurde damit begonnen, die Beschäf- tigungsmöglichkeiten im Agrarsektor Deutschlands zu ana- In ihrer Halbzeitbewertung der Gemeinsamen Agrarpolitik lysieren. Hierzu werden Projektionen der Nachfrage des hat die Kommission vorgeschlagen, die gegenwärtigen Sektors nach Arbeit sowie des zu erwartenden Arbeitsange- Flächen- und Tierprämien in betriebsbezogene, entkoppelte bots vorgenommen. Wegen der Unterschiede hinsichtlich Prämien zu überführen. Die Prämien sollen durch einen Frei- der Situation auf regionalen Arbeitsmärkten und der Anfor- betrag und einen Höchstbetrag moduliert werden, außer- derungen an die im Agrarsektor tätigen Personen ist dazu dem ist eine ergänzende Modulation nach Maßgabe des eine Analyse der sich aus den Differenzierungen nach Regio- Arbeitskräftebesatzes vorgesehen. Die nach Modulation ver- nen bzw. Qualifikationsprofilen ergebenden Teilarbeitsmärk- bleibenden Prämien sollen nur dann in voller Höhe ausge- te notwendig. zahlt werden, wenn die Betriebe bestimmte Kriterien bezüg- Die Projektionen der Nachfrage nach Arbeitskräften sollen lich des Umwelt- und Tierschutzes sowie der Lebensmittelsi- mit Hilfe von Modellen aus der Modellfamilie der agraröko- cherheit erfüllen. Im Zeitablauf ist eine schrittweise Sen- nomischen Institute der FAL vorgenommen werden. Das kung der Prämien vorgesehen, und die frei werdenden Mit- künftige Angebot an Arbeitskräften kann angesichts der ver- tel sollen in die zweite Säule der EU-Agrarpolitik übertragen gleichsweise geringen beruflichen Mobilität mit Hilfe demo- werden. graphischer Modellansätze abgeschätzt werden. Zur Analy- Die ökonomischen Wirkungen der vorgeschlagenen Prä- se der Arbeitsbedingungen und der Anforderungen an die mienreform hängen wesentlich davon ab, wie die Übertra- Inhaber bzw. Leiter landwirtschaftlicher Betriebe sowie der gung der Prämienrechte zwischen verschiedenen Betrieben Arbeitnehmer mit unterschiedlichen Funktionen werden vor- und Personen geregelt wird. Die diesbezüglichen Ausführun- liegende Quellen herangezogen. Verbleibende Informations- gen der Kommission sind recht vage ausgefallen. Daher lücken werden durch Befragungen von Experten, möglicher- wurden von der FAL die Auswirkungen verschiedener Aus- weise aber auch durch Befragungen selbständiger Landwir- gestaltungsmöglichkeiten untersucht. Diese Analyse führte te und abhängig in der Landwirtschaft beschäftigter Perso- zu dem Ergebnis, dass sich keine Ausgestaltungsvariante nen geschlossen. finden lässt, deren Folgen politisch durchzuhalten sind. Das würde bedeuten, dass bereits nach kurzer Zeit grundsätzli- 3.2 Sozialkapital und Entwicklungsunterschiede in che Nachbesserungen beschlossen werden müssten. Ein ländlichen Räumen - Social Capital and Difference of Eco- derartiger „Wackelkurs“ wäre für die Planungssicherheit und nomic Performance in Rural Areas die Wettbewerbsfähigkeit der Landwirtschaft schädlich. Helmut Schrader Die im Kommissionsvorschlag angedeutete Strategie, die Prämien strategisch zu einem Lenkungsinstrument für ver- Die Veränderungen der wirtschaftlichen und sozialen Bedin- schiedene Politikbereiche auszubauen (Umwelt- und Tier- gungen ländlicher Räume sind durch eine Vielfalt unter- schutzpolitik, Verteilungspolitik, Arbeitsmarktpolitik), wird schiedlicher Entwicklungsverläufe gekennzeichnet. In die- nach der durchgeführten Analyse ebenfalls skeptisch beur- sem Projekt wird die Rolle des Sozialkapitals in Verbindung teilt. Es sollte allenfalls erwogen werden, die Prämien mit „weichen“ Faktoren der Regionalentwicklung in ländli- während eines „Gleitflugs“ in Richtung Prämienabbau so zu chen Räumen mittels Ergebnisvergleich aus Fallstudien modulieren, dass vorübergehend Zielbeiträge zu anderen eines von der EU-Kommission geförderten Projektes (FAIR6- Politikbereichen entstehen. Hierbei ist jedoch äußerste CT98-4162) exemplarisch untersucht. Dabei steht die Quan- Zurückhaltung geboten, weil ansonsten eine schleichende tifizierung regionaler Akteursnetzwerke im Vordergrund. „Umlegitimierung“ der Prämien stattfindet und damit einer Untersuchungsräume sind die ländlichen Kreise Emsland Stabilisierung des bisherigen Systems Vorschub geleistet und Lüchow-Dannenberg in Niedersachsen sowie Ludwigs- wird. Das wäre aus gesellschaftspolitischer Sicht kontrapro- lust und Uecker-Randow in Mecklenburg-Vorpommern. Als duktiv. Informationsgrundlagen dienen zum einen statistische Ana- Da ein Festhalten an der bisherigen Politik aus verschiede- lysen und zum anderen Auswertungen von Experteninter- nen Gründen ebenfalls keine vernünftige Strategie darstellt,

140 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

wurde im Institut ein eigener Politikvorschlag mit folgenden Kernelementen entwickelt: Vollzug des grundlegenden Poli- tikwechsels erst im Jahr 2007; Einheitsprämie für alle landwirtschaftlich genutzten Flächen (inkl. Stillegungsflächen) deutlich unterhalb des gegenwärtigen Prämienniveaus; Eta- blierung einer zeitlich degressiven, personengebundenen Zusatzprämie; Einbeziehung der Marktordnungen für Milch und Zucker in die Reform.

4.2 Modellanalysen zu den Auswirkungen der KOM- Vorschläge im Rahmen der Halbzeitbewertung der Agenda 2000 – Model-based impact analysis of the ‚mid term review‘ proposals of the European Commission Marcus Bertelsmeier, Dirk Manegold, Frank Offermann, Werner Kleinhanß

In den Vorschlägen der Europäischen Kommission zur Halb- zeitbewertung der Agenda 2000 wird die Einführung von produktionsentkoppelten, betriebsbezogenen Einkommens- zahlungen auf der Grundlage von historischen Direktzahlun- gen vorgesehen, die durch agrarpolitische Instrumente wie der dynamischen Modulation flankiert werden. Die mögli- chen Auswirkungen dieser Maßnahmen wurden mittels der im FAL-Modellverbund zur Verfügung stehenden Markt-, Regional- und Betriebsmodelle innerhalb der Arbeitsgruppe „Modellgestützte Politikfolgenabschätzung“ für das Zieljahr 2010 quantitativ abgeschätzt. Als Referenzsituation dient die vollständige Umsetzung der Maßnahmen der Agenda 2000. Nach den Modellergebnissen sind folgende Auswir- kungen zu erwarten (Abb. 7): – Die Anbaufläche für Getreide nimmt je nach Region zwischen 3 % (Region Nord) und 17 % (Region Ost) ab. Diese Entwicklung läßt sich größtenteils auf die Reduzie- rung des Roggenanbaus infolge der Abschaffung der Rog- genintervention zurückführen. – Der Rückgang der Rindfleischproduktion ist vor allem auf eine deutliche Reduzierung der Bullenmast und der Mut- terkuhhaltung zurückzuführen. Darin spiegelt sich die starke Prämienabhängigkeit dieser Produktionsverfahren wider. – In den neuen Bundesländern sind vergleichsweise hohe Abb. 7: Änderung der Getreidefläche, der Rindfleischerzeu- Einkommenseinbußen von knapp 19 % zu erwarten, die gung und der Einkommen nach Regionen und Größenklas- größtenteils auf die vorgesehene Kappungsgrenze in Höhe sen von 300.000 Euro zurückzuführen sind. Betriebsteilungen, die daraus möglicherweise resultieren, konnten allerdings nicht berücksichtigt werden. Prämienauszahlungen auf 300.000 Euro je Unternehmen – Die Einkommen der kleinen Betriebe sind grundsätzlich begrenzt werden. Die aus diesem Vorschlag zu erwartenden weniger stark betroffen, da deren Prämienvolumen häufig Prämienkürzungen werden mittels Simulationsrechnungen vollständig unter die Freibetragsregelung fällt und damit auf Basis einzelbetrieblicher Daten aus dem EU-Testbe- von der Kürzung der Direktzahlungen ausgenommen ist. triebsnetz abgeschätzt; eine Rückführung der Mittel über die 2. Säule sowie betriebliche Anpassungen z. B. an die Kap- 4.3 Auswirkungen und alternative Ausgestaltung der pungsgrenze werden hierbei nicht berücksichtigt. Modulation von Direktzahlungen - Impacts and Alterna- Abb. 8 zeigt die durchschnittlichen Prämienkürzungen je tive Options of Modulation of Direct Payments Betrieb differenziert nach Prämienvolumen in der Ausgangs- Werner Kleinhanß situation über alle Länder (links) sowie im Durchschnitt der EU-Länder (rechts), jeweils für Kürzungssätze von 3 bzw. Nach der von der EU-Kommission vorgeschlagenen dynami- 20 % (1. bzw. 7. Stufe). Betriebe mit weniger als schen Modulation sollen die den Freibetrag übersteigenden 5.000 Euro Direktzahlungen sind in der 1. Stufe von Kür- Direktzahlungen in der Endstufe um 20 % gekürzt und die zungen ausgenommen, aufgrund der Prämienanhebung im

141 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Abb. 8: KOM-Vorschlag – durchschnittliche Prämienkürzung nach Prämienvolumen und Ländern

Zuge der Milchmarktreform treten in der Endstufe jedoch gen Umwandlung in Grünlandprämien werden diskutiert. Im geringfügige Kürzungen auf. In Betrieben mit Direktzahlun- Auftrag des BMVEL wurde eine Einbeziehung von sonstigem gen zwischen 100 und 300 Tausend Euro sind Kürzungen Ackerfutter in die Grandes Cultures-Regelung im Ackerbau von 2,5 % in der 1. bzw. 17 % in der 7. Stufe zu erwarten. sowie eine teilweise Umwidmung der Rinder- und Milchprä- In den von der Kappung betroffenen Betrieben werden die mien in Grünlandprämien untersucht. Die quantitative Wir- Prämien schon in der 1. Stufe um ein Drittel, in der 7. Stufe kungsabschätzung wurde mittels der im FAL-Modellverbund um über 40 % gekürzt. zur Verfügung stehenden Markt-, Regional- und Betriebs- Aufgrund des sehr unterschiedlichen Niveaus der Direktzah- modelle innerhalb der Arbeitsgruppe „Modellgestützte Poli- lungen sind in EU-Ländern mit einem hohen Anteil des unter tikfolgenabschätzung“ für das Zieljahr 2008 vorgenommen. den Freibetrag fallenden Prämienvolumens (Griechenland, Den Modellrechnungen zufolge sind folgende Auswirkungen Italien, Portugal, Niederlande und Österreich) unterdurch- zu erwarten: schnittliche Kürzungen zu erwarten, während in Dänemark, - Die Einbeziehung „sonstigen Ackerfutters“ in die Prämien- Frankreich und Großbritannien überdurchschnittliche Kür- regelung für Ackerkulturen nach dem Prinzip der Silo- zungen zu verzeichnen sein dürften. maisprämie führt dazu, dass für etwa die Hälfte der Die Kappungsgrenze wirkt sich nur in wenigen Ländern aus, betreffenden Fläche Ackerflächenprämien beansprucht führt jedoch vor in den neuen Bundesländern zu drastischen werden. Um eine Verdrängung der Grünlandnutzung zu Prämienkürzungen. Die vorgeschlagene Modulation ist im vermeiden, sollten Prämien für sonstiges Ackerfutter nur EU-Kontext als sehr unausgewogen zu bezeichnen. Sie zusammen mit einer Grünlandprämie eingeführt werden. würde vor allem in den Großbetrieben der neuen Bundes- - Die teilweise Umwidmung von Milchprämien und Tierprä- länder zu drastischen Einkommenseinbußen führen, die mien in eine Grünlandprämie führt dazu, dass Betriebe auch durch Betriebsteilung und Entlassung von Arbeitskräf- und Regionen mit hohem Prämienaufkommen pro Hektar ten nur teilweise abgefangen werden könnten. Grünland in der Referenzsituation deutlich weniger Direkt- zahlungen erhalten, während grünlandreiche und extensi- 4.4 Partielle Umwidmung von Rinder- und Milchprä- vere Betriebe und Regionen begünstigt werden. Einheits- mien in Grünlandprämien - Partial rededication of beef prämien für Grünland führen wegen des sehr unter- S. 151 and milk premia to grassland premia schiedlichen „umzuwidmenden” Prämienpotentials Milch + Werner Kleinhanß, Dirk Manegold, Frank Offermann, Bern- Rinder zu besonders starken regionalen und betrieblichen hard Osterburg Verteilungswirkungen bei den Einkommen. Durch eine Regionalisierung der Grünlandprämie, basierend auf dem Nach den Agenda-2000-Beschlüssen wird es den Mitglied- umzuwidmenden Prämienpotential Milch + Rinder je staaten ermöglicht, die national verfügbaren Tierprämien- Land, können die regionalen Verteilungsunterschiede nur plafonds in Ergänzung zu den EU-Grundprämien bzw. begrenzt abgemildert werden. Dies ist auf die innerhalb Schlachtprämien auszuzahlen oder in Grünlandprämien vieler Ländern sehr unterschiedlichen regionalen Struktu- umzuwandeln. Optionen für eine weiterreichende Entkopp- ren und Intensitäten im Futterbau zurückzuführen. lung der Tier- und Milchprämien bis hin zu einer vollständi-

142 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

4.5 Abschätzung der Überwälzungseffekte von direk- stein). Um die Umsetzung des Bundesprogramms zügig vor- ten Transferzahlungen und Quoten sowie deren Aus- anzubringen, wurde Frau Dr. Nieberg beauftragt, für einige wirkungen auf betriebliches Wachstum - Price trans- Monate beim Aufbau der Geschäftsstelle des Bundespro- mission of direct payments and quotas and their impacts on gramms mitzuwirken und die Geschäftstelle bei der Umset- farm development zung des Programms zu unterstützen (u.a. Vorbereitung der Marcus Bertelsmeier Ausschreibungen, Öffentlichkeitsarbeit). Durch die unmittel- bare Einbeziehung in die Umsetzung des Bundesprogramms Neben den direkten Wirkungen auf Produktion und Einkom- konnten Erfahrungen bezüglich der administrativen Umset- men führen agrarpolitische Maßnahmen oftmals zu Verän- zung politischer Maßnahmen gewonnen werden, die für die derungen auf den Faktormärkten, die den zugrundeliegen- zukünftige Politikberatung von Nutzen sein werden. den politischen Zielen unter Umständen entgegenstehen. So werden die im Zuge der EU-Agrarreform 1992 eingeführten 4.7 Auswirkungen einer Ausdehnung des ökologi- flächenbezogenen Preisausgleichszahlungen sowie die im schen Landbaus in der EU - Impact of an Expansion of Rahmen der Agenda 2000 vorgesehenen Milchprämien als Organic Farming in the EU eine Ursache für hohe Landpacht- bzw. Quotenpreise disku- Frank Offermann tiert. Diese politikinduziert erhöhten Faktorpreise bewirken einen Einkommenstransfer von den Bewirtschaftern zu den Der ökologische Landbau hat sich in der Europäischen Union Eigentümern dieser Faktoren. im letzten Jahrzehnt äußerst dynamisch entwickelt. In Zielsetzung des vom BMVEL finanzierten Projekts mit einer Anbetracht der agrar- und gesellschaftspolitischen Rahmen- Laufzeit vom 01.12.2000 bis zum 30.11.2003 ist es, die bedingungen und der steigenden Nachfrage nach ökologisch Wirkungsmechanismen ausgewählter agrarpolitischer Maß- erzeugten Produkten ist eine weitere Ausdehnung zu erwar- nahmen auf Pacht- und Quotenmärkten zu analysieren. ten. Vor diesem Hintergrund ist eine quantitative Abschät- Dabei werden die Veränderungen der Boden- und Quoten- zung der Folgen einer deutlichen Ausdehnung ökologischer renten bei alternativen Agrarpolitiken sowie daraus resultie- Landbausysteme in der Europäischen Union vorgenommen rende Folgen für die Produktion, die Wettbewerbsfähigkeit worden. Im Mittelpunkt der Analyse stand die Abschätzung und das sektorale Einkommen quantitativ abgeschätzt. der Wirkungen einer Ausbreitung des ökologischen Land- Methodisch steht ein an der FAL entwickeltes komparativ- baus auf 20 % der landwirtschaftliche Fläche der EU im Jahr statisches Programmierungsmodell im Mittelpunkt, welches 2005 auf Landnutzung, Produktmengen, Agrareinkommen, zur Simulation von Politikalternativen (ex-ante Analyse) ein- Vorleistungseinsatz und Emission umweltgefährdender Stof- gesetzt wird und eine differenzierte Wirkungsanalyse nach fe. Die Auswirkungen fallen dabei zum Teil deutlich geringer betriebs- und standortspezifischen Merkmalen zulässt. Die aus als dies ausgehend von einzelbetrieblichen Ver- Erweiterung dieses Modellrahmens erfolgt durch die Imple- gleichsrechnungen prognostiziert wird (Abb. 9). Hierfür sind mentierung von Faktormärkten (Pacht- und Quotenmärkte), vielfältige intra- und intersektorale Regelungskreisläufe ver- auf denen Betriebsgruppen untereinander interagieren kön- antwortlich. nen. Dazu werden Handelsmechanismen entwickelt, die es Beispiele: Der Angebotsrückgang bei vielen landwirtschaftli- erlauben, das Marktverhalten auf Faktormärkten zu simulie- chen Produkten führt zu einer Erhöhung der konventionellen ren und so zwischen Faktoranbietern und –nachfragern zu Preise, von denen wiederum ein produktionssteigernder vermitteln.

4.6 Bundesprogramm Ökologischer Landbau – Federal programme for organic farming Hiltrud Nieberg

Zur weiteren Verbesserung der Rahmenbedingungen für den ökologischen Landbau wurde vom BMVEL das Bundespro- gramm Ökologischer Landbau aufgelegt, das in den Jahren 2002 und 2003 mit jeweils 35 Millionen Euro ausgestattet ist. Das Programm des ökologischen Landbaus soll zu einem nachhaltigen Wachstum beitragen, das auf einer ausgewogenen Expansion von Angebot und Nachfrage beruht. Es besteht aus über 30 Maßnahmen und berücksichtigt alle Stufen der Wertschöpfungskette. Im Mittelpunkt des Pro- gramms stehen zum einen Schulungs-, Aufklärungs- und allgemeine Informationsmaßnahmen. Ein weiterer Schwer- punkt liegt auf der Forschungsförderung und der Entwick- lung neuer Technologien sowie der Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis. Das Programm basiert auf einem Vorschlag einer von der FAL geleiteten Projektgruppe Abb. 9: Auswirkungen einer Ausdehnung des ökologischen (Isermeyer, Nieberg, Dabbert, Heß, Dosch, Prinz zu Löwen- Landbaus auf 20 % der gesamten LF in der EU

143 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Anreiz ausgeht. Die Ausgestaltung der EU-Agrarpolitik (Quo- Grünlandanteil. Darüber hinaus werden die Unterschiede tensysteme) wirkt bei einigen Produkten quasi mengenfixie- zwischen den betrieblichen Strukturen im ökologischen und rend. Der geringere Verbrauch von Futtergetreide in Ökobe- konventionellen Landbau untersucht. Die Ergebnisse ein- trieben kompensiert teilweise den Rückgang der Getreide- schließlich kartographischer Darstellungen werden in einem produktion. Der steigende Kälberüberschuss in der Milch- Arbeitsbericht des Instituts veröffentlicht. produktion stützt die sektorale Rindfleischproduktion. Einen entscheidenden Einfluss auf die Ergebnisse haben 4.9 Rechnerische Abschätzung der Wirkungen mögli- zudem die agrarpolitischen Rahmenbedingungen. Eine För- cher politischer Maßnahmen auf die Ammoniakemis- derung des ökologischen Landbaus über die Anhebung der sionen aus der Landwirtschaft in Deutschland im Jahr Flächenförderung führt zu einer Ausdehnung vor allem in 2010 - Calculation of effects of possible political measures eher extensiven genutzten Regionen und bietet nur einen on ammonia emissons from agriculture in Germany in 2010 geringen Anreiz zur Umstellung von intensiven viehhalten- Bernhard Osterburg den Betrieben. Kommt es durch eine politikinduzierte Aus- dehnung des ökologischen Landbaus zu einem Abbau der Die Landwirtschaft und insbesondere die Tierhaltung ist in Preisaufschläge für ökologische Produkte, so ist zur Errei- Deutschland der bedeutendste Verursacher von Ammoniak- chung eines 20-prozentigen Anteils des ökologischen Land- emissionen. Der Eintrag von Stickstoff aus landwirtschaftli- baus eine weitere Anhebung der Flächenprämien nötig. Die chen Ammoniakemissionen führt zu Versauerung und Eutro- ökonomische Attraktivität des ökologischen Landbaus ver- phierung von Wäldern, Mooren und anderen Ökosystemen. schiebt sich hierbei weiter zugunsten extensiver Betriebe Im Rahmen der EU-Richtlinie 2001/81/EG über nationale und Regionen. Marktentlastungspotenziale sowie positive Emissionshöchstgrenzen für bestimmte Luftschadstoffe Umweltbeiträge der Ausdehnung des ökologischen Land- („NEC-Richtlinie“) hat sich Deutschland dazu verpflichtet, baus werden dadurch vermindert. die jährlichen Ammoniakemissionen bis zum Jahr 2010 auf 550.000 Tonnen zu senken. Bis zum Oktober 2002 waren 4.8 Analyse der regionalen Strukturen des ökologi- nationale Programme mit Informationen über eingeführte schen Landbaus in Deutschland - Analysis of regional und geplante Politiken und Maßnahmen sowie quantifizierte structures of organic farming in Germany Schätzungen über deren Auswirkungen auf die Schadstoff- Bernhard Osterburg, Katrin Zander emissionen im Jahr 2010 aufzustellen. Aufbauend auf den Ergebnissen eines im Jahr 2001 abgeschlossenen Projekts Auf Grundlage der Ergebnisse der Landwirtschaftszählung (im Auftrag von BMVEL und Umweltbundesamt) zur Verbes- 1999 zum ökologischen Landbau und an der FAL vorliegen- serung der Emissionsermittlung wurden deshalb Minde- der Förderdaten aus zurückliegenden Jahren soll die regio- rungsmaßnahmen in der Tierhaltung, im Wirtschaftsdün- nale Verteilung des ökologischen Landbaus untersucht wer- germanagement und beim Mineraldüngereinsatz unter- den (vgl. Abb. 10). Im Mittelpunkt der Analysen stehen sucht. Die Genehmigungspflichten gemäß Bundes-Immissi- standörtliche Kriterien wie z. B. die Bodengüte und der onsschutzgesetz sollten nicht der einzige Ansatzpunkt für eine nationale Strategie zur Minderung der Ammoniakemis- sionen sein, da hierdurch ein großer Anteil der Tierbestände aufgrund der kleineren Bestandsstrukturen in Westdeutsch- land nicht erreicht wird. Geeignete und vergleichsweise kostengünstige Minderungsmaßnahmen wie die Abdeckung von Schweinegüllelagern oder die sofortige Einarbeitung von Wirtschaftsdüngern nach der Ausbringung sollten unabhän- gig von der Betriebsgröße umgesetzt werden.

4.10 Analyse der Bedeutung von naturschutzorientierten Maßnahmen in der Landwirtschaft im Rahmen der Verordnung (EG) 1257/1999 über die Förderung der Entwicklung des ländlichen Raums - Analysis of the Importance of Nature Conservation Measures in Agriculture in the Framework of Council Regulation (EC) No 1257/1999 on Support for Rural Development Bernhard Osterburg

Im Auftrag des Sachverständigenrates für Umweltfragen (SRU) wurde die Bedeutung der Verordnung (EG) !"# 1257/1999 und der Kofinanzierung aus EU-Mitteln für die Förderung von Naturschutzmaßnahmen in Deutschland untersucht. Grundlage der Untersuchung bildeten Planungs- Abb. 10: Regionale Verteilung des ökologischen Landbaus in daten der Länder. Im Mittelpunkt der Betrachtung standen Deutschland 1999 Maßnahmen des Arten- und Biotopschutzes. Auf diese Ziele

144 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

ausgerichtete, spezielle Agrarumweltmaßnahmen erreichen 4.12 GIS-gestützte Analyse der Änderung der land- etwa 20 % der Fördermittel für die Agrarumweltmaßnahmen wirtschaftlichen Flächennutzung unter besonderer insgesamt. Sie bilden damit den Schwerpunkt der Natur- Berücksichtigung des Grünlandes - GIS-supported ana- schutzförderung und werden durch Projektförderungen und lysis of the change of agricultural land use with special in einigen Ländern auch durch die Ausgleichszulage in nach emphasis on grassland europäischen Recht geschützten Gebieten (z. B. nach Bernhard Osterburg und Andreas Laggner Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie) ergänzt. Aufgrund unterschiedlicher Finanzkraft und Schwerpunktsetzungen treten Der Umfang der Grünlandflächen ist in den letzten Jahr- zwischen den Ländern große Unterschiede bei der Finanzie- zehnten in vielen Regionen Deutschlands deutlich zurückge- rung der Agrarumweltmaßnahmen auf. Eine zunehmende gangen. Die Offizialstatistik liefert allerdings nur aggregier- Bedeutung erhalten EU-Vorgaben zur Ausgestaltung, te Daten zur Netto-Veränderung der Flächennutzung. Im Umsetzung und Kontrolle der Maßnahmen. Die Ergebnisse Rahmen einer mit Hilfe eines Geographischen Informations- der Untersuchungen werden in der Reihe „Materialien zur systems durchzuführenden Analyse von digitalen Karten und Umweltforschung“ veröffentlicht. Fernerkundungsdaten werden für den Landkreis Gifhorn standörtliche Bestimmungsgrößen der Flächennutzungsän- 4.11 Agrarumweltindikatoren für die nationale und derung wie Bodengüte, Wasserverhältnisse, Lage der Par-

S. 17 internationale Umweltberichterstattung– Agri-environ- zellen und Schutzstatus untersucht. Standörtliche Merkma- S. 118 mental indicators for national and international reporting le ermöglichen zusätzlich eine verbesserte Abschätzung der Angela Bergschmidt und Hiltrud Nieberg Umweltwirkungen von Grünlandumwandlungen. Das Projekt wird in Kooperation mit der TU Braunschweig, Institut für Daten und Informationen zu den Umweltwirkungen der Geoökologie durchgeführt und soll im Jahr 2003 abge- Landwirtschaft werden in Deutschland bislang nicht in Form schlossen werden. einer regelmäßigen Agrarumweltberichterstattung veröf- fentlicht. Solche Angaben können nur vereinzelt der natio- 4.13 Stickstoff aus Wirtschaftsdüngern - Nitrogen from

nalen Umweltberichterstattung, unregelmäßig erscheinen- Manure S. 17 den und auf ein bestimmtes Umweltmedium bezogenen Bernhard Osterburg (Sprecher des institutsübergreifenden S. 25 Berichten oder den Veröffentlichungen einzelner Bundeslän- Vorhabens) S. 26 der entnommen werden. Auf internationaler Ebene wurde das Monitoring von Ziel des institutsübergreifenden Vorhabens war die Beant- Umwelteffekten der Landwirtschaft und die Bewertung der wortung einer Anfrage des BMVEL zur Weiterentwicklung der Umweltwirkungen von Agrarpolitiken insbesondere von der Düngeverordnung. Dabei stand eine Absenkung der maxi- OECD mit der Entwicklung von Agrarumweltindikatoren und malen Ausbringungsmenge von Stickstoff aus Wirtschafts- der Veröffentlichung eines ersten indikatorengestützten dünger gemäß EU-Nitratrichtlinie von derzeit 210 auf 170 kg Agrarumweltberichts vorangetrieben. In dem 2001 erschie- pro Hektar Grünland sowie Änderungen des kalkulatorischen nenen OECD Bericht „Environmental Indicators for Agricul- Abzugs gasförmiger N-Verluste im Mittelpunkt. Zu analysie- ture. Methods and Results“ konnten für Deutschland aller- ren waren die Auswirkungen dieser Änderungen in Hinblick dings lediglich für einen kleinen Teil der Indikatoren die zur auf pflanzenbauliche und ökologische Aspekte, ökonomische Berechnung notwendigen Angaben und Daten bereitgestellt Konsequenzen und die Betroffenheit landwirtschaftlicher werden. Betriebe. Das Projekt wurde von Frau Rogasik, Frau Als Konsequenz liegen weder der interessierten Öffentlich- Schroetter (PB), Herrn Dyckmans, Herrn Kücke (PG) und keit noch politischen Entscheidungsträgern gebündelte, Herrn Osterburg (BAL) bearbeitet. aktuelle und verlässliche Informationen über die Entwick- Wie Analysen der Testbetriebsnetz-Daten zeigen, sind unter lung der Umweltwirkungen bzw. des Umweltmanagements Beibehaltung des bestehenden Verlustabzugs nur wenige, der Landwirtschaft vor. Vor diesem Hintergrund wurden im sehr intensiv wirtschaftende Futterbaubetriebe von einer Rahmen des vom BMVEL geförderten Projekts methodische Senkung der Ausbringungsobergrenze auf 170 kg Stickstoff Fragen der Berechnung der OECD-Indikatoren sowie deren betroffen. In der Situation mit Verlustabzug sollte die Aus- Datenbedarf geklärt und, soweit verfügbar, die entspre- bringungsobergrenze für Grünland daher generell auf 170 chenden Datenquellen zusammengestellt. Für die nationale kg Stickstoff gesenkt werden, um eine stärkere Flächenbin- Agrarumweltberichterstattung wurde anhand eines transpa- dung der Rinderhaltung zu erreichen. Bei Abschaffung des renten Kriterienkatalogs überprüft, welche der von der Verlustabzugs wäre aufgrund der höheren anzurechnenden OECD vorgeschlagenen Indikatoren sich für eine Abbildung N-Mengen eine deutlich höhere Anzahl von Betrieben von der Interaktionen zwischen Landwirtschaft und Umwelt in Ausbringungsobergrenzen betroffen. Die unter diesen Deutschland eignen. Eine exemplarische Darstellung ausge- Bedingungen von einer Senkung der Ausbringungsobergren- wählter Indikatoren wurde vorgenommen, und es wurden ze für Grünland betroffenen Betriebe wirtschaften im Ver- notwendige Voraussetzungen und organisatorisch-institutio- gleich zum Durchschnitt aller untersuchten Betriebe intensi- nelle Optionen für die Veröffentlichung eines Agrarumwelt- ver und weisen zusätzlich zum hohen Wirtschaftsdüngerauf- berichts herausgearbeitet. kommen überdurchschnittlich hohe Aufwendungen für Mine- raldünger pro Hektar und für Kraftfutter pro Rinder-Groß- vieheinheit auf. In diesen Betrieben treten also potenziell

145 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

hohe N-Bilanzüberschüsse und entsprechend hohe Umwelt- Institut für Betriebstechnik und Bauforschung der FAL wurde belastungspotenziale auf. Daher sollte als generelle Ausbrin- das Institut mit der Halbzeitbewertung der ländlichen Ent- gungsgrenze auf Grünland 170 kg Stickstoff festgelegt wer- wicklungspläne gemäß VO (EG) Nr. 1257/99 beauftragt. Das den, wobei eine Ausnahmeregelung vorzusehen ist. Ein an Institut ist sowohl für die Gesamtprogrammbewertung der eine Zusatzberatung geknüpfter Ausnahmetatbestand für einzelnen Bundesländer als auch für ausgewählte Maßnah- intensiver wirtschaftende Betriebe würde verhindern, dass menbereiche zuständig. Dazu gehören landwirtschaftliche die Betriebsleiter die Reduzierung der Wirtschaftsdünger- Qualifizierungsmaßnahmen, Agrarumweltmaßnahmen und ausbringung durch höhere Mineralstickstoffgaben ausglei- sog. Art. 33-Maßnahmen wie z. B. Flurbereinigung oder chen. Als Grundlage betrieblicher Beratung und Planung Dorferneuerung. wird eine realistischere Bilanzschätzung benötigt, die insbe- Im Vordergrund stehen Fragen nach der Ausgestaltung und sondere in Futterbaubetrieben besser durch die Hoftorbilanz Umsetzung von Maßnahmen, ihrer Inanspruchnahme und zu gewährleisten ist als durch Feld-Stall-Bilanzen. eine erste Analyse der eintretenden Wirkungen anhand der von der EU-Kommission vorgegebenen Fragen. Abb. 11 4.14 Halbzeitbewertung der Entwicklungspläne für stellt für den Maßnahmenbereich Agrarumwelt eine solche den ländlichen Raum für die Bundesländer Bremen, indikatorengestützte Wirkungsanalyse vor. S. 132 Hamburg, Hessen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfa- len und Schleswig-Holstein - Midterm assessment of the 4.15 Zwischenbewertung des Agrarinvestitionsförde- rural development plans for the German Länder Bremen, rungsprogramms (AFP) in Deutschland im Zeitraum Hamburg, Hessen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen and 2000 bis 2002 – Mid-term-evaluation of the central pro- Schleswig-Holstein gram for farm investment in Germany during the period Regina Grajewski, Karin Reiter, Wolfgang Roggendorf, Win- 2000 to 2002 fried Eberhardt, Birgit Koch, Andreas Tietz, Sandra Bernhard Forstner, Florian Hollmann, Christoph Klocken- Essmann, Andreas Preising, Irene Wollenweber, Simone bring, Roland Sterner Hartthaler, Helmut Schrader, Andrea Pufahl, Barbara Fähr- mann Sämtliche Fördermaßnahmen, die im Rahmen der Verord- nung (EG) 1257/99 zur Förderung des ländlichen Raums Gemeinsam mit dem Institut für Ökonomie der BFH, der durch EU-Fonds kofinanziert werden, sind einer ex-ante-, Arbeitsgemeinschaft Stadt- und Umweltplanung (ARUM), einer Zwischen- und einer ex-post-Bewertung zu unterzie- dem Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig und dem hen. Die EU-Kommission hat hierfür spezielle Leitlinien erar-

Abb. 11: Beispiel für eine indikatorengestützte Wirkungsanalyse für verschiedene Agrarumweltmaßnahmen des Bundeslandes Hamburg im Jahr 2001 (bezogen auf den Indikator VI.1. B-1.1.)

146 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

beitet, um inhaltlich und formal aus allen Mitgliedstaaten prüfung der von der EU als bewertungsrelevant genannten vergleichbare Bewertungsberichte zu erhalten. Die FAL Ziele, zur Ableitung landesspezifischer Ziele sowie zur Spe- wurde vom Bund und von den Bundesländern zu Beginn des zifizierung und Operationalisierung von Zielwerten. Die Ziel- Jahres 2002 beauftragt, zentral das AFP als Instrument zur analyse dient darüber hinaus auch zur Prüfung der Relevanz Förderung von Investitionen in landwirtschaftlichen Betrie- der Bewertungsfragen, der Bewertungskriterien und –indi- ben in allen Bundesländern zu bewerten. Diese Zwischenbe- katoren. Für das im Rahmen des Untersuchungsdesigns wertung bezieht sich auf den Zeitraum 2000 bis 2002. gewählte Mit-Ohne-Vergleichsverfahren lassen sich ferner Zunächst ist dabei in jedem Bundesland eine separate Hinweise für geeignete Referenzgruppen ableiten. Zur Abbil- Untersuchung durchzuführen, deren Ergebnisse als Teil des dung der unmittelbaren Bewertungsindikatoren und Kontex- Gesamtberichtes zur Zwischenbewertung des jeweiligen tinformationen wurde anhand einer Überprüfung des vor- Länderprogramms zur Förderung des ländlichen Raums ein- handenen Datenmaterials ein sehr unterschiedlicher Daten- geht. Anschließend werden die Länderanalysen zu einer, um bedarf formuliert. Vor dem Hintergrund der unterschiedli- zahlreiche Fallstudien ergänzte, Gesamtanalyse des AFP in chen Qualität des Datenmaterials mussten mehrere Daten- Deutschland aggregiert. Um die von der EU-Kommission in quellen in vernetzter Form ausgewertet werden. Zunächst ihren Leitlinien festgelegten Anforderungen zu erfüllen, wer- wurden für alle Bundesländer auf der Basis von statistischen den die verfügbaren einzelbetrieblichen Förderdaten (v.a. Auswertungen der buchführenden Betriebe des BMVEL-Test- Investitionskonzepte, Betriebsverbesserungspläne und betriebsnetzes, der Daten der Landwirtschaftszählung 1999, Monitoringdaten) zielgerichtet ausgewertet; ergänzend wird der InVeKoS-Daten sowie der EuroStat und EASYSTAT- Expertenwissen (z.B. von Investitionsberatern) mit Hilfe Daten Bewertungsindikatoren für einen Vergleich von geför- einer standardisierten schriftlichen Befragung erhoben. Die derten Betrieben/Regionen mit einer Referenzgruppe von Ergebnisse der Datenanalyse und der Befragung werden in nicht geförderten Betrieben /Regionen berechnet. Dieser länderbezogenen Workshops, unter Teilnahme der im Vergleich gibt für einige Bewertungsfragen erste Antworten. Zusammenhang mit der Investitionsförderung relevanten Für eine abschließende Beantwortung sollen die Ergebnisse Akteure, vorgestellt, validiert und gegebenenfalls korrigiert des Mit-Ohne-Vergleichs mit denen des Vorher-Nachher- oder ergänzt. Die Bewertungsberichte werden im März 2003 Vergleichs kombiniert werden. (Länderberichte) bzw. im September 2003 (Bundesbericht) abgeschlossen. 4.17 Evaluation von Politikmaßnahmen zur Förderung ländlicher Räume: Theorie und Praxis - Evaluation of 4.16 Halbzeitbewertung der Ausgleichszulagen - Mid- Rural Development Policy: Theory and Practice term-Evaluation of the compensatory allowance in less- Bernhard Forstner, Regina Grajewski, Peter Mehl favoured areas Reiner Plankl, Ulf Bernhards, Christoph Klockenbring, Katja Die zunehmende Bedeutung von Evaluationen im Bereich Rudow, Helmut Doll der Politik zur Entwicklung der ländlichen Räume trägt dem wachsenden politischen und fiskalischen Stellenwert dieses Bund und Länder kamen durch Beschluss des PLANAK über- Politikbereichs Rechnung. Mit Beginn der Förderperiode ein, im Rahmen der Evaluation der Programme zur Entwick- 2000 bis 2006 hat die EU die diesbezüglichen Anforderun- lung des ländlichen Raums die Ausgleichszulagen in den von gen verschärft und systematisiert. Insofern gewinnt auch der Natur benachteiligten Gebieten zentral für alle Bundes- die Frage nach der praktischen Durchführung der Evaluatio- länder durch die FAL bewerten zu lassen. Damit folgt der nen in diesem Politikbereich an Relevanz. bereits bei der Programmerstellung durchgeführten Ex- Ergebnisse einer auf die Bundesrepublik Deutschland bezo- ante-Bewertung nunmehr die Halbzeitbewertung, der sich genen Analyse bisheriger Evaluationen im Hinblick auf dabei gegen Programmende (2006) eine Ex-post-Bewertung aufgetretene Probleme und deren Ursachen können wie anschließt. Die durchzuführende Halbzeitbewertung misst folgt umrissen werden: Generelle Probleme im methodi- insbesondere die ersten Ergebnisse, ihre Relevanz und schen Design von Evaluationen zeigen sich v. a. im Hinblick Kohärenz mit dem Programmplanungsdokument und der auf die Differenzierung von Brutto- und Nettowirkungen. Ex-ante-Bewertung und die Verwirklichung der angestebten Methodische Probleme der Wirkungsmessung sind v. a. auf Ziele. Die EU-Bewertungsfragen und ggf. weitere landesspe- Eigenheiten des Politikbereichs zurückzuführen. Durch den zifische Bewertungsfragen bilden die Grundlage für die Ana- Einsatz von Maßnahmebündeln wird etwa eine effiziente und lyse. Wirkungen können mit Hilfe der Halbzeitbewertung nur für die Evaluation nutzbare Datenerfassung erschwert. Kon- ansatzweise gemessen werden. Unter Berücksichtigung des fligierende Interessen der Stakeholder und die den jeweili- Bewertungsrahmens hat die Halbzeitbewertung im Frühsta- gen Akteuren zugewiesenen Aufgaben und Handlungsrechte dium die Informationsgrundlagen zu überprüfen und sicher- beeinflussen das Zusammenwirken zwischen Auftraggeber zustellen, dass für den Bewertungsprozess Monitoring- und Evaluator sowie die Frage der Wirkung und Verwendung Daten sowie Sekundär- als auch Primärdaten in konsisten- der Evaluationsergebnisse. ter Form erhoben und bereitgestellt werden und ein ent- Die spezifischen politics- und policy-bezogenen Rahmenbe- sprechender Rahmen für das Untersuchungsdesign festge- dingungen im untersuchten Politikbereich erschweren die legt wird. Realisierung formativer, d. h. vor allem auf die Verbesserung Zunächst wurde für alle 14 Bundesländer mit Ausgleichszu- des Programmmanagements ausgerichtete, Evaluations- lagen eine Zielanalyse durchgeführt. Diese diente zur Über- ansätze.

147 Bericht des Instituts für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume

Für die Zukunft ist eine vergleichende Untersuchung der Als ein zweites Kernproblem erweist sich, dass in vielen Evaluations-Praxis in der EU geplant. Ein entsprechender Regionen verschiedene Typen von Forschungseinrichtungen Antrag auf Förderung bei der DFG ist in Vorbereitung. nebeneinander existieren, wobei die einzelnen Einrichtun- gen oft nicht über eine ausreichende Ressourcenausstattung 4.18 Landwirtschaftliche Sozialversicherung in Polen verfügen. Angesichts der wenig ermutigenden Erfahrungen, und Deutschland im Vergleich - Comparison of Social die in der Vergangenheit mit Konzentrationsplänen gemacht Security Systems for Farmers in Germany and Poland wurden, zielen die nunmehr entwickelten Lösungsstrategien Peter Mehl auf eine bessere Vernetzung der bestehenden Strukturen ab. Allgemeine Kooperationsappelle führen allerdings nicht Die Transformation der Wirtschaftsordnung in den Staaten weiter. Daher werden spezifische Empfehlungen für ver- Mittel- und Osteuropas hat nicht nur die bestehenden Syste- schiedene Kooperationsebenem herausgearbeitet. me der sozialen Sicherung und deren Institutionen beein- Weitere Empfehlungen beziehen sich auf die Verbesserung trächtigt, sondern zugleich zusätzlichen Bedarf an sozialer der Praxisrelevanz der deutschen Agrar- und Ernährungsfor- Sicherung erzeugt. Eine grundlegende Umgestaltung der schung, auf die Verbesserung der internationalen Stellung bestehenden Sicherungssysteme erscheint unumgänglich. dieses Forschungsbereichs und auf ein verbessertes Marke- Dabei kann auf Erfahrungen mit agrarsozialen Sicherungs- ting. systemen in den bisherigen Mitgliedstaaten der EU zurück- gegriffen werden. Allerdings sind Art, Umfang und Organi- sation der sozialen Absicherung von Landwirten und deren Familien EU-weit sehr heterogen ausgestaltet. Polen und die Bundesrepublik Deutschland gehören zu den Ländern mit einem eigenständigen landwirtschaftlichen Sondersystem. Ausgangssituation und Problemlagen sind hier vergleichbar: In beiden Ländern werden mit der agrarsozialen Sicherung auch agrarstrukturelle und einkommenspolitische Zielset- zungen verfolgt. In beiden Ländern werden über 70% des Agraretats auf die agrarsozialen Sicherungssysteme verwendet, was zunehmende Kritik und Forderungen nach grundlegenden Reformen ausgelöst hat. Bei dem im Berichtsjahr begonnenen Forschungsvorhaben werden das deutsche und das polnische agrarsoziale Sicherungssystem auf der Grundlage einer in der FAL entwickelten Methodik vergleichend auf ihre soziale Absicherungsfunktion, ihre inter- und intrasektoralen Verteilungswirkungen und ihre finanziellen Perspektiven hin untersucht.

4.19 Agrar- und Ernährungsforschung in Deutschland – Probleme und Lösungsvorschläge – Agricultural and Food Research in Germany – Problems and Proposals for a Solution Folkhard Isermeyer

Unter Beteiligung des Dachverbands Agrarforschung, des Fakultätentages und des Fachbereichstages wurde eine kleine Arbeitsgruppe gebildet, die sich kritisch mit den Perspek- tiven der deutschen Agrar- und Ernährungsforschung aus- einandergesetzt und Lösungsvorschläge erarbeitet hat. Wie die Analyse zeigte, ist das eigenständige wissenschaftliche Profil der Agrar- und Ernährungsforschung durch Spal- tungstendenzen auf verschiedenen Entscheidungsebenen bedroht. Dadurch wird die Problemlösungskompetenz der Forschungseinrichtungen beeinträchtigt. Die Arbeitsgruppe hält es deshalb für erforderlich, die Anreizsysteme so zu verändern, dass die Interessen der handelnden Personen wieder stärker in Einklang mit den Zielen der Agrar- und Ernährungsforschung gebracht werden. Hierzu werden verschiedene Empfehlungen gegeben (z. B. Evaluationskriteri- en für Institute und Wissenschaftler).

148 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik Leiterin: Martina Brockmeier

Im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten des Instituts für werden mit Hilfe des Allgemeinen Gleichgewichtsmodells Marktanalyse und Agrarhandelspolitik stehen drei Arbeitsge- GTAP (Global Trade Analysis Project) simuliert, das durch biete: Hierbei handelt es sich um Markt- und Politikanaly- Einbindung von spezifischen Instrumenten der Gemeinsa- sen, Evaluationsforschung und modellgestützte Politik- und men Agrarpolitik an die Fragestellung angepasst wird. Als Technikfolgenabschätzungen, die sich mit den aktuellen und Länder bzw. Regionen werden Polen, Ungarn, die restlichen zukünftigen Entwicklungen der deutschen, der EU und der assoziierten mittel- und osteuropäischen Länder einschließ- internationalen Agrarpolitik befassen. Erarbeitet werden lich Bulgarien und Rumänien, die EU-15 sowie der Rest der Entscheidungshilfen für eine verbesserte Politikgestaltung. Welt ausgewählt. Die sektorale Differenzierung erfolgt in Die Marktanalysen der wichtigsten Agrarprodukte und acht landwirtschaftliche Sektoren, vier ernährungswirt- Betriebsmittel sowie der vor- und nachgelagerten Industrie- schaftliche Verarbeitungssektoren und drei außerlandwirt- bereiche bilden nach wie vor einen wichtigen Grundstock der schaftliche Sektoren. Die Osterweiterung wird nach Umset- Institutsarbeit. Beispielhaft werden hier im Jahresbericht zung der Agenda 2000 durch eine Übertragung der Markt- einzelne Projekte zur Analyse der Roggen-, Zucker und stützung und des EU-Budgets simuliert. Direktzahlungen Rindfleischmärkte vorgestellt. Weitere Beispiele bilden ein werden für Polen, Ungarn sowie die restlichen assoziierten Marktinformationssystem für den Ökomarkt und eine quan- mittel- und osteuropäischen Länder einerseits durch länder- titative Beurteilungsbasis für die wirtschaftliche Situation spezifische Einheitsprämien für die Fläche und andererseits der Fischereiökonomie, die im Rahmen von Drittmittelpro- durch sektorale Prämien, die an Boden und Kapital gekop- jekten bereitgestellt werden. pelt sind, abgebildet. Die Evaluationsforschung entwickelt sich mehr und mehr zu Die Simulationsergebnisse zur Osterweiterung können kurz einem selbständigen Schwerpunkt der Institutsarbeit, der wie folgt zusammengefasst werden: im Jahr 2002 auf Drittmittelbasis weiter ausgedehnt werden • Die Anpassung des Außenschutzes und der Binnenmarkt- konnte. Im Mittelpunkt des Projekts steht vor allem die Ent- stützung impliziert in den Beitrittsländern steigende Prei- wicklung eines konsistenten Konzepts zur Beschaffung von se und Erzeugung bei einigen Produkten (Rinder, Rind- Daten und Informationen, die letztendlich zu einer besseren fleisch, Zucker, Milchprodukte, gewerbliche Güter). Evaluierung der verschiedensten Politikmaßnahmen (z. B. • Der geringere Teil der zusätzlichen Produktion in den Bei- Investitionsförderung, Finanzielle Unterstützung von Ver- trittsländern fließt in den privaten Verbrauch. Eine größe- marktungskonzepten, Aufwendung für Organisationsgrün- re Menge wird intermediär weiter verarbeitet und/oder dungskosten) führen. exportiert. Gleichzeitig steigen aber auch die Importe, Im Arbeitsgebiet “Politik- und Technikfolgenabschätzungen” insbesondere in den außerlandwirtschaftlichen Sektoren. standen die Arbeiten mit dem institutsübergreifenden Entsprechend entwickelt sich die Handelsbilanz der Bei- Modellverbund im Mittelpunkt. Quantitative Analysen mit trittskandidaten negativ. dem globalen Sektormodell GAPsi (Gemeinsame Agrarpolitik • Die Einführung von Direktzahlungen sowohl in Form der Simulationen) und dem globalen Welthandelsmodell GTAP Einheitsprämie als auch von sektoralen Prämien verstärkt (Global Trade Analysis Project) dienten der Ermittlung von die Produktionsausdehnung in den bodengebundenen Effekten, die sich aus verschiedenen bilateralen und multila- landwirtschaftlichen Sektoren. Das Produktionswachstum teralen Handelsabkommen (EU-Osterweiterung, EU-Merco- der gewerblichen Güter wird hierdurch gebremst. sur, WTO) für die europäischen und internationalen Agrar- • In den Beitrittsländern steigen generell die Preise für märkte ergeben. Einwerbung von Drittmitteln aus dem fünf- mobile Faktoren, während die Preiswirkungen bei immobi- ten Forschungsrahmenprogramm der EU (Agricultural Sec- len Faktoren von Prämienzahlungen dominiert werden. tor in the Member States and EU) führten darüber hinaus zu Ohne Prämienzahlungen sinken die Angebotspreise, mit einer weiteren Verstärkung des Modellverbunds sowie zur verstärkten Einbindung des Instituts in internationale Netz- werke von Forschern.

1 Gesamtwirtschaftliche Analyse des Agrarsektors – Agriculture Sector Analysis 1.1 Agrarsektor und Osterweiterung der EU im gesamtwirtschaftlichen Kontext – Agricultural Sector and EU Enlargement in an Economy-wide Framework Martina Brockmeier, Claudia A. Herok, Petra Salamon

Im Rahmen der laufenden Erweiterungsrunde der EU finden Verhandlungen mit zehn mittel- und osteuropäischen Staa- ten statt. Besondere Bedeutung haben die Kommissionsvor- schläge zur Übertragung der Gemeinsamen Agrarpolitik Abb. 1: Anpassung der Faktorpreise durch die Osterweite- (GAP). Auswirkungen einer ersten Osterweiterungsrunde rung (%)

149 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Prämienzahlungen steigen sie hingegen. Die Faktorein- Soll/Ist-Vergleich ausgewählt, da ihre Datenansprüche in kommen erhöhen sich in allen Varianten (Abb. 1). der Realität erfüllbar sind. Betrachtungsebenen sind die • Ohne Direktzahlungen ändert sich der EU Haushalt (ohne Inhalte sowie die administrative Umsetzung der jeweiligen Strukturmaßnahmen) nur geringfügig. Mit Ausnahme von Programmbestandteile. Ungarn werden die Beitrittskandidaten Nettozahler. Mit Voraussetzung für die Evaluation ist die Erarbeitung eines Einführung der Direktzahlungen werden sie Nettoempfän- Konzeptes zur Beschaffung der benötigten Daten und Infor- ger, allerdings steigen dann auch die Haushaltsausgaben mationen. Wichtigste Datengrundlage für die Evaluation der EU. sind Projektdaten, die aus den in Abb. 2 dargestellten Infor- mationsquellen stammen. Darüber hinaus sind auch Inter- 1.2 Zwischenbewertung der Förderung zur Verbesse- views anhand zuvor entwickelter Fragebögen in den jeweili- rung der Verarbeitung und Vermarktung landwirt- gen Ministerien und Bewilligungsinstitutionen bedeutender schaftlicher Erzeugnisse nach VO (EG) 1257/1999 in Bestandteil der Informationsgewinnung. Deutschland im Zeitraum 2000-2003 - Mid Term Eva- Mit Hilfe von Erfassungsbögen, die speziell für diesen Zweck luation of Public Assistance in Improving Processing Proce- entwickelt worden sind, sollen Indikatoren ermittelt werden, dures and Marketing of Agricultural Products According to die eine Beantwortung der Bewertungsfragen der Kommissi- Reg. (EC) 1257/1999 in Germany, 2000-2003 on erlauben. Das Ausfüllen des Erfassungsbogens obliegt Heinz Wendt, Regine Albert, Josef Efken, Inge Uetrecht den Begünstigten, ihre Kontrolle und Ergänzung erfolgt durch die Bewilligungsstellen. Ein enger Informationsaus- Im Rahmen der VO (EG) 1257/1999 können Investitions- tausch mit der Praxis der Bewilligung wurde über Informati- maßnahmen im Bereich der Marktstrukturverbesserung mit onstreffen initiiert und unterstützte die Bemühungen zur öffentlichen Mitteln der EU und aus nationaler Kofinanzie- Verbesserung der Datenqualität. Zugleich wurde auf diesen rung im Förderzeitraum 2000 bis 2006 gefördert werden. Veranstaltungen deutlich, dass der Erfassungsbogen im Jedes Bundesland hat seine Prioritäten im Plan zur Entwick- Sinne der Gewinnung vergleichbarer und belastbarer Daten lung des ländlichen Raumes niedergelegt. Die Umsetzung ist laufender Anpassungen an Veränderungen in der Praxis nach Genehmigung der Programme durch die Kommission bedarf. Die Einrichtung einer Internetplattform dient ergän- teilweise erst mit erheblichen Verzögerungen angelaufen. zend der Erleichterung und Verbesserung des Informations- Ein wichtiges Element der genehmigten Programme ist ihre austausches zwischen allen Beteiligten. Davon wird auch Evaluation. Vorgesehen sind eine Ex-ante-Evaluation, die eine weitere Verbesserung der Datenqualität erwartet. bereits in den Programmen enthalten ist, eine Zwischenbe- wertung (Ende 2003) und eine Ex-post-Evaluation (2006 bis 1.3 AG-MEMOD: Ein dezentraler Modellansatz für Poli- 2008). Die Zwischenbewertung im Bereich Marktstruktur- tikfolgenabschätzungen der EU - AG-MEMOD: A Decen- verbesserung wird in Deutschland nach einheitlichem Kon- tralised Modelling Approach for Agricultural Policy Analysis zept zentral vom Institut für Marktanalyse und Agrarhan- Petra Salamon, Oliver v. Ledebur delspolitik durchgeführt. Die Vorgaben für diese Evaluation sind in verschiedenen Leitlinien und Arbeitspapieren der In einer internationalen Forschergruppe beteiligt sich das Kommission niedergelegt. Dazu gehört insbesondere auch Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik am Aufbau die Formulierung eines methodischen Bewertungskonzeptes eines dezentralen, EU-weiten Modells zur Politikfolgenab- für die Wirkungsanalyse mit Blick auf Relevanz, Effizienz, schätzung. Das Modell AG-MEMOD setzt sich aus einzelnen Wirksamkeit, Nutzen und Nachhaltigkeit des jeweiligen Pro- ökonometrisch geschätzten, dynamisierten partialanalyti- grammbestandteils Marktstrukturverbesserung. Aus der schen Agrarsektormodellen zusammen, wobei für jedes EU- Fülle von Bewertungsansätzen wurden unter pragmatischen Mitgliedsland (Ausnahme: Luxemburg) ein eigenes Modell Gesichtpunkten ein Vorher/Nachher-Vergleich sowie ein vorgesehen ist. Die Ländermodelle sollen untereinander und mit dem Weltmarkt verknüpft werden. Der gewählte Ansatz unterscheidet sich von anderen existierenden Sek- tormodellen vor allem durch die ökonometrische Schätzung der Modellgleichungen, die es ermöglicht, trotz eines homogenen Modellgerüstes auf die jeweiligen Verhältnisse der Mitgliedstaaten in besonderer Weise einzugehen und den regionalen Besonderheiten der Mitgliedsstaaten Rechnung zu tragen. Der Modellansatz umfasst 18 Agrarprodukte (Weichweizen, Hartweizen, Gerste, Hafer, Raps, Sonnenblumen, Sojaboh- nen, Kartoffeln, Zuckerrüben, Tomaten, Tabak, Baumwolle, Rinder und Kälber, Schafe, Ziegen, Schweine, Geflügel, Milch) sowie einige Produkte der ersten Verarbeitungsstufe wie Öle, Schrote und Milchprodukte. Im Modell werden Pro- duktion, Verbrauch, Außenhandel, Bestände und Preise Abb. 2: Datengrundlagen für die Evaluation im Bereich der sowie relevante agrarpolitische Instrumente abgebildet Marktstrukturverbesserung nach VO (EG) 1257/1999 (Abb. 3).

150 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Grenzerlöse der Produzenten ein und ist folglich maßgeblich für die Produktionsentscheidungen. Es ist der sog. producer incentive price. Dagegen handelt es sich beim Marktpreis um einen Nettopreis, der für alle nachgelagerten Handels- stufen relevant ist. Bei einem Vergleich von Markt- und Her- stellungspreisen sind neben der den Erzeugern zufließenden Prämie zusätzlich die auf der Erzeugerebene anfallenden Vermarktungskosten zu berücksichtigen, die den Erzeuger- preis (ab Hof) normalerweise um einen gewissen Spannen- betrag unter den Marktpreis drücken. Werden jedoch Prämi- en gezahlt, so geht der Erzeugerpreis in den höheren Her- stellungspreis über. Die beiden Preise unterscheiden sich um den produktionswirksamen Teil der Prämie, d.h. der Markt- preis liegt um den produktionswirksamen Teil der Prämie abzüglich der Vermarktungsspanne unter dem Herstellungs- preis. Betrachtet man weiterhin ausschließlich die Preis-/Mengen- effekte einer völligen Entkopplung der Tierprämien und lässt die Art der künftigen Preisstützung, die unterschiedliche Abb. 3: Schema eines Agrarsektormodells Bedeutung von Milchproduktion und Mutterkuhhaltung für die Rindfleischerzeugung sowie die Verwertung freigesetzter Die ökonometrischen Schätzungen der Modellparameter Futterflächen außer Acht, so ist bei einer Verringerung der basieren auf dem Zeitraum von 1973 bis 2000, wobei spe- Rinderprämien mit zwei gegenläufigen Entwicklungen zu zifischen Ereignissen wie beispielsweise der deutschen Wie- rechnen (Abb. 4): Primär sinkt der Produzentenpreis um dervereinigung Rechnung getragen wird. Um eine weitge- den produktionswirksamen Teil der Prämie BC und liegt hend konsistente länderübergreifende Datengrundlage zu dann um den Betrag der Vermarktungsspanne unter dem schaffen, werden vorrangig Daten aus EUROSTAT verwen- bisherigen Marktpreis, wobei die Produktion entsprechend det, die in Ausnahmefällen durch nationale Quellen ergänzt zurückgeht. Da die Verbraucher jedoch zu diesem Preis bis- werden. her ein höheres Angebot gewohnt waren und weiterhin ent- Basierend auf diesen Modellen sollen für jedes Mitgliedsland, sprechend nachfragen, erfolgt sekundär eine Gegenreak- die EU und den Weltmarkt Projektionen aller Variablen für tion, indem Preise und Produktion gemeinsam bis zum einen Projektionszeitraum von 10 Jahren erstellt werden. neuen Gleichgewicht ansteigen und der Verbrauch gegen- Die Ergebnisse sollen dann in einem Panel mit Marktexper- über der Ausgangssituation sinkt. ten abgestimmt und gegebenenfalls revidiert werden. Darü- ber hinaus sollen Politikfolgenabschätzungen durchgeführt und in Panels diskutiert werden. Erste Ergebnisse sind im Jahr 2003 zu erwarten.

1.4 Markteffekte einer Entkopplung der EU-Rinder- prämien - Effects of Decoupling Direct Payments on the EU S. 142 Beef Market Dirk Manegold

In ihrem Halbzeitbericht zur Agenda 2000 vom 10. Juli 2002 hat die EU-Kommission u.a. eine dynamische Modulation (Kürzung) und Entkopplung der im Rahmen der Gemeinsa- men Agrarpolitik (GAP) gezahlten Tier- und Flächenprämien vorgeschlagen. Die Wirkungsweise dieser Maßnahmen ist im Rahmen von Modellanalysen untersucht worden. Die im Rahmen der GAP gezahlten Tierprämien sind grundsätzlich produktionswirksam, wenn auch anzunehmen ist, dass dies nur für einen Teilbetrag der Prämien uneinge- schränkt zutrifft. Vereinfachend wird unterstellt, dass die Rinderprämien zu 80 % produktionswirksam sind, 20 % der Zahlungen also weder den Umfang noch die Intensität der Produktion beeinflussen, sondern sich allein im Einkommen niederschlagen. Der produktionswirksame Teil der Prämien bewirkt auf der Erzeugerebene eine Spaltung von Marktpreis Abb. 4: Preis-/Mengeneffekte bei völliger Entkopplung der und Herstellungspreis. Letzterer geht in die Berechnung der Rinderprämien

151 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Unter den genannten Voraussetzungen bedeutet die Ent- kopplung der Rinderprämien für die Rindfleischerzeuger in der EU, dass diese den bisher produktionswirksamen Prä- mienbetrag (im Modell 29,5 % vom producer incentive price) nicht mehr in ihren Produktionsentscheidungen berücksichtigen. Bei einem Rückgang des Erzeugerpreises um 29,5 % wäre als Primäreffekt ein um 33 % niedrigeres Angebot zu erwarten. Die Reaktion der Verbraucher ermög- licht jedoch ein neues Gleichgewicht bei einem gegenüber der Ausgangssituation um 17 % niedrigeren Produzenten- preis und einem um 17 % höheren Marktpreis. Der Ver- braucherpreis steigt um 5 %. Dem neuen Preisgleichge- wicht würde eine Rindfleischerzeugung von 5,68 Mill. t entsprechen, das sind 1,32 Mill. t oder 19 % weniger als unter Agenda-Bedingungen. Der Verbrauch nimmt dagegen preis- bedingt nur um 3,4 % ab und auch der Pro-Kopf-Verbrauch Abb. 5: Ablaufschema zur Entwicklung eines Marktinforma- an Rindfleisch liegt nur um 3,4 % niedriger als ohne Prä- tionssystems mienentkopplung. Die EU würde sich bei völliger Entkopp- lung der Rinderprämien von einer Netto-Exportregion in und deren Risiko vermindert werden. Preisschwankungen eine Netto-Importregion wandeln. können reduziert und der regionale Marktausgleich kann Die hier genannten Preis-/Mengeneffekte verdeutlichen nur erleichtert werden. Die Politik kann bei der Formulierung die Hauptwirkungslinien, sie unterstellen eine völlige Ent- einer gezielten Markt- und Förderpolitik unterstützt werden. kopplung der Rinderprämien. Dabei ist von einer Fortset- Schließlich erleichtert ein Marktinformationssystem die zung der Preisstützung sowie von den Beziehungen zwi- bedarfsgerechte Ausweitung des Angebots an ökologisch schen Rindfleischerzeugung und Milchproduktion bzw. Mut- produzierten Produkten. terkuhhaltung weitgehend abstrahiert worden. Insbesonde- Da die ZMP erhebliche Erfahrungen in der Datenerfassung re zusätzliche Auflagen zur dauerhaften Pflege bzw. Nutzung hat, wurde sie als Kooperationspartner geworben. Das freigesetzter Futterflächen würden in der Analyse stark Marktinformationssystem wird hier auch institutionell veran- restriktiv wirken und die Auswirkungen entsprechend dämp- kert und gepflegt. Die erfolgreiche Installation des Marktin- fen. formationssystems ist entscheidend von der Mitarbeit der späteren Nutzer abhängig. Deswegen werden diese im Pro- 2 Vermarktung und Verbrauch – Processing and Retai- jektverlauf im Rahmen von zwei Workshops einbezogen. ling Der erste Workshop fand im Juni 2002 statt. Es zeigte sich, Marktinformationssystem Ökomarkt - Informationsy- dass sowohl in der Wirtschaft als auch im Bereich der Politik stem of the Organic Market in Germany Bedarf an dem geplanten Marktinformationssystem besteht. Gudula Madsen, Heinz Wendt Die Wirtschaft hat vor allem Interesse an Mengendaten. Diese genauer zu kennen, ist vordringlicher als die Kenntnis Um den Ökomarkt gezielt fördern zu können, benötigt die der Preise, da diese sich sowieso sehr kurzfristig verändern Politik verlässliche Informationen. Auch Unternehmen sind können und die meisten Akteure hier eigene Erfahrungen bei strategischen Planungen auf umfangreiche Marktdaten haben. Etliche Teilnehmer betonten, dass ihnen vor allem angewiesen. Zur Zeit fehlen Informationen über den Öko- Daten über wesentliche Entwicklungstendenzen des Öko- markt oder sie sind schwer zu beschaffen. In der Politik marktes fehlen. erschwert dies eine marktgerechte Förderung, in der Wirt- Bei dem zweiten Workshop, der für Herbst 2003 geplant ist, schaft führen fehlende Informationen zu Verunsicherung soll bereits eine vorläufige Datenbank vorgestellt werden. sowie hohen Transaktionskosten und hemmen die Marktent- Mit den Teilnehmern aus Wirtschaft und Politik wird über die wicklung. zukünftige Umsetzung diskutiert werden. Sowohl der Um diese Defizite abzubauen, wird in Zusammenarbeit mit Umfang der Daten als auch das Design der Datenbank sol- der Zentralen Markt- und Preisberichtstelle (ZMP) vorrangig len dann festgelegt werden. Die Kosten, die bei einer dau- für Deutschland ein Marktinformationssystem entwickelt erhaften Installation entstehen, sollen identifiziert und Mög- (Abb. 5). Dieses soll Daten enthalten über Nachfrage, lichkeiten der Finanzierung aufgezeigt werden. Außerdem Angebot, Marktstruktur, Außenhandel und Fördermaßnah- soll festgelegt werden, welche Teile der Datenbank von wem men von Ländern, Bund und EU. Eine kontinuierliche Samm- und zu welchen Kosten genutzt werden können. Schließlich lung und Aufbereitung der Daten ist vorgesehen. Denkbar muss geklärt werden, ob die dauerhafte institutionelle Ver- ist, dass Teile des Marktinformationssystems unentgeltlich ankerung in der ZMP sinnvoll und möglich ist. öffentlich zugänglich gemacht, andere bei Bedarf gegen Ent- Schwerpunkt der gegenwärtigen Aktivitäten ist die Verbes- geld genutzt werden können. serung der Datenbasis im Bereich der Produktion hinsicht- Ziel des Projektes ist die Herstellung von Markttransparenz, lich des Umfangs, der kontinuierlichen Bereitstellung und um den Ökomarkt realistischer einschätzten zu können. der Repräsentanz. Vor allem die produzierten Mengen sind Dadurch soll die Unsicherheit der Marktteilnehmer abgebaut in Zukunft von Interesse, da hier erhebliche Unsicherheit

152 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

besteht. Im Bereich der Verarbeitung und des Handels sind sondere aber die Aufhebung der Roggenintervention, eine angesichts der erheblichen Datendefizite die Bemühungen Entstehung von Überschüssen verhindert wird, weil die darauf ausgerichtet, ein Erhebungsraster mit Blick auf die anfallende Produktion weitgehend im deutschen und EU- praktische Anwendung zu entwickeln und in der Praxis zu Futtermittelmarkt abgesetzt wird. prüfen. Mit dem einzelbetrieblichen Optimierungsmodell BEMO (Repräsentatives Betriebsmodell), in das ein Futterkosten- 3 Landwirtschaftliche Warenmärkte – Agricultural Com- minimierungsmodul integriert wurde, sind auf betrieblicher modity Markets Ebene Analysen mit unterschiedlichen Preisszenarien durch- 3.1 Alternative Ausgestaltung oder Abschaffung der geführt worden, um Roggenintervention? – Rye Intervention: Alternatives or • die Wettbewerbsfähigkeit von Roggen in der Fütterung Abolition? sowie Friedrich Uhlmann und Werner Kleinhanß (BAL) • Änderungen der Anbaufläche, der Erzeugung, der innerbetrieblichen Futterverwendung und der aus Preissenkun- Die Preisstützung im Rahmen der Intervention fördert einer- gen resultierenden Einkommenseffekte aufzuzeigen. seits den Anbau von Roggen, beeinträchtigt andererseits Preissenkungen für Roggen haben signifikante Angebotsef- jedoch dessen Wettbewerbsfähigkeit bei der Verwendung als fekte zur Folge. Die Roggenanbaufläche wird überproportio- Futtermittel. Infolgedessen ist der Roggenmarkt in der EU nal zur Preissenkung eingeschränkt. Substituiert wird Rog- durch hohe Überschüsse gekennzeichnet. Die EU-Kommissi- gen durch andere Getreidearten, überwiegend Gerste und on befürchtet, dass sich durch den Beitritt Polens zur EU die Hafer, sowie Raps, Silomais und in den Neuen Bundeslän- Roggenproblematik weiter verschärfen wird. dern durch die Ausweitung der freiwilligen Flächenstillle- Die vorliegende Studie hat zum Ziel, Lösungsvorschläge gung, in Norddeutschland auch durch die Verringerung der zum Erreichen eines Gleichgewichts auf dem Roggenmarkt Ackerflächenzupacht. aufzuzeigen. Aufbauend auf einer Analyse der Roggenerzeu- Die mit dem Futterkostenminimierungsmodell erzielten gung und der regionalen Anbaustruktur (Abb. 6) sowie der Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Roggenverfütterung Verwendung und Marktlage in Deutschland werden Alterna- wettbewerbsfähig wird, wenn der Roggenpreis um minde- tiven zur bestehenden Intervention definiert und an- stens 10 % niedriger ist als der Preis von Futterweizen. schließend einer heuristischen Projektion unterworfen. Die Diese Preisrelation wird bereits durch die in der Agenda agrarpolitischen Alternativen umfassen: a) Beschränkung beschlossene Preissenkung erreicht. Weitergehende Preis- auf eine Schlussintervention, b) Senkung des Interventions- senkungen dürften einen verstärkten Roggeneinsatz zur preises für Roggen, c) Aufhebung der Interventionspflicht Folge haben. Vorteile erzielen vor allem kleinere und stärker für Roggen, d) Beschränkung der Interventionspflicht auf diversifizierte Betriebe, während Betriebe mit Mischfutterzu- Weizen. kauf bzw. auf Ackerbau spezialisierte Großbetriebe weniger Die Ergebnisse der Projektion deuten darauf hin, dass durch profitieren. eine Senkung des Interventionspreises für Roggen, insbe- Die Einkommenseffekte hängen vom Niveau der Preissen- kung und den betrieblichen Anpassungsmöglichkeiten des Anbaus sowie der Verwendung ab. Die traditionellen Rog- genstandorte in Niedersachsen, Schleswig-Holstein und Brandenburg haben tendenziell höhere Einkommensein- bußen zu erwarten. Dies ist auf den höheren Roggenanteil sowie die geringeren Anpassungsmöglichkeiten zurückzu- führen. Auf der Grundlage der Modellrechnungen und der Marktana- lyse lassen sich folgende Schlussfolgerungen ableiten: 1. Preissenkungen für Roggen induzieren hinsichtlich des Marktgleichgewichts erwünschte Anpassungen: Einschrän- kung des Angebots und Steigerung der Verwendung. Das Gros der Marktentlastung resultiert aus Anbaueinschränkun- gen. 2. Die Wettbewerbsfähigkeit von Roggen als Futtermittel ist bei den untersuchten Preisbedingungen gegeben, wobei sich die Frage stellt, inwieweit durch die „Preiswürdigkeit“ auch emotionale Barrieren überwunden werden können. Geeigne- te Einsatzbereiche sollten propagiert werden: Schweinemast (insbesondere Endmast), Mischfutter für Mastrinder und Milchleistungsfutter. 3. Die Verbrennung von Roggen zur Wärme- oder Energie- erzeugung ist weder ökonomisch sinnvoll, noch ist sie einer „Verfütterungsstrategie“ förderlich. Abb. 6: Anteil von Roggen an der Ackerfläche, 1999 4. Marginale Modifizierungen der Interventionsbedingungen

153 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

für Roggen stellen keine geeigneten Politikoptionen dar, da der Agrarpolitik der EU Anhaltspunkte für zukünftige sie die Wirkung der Intervention allenfalls abschwächen. Maßnahmen zu geben. Insbesondere wurde, soweit das 5. Das Gleichgewicht auf dem Roggenmarkt kann am ein- Datenmaterial dies zuließ, der Frage nachgegangen, welche fachsten durch die Aufhebung der Roggenintervention Bedeutung den Exporterstattungen im Preisbildungsprozess erreicht werden. zukommt. Die Exporte der EU-Länder von zuckerhaltigen Lebensmit- 3.2 Wettbewerbsfähigkeit von Nicht-Anhang-I- teln haben im Zeitraum von 1995 bis 1999 um 17,5 % auf Erzeugnissen aus der EU auf Drittlandsmärkten – dar- 18,1 Mrd. € zugenommen. Die Entwicklungen im Intra- und gestellt am Beispiel zuckerhaltiger Lebensmittel - Extrahandel waren gegenläufig. Zunahmen im Intrahandel Competitiveness of EU Sugar-containing Food Products on (+29 %) standen Abnahmen im Extrahandel (-14 %) Third-country Markets gegenüber (Abb. 7). Im Jahr 1999 (1995) entfielen ca. Ulrich Sommer 20 % (30 %) des wertmäßigen Handels auf Exporte in Dritt- länder. Der Rückgang bei den Drittlandsausfuhren war weit- Bei der Ausfuhr von Produkten der Ernährungsindustrie der gehend durch die rückläufige Importnachfrage in Russland Europäischen Union in Drittländer werden Exporterstattun- bedingt. gen gezahlt, wenn zur Herstellung dieser Waren In den beiden für die EU wichtigsten europäischen Dritt- landwirtschaftliche Marktordnungserzeugnisse verwendet landsmärkten (Schweiz und Norwegen) lassen die Marktver- worden sind, für die Exporterstattungen gezahlt werden. Die hältnisse eine starke Wettbewerbsstellung der EU erkennen. pro Jahr für diese Maßnahme zur Verfügung stehende In beiden Ländern betragen die Anteile der EU am Import Gesamtsumme wurde im Rahmen des Uruguay-Abkommens der meisten Süßwarenerzeugnisgruppen weit über 90 %. festgesetzt. Die sukzessive Reduzierung der finanziellen Mit- Außerdem hat der Pro-Kopf-Absatz von EU-Süßwaren in die- tel für Exporterstattungen des Kapitels B1-30 des EU-Haus- sen Ländern über den betrachteten Zeitraum zugenommen. haltes – um insgesamt 36 % über die gesamte Laufzeit des In der Schweiz steigen die Anteile der EU am Gesamtmarkt Abkommens - hatte zur Folge, dass im Haushaltsjahr 2000 für einzelne Erzeugnisse, für die Produktionszahlen vorlie- die Ausgaben für Erstattungen bei Nicht-Anhang-I-Erzeug- gen, seit 1995 deutlich an. In Norwegen bewegen sie sich nissen die Höhe der WTO-Verpflichtungen überschritten hät- im gesamten Zeitraum 1995 bis 1999 auf nahezu konstanten, wenn nicht zum letzten Mal die Möglichkeit der Über- tem Niveau, was jedoch auch hier aufgrund des hohen tragung bislang nicht genutzter Erstattungsbeträge hätte Marktanteils bei gleichzeitigem Anstieg der norwegischen genutzt werden können. In den folgenden Jahren kann es Produktion und nur geringfügigem Anstieg des Verbrauchs bis zum Abschluss neuer Vereinbarungen in Abhängigkeit auf eine starke Wettbewerbsstellung der EU-Produkte hin- von den Weltmarktpreisen zu weiteren Engpässen in der deutet. Finanzierung kommen. Außerdem ist damit zu rechnen, Der wichtigste Absatzmarkt für zuckerhaltige Lebensmittel dass in den bevorstehenden WTO Verhandlungen weiterge- der EU sind seit 1998 - nach dem starken Rückgang der hende Reduzierungen u.a. auch der Exporterstattungen Exporte nach Russland – die USA. Insgesamt wurden im festgeschrieben werden. Dies dürfte zu einer Verschärfung Jahr 1999 mehr als 20 % der wertmäßigen Süßwarener- der beschriebenen Situation führen und, wie schon von der zeugnisse in die USA geliefert. Der Pro-Kopf-Verbrauch von Kommission Ende 1999 vorgeschlagen, Maßnahmen für die- EU-Süßwaren hat sich von 1995 bis 2000 bei den einzelnen sen Bereich und auch für den gesamten Agrarsektor nach Produktgruppen um 20 % bis über 200 % erhöht. Der EU- sich ziehen. Anteil an den Importen der USA bewegt sich im Jahr 2000 Aus diesem Grund wurde – nach Darstellung der Gesamt- bei den wichtigen Gruppen zwischen ca. 20 % und ca. 35 %. entwicklung für den Zeitraum 1995 – 1999 - die Wettbe- Die EU ist damit auf diesem Gebiet nach Kanada der wich- werbsfähigkeit und -situation von Nicht-Anhang-I-Er- tigste Handelspartner der USA. Kanada konnte im Zeitraum zeugnissen am Beispiel von zuckerhaltigen Produkten aus von 1995 bis 2000 bei einigen Produktgruppen seine Expor- den EU-Ländern in wichtigen Importländern untersucht, um te in die USA stärker steigern als die EU. Dies ist weitgehend auf die gemeinsame Zugehörigkeit zum NAFTA-Abkommen und die Auslagerung amerikanischer Produktionsstätten nach Kanada zurückzuführen. Trotz dieser Wettbewerbsvor- teile ist es der EU gelungen, bei Süß- und Schokoladenwa- ren ihren Marktanteil im US-amerikanischen Markt seit 1995 kontinuierlich zu steigern. Dies ist ein eindeutiges Kriterium für eine feste Wettbewerbsposition europäischer Produkte in diesem Markt. Die Bedeutung der Exporterstattungen im Vermarktungs- prozess wurde für den Handel Deutschlands mit den USA aufgezeigt, da für diese Handelsbeziehung ausreichende Informationen über Zölle, Transportkosten und Handels- spannen vorlagen und somit die Einzelhandelspreise von Abb. 7: Exporte der EU-Länder von zuckerhaltigen Lebens- Schokolade in den USA bis zum Fabrikabgabepreis in mitteln Deutschland zurückverfolgt werden konnten. Unter den

154 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

gemachten Annahmen über den Gehalt der exportierten anstelle von Viehzählungsergebnissen zu verwenden. Schokolade an Marktordnungserzeugnissen, die Höhe der Dadurch sollen unnötige Doppelzählungen vermieden wer- Handelsspannen und die durchschnittlichen Preise in den den. USA und Deutschland, hat die Exporterstattung einen Anteil Die Rinderdatenbank HIT (Herkunftssicherungs- und Infor- von ca. 3,2 % am durchschnittlichen Exportwert (fob) von mationssystem für Tiere) darf für die Zwecke der Viehzäh- Schokolade des KN-Codes 1806 32 90, die in die USA aus- lung jedoch noch nicht herangezogen werden. Lediglich im geführt wurde. In dieser Anteilsberechnung wurde unter- Rahmen eines Pilotprojektes ist den Ländern Bayern und stellt, dass die Ausfuhr direkt durch den Produzenten vorge- Baden-Württemberg die Verwendung von HIT-Daten gestat- nommen wird. Wird ein Exportunternehmen in die Handels- tet worden. Auch Österreich darf nach der Entscheidung der kette eingeschaltet, muss von einer anderen Kalkulation Kommission 2000/554/EG vom 6. September 2000 unter ausgegangen werden. In diesem Fall beträgt die Exporter- bestimmten Auflagen die Erhebungen über den Rinderbe- stattung je nach Preisbasis zwischen 7 % und 9,5 % der stand teilweise durch die Nutzung der Datenbank ersetzen. Handelsspanne. Die Tatsache, dass die durchschnittlichen Allerdings müssen die nicht direkt zu entnehmenden Alters- Exportwerte für den EU-Extrahandel im Zeitablauf nur gerin- strukturen und Nutzungsrichtungen bei Färsen und Kühen ge Veränderungen aufwiesen, während die Werte für den gem. der Richtlinie 93/24/EWG durch zusätzliche statisti- Export in die einzelnen Länder stark vom Durchschnitt abwi- sche Erhebungen ermittelt werden. Diese sind zum Zwecke chen, legt jedoch die Vermutung nahe, dass der Export des Vergleichs um weitere Merkmale zu erweitern, so dass primär von den Produzenten durchgeführt wird, da eine der- praktisch eine komplette Zusatzerhebung vorgeschrieben artige Koordinierung regionaler Preisdifferenzierung bei wird. Über die Ergebnisse hat Österreich bis 2003 regel- einer großen Anzahl von Marktteilnehmern nicht erreicht mäßig zu berichten. werden kann. Auf den gesamten Export Deutschlands von Ziel einer auf Deutschland beschränkten Untersuchung ist Waren des KN-Codes 1806 32 90 in Drittländer bezogen, hat es zu prüfen, ob die bisher in der deutschen Rinderdaten- die Exporterstattung in den Jahren 1998-2000 einen Anteil bank primär für Veterinärzwecke gespeicherten Tierbestän- von knapp 5 % am durchschnittlichen Exportwert. de und deren Bewegungen auch für die Belange der Vieh- Ein quantitativer Einfluss der Exporterstattungen auf die zählung und die darauf fußenden Prognosen der Bruttoei- Wettbewerbsfähigkeit der Erzeugnisse in Drittländern konn- genproduktion (BEE) von Kälbern, Färsen, Kühen sowie te anhand des insgesamt verfügbaren Datenmaterials nicht Ochsen und Bullen geeignet sind. Kritisch ist dabei die feh- errechnet werden. Er ist um so höher, je geringer die Diffe- lende Strukturierung nach Nutzungsrichtungen der weibli- renz aus Fabrikabgabepreisen bzw. durchschnittlichen chen Kategorien, die nicht zielkonform ist mit den Vorgaben Exportwerten und tatsächlichen Kosten (ohne Gewinnmar- der EU-Richtlinien. Der Effekt fehlender Kategorien wurde in ge) ist. diversen Simulationsrechnungen geprüft. Dabei zeigte sich, Im betrachteten Zeitraum hatte die Veränderung der Wech- dass sich eine Einschränkung oder der Verzicht auf die Erhe- selkurse €/US$ einen weitaus höheren Einfluss auf die Wett- bung von Nutzungsrichtungen nur graduell auf die Berech- bewerbsfähigkeit und die Erlöse aus Drittlandsexporten als nung des Kälberzugangs in Bezug auf verschiedene Kombi- die Höhe der jeweiligen Exporterstattungen. Während die nationen der Ausgangsbestände von Kühen und Färsen Erlöse pro Mengeneinheit von 1995 bis 1999 in US$ kaum sowie auf das Prognoseergebnis der BEE auswirkt. Veränderungen aufwiesen, sind sie in € um ca. 15,5 % Hinsichtlich der Kuhbestände kann aus dem HIT nur die gestiegen. Anzahl der Tiere bestimmt werden, die tatsächlich gekalbt haben, und zwar unabhängig von Lebensalter, Rasse oder 3.3 Nutzung von Verwaltungsdaten für die Rinderzäh- Totgeburt. Nach einschlägiger Erfahrung lässt sich die für lung und Erzeugungsprognosen - Use of Administrative andere statistische Zwecke benötigte Anzahl der Milchkühe Data as a Substitute for Cattle Census and as a Basis for nicht exakt aus dem Rasseschlüssel bestimmen. Die Mut- Production Estimates terkuhbestände sind ebenfalls nicht genau aus den Daten Friedrich-Wilhelm Probst des InVeKoS bestimmbar, weil der tatsächliche Umfang i.d.R. größer ist als die Prämienanträge und die weiteren Die Erfassung der Tierbestände für administrative Zwecke Tierbestandsangaben nicht immer schlüssig sind. Dabei ist für die Beteiligten in der landwirtschaftlichen Praxis und werden regionale Unterschiede evident. den Behörden eine kostenintensive Arbeit. Neben den regel- Bezüglich der Schlachtungen weisen die entsprechenden mäßigen Viehzählungen existieren Verwaltungsdaten in Selektionen zu verschiedenen Zeitpunkten, aber für den ähnlicher Struktur, die beispielsweise zur Prüfung von Bei- gleichen Zeitraum, noch Inkonsistenzen und Instabilitäten hilfen- und Prämienanträgen dienen. auf, die im Wesentlichen auf unzulängliche oder wenig zeit- Nach Artikel 1 Abs. 2 Satz 3 der Richtlinie 93/24/EWG vom nahe Rückmeldungen der aufnehmenden Betriebe oder Per- 1. Juni 1993 und nach Art. 7 der Entscheidung 94/433/EG sonen beruhen. Inzwischen konnte die Einhaltung der Mel- ist die Verwendung von Verwaltungsdaten für Zwecke der defristen durch verschärfte Sanktionen verbessert werden. Viehzählung zulässig. Nähere Spezifikationen solcher Daten- Das in der Handelsklassen-Verordnung niedergelegte Krite- banken sind aber erst aus der Entscheidung 98/377/EG zur rium der korrekten Einreihung nach Lebensalter wird bei Strukturerhebung erkennbar, wo es Deutschland in Artikel 1 Jungbullen durch die genauere Erfassung des Lebensalters expressiv verbis gestattet ist, Daten des Integrierten Ver- bei der Schlachtung seit dem 1. April 2002 angewendet. waltungs- und Kostenüberwachungssystems (InVeKoS) Demgegenüber zeigen die Selektionsergebnisse von Mitte

155 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Dezember 2001 für den Außenhandel im Jahr 2000 teilwei- Die im Thema enthaltenen Fragestellungen werden dann in se größere Abweichungen von den Aufzeichnungen der verschiedenen Modellanalysen bearbeitet. Die Modellarbeit Außenhandelsstatistik, selbst wenn deren Unzulänglichkei- stützt sich auf zwei sehr unterschiedliche Modelle: Für den ten mit den Angaben aus der „Spiegelstatistik“ (teilweise) Weltmarkt wird zur allgemeinen Gleichgewichtsanalyse das bereinigt worden sind. Diese Kurzbeschreibung des Daten- GTAP-Modell (Global Trade Analysis Project) genutzt. Für vergleichs deutet an, dass das angestrebte Konzept eines China wurde zur Partialanalyse ein Multimarktmodell ent- Prognosemodells mit Berücksichtigung aller Zu- und Abgän- wickelt, das sich auf das Swopsim-Modell (Static World ge (einschließlich Totgeburten und Verlusten) im Rechen- Policy Simulation) des amerikanischen Landwirtschaftsmini- gang einer Viehbilanz noch verfrüht ist. steriums und auf Tyers GLS-Modell (Grain, Livestock, Sugar) Bei der Selektion der Rinderbestandsdaten aus dem HIT stützt. Die Modellanalysen sind komparativ-statisch ausge- nach den verschiedenen Merkmalen spielen die Kostenge- staltet mit den Zieljahren 2005 und 2010. sichtspunkte eine bedeutende Rolle. Nach dem derzeitigen In der Weltmarktanalyse geht es um die Beziehungen zwi- Diskussionsstand lassen sich die Selektionskosten durch schen Bevölkerungsentwicklung, Wirtschaftswachstum, geeignete Zugriffsprogramme beträchtlich senken. Daher Strukturwandel und Reformen der Politik, auch unter sollen die Prognosemodelle in der ersten Stufe mit halbjähr- Berücksichtigung der Veränderungen durch die WTO-Ver- licher, geschlechtsspezifischer Altersstruktur der Rinder handlungen. Wie wirken sich die Veränderungen der allge- bestückt werden, wobei die Kuhbestände vermutlich in meinen Bedingungen auf Angebot, Nachfrage, internationa- einem zweiten Selektionsgang als weibliche Tiere mit min- len Handel, Preise und Faktoreinkommen in den Weltregio- destens einmaliger Abkalbung bestimmt werden. Die Diffe- nen bzw. in den in die Analyse einbezogenen Ländern aus? renzierung der weiblichen Tiere nach Nutzungsrichtungen Im GTAP-Modell wird die Datenbasis (Version 5.0, 1997) für erübrigt sich, ebenso die Selektion nach Betriebsnummern. 13 Regionen und 15 Sektoren, davon 12 Agrarsektoren, Dadurch ergeben sich im bisher verwendeten Modell gradu- aggregiert. Bis 2005 werden die Beschlüsse der Uruguay- ell andere Schätzparameter, wenn die (neuen) Bestands- Runde einschließlich des „Agreement on Textiles and Clo- gruppen mit der jeweiligen amtlich festgestellten BEE korre- thing“ umgesetzt und die entsprechenden Bedingungen des liert werden. chinesischen Beitritts zur WTO erfüllt. Außerdem werden die In der zweiten Stufe, wenn alle Einträge in die Rinderdaten- Entscheidungen der EU zugunsten der am wenigsten ent- bank zeitnah laufen und stabil sind, ist die Verwendung wickelten Länder (LDCs), die „everything but arms (EBA)“ halbjährlicher Viehbilanzen vorgesehen. Diese basieren Regelung und der „African Growth and Opportunity Act dann auf allen Zugängen und Abgängen, wobei wiederum (AGOA)“ der USA in die Analysen einbezogen. neue Schätzparameter zu den einzelnen Ausgangstierbe- Erste Ergebnisse für das Zieljahr 2005 liegen vor. Sie weisen ständen ermittelt werden müssen. Damit lassen sich die darauf hin, dass Chinas Selbstversorgungsgrad an verschie- Vorgaben der Richtlinie 93/24/EWG hinsichtlich der von den denen Agrarmärkten durch den Beitritt zur WTO, aber vor Mitgliedstaaten selbst vorzunehmenden Schätzungen erfül- allem wegen der steigenden Nachfrage infolge des kräftigen len. Dazu wäre allerdings der Verzicht auf die Differenzie- Wirtschaftswachstums bei großer Knappheit landwirtschaft- rung zumindest der Nutzungsrichtungen bei Färsen erfor- licher Flächen, im allgemeinen leicht abnimmt, bei Weizen derlich. Diese Frage wird derzeit von der EU-Kommission aber stärker sinken könnte, falls dem die vereinbarte Ein- geprüft. fuhrquote nicht entgegen stünde. Den größeren Importbe- In der theoretisch denkbaren dritten Stufe könnten monat- darf wird, so das Modellergebnis, Nordamerika decken. Sub- liche Viehbilanzen konzipiert werden, und zwar unter Ver- Sahara Afrika, im Modell zugleich Repräsentant der am zicht auf die monatlichen Aufzeichnungen der geschlechts- wenigsten entwickelten Länder, profitiert von den ihm in spezifischen Schlachtungen und des Außenhandels heutiger Nordamerika und vor allem in der EU eingeräumten zusätz- Regelung. Solche Bilanzen könnten dann zu Halbjahreser- lichen Präferenzen, die es durch höhere Ausfuhren nutzt und gebnissen nach Vorgaben der Richtlinien zusammengefasst in höhere Einfuhren und bessere Faktoreinkommen umsetzt, werden. was dann zu mehr Wachstum führen kann. Für China konzentrieren sich die Überlegungen auf die wich- 4 Weltagrarwirtschaft und internationaler Handel – tigen Agrarmärkte (Abb. 8), wobei wegen der Größe des World Agricultural Production and Trade Landes das Modell regionalisiert ist. Zur Zeit ist China in 4.1 Chinas Beitritt zur WTO: Wirkungen auf die Welt- sechs Regionen unterteilt. Die verwendeten Modelle können regionen und auf den chinesischen Agrarmarkt - verknüpft werden, indem die Preisergebnisse des GTAP- China’s Accession to the WTO: Implications for World Regi- Modells in das GORLS-Modell (GORLS = grains, oilcrops, ons and the Chinese Agricultural Markets roots and tubers, livestock products and sugar) eingehen. Lutz Kersten Das GORLS-Modell wird aber auch eigenständig verwendet, entweder unter Vorgabe der Weltmarktpreisentwicklung Im Rahmen der deutsch-chinesischen Agrarforschungsko- oder unter Vorgabe bestimmter Nebenbedingungen wie z.B. operation werden die Auswirkungen einer weiteren Integra- einer bestimmten Selbstversorgung des Landes. Es enthält tion Chinas in die Weltagrarmärkte untersucht. Dazu werden etwa 20 Agrarprodukte, die z.T. durch Verarbeitung aufge- zunächst in einer Bestandsaufnahme die längerfristigen Ent- fächert sind, wie z.B. die Produktion von Rohmilch für die wicklungen der Weltlandwirtschaft und -ernährung sowie die Nachfrage nach Milchprodukten. Für die GORLS-Analyse Reformen der chinesischen Agrarmarktpolitik dargestellt. muss die Datenbasis noch gründlich überarbeitet werden.

156 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Abb. 8: Chinas Außenhandel mit Agrarprodukten, 1968- Abb. 9: Auswirkungen des Handelsabkommens EU - Merco- 2000 sur auf die Handelsbilanzen (Mill. ’97 US$)

4.2 Der Rindfleischhandel vor dem Hintergrund der Welt recht unterschiedlich ausfallen. In geringem Umfang Agenda 2000 und einem EU-MERCOSUR Handelsab- wird der Handel der MERCOSUR-Länder mit Rindfleisch kommen - The Beef Trade Case – the Agenda 2000 and the allerdings wachsen. MERCOSUR-EU Trade Agreement Die Resultate hinsichtlich einer Handelsliberalisierung zwi- Petra Salamon, Oliver von Ledebur, Marianne Kurzweil schen EU und MERCOSUR verdeutlichen eine stärkere Sen- sibilität des Handels mit Agrarprodukten (Abb. 9), wobei Der Rindersektor stellt mit einem Anteil von 10% am land- auch hier Rindfleisch mit die stärksten Effekte aufweist. Da wirtschaftlichen Produktionswert den zweitgrößten Sektor in Brasilien das MERCOSUR Mitglied mit der komplexesten der europäischen Landwirtschaft dar. Obwohl sich die Refor- Wirtschaft ist, führen Anpassungen nach einem Protektions- men im Zuge der Agenda 2000 vorrangig auf Binnen- abbau zu sehr günstigen Allokationseffekten in den Simula- marktregelungen konzentrierten, können sie sich auch auf tionen. Innerhalb des Agrarsektors zeigen der Fleischsektor, die Handelspartner der EU auswirken. Dies gilt auch für die insbesondere der Rindfleischsektor, die deutlichsten, positi- Außenhandelsbeziehungen mit den vier südamerikanischen ven Auswirkungen des Handelsabkommens zwischen EU Staaten (Argentinien, Brasilien, Paraguay, Uruguay) des und MERCOSUR. Zusätzlich werden aber auch der Milch- Mercado Comun del Sur (MERCOSUR). Kurz nach den und Zuckersektor positiv beeinflusst. Beschlüssen der Agenda 2000 eröffneten die EU und der MERCOSUR die 5. Verhandlungsrunde über ihr geplantes 5 Ökonomie der Fischwirtschaft – Fisheries Economy Freihandelsabkommen. Der stetig gestiegene Handel zwi- Datensammlung zur Beurteilung der wirtschaftlichen schen beiden Ländergruppen ist allerdings sehr unausgegli- Lage im Fischereisektor nach VO (EG) Nr. 1543/2000 chen. Während der MERCOSUR bezüglich des Handels mit im Rahmen der Gemeinsamen Fischereipolitik – allen Gütern und Dienstleistungen ein Defizit mit der EU Collection and Management of Fisheries Data to Conduct the ausweist, liegt ein Defizit auf Seiten der EU bei landwirt- Common Fisheries Policy schaftlichen Produkten vor. Rainer Klepper Um die Auswirkungen der Agenda 2000 und der fortschrei- tenden Liberalisierung zwischen der EU und den MERCOSUR Entsprechend der geltenden gemeinschaftlichen Rechtsvor- Ländern abzuschätzen, wurde eine quantitative Analyse schrift (VO (EWG) Nr. 3760/92) wurde die Gemeinsame durchgeführt. Die Analyse basierte auf einem komparativ- Fischereipolitik (GFP) im Jahre 2001 überprüft. Diese in statischen Ansatz mit dem globalen Allgemeinen Gleichge- Form eines Grünbuches vorgelegte Analyse legt Schwach- wichtsmodell GTAP (Global Trade Analysis Project). GTAP bil- stellen offen und formuliert klar die Herausforderungen, mit det einerseits die Interaktionen zwischen Landwirtschaft, denen die GFP konfrontiert ist. Verschiedene bisherige Rege- Ernährungsindustrie und gewerblicher Wirtschaft mit lungen werden kritisch hinterfragt und Möglichkeiten einer Schwerpunkt auf dem Agrarsektor ab sowie andererseits die Reform vorgestellt. Einbindung in den globalen Handel. Um die Gemeinsame Das Ziel eines stabilen Gleichgewichtes zwischen den Fisch- Agrarpolitik (GAP) der EU besser darstellen zu können, beständen und der Größe der Flotte konnte nicht erreicht wurde dieses Standardmodell um mehrere Funktionen wie werden. Zahlreiche Bestände sind existentiell gefährdet. Die Quotenregelungen, Flächenstilllegung und EU-Haushalt Bestandsgrößen und Anlandemengen sind in den letzten erweitert. Jahren dramatisch zurückgegangen. Die Anzahl ge- Bei den Analysen liegt der Fokus auf Rindfleisch, da dieses schlechtsreifer Tiere, die Basis für eine erfolgreiche Repro- landwirtschaftliche Erzeugnis die deutlichsten Effekte auf- duktion, hat sich binnen 25 Jahre halbiert. Die vorhandenen weist. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Agenda Fangkapazitäten der EU übersteigen bei weitem das Maß, 2000 hauptsächlich zu Anpassungsreaktionen innerhalb der das für eine nachhaltige Fischerei erforderlich wäre. Bei EU selbst führt, während die Auswirkungen auf den Rest der schrumpfenden Meeresressourcen und Überkapazitäten im

157 Bericht des Instituts für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik

Flottenbereich sieht sich die Fischwirtschaft mit einer insta- Größenklasse der Einzelschiffe. Die erhobenen Daten sollen bilen wirtschaftlichen Lage bei niedriger Rentabilität und eine Beurteilung der derzeitigen wirtschaftlichen Situation einem Beschäftigungsrückgang von 25% im Flottenbereich der Fischereibetriebe und Auswirkungen möglicher Poli- innerhalb von zehn Jahren konfrontiert. Auch der Verarbei- tikmaßnahmen gewährleisten. Im einzelnen werden tungssektor blieb hiervon nicht unberührt. Uneinheitliche Umsatz, Produktionskosten, Mengen und Preise im Zeit- Überwachungs- und Kontrolldichten schaffen ungleiche Aus- ablauf neben Daten zur Beschäftigungssituation und dem gangsbedingungen für die Fischer der Mitgliedstaaten und physischen Fischereiaufwand für die oben genannten stellen die Glaubwürdigkeit der GFP in Frage. Die Kommuni- Schichtungsebenen erhoben. kation und die gemeinsame Erarbeitung von Maßnahmen Einem für Deutschland aus beschäftigungs- und regionalpo- zur Bestandserhaltung und –schonung mit den betroffenen litischer Sicht wichtigen Bereich, der fischverarbeitenden Akteuren ist verbesserungsfähig und wird als eine der Ursa- Industrie, wird ein eigenes Kapitel gewidmet. Dieser in den chen für die mangelnde Akzeptanz der politischen Entschei- bisherigen Programmen und Statistiken nur unzureichend dungen angesehen. Auch im internationalen Kontext wird es erfasste Wirtschaftszweig soll im Rahmen dieser Untersu- zunehmend schwieriger auf außerhalb der EU liegende chungen besser berücksichtigt werden. Bei einem niedrigen Fischbestände als Basis für die wachsende Nachfrage inner- Selbstversorgungsgrad von ca. 20 % und entsprechend halb der EU zurückzugreifen, da weltweit ein Rückgang der hohem Importbedarf wird die Abhängigkeit der Fischindus- Bestände zu verzeichnen ist. trie von Entscheidungen auf EU-Ebene besonders deutlich. Die Debatte um die Reform der GFP hat deutlich gezeigt, So spielt der Rohwarenbezug nach Herkunft und Fischarten dass die künftige Politik nur dann Erfolg haben kann, wenn neben der Einnahmen- und Kostenseite wie auch die Kapa- ökologische, ökonomische und soziale Nachhaltigkeit vor- zitätsauslastung zur Beurteilung der Rentabilität des Verar- rangige Ziele sind. Transparenz, Partizipation und Evaluati- beitungssektors einen Schwerpunkt bei der Datenerhebung. on müssen die Grundlage für eine künftige, gute politische Mindestgenauigkeiten für die Festlegung der Stichproben- Führung sein. größe sind für alle Bereiche vorgeschrieben. Ebenso ist eine Auf wissenschaftlicher Ebene werden die Entscheidungsträ- Analyse des Verhältnisses von Kosten und Wirksamkeit die- ger der Politik von verschiedenen Gremien bei Ihrer Ent- ser Probeerhebung in der Erprobungsphase bis 2004 vorge- scheidungsfindung unterstützt. Nicht zuletzt die Nichteinhal- sehen. Die Programmlaufzeit erstreckt sich zunächst von tung der Empfehlung für die Festlegung der Höchstfang- 2002 bis 2006 einschließlich. Erste Ergebnisse aus diesem mengen in Form der Quoten (TAC = Total Allowable Catch) Programm sind für Ende 2003 zu erwarten. hat zu der Verschlechterung der Bestände geführt. Die Beur- teilung der wirtschaftlichen Folgen für die einzelnen Flotten- segmente und die nachgelagerten (Fischindustrie) und assoziierten Bereiche (regionale, sozioökonomische Aspek- te) war bisher mangels verfügbarer Daten nur punktuell und wenig repräsentativ möglich. Die VO (EG) Nr. 1543/2000 führt einen Gemeinschaftsrah- men für die Erhebung und Verwaltung der Daten ein, der für eine Beurteilung der Lage der Fischereiressourcen und des Fischereisektors unabdingbar ist und bildet damit ein wichtiges Hilfsmittel zur Durchführung der GFP. Die biologische Seite mit kontinuierlichen Erhebungen zur besseren Beurteilung der Situation der Fischbestände (Fangmengen, Fangzusammensetzung einschließlich der Größenklassenverteilung bzw. Altersstruktur, Discards der Ziel- und Nichtzielfischarten) erfolgt durch die Bundesfor- schungsanstalt für Fischerei. Insbesondere die mangelhafte Erfassung der Beifänge und Discards von Nichtzielarten führte zu Unsicherheiten in der zu erwartenden Bestands- entwicklung der Folgejahre. Auch den bisherigen Unsicher- heiten bei der Beurteilung der Interdependenzen zwischen Fischarten in einem sog. Multispeziesansatz soll durch diese erweiterte und kontinuierlichere Datenerhebung Rechnung getragen werden. In enger Verzahnung mit diesen Erhebungen werden die ökonomischen Aspekte der Fischwirtschaft vom Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik im Rahmen eines zunächst bis zum Jahr 2006 ausgelegten Drittmittelprojek- tes bearbeitet. Breiten Raum nimmt die Erhebung von Wirt- schaftsdaten zu den verschiedenen Flottensegmenten ein. Die Schichtung orientiert sich an der Fangtechnik und

158 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

Institut für ökologischen Landbau Leiter: Gerold Rahmann

Im Jahr 2002 wurde die Aufbauarbeit des Instituts gemäß „Lübecker Bucht“ beteiligt. Der Wettbewerbsbeitrag wurde Plan fortgesetzt. Obwohl nicht in allen Bereichen die vom BMVEL als einer von 18 förderungswürdigen Beiträgen gewünschte Geschwindigkeit in der Umsetzung erreicht wer- ausgewählt. Dies hat hohe Bedeutung für die Akzeptanz und den konnte, ist 2002 viel erreicht worden. Wichtige Schritte Integration des Instituts in der Region gehabt. waren die Verabschiedung des Institutskonzepts, die Abstimmung des Maschinenkonzepts und die Einigung über 1 Arbeitsgebiet Ökologische Milchviehhaltung - Wor- den Flächenzuschnitt des Versuchsbetriebs. Mit der Herbst- king area: organic dairy farming bestellung wurde die zweijährige Umstellung des Versuchs- betriebs abgeschlossen und der Status als zertifizierter öko- Auf vielen ökologisch wirtschaftenden Betrieben ist die logisch wirtschaftender Betrieb gemäß EU 2092/91 erreicht. Milchproduktion (Kuh, Schaf, Ziege) wichtiger Betriebszweig Der Innenausbau des Herrenhauses als zukünftiges Kom- und trägt maßgeblich zum landwirtschaftlichen Einkommen munikationszentrum wurde begonnen und die Planungen für bei. Problembereiche in der ökologischen Milchviehhaltung das Wissenschaftsgebäude, die Stallungen und die Maschi- sind unangepasste Nährstoffversorgung (z. B. mangelnde nenhalle fortgesetzt. In Eigenleistung wurde ein ehemaliger Energiedichte im Grundfutter für höherleistende Tiere, Boxenlaufstall als Schafstall umgebaut. Die provisorischen ungenügende Weidequalität), Faktorenkrankheiten (z. B. Bedingungen und die Aufbauarbeit haben von allen Mitar- Mastitis, Klauenerkrankungen, Fruchtbarkeitsstörungen) beiterinnen und Mitarbeitern ein hohes Maß an Engagement und daraus resultierende hohe Remontierungsraten sowie und Flexibilität erfordert. Dieses wurde in vorbildlicher ethologisch bedenkliche Verfahrensgestaltungen (z. B. mut- Weise erbracht und in allen Bereichen eine hohe Qualität in terlose Aufzucht). Forschungsschwerpunkte am Institut für der Arbeit geleistet. ökologischen Landbaus sind deswegen Verbesserungen in Insgesamt konnten 14 neue Mitarbeiterinnen und Mitarbei- der Grundfutterqualität, im präventiven Gesundheitsmana- ter eingestellt werden, zwei sind aus Altersgründen ausge- gement und in der tiergerechten Haltung, ohne dabei Anfor- schieden. Besonders herauszuheben sind fünf neue Lehrlin- derungen des Natur- und Umweltschutzes, der Arbeitsqua- ge und fünf wissenschaftliche Bedienstete. Dieses hat den lität und der Wirtschaftlichkeit zu vergessen. Altersdurchschnitt und den männlichen Mitarbeiteranteil Ziel der Forschung in diesem Arbeitsgebiet ist die Optimie- gesenkt. rung der Haltung und Fütterung von Milchtieren (Kuh, Schaf, Im Jahr 2002 wurden Drittmittel in Höhe von rund 500.000 Ziege) als Schlüsselfaktoren für Tiergesundheit und hohe € eingeworben, Netzwerke vertieft bzw. weiter aufgebaut, Milchleistung und -qualität. 33 Publikationen (davon 27 als Erstautoren) verfasst, 59 Vorträge (davon acht im Ausland) gehalten sowie 52 1.1 Eutergesundheitsmanagement bei kleinen Wie- Stellungnahmen bzw. Gutachten abgegeben. Das Institut derkäuern zur Sicherung einer hohen Rohmilchqua- hat einen großen Anteil an der Sonderschau „Ökologischer lität - Udder health management for a high quality of raw Landbau“ des BMVEL anlässlich der Grünen Woche in Berlin milk gained from small ruminants geleistet, sich an den DLG-Feldtagen und einer Fachmesse Kerstin Barth für alternative Energien in Husum beteiligt. Mitarbeiter haben an zwei Senatsarbeitsgruppe teilgenommen. Allen Während im Bereich der Milchkuhhaltung die Einführung Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts, dem örtli- automatischer Melkverfahren die Anwendung sensorge- chen Vertreter der Zentralverwaltung und sonstigen Unter- stützter Tierüberwachungssysteme zwingend erforderlich stützerinnen und Unterstützern des Instituts sei für ihre her- macht und damit auch die Forschung in diesem Bereich ver- vorragenden Leistungen aber auch für die gute Arbeitsat- stärkte, liegen für Milchschafe und -ziegen nur begrenzte mosphäre gedankt. Untersuchungen vor. Das Projekt soll helfen, diese Lücke zu Auch 2002 wurde intensiv Öffentlichkeitsarbeit betrieben. schließen. Ziel ist die Entwicklung eines praktikablen Moni- Trotz der hohen Belastung wurden viele Gäste in Trenthorst toringsystems zur Sicherung der Milchqualität in der ökolo- begrüßt. Herausragende Ereignisse waren der Besuch von gischen Milchschaf- bzw. Milchziegenhaltung. Zusätzlich Prinz Charles am 11. Juni, zusammen mit der BMVEL-Minis- zum anwendungsorientierten Schwerpunkt beinhaltet das terin Künast und dem Bundesumweltminister Trittin sowie Thema auch grundlegende Untersuchungen im Bereich der anderen hochrangigen Gästen, sowie das zusammen mit Physiologie der Milchdrüse bei kleinen Wiederkäuern. Die dem Förderverein des Instituts am Himmelfahrtstag durch- dazu notwendige Datengrundlage ist zum einen kontinuier- geführte zweite Hoffest mit rund 5.000 Gästen. Dieses lich in der institutseigenen Versuchsherde (40 Milchschafe wurde durch mehr als 43 Presseartikel, Rundfunk-Intervie- und 40 Milchziegen) und zum anderen aus Praxiserhebun- ws und Fernsehbeiträge ergänzt. Damit hat das Institut und gen zu schaffen. der Standort - über die Ressortforschung und den Interes- Für den Einstieg in die genannte Problematik bietet sich sierten des Ökologischen Landbaus hinaus - Aufmerksam- neben der indirekten Zellzahlbestimmung mittels Schalm- keit und Bekanntheit erlangt. Der Förderverein hat sich Mastitis-Test (SMT) auch die Messung der elektrischen Leit- zusammen mit anderen Akteuren aus der Region am Wett- fähigkeit (LF) als Überwachungs-Parameter an. Umfangrei- bewerb „Modellregionen aktiv“ des BMVEL für das Projekt che Untersuchungen zur LF-Messung liegen jedoch bisher

159 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

nur aus der Eutergesundheitskontrolle bei Milchkühen vor. Da die Trenthorster Versuchsherde erst im kommenden Jahr erstmalig ablammen und dann auch gemolken wird, wurden bisher Voruntersuchungen in Praxisbetrieben durchgeführt. In Zusammenarbeit mit dem Thüringischen Verband für Lei- stungsprüfung (TVL) erfolgte die Datenerhebung bisher in zwei Ziegenmelkbetrieben an den Euterhälften von je 100 Tieren. Um die bekannten Auswirkungen der Alveolarmilch- ejektion auf die LF-Werte weitestgehend zu vermeiden, erfolgte die LF-Messung als erste Euterberührung mit Hilfe eines Handmessgerätes. Das Messgerät ist für den Einsatz zur Eutergesundheitskontrolle bei Milchkühen konzipiert, d. h. neben dem geringen notwendigen Probenvolumen von ca. 6 ml verfügt es über eine automatische Temperaturkom- pensation, die den LF-Wert auf eine Referenztemperatur von 25 °C korrigiert und dafür einen kuhmilchspezifischen Koef- fizienten nutzt. Im Anschluss an die LF-Messung wurde eine Abb. 2: Fibropapillome im Kopf-Halsbereich eines Jungrin- Milchprobe für die Analyse auf den Gehalt an somatischen des Zellen (ZZ) ermolken. Im Labor des TVL wurden die Zellge- Die Erfolgsaussichten bei der Behandlung mit chemischen halte der Proben am gleichen Tag im Standardverfahren Mitteln oder Arzneien sind gering - einzig der Impfung mit (Fossomatic®) fluoreszenzoptisch bestimmt. Die statisti- herdenspezifischen Vaccinen wird eine gewisse Wirksamkeit schen Analysen zeigten einen im Vergleich zur Kuhmilch zugesprochen. Dem Einsatz chemisch-allopathischer Heil- deutlich geringeren, wenn auch signifikanten, Zusammen- mittel ist im ökologischen Landbau die Anwendung alterna- hang zwischen ZZ und LF. Ob die beobachteten Unterschie- tiver Heilverfahren grundsätzlich vorzuziehen, solange de bei der LF-Messung von Kuh- und Ziegenmilch physiolo- deren Wirksamkeit tatsächlich nachgewiesen wurde. Als ein gischen Ursprungs oder dem Messverfahren anzulasten alternatives Verfahren wurde deshalb die erste Stufe der sind, soll in weiteren Analysen abgeklärt werden (Abb. 1). sogenannten Eigenbluttherapie getestet. Hierfür wurden 5 ml Blut aus der Halsvene des zu therapierenden Tieres entnommen und unmittelbar im Anschluss wieder intramus- kulär appliziert. Die Behandlung wurde im Abstand von 14 Tagen wiederholt. Die Ausprägung der Papillome wurde vor der Behandlung und dann im vierwöchigen Abstand beschreibend erfasst und klassiert (0 = kein, 1 = minimaler, 2 = massiver Besatz). Die Jungrinder unter dem 9. Lebensmonat (n = 12) wurden entsprechend der Rasse, der Lebendmasse und dem Papillom-Besatz gepaart und zufällig auf die Versuchs- (Behandlung) und Kontrollgruppe (ohne Behandlung) verteilt. Alle älteren Jungrinder wurden grundsätzlich behandelt (n = 56). Die bisherigen Auswertungen zeigten keinen gesi- cherten Effekt der Therapie. Die beobachteten Verbesserun- Abb. 1: Leitfähigkeitsmessung bei einer Ziege gen sowohl bei der Versuchs- als auch der Kontrollgruppe sind daher eher auf die Wirkung der Weidehaltung, den 1.2 Erprobung eines alternativen Verfahrens zur The- reduzierten Anpassungsstress und die gewöhnlich zu beob- rapie der Papillomatose von Rindern - Papillomatosis of achtende Selbstheilung zurückzuführen. cattle - test of an alternative treatment method Kerstin Barth, Regine Koopmann 1.3 Wesentliche arttypische Eigenschaften und Masti- tisdisposition beim Rind - Significant species-typical cha- Seit dem Jahr 2001 wird am Institut eine nach Prinzipien des racteristics and disposition to mastitis in cattle ökologischen Landbaus geführte Milchviehherde mit drei Anet Spengler-Neff und Jörg Spranger (FibL, Schweiz), verschiedenen Rassen (Holstein-Friesian, Rotbunte im Dop- Gerold Rahmann pelnutzungstyp, Angler Rinder alter Zuchtrichtung) etabliert. Für die Aufstallung der Jungrinder im Winterhalbjahr Die jahrzehntelange fast ausschliesslich leistungsorientierte 2001/2002 wurden dazu die vorhandenen, aber nicht re- Züchtung der Milchrinderrassen hat weltweit zu immer kür- konstruierten Altgebäude genutzt. Dabei infizierten sich die zeren Lebenszeiten und immer höheren Krankheitsanfällig- Tiere mit dem bovinen Papillomvirus (BPV) und zeigten beim keiten der Tiere geführt, denn Gesundheitsmerkmale sind Weideaustrieb im Frühjahr 2002 zum Teil zahlreiche Fibro- mit Produktionsmerkmalen negativ korreliert (Pryce et al., papillome im Kopf- und Halsbereich und an den Zitzen des 1999). Speziell für die biologische Landwirtschaft ist es Euters (Abb. 2). wichtig, mit konstitutionell starken, gesunden Tieren arbei-

160 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

ten zu können, da der Einsatz von Medikamenten und eine Von den Tieren wurden alle 14 Tage, neben dem Körperge- kurze Lebensdauer der Tiere nicht mit den ethischen und wicht und der Färbung der Lidbindehäute, Kotproben auf die ökologischen Ansprüchen des Biolandbaus zu vereinbaren Art und Anzahl der ausgeschiedenen Parasiteneier unter- sind. Mit dem vorliegenden Projekt soll ein Beitrag zu einer sucht. Gleichzeitig wurde die Verschmutzung der Weide mit am Tierwesen orientierten, die Gesamtkonstitution der infektiösen Parasitenstadien quantitativ und qualitativ Milchkühe fördernden und daher auch wirtschaftlichen bestimmt. Zur Gesundheitskontrolle wurden alle acht Milchrinderzucht, die nicht einzig auf Leistung ausgerichtet Wochen Serum-Pepsinogen und Hämatokrit bestimmt. Wei- ist, geleistet werden. terhin liefen zeitweise wurmfreie Tracerlämmer und -kitze Es wird davon ausgegangen, dass die vererbbare Konstituti- kurzfristig mit auf den Weiden. Nach dem Schlachten wurde on der Tiere mit der Intensität der Ausprägung ihrer wesent- der Magen-Darm-Trakt dieser Tiere auf Parasiten unter- lichen arttypischen Eigenschaften zusammenhängt. In dem sucht. seit 2001 laufenden Forschungsprojekt werden Milchkühe in Der Versuch soll zeigen, dass durch die Zufütterung von ihren Verdauungs- und Stoffwechseleigenschaften und in Sporen des Mikropilzes Duddingtonia flagrans während der ihrem Temperament beobachtet. Diese Beobachtungen wer- ersten Wochen nach Weideaustrieb, die Belastung der Weide den in Beziehung gesetzt zur Krankheitsanfälligkeit der mit infektiösen Parasitenlarven auf einem gesundheitsun- jeweiligen Tiere. So soll ermittelt werden, ob und wie die schädlichen Niveau gehalten werden kann. Da die Pathoge- Ausprägung der für das Tier wesentlichen arttypischen nität und der Lebenszyklus der einzelnen Parasitenarten Eigenschaften in Zusammenhang steht mit seiner Gesamt- sehr unterschiedlich ist, soll auch per quantitativer Real- konstitution. time PCR die exakte Differenzierung erfolgen. Seit 2001 werden die 60 Milchkühe einer Herde unter für alle Kühe möglichst gleichen und guten Praxisbedingungen 1.5 Saatzeiten und Sorten im ökologischen Silomais- auf einem biologisch-dynamischen Betrieb in der Nordost- anbau - Varieties and seeding times in organic maize pro- schweiz beobachtet (Ähnliche Untersuchungen wurden im duction Rahmen einer Diplomarbeit auf einem biologisch-dynamisch Hans Marten Paulsen, EdgarTechow (LK SH) geführten Betrieb in der Nähe von Trenthorst bei 35 Kühen durchgeführt). Im Projekt soll geklärt werden, ob unterschiedliche Saatter- Bei fast allen Parametern wurden hoch bis höchst signifi- mine bei verschiedenen Maissorten sich unter ökologischer kante Korrelationen zwischen den Wiederholungen gefun- Bewirtschaftung entscheidend auf die Verunkrautung und den. Mit der bis jetzt durchgeführten Arbeit kann gezeigt die Abreife der Bestände sowie auf die Silagequalitäten aus- werden, dass Kühe eine individuelle Ausprägung ihrer Wie- wirken. derkaueigenschaften, ihrer Koteigenschaften und ihres Tem- Dazu wurde in Zusammenarbeit mit der Landwirtschafts- peramentes zeigen. kammer Schleswig-Holstein ein Versuch mit drei Saattermi- nen und drei Sorten durchgeführt. 1.4 Biologische Kontrolle der Magen-Darm-Strongyli- den bei Milchschafen und Milchziegen auf der Weide 1.6 Strategien zur Regulierung von Wurzelunkräutern mittels Duddingtonia flagrans – Biological control of im ökologischen Landbau - Strategies to regulate peren- gastro-intestinal-nematodes in dairy goats and dairy sheep nial weeds in Organic Farming with Duddingtonia flagrans Herwart Böhm, Jana Finze, Peter Zwerger und Andreas Regine Koopmann, Kerstin Barth; Christine Holst, Christian Häusler (BBA-UF), Bernhard Pallut und Thomas Engelke Epe und Georg von Samson-Himmelstjerna (TiHo); Michel (BBA-IP) Larsen (KVL, Königliche Veterinär- und Landbauhochschule Kopenhagen) Im ökologischen Landbau stellen ausdauernde Unkrautar- ten, die sogenannten Wurzelunkräuter, ein besonderes Pro- Im Rahmen einer Dissertation nahmen unsere Ziegenherde blem dar. Eine Überprüfung bekannter Bekämpfungsem- und unsere Milchschafherde, bestehend aus insgesamt 80 pfehlungen wird vor dem Hintergrund ihrer Populationsbio- Tieren an einem Zufütterungsversuch mit Sporen des nema- logie vorgenommen, um daraus mögliche Bestimmungs- tophagen Mikropilzes Duddingtonia flagrans teil. Die Sporen gründe für die unterschiedliche Effektivität der Maßnahmen dieses Mikropilzes verlassen den Verdauungstrakt unverän- abzuleiten. Hierzu erfolgt zum einen eine umfassende Aus- dert und werden nicht resorbiert. Sie kommen in der Außen- wertung der Fachliteratur, zum anderen wird ein Experten- welt ubiquitär vor. Die tägliche Zufütterung von Duddingto- kolloquium durchgeführt. Eine deutschlandweite Befragung nia flagrans bewirkt die Reduktion der infektiösen Larven auf ökologisch wirtschaftenden Betrieben wird eine solide auf der Weide, weil die im abgesetzten Kot wachsenden Basis für die Bewertung der Verbreitung von Wurzelunkräu- Mikropilze die Larven der Parasiten einfangen und sich tern geben. Ergänzend werden Versuche zur Regulierung davon ernähren. Während die Versuchsgruppe in der Kraft- der beiden ausgewählten Wurzelunkräuter durchgeführt. Im futterration eine Zufütterung von Duddingtonia flagrans Bereich der Ampferregulierung stehen auf dem Versuchsbe- erhielt, bekam die Kontrollgruppe lediglich die Kraftfutterra- trieb Trenthorst zum einen Fragen des Weidemanagements tion. Jede Gruppe erhielt eine nach Körpergewicht abge- und der Beweidungssysteme und andererseits ein Vergleich stimmte Menge zugefüttert. Die Zufütterungsperiode dauer- direkter Maßnahmen zur Ampferbekämpfung im Vorder- te zwölf Wochen. grund. So wird u. a. ein Prototyp aus Österreich zum

161 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

Bestände zurück. Während sich der Erhaltungszustand der Vogelwelt in anderen Lebensräumen aufgrund erfolgreicher Naturschutzmaßnahmen zum Teil verbessert hat, werden die früher häufigeren Vögel der offenen Feldlandschaft immer seltener und finden sich zunehmend auf den Roten Listen der bedrohten Vogelarten. Der Ackerbau in der öko- logischen Milchwirtschaft umfasst Kleegras, Hackfrüchte, Mais und Getreide. Hier finden Bodenbrüter Nistmöglichkei- ten. Eine Untersuchung auf den Flächen des Versuchsbe- triebs in Trenthorst im Jahr 2001 und 2002 zeigte schon ein Jahr nach der Umstellung von der konventionellen auf die ökologische Bewirtschaftung, dass sich die Zahl der brüten- den Feldlerchen gegenüber weiterhin konventionell bewirtschafteten Nachbarflächen verdoppelt hatte. Abb. 3: Maschinelles Ampferstechen in Trenthorst mittels Trotzdem sind Bodenbrüter im ökologischen Ackerbau des in Österreich entwickelten Prototyps „Wuzi“ gefährdet. Die Unkrautkontrolle im ökologischen Landbau erfolgt mittels Striegel. Diese können die Gelege zerstören. Mit Hilfe einer opto-sensorischen (Infrarot) Apparatur im Frontanbau am Schlepper sollen Gelege auf dem Acker erkannt werden und automatisch die entsprechenden Strie- gelzinken so ausgehoben werden, dass die Gelege nicht zer- stört werden. Diese Entwicklung erfolgt in enger Zusam- menarbeit mit dem Projekt „Wildrettung“ im Institut Betriebstechnik und Bauforschung (siehe den Jahresbericht FAL-BB).

1.8 P-Verfügbarkeit von Rohphosphat in Kombination mit elementarem Schwefel beim Einsatz als Unter- S. 20 fußdünger im Mais - P-availability of rock-phosphate in combination with elemental sulfur in subrow fertilization of maize Hans Marten Paulsen, Ewald Schnug (PB)

Abb. 4: Ampfer-Kartierung mittels DGPS vor und nach In einem Vorversuch wurde geprüft, ob durch die pH-Absen- dem Weideauftrieb im Jahr 2002 kung im Boden durch die Kombination von Rohphosphat mit feinkörnigem elementarem Schwefel die Pflanzenverfügbar- maschinellen Ampferstechen (Abb. 3) geprüft. Die keit des Phosphors unter Feldbedingungen erhöht werden großflächige Kartierung der Ampferausbreitung in den kann. Ziel der Untersuchungen ist eine Weiterentwicklung Beweidungsversuchen mit unterschiedlichen Tierarten (Rin- von Rohphosphatdüngern für den ökologischen Landbau. der, Schafe und Ziegen) erfolgt mittels DGPS (Abb. 4). Aus der Zusammenführung der Ergebnisse werden Empfeh- 2 Arbeitsgebiet Ökologische Schweinehaltung – Wor- lungen für die landwirtschaftliche Praxis hinsichtlich effekti- king area: organic pig keeping ver vorbeugender acker- und pflanzenbaulicher sowie direkter mechanischer oder thermischer Regulierungsmaßnah- Bislang gibt es kaum Erfahrungen mit der ökologischen men abgeleitet sowie der weitere Forschungsbedarf formu- Schweinehaltung aufgrund der Ansprüche an die Futtermit- liert. Ergebnisse und Handlungsempfehlungen werden den telzusammensetzung. Während z. B. Milchkühe, Schafe und Landwirten anhand von Merkblättern und Internet-Plattfor- Mastrinder vorwiegend Grünlandflächen in Anspruch nehmen zur Verfügung gestellt. men, konkurriert das Schwein direkt mit der Erzeugung pflanzlicher Lebensmittel für den Humanbereich. Die gestie- 1.7 Bodenbrüter auf ökologischen Ackerbauflächen gene und nicht gesättigte Nachfrage nach ökologisch produ- und ihr Schutz mittels Infrarot-Sensortechnik – ziertem Schweinefleisch hat ökologisch wirtschaftende S. 122 Ground-nesting birds on organic arable land with IR-sensor- Betriebe jedoch stärker motiviert, diesen Betriebszweig auf- technic zubauen bzw. auszuweiten. Dabei wurden Verfahren der Gerold Rahmann, Heiko Georg (BB), Tank (DLR), Nitsche konventionellen Schweinehaltung weitgehend übernommen, (ISA) und Hötker (NABU) da ökologische Verfahren bislang nicht definiert sind. Die gesamte Prozesskette der ökologischen Schweinehal- Feldlerchen, wie andere Bodenbrüter der offenen Land- tung ist deshalb innovativ zu konzipieren und in existieren- schaft, gehören zu den Verlierern der immer intensiver de Systeme des ökologischen Landbaus zu integrieren. Ziel betriebenen Landwirtschaft. In ganz Westeuropa gehen ihre der ökologischen Schweinehaltung ist die geschlossene Pro-

162 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

zesskette von der Ferkelerzeugung bis zum fertigen Mast- 2.2 Ertragsleistung und Qualität von Körnerlegumino- schwein. Ungelöste Fragen über geeignete Rassen bzw. sen - Yield and quality of grain legumes Zuchtverfahren, der angestrebten und erreichbaren Herwart Böhm, Andreas Bramm und Günter Pahlow (PG) Schlachtkörper- und Fleischqualität, der artgerechten Hal- tungstechnik, der Tiergesundheit, der Fütterung mit Körnerleguminosen wie Erbsen, Ackerbohnen und Lupinen betriebseigenem Futter und der dauerhaften Wirtschaftlich- sind aus pflanzenbaulicher Sicht wegen ihrer Fähigkeit zur keit erfordern eine grundsätzliche und zügige Bearbeitung. Luftstickstoff-Fixierung im ökologischen Landbau von Ziel der Forschung in diesem Arbeitsgebiet ist die Weiter- besonderer Bedeutung. Neben den Leguminosen des Acker- entwicklung der Prozesskette der tier- und umweltgerechten futterbaus sichern sie den N-Input in den Betriebskreislauf. ökologischen Schweinehaltung unter besonderer Berück- In der Tierfütterung werden Körnerleguminosen als sichtigung der Fleischqualität. Eiweißträger eingesetzt und sind somit eine wichtige Futter- komponente für eine leistungsgerechte Fütterung im ökolo- 2.1 Freilandmast von Schweinen unterschiedlicher gischen Landbau. Insbesondere in der Schweinefütterung ist Genotypen auf dem Fruchtfolgeglied Kleegras – Fat- die quantitative und qualitative ausgewogene Eiweißversor- tening of outdoor pigs of different genotypes on grass clover gung problematisch. in a crop rotation In Feldversuchen werden die heimischen Körnerlegumino- Friedrich Weißmann sen (Ackerbohne, Erbse, Weiße Lupine, Gelbe Lupine und Blaue Lupine) in Reinkultur und im Gemengeanbau mit Die ökologische Schweinehaltung ist zur Zeit nur wenig ent- anderen Partnern (Leguminosen und Nichtleguminosen) wickelt. Die Gründe liegen vor allem in Unwägbarkeiten der hinsichtlich der Ertragsleistung und der Futterqualität Erzeugung sowohl in der Sauenhaltung als auch in der einschließlich der Aminosäurenzusammensetzung bewertet. Schweinemast. Das ist insofern bedauerlich, als sich der Von besonderem Interesse ist hierbei für den ökologischen Markt für ökologisch erzeugtes Schweinefleisch durch Landbau, welche Potenziale im Gemengeanbau, vor allem erfolgverheißende Prognosen auszeichnet. hinsichtlich einer Erhöhung der Ertragssicherheit liegen. Es ist bisher nicht befriedigend gelungen, monogastrische Diese kann zum einen in einer verbesserten phytopathologi- Nutztiere in den Systemablauf bzw. die Fruchtfolge des Öko- schen Situation oder zum anderen aus pflanzenbaulicher betriebes zu integrieren. Gerade die Freilandhaltung bietet Sicht in einer effizienteren Nutzung der Standortressourcen aber eine tier- und umweltgerechte sowie ökonomisch inter- Wasser, Licht und Nährstoffe begründet sein. In den Versu- essante Möglichkeit. Es gilt daher zu prüfen, welche Mast- chen wird darüber hinaus die Nutzungsart variiert, in dem und Schlachtleistungen unterschiedliche Genotypen in der ein Teil der Gemenge als Ganzpflanzensilage geerntet wer- Freilandhaltung auf Klee-Gras mit rationierter Konzentratzu- den. Diese werden in Gefäßversuchen auf ihre Siliereignung fütterung erbringen. Dieser Frage wird mit folgenden Ver- und Silagequalität untersucht. suchsaufbau nachgegangen: Ab Juni 2002 wurden 6 ha des Fruchtfolgegliedes „zweites 2.3 Anbaueignung der Blauen Lupine im ökologischen Klee-Gras“ in einem Portionsweidesystem in der Vegetati- Landbau – Organic production of several species of Lupinus onsperiode von 70 Mastschweinen ökokonform beweidet. Es angustifolius L. kamen Gruppen zu jeweils 20 Tieren der Genotypen Pi x (DE Herwart Böhm x DL), Pi x (Du x DL), Pi x Angler-Sattelschwein und zehn Tieren des Genotyps Pi x Bentheimer zum Auftrieb, die sich Der Lupinenanbau hat in Deutschland bislang nur eine zu jeweils etwa gleichen Anteilen aus Börgen und Sauen geringe Bedeutung. Doch werden im ökologischen Landbau zusammensetzten. Das Fütterungsregime sah eine Minimie- hochwertige Eiweißträger für die Tierfütterung benötigt. rung der Konzentratfuttergabe vor, da erwartet wurde, dass Hierdurch könnte der Lupinenanbau an Bedeutung gewin- nicht unerhebliche Mengen an Kleegras aufgenommen wer- nen. Problematisch ist insbesondere die samenbürtige den. Das Konzentratfutter bestand aus reinem Getreide- Anthraknose (Colletotrichum gloeosporioides), wobei die schrot ohne Proteinergänzung. Letztere erfolgte ausschließ- Blaue Süßlupine (Lupinus angustifolius L.) derzeit eine Tole- lich durch das nicht limitierte Kleegrasangebot. ranz aufweist. Bislang liegen jedoch nur wenige Versuchser- Die Untersuchungskriterien umfassen u. a.: Aufnahmemen- gebnisse zur Anbaueignung und Qualitätsbewertung der gen an verabreichten Konzentratfuttermitteln, Mastleistung Blauen Süßlupine vor. Daher wurden in einem im Frühjahr (tägl. Zunahme), Schlachtleistung (Aspekte der Schlacht- 2002 angelegten Feldversuch elf am Markt verfügbare Sor- körper- und Fleischqualität), Hygiene (z. B. Parasitenmana- ten auf ihre Ertragsleistung geprüft. Grundsätzlich stehen gement, Organ- bzw. Schlachtkörperbefunde) sowie Wirt- zwei Sortentypen, der Verzweigungstyp und der endständi- schaftlichkeit (Überschuss über die Ferkel- und Futterko- ge Sortentyp für den Anbau zur Verfügung. Im ersten sten). Zusätzlich werden in einem interdisziplinären Ansatz Anbaujahr wiesen die Sorten Boltensia, Bora und Arabella mit Hilfe einer benachbarten Kontrollparzelle von 6 ha aus (alle Verzweigungstyp) die höchsten Erträge auf. Die sich pflanzenbaulicher Sicht langfristig die Auswirkungen auf die anschließenden Qualitätsuntersuchungen sind noch nicht Folgekulturen abgeschätzt, z. B. Bodenbearbeitung, Be- abgeschlossen. Die Untersuchungen werden im nächsten stands- und Beikrautentwicklung sowie Ertragsbildung. Jahr fortgeführt.

163 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

3 Arbeitsgebiet Ökologische Fleischschaf- und Ertragsvariabilitäten zu erfassen und flächenhaft darzustel- Mastrinderhaltung – Working area: organic lamb and beef len. production In einer Feldstudie auf einem Schlag wurde die Ballenpo- sition von Silage- und Heuballen dazu genutzt, die Ertrags- Die Rind- und Lammfleischerzeugung ist betrieblicher Kern variabilität von ökologisch bewirtschafteten Grünlandflächen und wirtschaftliche Grundlage vieler ökologischer Betriebe. zu erfassen (Abb. 5). Verglichen wurden die so erstellten Die Mastrinderhaltung und insbesondere die Schafhaltung Karten mit einer Rasterkartierung per Hand vor der Ernte. sind in der Regel flächenintensiv und weidebetont. Häufig Die Untersuchung zeigt, dass Ertragskarten auf Grundlage sind Aspekte des Naturschutzes ein beabsichtigtes Koppel- von Ballenpositionen die realen Ertragsverhältnisse durch- produkt und durch Vertragsnaturschutz geregelt. Dieser aus abbilden können. Grenzen in der Genauigkeit werden schränkt die betrieblichen Möglichkeiten der Produktion über jedoch durch die Ballengröße, inhomogene Ballengewichte die Richtlinien des ökologischen Landbaus hinaus ein. Die und durch das Ernte- und Schwadverfahren gesetzt. quantitativen und qualitativen Produktionsleistungen dieser Tierhaltungssysteme sind eher gering, besonders wenn es 3.2 Moderhinke-Empfindlichkeit bei unterschiedlichen sich um spätreife Mastrinder bzw. Kreuzungen mit milchbe- Fleischschafrassen – contagious hoof rot of different tonten Rassen sowie um Landschafrassen handelt. sheep breeds Ziel der Forschung in diesem Arbeitsgebiet ist die Weiter- Gerold Rahmann, Kerstin Barth entwicklung der weidebetonten Schaf- und Mastrinderhal- tung im Hinblick auf ein Hygienemanagement, welches ins- Im ökologischen Landbau wird die Haltung von lokalen und besondere den Befall mit Endoparasiten kontrolliert und angepassten Rassen als wichtigste Strategie zur Erhaltung zugleich die Biodiversität erhält beziehungsweise fördert. der Gesundheit der Nutztiere angesehen. Durch den Aus- bruch der Moderhinke in einer vier Rassen umfassenden 3.1 Ertragsermittlung in Grünland durch Ballenposi- Fleischschafherde des Versuchsbetriebs konnte dieser

S. 20 tionen - Yield mapping in a meadow by bale positions Anspruch bestätigt werden. Trotz gleicher Haltungsumwelt Hans Marten Paulsen, Schnug Ewald (PB) (eine Herde gleichen Alters, die im Herbst 2001 frisch aufgebaut wurde) gab es sehr unterschiedliche Infektionen und Um Ansätze des Precision Farming auch beim Futterpflan- Therapiereaktionen zwischen den unterschiedlichen Rassen zenanbau und in Grünland umsetzen zu können, ist es not- als auch der Einzeltiere innerhalb einer Herde. wendig, auch hier Ertragskartierungen vorzunehmen. Darü- Die alten Rassen, aber auch die standorttypische Hochleis- ber hinaus sind für die Bewertung von ökologischen Effek- tungsrasse SKF ließen sich relativ gut therapieren, während ten und Nährstoffeffizienzen exakte Daten zur Ertragsvaria- die Merino-Landschafe problematisch waren (sich nur anti- bilität erforderlich. biotisch kurieren ließen) und deswegen letztendlich abge- Möglichkeiten zur kontinuierlichen Ertragserfassung in schafft wurden. Am wenigsten Probleme hatten Schafe der Grünland wären die Messung des Massenflusses bei der Rasse Coburger Füchse mit Moderhinke (praktisch keine Ernte und Sensoren zur Detektion des Biomasseaufwuchses Infektion). Die Rhönschafe, Bentheimer und SKF unter- vor der Ernte. Diese Techniken sind bisher noch nicht aus- schieden sich nicht gravierend voneinander in der Infekti- gereift. In Grünland ist heute jedoch das Pressen von Groß- onshäufigkeit und –schwere. ballen ein gängiges Verfahren zur Futterbergung. Diese Technik bietet die Möglichkeit, das Ballengewicht und 3.3 Anthelminitka-Resistenz in der ökologischen die Ballenposition zur flächenhaften Ertragsermittlung zu Schafhaltung - Anthelmintic resistance in organic sheep nutzen. Eine Geocodierung der Ballenposition und Kombina- husbandry tion mit der Fahrstrecke wären eine billige Möglichkeit, Regine Koopmann, Christian Epe (TiHo)

Die auftretenden Verluste durch Leistungsdepression und verminderte Abwehrbereitschaft gegen Krankheiten als Folge von Magen-Darmstrongyliden (MDS) sind unbestrit- ten. Trotz richtiger Anwendung ist der Effekt einer Wurmkur häufig nicht zufriedenstellend. Nach Stoffwechselstörungen und bakteriellen Infektionskrankheiten ist die Endoparasito- se häufigste Todesursache. Die zunehmend eingeschränkte Wirkung der gängigen Ent- wurmungsmittel wird von der Wissenschaft bestätigt. Ursa- che ist die Entstehung und mittlerweile weltweite Verbrei- tung sogenannter „Benzimidazol/Levamisol-resistenter Stämme“ von MDS. In Deutschland seit 1987 nachgewiesen, hatten im südlichen England 1990 schon ca. die Hälfte der Abb. 5: Großballen: Lage nach der Ernte und Ertragskarte Bestände Resistenzprobleme; heute nimmt man 80 % an. In (kg*m-1) aus Großballenlage, Ballengewicht und Fahr- den intensiven Schafhaltungen von Australien u. a. sind fast strecke (Trenthorst 2002) auf allen Betrieben alle MDS vollständig gegen Benzimida-

164 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

zole resistent, und neuerdings sogar gegen Makrocyklische 3.5 Futterqualität verschiedener Gehölzarten der Laktone (z. B. Ivermectin). Diese Mehrfachresistenzen sind Knicks in Schleswig-Holstein – fodder qualtity of diffe- existenzbedrohend. Für die Rinder wird in den nächsten rent shrub species in traditional hedges in Northern Ger- zehn Jahren eine analoge Entwicklung erwartet. many Dass auch Bio-Betriebe betroffen sind, zeigt unsere Unter- Gerold Rahmann, Karen Aulrich suchung. Im Spätsommer 2001 hat das Institut eine Herde mit sechs unterschiedlichen Schafrassen und Milchziegen Die Bedeutung des Äsens von Gehölzen ist in den Agrarwis- von acht verschiedenen Betrieben zugekauft. Bis auf einen senschaften bislang wenig beachtet worden. In freier Wild- wirtschaften alle Betriebe seit längerem ökologisch. Nach 3- bahn ist eine Beweidung von Gräsern, Kräutern und Gehöl- wöchiger Quarantäne auf sauberer Weide wurde ein Weide- zen typisch für diese Herbivoren. Die Hypothese im ökologi- wechsel durchgeführt und danach per Herdensammelprobe schen Landbau, das durch Laubfütterung (im Sommer durch der Befall mit MDS und die Resistenz gegen Benzimidazol Äsen, im Winter durch Laubheu) dem Anspruch einer artge- und Ivermectin per Larvenschlupftest bestimmt. Alle sieben rechteren Fütterung als auch einer ausgewogenen Ernäh- Herden brachten die Resistenz gegen Benzimidazole mit. rung und der Gesunderhaltung von domestizierten Herbi- Resistenz gegen Ivermectin wurde nicht nachgewiesen. voren Rechnung getragen wird, ist bislang nicht belegt. Die vorläufigen Ergebnisse lassen vermuten, dass ein Teil Da es keine aktuellen ernährungsphysiologischen Bewertun- der MDS der Milchziegen auch gegen Levamisole resistent gen von Laub gibt, wurden im Juli 2002 von 54 Knick-Gehöl- sind. Angesichts der Auflage im Ökolandbau, möglichst nur zen auf dem Versuchsbetrieb in Trenthorst Blattproben auf gelegentlich chemisch-synthetische allopathische Tierarz- Äsungshöhe gesammelt. Dabei wurde nicht auf Bekömm- neimittel anzuwenden, ist dieses Ergebnis kennzeichnend lichkeit und Präferenz sondern auf Vollständigkeit geachtet für die schwierige Situation. (potenzieller Zugang bei einer Knickbeweidung). Die Proben wurden 36 Stunden bei 80 °C getrocknet und anschließend 3.4 On-farm Untersuchung zum Zeitpunkt der Magen- verschiedenen Analysen unterzogen. In ersten Untersu- Darm-Strongyliden (MDS)-Bekämpfung bei ökolo- chungen 2002 wurden die Rohnährstoffgehalte der Blätter gisch gehaltenen Lämmern – on-farm survey on best analysiert (Tabelle 2), des weiteren wird die Nettoenergie- time of therapy against endoparasites for lambs in organic Laktation aufgrund der Gasbildung im Hohenheimer Futter- farming werttest geschätzt, der Gehalt an wichtigen Mengen- und Regine Koopmann, Christine Holst (TiHo) Spurenelementen sowie die Faserfraktionen ADF und NDF bestimmt. In der Praxis nehmen viele Schafhalter das Auftreten von Tabelle 2: Trockensubstanz- und Rohnährstoffgehalte von Durchfall zum Anlass, eine erneute „Wurmkur“ durchzu- Blättern von ausgewählten Knick-Gehölzen auf der Liegen- führen. Die Kreuzungslämmer einer Herde mit 100 Muttern schaft Trenthorst der Rasse Heidschnucke sollten auf der Weide (Standweide) zum erstenmal Mitte August 2002 gegen (MDS) behandelt Gehölzart % XA XP XF XL XX werden. Der Öko-Schafhalter wollte nur solche Lämmer mit T % T % T % T % T % T einem Makrocyklischen Lakton entwurmen, die klinische Rot-Buche 27 11,2 18,0 17,0 4,5 49,3 Anzeichen einer Wurmkrankheit aufwiesen. Das Kriterium Gemeine Esche 34 8,0 14,3 15,4 4,7 57,5 Schwarz-Erle 35 5,2 18,5 19,3 8,3 48,8 war: „verkotete Hintergliedmaße und Analbereich“. Die Schlehe 34 9,0 16,6 12,2 5,2 57,0 Erhebung sollte untersuchen, ob das o. a. Kriterium für ein Haselnuss 38 6,7 14,7 15,5 2,9 60,2 Stiel-Eiche 39 4,2 18,2 21,6 4,0 52,0 Behandlung gegen MDS hinreichend sei. Des weiteren sollte Feld-Ahorn 41 5,5 16,7 17,5 4,2 56,1 die Aussagefähigkeit der üblichen Sammelkotprobe geprüft Schwarzer Holunder 24 9,0 18,5 9,9 6,7 55,8 Weißdorn (1-griff.) 40 6,8 13,4 11,2 3,4 65,1 werden. Sal-Weide 39 5,1 15,0 18,3 5,3 56,3 Von 127 Lämmern wurden Einzelkotproben semiquantitativ Roter Hartriegel 31 12,9 15,4 8,7 4,6 58,4 Sommer-Linde 37 7,0 16,2 15,9 4,6 56,4 auf MDS, Coccidien und Moniezia in einem Fremdlabor Brombeere 30 7,5 20,4 19,1 4,6 48,4 untersucht. Bei der Untersuchung fanden sich alle Parasi- Fichte 37 4,4 8,9 32,4 2,9 51,4 Schwarz-Pappel 32 9,2 14,0 17,3 3,6 55,9 teneier in mittel- bis hochgradiger Intensität. Diese Praxis- Robinie 33 6,1 27,0 15,7 4,8 46,4 studie zeigte, dass eine verschmutzte Analregion bei Läm- Flatter-Ulme 29 11,7 20,8 11,9 4,4 51,2 Hänge-Birke 35 6,0 20,8 13,4 10,9 49,0 mern nicht unbedingt eine Entwurmung gegen MDS begrün- Bruch-Weide 29 8,4 19,6 19,0 4,6 48,4 det. Sinnvoll wäre es, vorher eine umfängliche Sammelkot- Eberesche 55 8,9 13,2 9,9 7,5 60,4 Faulbaum 39 6,6 23,2 14,8 6,1 49,3 probe von 10 % - 20 % der Herde untersuchen zulassen. Hecken-Rose 41 6,7 12,1 11,9 3,2 66,1 Weiterhin zeigte sich, dass die Coccidiose in Norddeutsch- Sanddorn 29 4,6 22,4 15,3 5,0 52,6 Gemeiner Schneeball 45 9,4 17,6 19,4 6,5 47,1 land auch bei Absatzlämmern noch klinisch relevant sein Schwarz-Kiefer 43 2,0 7,0 37,4 3,8 49,8 kann und dass eventuell eine Frühsommer-MDS-Behand- lung unterbleiben kann, wenn keine schwer pathogenen Arten vorkommen.

165 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

4 Übergeordnete Projekte – Projects superior of all wor- auf anderen Standorten leisten können. Diese gilt es für king areas die Praxis entsprechend aufzubereiten. S. 20 4.1 Monitoring der Merkmale der Bodenfruchtbarkeit • Der Ermittlung von Schwachstellen sowie Entwicklungs- im ökologischen Landbau - Monitoring of soil fertility hemmnissen und Ableitung entsprechenden Forschungs- parameters in organic farming systems bedarfs. Hans Marten Paulsen, Ewald Schnug und Silvia Haneklaus • Zur Erweiterung und Aktualisierung der bestehenden (PB) Datensammlungen zum ökologischen Landbau. • Zur Weiterentwicklung der Förderpolitik. Dabei gilt es, die Die Produktion im ökologischen Landbau ist besonders stark derzeit angewendeten Fördermaßnahmen und potentielle von Merkmalen der Bodenfruchtbarkeit abhängig. Im Ver- Alternativen u. a. mit Hilfe von Simulationsmodellen zu suchsbetrieb Trenthorst soll daher dokumentiert werden, analysieren und durch die Betriebsleiter beurteilen zu las- wie sich kleinräumig variierende Bodeneigenschaften auf die sen. Erträge und Qualitäten der Ernteprodukte auswirken. Anhand der Analysenwerte der in 2001 aufgebauten Boden- 4.3 Soziologie: Kommunikation im ländlichen Raum probenbank sollen die Bodenmerkmale identifiziert werden, (TRUC) – Sociology: transforming rural communication die im ökologischen Landbau limitierend für das Pflanzen- (TRUC) wachstum und die Ertragsbildung sind. Darüber hinaus sol- Rainer Oppermann mit den Partnern Gianluca Brunori (CPR, len ökologisch sensible Bereiche identifiziert werden, die Italien), Jim Kinsella (UCB, Irland), Eric Hees (CLM, Nieder- spezielle Managementmaßnahmen im ökologischen Betrieb lande), Gerald Assouline (Qap Decision, Frankreich), Rober- erfordern. to D’Alonzo (ARSIA, Italien), Talis Tisenkopf (Baltic Studies Centre, Lettland) 4.2 Bundesweite repräsentative Erhebung und Analy-

S. 133 se der verbreiteten Produktionsverfahren, der reali- An dem Projekt sind Teams aus sechs europäischen Ländern sierten Vermarktungswege und der wirtschaftlichen beteiligt. Auf Basis national durchgeführter Fallstudien wird sowie sozialen Lage ökologisch wirtschaftender analysiert, welche Chancen bestehen, nachhaltige Entwick- Betriebe und Aufbau eines bundesweiten Praxis-For- lungskonzepte und regionale Entwicklungsperspektiven schungs-Netzes – German wide survey of organic farming tragfähig miteinander zu verknüpfen. Das Projekt geht von systems and establishment of a german wide on-farm rese- der Hypothese aus, dass dem Aufbau innovativer, insbeson- arch network dere partizipativer Kooperationsstrukturen und Kommunika- Gerold Rahmann, Susanne Drengemann, Solveig March, tionsprozesse eine Schlüsselrolle zur Lösung von Problemen Hiltrud Nieberg (BAL), Christina Zurek (BAL) und Alois zukommt. Regional basierte Netzwerke und transparente Fenneker (BAL) Kommunikationsformen, die unterschiedliche wirtschaftliche, soziale und politische Interessen auf regionaler Ebene Die offiziellen Datensätze von ökologisch bewirtschafteten erfolgreich abzustimmen und zu bündeln versuchen, werden Betrieben (aus der Agrarberichterstattung und der Land- dazu untersucht. wirtschaftszählung) geben nur eine sehr grobe Auskunft Das deutsche Teilprojekt hat ein Forschungsdesign ent- über die Erzeugungsgrundlagen und -strukturen sowie über wickelt, das Handlungskonstellationen in den Mittelpunkt Kosten, Erlöse und Einkommenslage. Detaillierte Daten zu stellt, die erhoffen lassen, dass an die Stelle des Gegenein- einzelnen Produktionsverfahren und Haltungssystemen, zu anders oder des Nebeneinanders von Zielen und Akteuren Vermarktungswegen, zu den innerbetrieblichen Interdepen- ein Miteinander treten kann. denzen, Kooperationsformen und den Sichtweisen der • Den Hauptblock bildet die Entwicklung einer frisch Betriebsleiter und ihrer Familien sind in diesen Datensätzen gegründeten (Winter 2001/2002) regionalen Partner- nicht enthalten. schaft in Norddeutschland (Regionalpartnerschaft Ziel des Projektes ist es, eine interdisziplinäre repräsentati- Lübecker Bucht), die sich im Rahmen des Wettbewerbs ve Struktur- und Situationsanalyse zum ökologischen Land- „Regionen Aktiv“ herausgebildet hat. Es werden die Inter- bau in Deutschland vorzunehmen und damit die Grundlage essenlagen und Ausgangskonzepte der Akteure unter- für die Schaffung eines längerfristigen Praxis-Forschungs- sucht und ihre Bündelung zu einem integrierten regiona- Netzwerkes zu legen. Hierzu werden in einer bundesweiten len Entwicklungskonzept beleuchtet. Sowohl die Umset- repräsentativen Erhebung auf 240 ausgewählten ökologisch zungsschwierigkeiten wie auch die Umsetzungschancen bewirtschafteten Betrieben die verschiedenen Produktions- des gewählten Kooperations- und Kommunikationskon- verfahren und Haltungssysteme, die realisierten Vermark- zepts werden thematisiert und mit den für die Region zen- tungswege und Kooperationsformen sowie wichtige ökono- tralen wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingun- mische und soziologische Daten in einem interdisziplinären gen in Beziehung gesetzt. Rahmen erhoben und analysiert. Dieses Vorhaben dient • Das zweite Untersuchungsfeld bezieht sich auf Akteure neben einer umfassenden und detaillierten Beschreibung aus der ökologischen Milchwirtschaft (Biobetriebe, Molke- der ökologischen Wirtschaftsweisen in allen Dimensionen: reien, Vermarkter). • Der Erfassung der von Landwirten selbstentwickelten Pro- • Drittens werden Akteurskonstellationen und Handlungs- blemlösungen, die einen Beitrag zur Weiterentwicklung konzepte im Feld Grundwasserschutz/Trinkwasserschutz der Produktionsverfahren im ökologischen Landbau auch untersucht.

166 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

4.4 Biol.-dyn. Landbau: Einsatz des biologisch-dyna- 4.6 Energieproduktion und Mischanbau – Organic ener- mischen Hornkieselpräparates im ökologischen Wei- gy farming and mixed cropping S. 20 zenanbau – Bio-dynamic farming: Use of the biological- 4.6.1 Anbau von Leindotter (Camelia sativa (L.) dynamic silica preparation in organic wheat production Crantz) und anderen Ölpflanzen im Mischanbau mit Ingo Hagel (IBDF Darmstadt), Silvia Haneklaus (PB), Hans anderen Kulturen - Cultivation of False Flax and other oil Marten Paulsen crops in mixed stand with different cultures Hans Marten Paulsen, Bertrand Matthäus (BAGKF Münster), Das biologisch dynamische Hornkieselpräparat dient der Christoph Dahlmann (Universität Göttingen) Pflanzenstärkung im biologisch-dynamischen Landbau. In einem Feldversuch wurde geprüft, welche Auswirkungen die Mischanbausysteme bieten im Idealfall aufgrund ihrer höhe- Anwendung des Präparates in Winterweizen auf das Pflan- ren Biodiversität eine höhere Pufferkapazität gegen bioti- zenwachstum, die Nährstoffversorgung, den Krankheitsbe- schen und abiotischen Stress und weisen durch eine gute fall, die Erträge und die Qualität des Erntegutes hat. Ausnutzung von Standraum und Standebene eine höhere Konkurrenzkraft gegen Unkräuter auf als Reinanbausyste- 4.5 Lebensmittelqualität: Ganzheitliche Untersu- me. Besonders in Systemen mit limitiertem Betriebsmitte- chungsmethoden zur Erfassung und Prüfung der Qua- linput, wie dem ökologischen Landbau sind diese Bestands- lität ökologischer Lebensmittel: Stand der Entwick- eigenschaften interessant. Die Koppelproduktion der Ölsaat lung und Validierung – Food quality: Validation of com- z. B. zur energetischen Nutzung mit der Kultur von Erbsen plementary and holistic measurements to evaluate food zur Futternutzung könnte auch eine ökonomisch und ökolo- qualities gisch sinnvolle Perspektive sein, um bei ackerbaulichen Vor- Angelika Meier-Plöger (Koordinatorin; Uni Kassel), Jürgen teilen neben Futter oder Marktfrüchten auch nachwachsen- Strube und Peter Stolz (KWALIS), Bernd Staller (EQC), Kurt de Rohstoffe zu produzieren. Weirauch und Gerold Rahmann Leindotter ist eine alte Kulturpflanze, die aufgrund ihrer geringen Ertragsfähigkeit und der Einschränkungen in der Gegenwärtig anerkannte und validierte chemisch-analyti- Verfütterbarkeit in der landwirtschaftlichen Praxis kaum sche Methoden können Lebensmittel aus ökologischen und Beachtung gefunden hat. Jedoch liefern bereits vorliegende konventionellen Anbau nicht differenzieren. Verschiedene Praxiserfahrungen im Mischanbau des Leindotters, z. B. mit ganzheitliche und gegenwärtig nicht anerkannte ganzheitli- Erbsen, interessante ackerbauliche Aspekte hinsichtlich der che Methoden sind in der Lage, Unterschiede zwischen ver- Unkrautunterdrückung und der Ertragsstabilität. Der schiedenen Anbauweisen, Sorten, Verarbeitungsgrade etc. Mischanbau mit Leindotter wurde in Sommergerste, Hafer, unter ähnlichen Versuchsbedingungen zu belegen. Diese Erbsen (Abb. 6), Sommerraps und Öllein geprüft. Weitere Methoden müssen hinsichtlich ihrer Spezifität, Vergleichbar- Mischanbausysteme mit Ölsaaten, die als Vorversuch ange- keit, Präzision und Robustheit validiert werden, um wissen- baut wurden sind: Öllein + Sommerweizen, Sommerraps + schaftlich begründete Aussagen mit diesen Methoden treffen zu können. Damit kann eine allgemeine Anerkennung in der Bewertung der Lebensmittelqualität und eine Differenzie- rung von Lebensmitteln unterschiedlicher Produktionsver- fahren erreicht werden. Ziel dieses Projektes ist es deswegen, die Validierung ganz- heitlicher bzw. komplementärer Verfahren am Beispiel fol- gender Methoden zu erforschen: • Kupferchloridkristallisation • Fluoreszenz-Anregungs-Spektroskopie • Physiologischer Aminosäurenstatus • Elektrochemische Messungen Folgende Fragen sollen dabei beantwortet werden: • Den Stand der Entwicklung der Methoden umfassend zu dokumentieren • Zu prüfen, ob die Verfahren für beispielhafte Gruppen pflanzlicher Erzeugnisse geeignet sind • Innerhalb ausgewählter Einzelgruppen Einflüsse von Sor- tenvariationen untersuchen • Produktartspezifische Verfahrensstabilität bestimmen • Validität bestimmen • sachliche Charakterisierung der messtechnischen Unter- schiede und ihres Bezuges zu Unterschieden des Anbaus • Rückkopplung der Ergebnisse des Projektes zu Landwir- ten, um Hinweise in die Praxis einfließen zu lassen Abb. 6: Mischanbau von Erbsen, Sommergerste und Leindotter, Pfaffenhofen 2002

167 Bericht des Instituts für ökologischen Landbau

Tabelle 3: Massenaufwuchs und Pflanzenzahl zur Erbsenblü- Trenthorst folgende Varianten des Winterrapsanbaus (Sorte: te sowie Kornerträge im Erbsen-Leindotter-Mischanbau, Express) getestet: Normalsaat (12 cm, 60 Körner/m2), Rasterbeprobung Trenthorst 2002 weite Reihe (60 cm, 40 Körner/m2), weite Reihe (60 cm, 40 Körner/m2) mit gleichzeitiger Weißkleeuntersaat (3 kg/ha). Massenaufwuchs Pflanzenzahl/m2 Kornertrag Die Variante weite Reihe wurde im Herbst und im Frühjahr [g/m2 TM*] [dt/ha] gehackt. In den übrigen Varianten wurde keine Unkrautre- gulierung durchgeführt. LD ER Ge- LD ER LD ER Ge- samt samt Eine Weißkleeuntersaat zwischen den Reihen trug im ersten Versuchsjahr weder messbar zu einer Verbesserung der N- Min. 8 8 32 32 16 0,1 0,1 0,6 Versorgung von Winterraps bei, noch konnte nachgewiesen Max. 65 507 519 236 76 1,5 20,6 22 werden, dass sie durch die Kleeuntersaat verschlechtert Mw. 32 190 221 109 42 0,7 5,8 6,4 wurde. Lagernder Raps war bei einer Weißkleeuntersaat nur *Trockenmasse; Pflanzenzahl: n=53, Kornertrag: n=146, ER: Erbsen, mit großen Ernteverlusten zu beernten. Jedoch blieb eine LD: Leindotter bereits gut etablierte Leguminosenvorfrucht für den Anbau von Winterweizen zurück. Der Versuch wird als Exaktver- Erbsen sowie Gelbsenf + Erbsen. Die Ernte der Mischkultu- such mit verschiedenen Reihenabständen im nächsten Jahr ren konnte mit handelsüblichen Mähdreschern ohne Umbau fortgesetzt. durchgeführt werden. Die Bestandesheterogenitäten einer normalen Ackerfläche 4.7 Studie zu den Umweltauswirkungen der Kartoffel- im Erbsen-Leindotter-Mischanbau werden aus Tabelle 3 produktion in der EU - Survey on the Environmental Effec- deutlich. Bei einem vegetativ normal entwickelten Erbsen- ts of Potato Production in the EU bestand und einem schwachen Leindotterbestand wurden in Herwart Böhm, Nigel Boatman und Christopher Stoate (The Trenthorst maximale Leindottererträge von 1,5 dt/ha Allerton Research and Educational Trust [ARET], U.K.), Mel- erreicht. vyn Askew (The Central Science Laboratory [CSL], U.K.), Betrachtet man die im ökologischen Landbau im Mischanbau Paul Struik, Jan Vos (Laboratory for Theoretical Production mit Getreide bzw. Leguminosen in Praxis und Forschung Ecology [TPE], Wageningen University, Niederlande), Michel bereits erzielten Erträge zwischen 1,5 - 9 dt/ha Leindotter Martin (The Technical Institute for cereals and forage im ökologischen Landbau und 3 - 8 dt/ha Öllein, liegt die [ITCF], Frankreich), Enrique Ritter Azpitarte (Centro de heute zu erwartende Ölmenge pro Hektar bei Mischanbau- Arkaute, Departamento de Producción y Proteccion Vegetal systemen mit Leindotter und Öllein im ökologischen Land- [NEIKER], Spanien) bau zwischen 50 und 280 l/ha (35 % Ölgehalt), ohne dass es zu signifikanten Ertragseinbussen bei der Hauptfrucht Für den Bereich der Kartoffelerzeugung setzt der EU-Minis- kommen muss. Bei einem Treibstoffbedarf landwirtschaftli- terrat die Preise nur für die Stärkekartoffeln fest. Der Erzeu- cher Betriebe von 100 - 140 l/ha ist die Ölerzeugung durch gerpreis für frische Speisekartoffeln bildet sich frei aufgrund z. B. Leindottermischanbau durchaus ein signifikanter Bei- von Angebot und Nachfrage, während der Preis für Kartof- trag zur Eigenenergieversorgung und zum Klimaschutz. Er feln, die von der Veredlungsindustrie abgenommen werden, kann ausgenutzt werden, wenn Schlepper mit Pflanzenöl- überwiegend in Anbau- und Lieferverträgen festgelegt wird. motoren und dezentrale Ölpressen zur Verfügung stehen. Im Rahmen des Projektes wird der Kartoffelsektor in der EU Der Mischanbau von Ölpflanzen mit Getreide oder Körnerle- beschrieben und analysiert. Weiter werden die verschiede- guminosen ist damit eine beachtenswerte Möglichkeit zur nen, aktuell existierenden Produktionssysteme und –rich- Ölerzeugung für den ökologischen Landbau. Notwendig sind tungen und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Untersuchungen zu optimalen Mischungsverhältnissen, zu Umwelt dargestellt. Hieraus werden Vorschläge für „Codes Reihenabständen, zur Sorteneignung und zur Unkrautunter- of Practice“, die eine umweltgerechte nachhaltige Produkti- drückung. Die Versuche werden fortgesetzt. on für die verschiedenen Produktionsrichtungen des Kartof- felbaus sicherstellen, abgeleitet. Ebenso werden Vorschläge 4.6.2 Anbau von Raps im ökologischen Landbau – Cul- erarbeitet, die zu einer weiteren Reduzierung negativer tivation of oilseed rape in organic farming Umweltwirkungen führen und im Rahmen der Stärkung der Hans Marten Paulsen, Herwart Böhm, Peter Stuckert und zweiten Säule (cross-compliance) für die Stärkekartoffelpro- Jürgen Ulverich duktion eingeführt werden könnten.

Im ökologischen Landbau ist der Anbau von Raps aufgrund des Schädlingsbefalls mit einem hohen Risiko behaftet. Wei- terhin stellt Raps als stark stickstoffzehrende Kultur hohe Ansprüche an die Vorfrucht und die organische Düngung. Aus diesem Grund konkurriert der Raps in der Fruchtfolge mit Weizen. Für die N-Versorgung der Nachfrucht erscheint es daher günstig, im Raps eine Kleeuntersaat zu etablieren. Nach Vorfrucht Kleegras wurden in einem Vorversuch (Strei- fenanlage) im Jahr 2001/2002 auf dem Versuchsbetrieb

168 Fachgutachten und Berichte

Forschungsbereich Boden/Pflanze

Die Institute des Bereichs Boden/Pflanze haben im Jahr men Bodennutzung einschließlich der Erosionsvermeidung 2002 zahlreiche Stellungnahmen, Fachgutachten und sowie die Freilandhaltung von Fleischrindern im Winter wur- Berichte unterschiedlichen Umfangs erstellt. Darunter fielen den Beiträge erstellt. ca. 35 Expertisen für das Bundesministerium für Verbrau- In der Qualitätsbeurteilung wurden Stellungnahmen zur cherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) und Beurteilung von Siliermitteln im EU-Rahmen abgegeben. seine Zielgruppen, für andere Ministerien bzw. Behörden auf Bundes- und Landesebene sowie für Wissenschaftsorganisa- Bodenschutz, Düngung und landwirtschaftlicher tionen, Projektträger und Partnerinstitute im Inland. Stel- Schwermetallhaushalt lungnahmen wurden für entsprechende ausländische Anfra- Die Stellungnahmen hierzu bezogen sich auf Fragen der gen bearbeitet. Daneben wurden ca. 80 Gutachten für natio- Zulassung neuer Düngemittel, der potentiellen Schadwir- nale und internationale wissenschaftliche Fachzeitschriften kung von Düngern bzw. Sekundärrohstoffdüngern auf den erstellt sowie Begutachtungen für Universitätsdiplome, Dis- Boden (Düngeverordnung) und auf Verwendung von Tier- sertationen und Berufungsverfahren verfasst. Schwerpunkt- mehlen als Dünger sowie auf die Anwendung von Klär- mäßig bezogen sich die Beiträge auf folgende Themenkrei- schlämmen in der Landwirtschaft. Dabei stand insbesonde- se: re die Nutzung des Phosphats thermisch behandelter Tier- mehle und Klärschlämme zur Düngung im Vordergrund. Ver- Klima und Landwirtschaft tretung und Beratung des BMVEL erfolgte in internationalen Die Aktivitäten zu diesem aktuellen Themenkreis umfassten Gremien zum Schutz von Nordsee (OSPAR) und Ostsee schriftliche und mündliche Stellungnahmen sowie Beratung (HELCOM). Dazu waren Stellungnahmen zu erarbeiten. In und Vertretung bei BMVEL-relevanten Veranstaltungen oder der Frage des vorbeugenden Hochwasserschutzes wurden nationalen und internationalen Tagungen. Schwerpunkt die Einflüsse auf die Infiltrationsfähigkeit der Böden begut- waren Nachfragen zur Bedeutung der Landwirtschaft als achtet. Quelle und Senke für Spurengase und hier insbesondere Ammoniak und Kohlenstoffdioxid. Informationsbedarf ergab Entwicklung von Umweltindikatoren sich dazu u. a. aus den Aktivitäten auf europäischer Ebene Alle Institute des Bereiches waren weiter eingebunden in die zur Reduktion ozonbildender, klimawirksamer und eutro- Aktivitäten zur Entwicklung von Agrarumweltindikatoren phierend wirksamer Stoffe. Im Hinblick auf die Umsetzung vorwiegend im Rahmen von Aktivitäten der Organisation für des Kyoto-Protokolls standen Fragen nach der Rolle landwirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD). wirtschaftlicher Böden als Senke für Kohlenstoff bzw. Koh- Die einzelnen Indikatoren bzw. Indikatorensätze umfassten lenstoffdioxid im Mittelpunkt. die Bereiche klimawirksame Spurengase, Nährstoffe, Weitere Aktivitäten betrafen die Teilnahme an internationa- Lebensräume für wildlebende Pflanzen und Tiere bzw. biolo- len Gremien zur Klimafrage (Intergovernmental Panel on gische Vielfalt (Agrobiodiversität) insgesamt. Zum Thema Climate Change (IPCC); United Nations/Economic Commis- Agrobiodiversität betraf die Stellungnahmen vorgelegte sion for Europe (UN/ECE) Convention on Long Range Trans- Papiere der Europäischen Union (EU) bzw. der OECD. port of Air Pollutants, a: Agricultural Panel der Task Force on Emission Inventories and Projections, b: International Coo- perative Programme on Effects of Air Pollution on Natural Vegetation and Crops)) sowie die Mitwirkung am Aufbau einer nationalen nationalen Datenbank "Landwirtschaftliche Emissionen" (zusammen mit dem Institut BAL, dem Kura- torium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL), der Agrartechnik Bornim (ATB) und dem Umwelt- bundesamt (UBA)).

Pflanzenbau, Grünlandwirtschaft und Futterqualität, Qualität von Lebensmitteln Es wurden eine Reihe von Stellungnahmen zu den Themen- bereichen des Anbaus gentechnisch veränderten Pflanzen, zur Mykotoxinbildung an Getreide, zur erneuerbaren Energie und zur Biomasseproduktion erarbeitet. Einen wichtigen Umfang nehmen die Beiträge zur Guten Fachlichen Praxis ein. Vor allem die EU-Nitratrichtlinie ist hier zu nennen. Für die Themen Biologische Vielfalt, das Fachprogramm für Pflanzengenetische Ressourcen und Gentechnik, Züchtung und Biodiversität wurden Beiträge erarbeitet. Sorteneigen- schaften und Saatgutproduktion im ökologischen Landbau nahmen ebenfalls einen erheblichen Raum ein. Für die The-

169 Fachgutachten und Berichte

Forschungsbereich Tier

Die wissenschaftlichen Tätigkeiten und die aus der experi- Weitere Zielgruppen für Beratungen waren die OECD ("Task mentellen Forschung der Wissenschaftlerinnen und Wissen- Force for the Safety of Novell Foods and Feeds"), Landesmi- schaftler erwachsenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für nisterien, der Auswertungs- und Informationsdienst für die Erstellung von ca. 113 Stellungnahmen/Gutachten an Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (aid), die DFG sowie das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung wissenschaftliche Zeitschriften. und Landwirtschaft (BMVEL) davon 54 durch das Institut für Wissenschaftler des Institutes für Tierernährung nahmen im Tierernährung und durch das Institut für Tierzucht und Tier- Auftrag des BMVEL beratend an Sitzungen des Sachverstän- verhalten ca. 38. Fachlich sind diese u. a. der Produktqua- digenausschusses "Einzel- und Mischfuttermittel, Bioprotei- lität und dem Verbraucherschutz einschließlich Antibiotika- ne unerwünschter Stoffe" in Brüssel sowie an Sitzungen des resistenz, der Zulassung von Futtermitteln und Futtermittel- Sachverständigenausschusses für Einzel- und Mischfutter- zusatzstoffen, dem Tierschutz, der Tierzucht, dem Erhalt mittel und Zusatzstoffe in Bonn teil. Zusätzlich wurden Auf- genetischer Ressourcen sowie der Biotechnologie zuzuord- gaben im Rahmen der EU (SCAN) sowie bei der DFG wahr- nen. genommen. Darüber hinaus nahmen Wissenschaftlerinnen und Wis- senschaftler des Bereiches Tier an zahlreichen Beratungen Tierschutz, Tiergerechte Haltung im BMVEL teil und waren in Gremien bzw. Ausschüssen des Die umfangreichen tierschutzorientierten Forschungsarbei- BMVEL und von Zielgruppen des BMVEL, der Deutschen ten des Instituts für Tierzucht und Tierverhalten in den Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG), des Kuratoriums für Bereichen Schweinehaltung, Kälberhaltung, Legehennen-, Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) sowie Masthähnchen- und Putenhaltung fanden auch Eingang in Länder etc. vertreten. Wissenschaftlerinnen und Wis- ca. 27 Stellungnahmen zu tierschutzrelevanten Aufgaben senschaftler des Bereiches Tier sind ferner in nationalen und zur Zucht, Haltung und Hygiene von landwirtschaftlichen internationalen Gesellschaften tätig (z. B. in nationalen und Nutztieren, zur Schlachtung und zum Tierschutzbericht internationalen wissenschaftliche Gesellschaften, in der unter Gesichtspunkten der Nationalen- und EU-Rechtset- Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), in Hochschulen, zung. Stellungnahmen zu Europaratsempfehlungen ver- als Editorial Bords oder als Gutachter von Fachzeitschriften). schiedener Nutztiere werden erarbeitet. Das Institut für Die Mitarbeit in internationalen Organisationen wie z. B. in Tierzucht und Tierverhalten übernahm ein Gutachten zur der Scientific Committee of Animal Nutrition (SCAN), in der Straußenhaltung. Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Ent- Auch arbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wicklung (OECD) und in der Ernährungs- und Landwirt- in tierschutzbezogenen Arbeitsausschüssen der DGfZ, der schaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) ist eben- DLG und des KTBL mit und waren so an der Definition von falls zu erwähnen. Bewertungskriterien verhaltensgerechter Haltungssysteme beteiligt. Ein Wissenschaftler war ständiger Gast bei den Futtermittelrecht, Tierernährung Länderreferentensitzungen Tierschutz. Auch in diesem Berichtsjahr ergab sich der meiste Bera- tungsbedarf bei der Neuzulassung von Futtermittelzusatz- Tierzucht, Genetische Ressourcen, Biotechnologie, stoffen. Hierzu wurden insgesamt 21 gutachterliche Stel- Produktqualität lungnahmen verfasst. Stellungnahmen erfolgten u. a. zu Genetischen Ressourcen, Bei der Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Haltung von Legehennen und Masthähnchen, Scrapi-Resi- Praxis ist vor allem die intensive Mitarbeit des Institutes für stenz, Produktqualität, Biotechnologie, Leistungskontrolle, Tierernährung im Ausschuss für Bedarfsnormen (AfB) her- dem Einsatz von Hormonen, zum Klonen und zum ökologi- vorzuheben. Im Berichtsjahr waren 4 Wissenschaftler in schen Landbau. Besonders hervorzuheben ist ein im Auftrag diese Arbeiten einbezogen. Dabei wurden neue Empfehlun- des BMVEL durchgeführter internationaler Workshop zur gen zur Energie- und Nährstoffversorgung von Milchkühen "Management of newly hatched male chicks from layers: und Aufzuchtrindern erarbeitet. Im AfB hat der Institutslei- Current knowledge on sex determination and sex diagnosis, ter von TE den Vorsitz übernommen. potential solutions". Dazu kommt die Mitwirkung in den unterschiedlichsten Die ständige Teilnahme eines Wissenschaftlers an der Ver- Arbeitsgruppen, wie z. B. im Arbeitskreis "Futter und Fütte- gabegruppe des BMVEL zu Umweltvorhaben führte zu Pro- rung", im Arbeitskreis "Landwirtschaft und Umwelt", im Ver- jektbeurteilungen. Darüber hinaus nahmen Wissenschaftler ein "Futtermitteltest", im BMVEL-Arbeitskreis "Mykotoxinfor- an FAO-Sitzungen zu genetischen Ressourcen teil. schung im Geschäftsbereich des BMVEL", in der BMVEL- Ein Wissenschaftler ist ständiger Gast bei den Sitzungen der Arbeitsgruppe "carry over unerwünschter Stoffe", in der Tierzuchtländerreferenten. Ein weiterer Wissenschaftler ist "Normenkommission für Einzel- und Mischfuttermittel", im ständiger Gast bei den Sitzungen der Länderreferenten "Eier Verband der Deutschen Landwirtschaftlichen Untersu- und Geflügel". chungs- und Forschungsanstalten e. V. (VDLUFA) und im Ausschuss für Leistungsprüfung und Zuchtwertfeststellung beim Schwein des Zentralverbandes der Deutschen Schwei- neproduktion e. V. (ZDS).

170 Fachgutachten und Berichte

Forschungsbereich Technik

Die beiden technisch ausgerichteten Institute Betriebstech- Nachwachsende Rohstoffe nik und Bauforschung (BB) sowie Technologie und Biosy- Dieser Bereich bleibt ebenfalls ein Schwerpunkt für Anfragen stemtechnik (TB) haben im Jahre 2002 in der Regel einzeln, an die technisch orientierten Institute der FAL. Hohe Bedeu- in wenigen Fällen aber auch gemeinsam insgesamt 79 Stel- tung haben dort die Erzeugung von Energieträgern (Biogas), lungnahmen abgegeben sowie 87 Gutachten (davon 20 für von chemischen Grundstoffen und von Baustoffen. Dabei Tagungsbeiträge und 37 für Fachzeitschriften) erstellt. Der standen neben der Bewertung von Produkten und Verfahren Anteil für Fachzeitschriften nimmt von Jahr zu Jahr zu. insbesondere auch Projektskizzen und Forschungsanträge Adressaten der Aktivitäten waren überwiegend wiederum im Vordergrund. das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung • Produktgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen durch und Landwirtschaft (BMVEL), die Fachagentur Nachwach- biologische und chemische Konversion (TB) sende Rohstoffe (FNR) und die Bundesanstalt für Landwirt- • Prozessoptimierung durch Immobilisierung und gentech- schaft und Ernährung (BLE) sowie andere Bundes- und Lan- nische Veränderung von Mikroorganismen (TB) desministerien und Organisationen wie das Kuratorium für • Nutzung von Biomasse zur Erzeugung gasförmiger Ener- Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL), die gieträger (Biogas) unter Einschluss der Kofermentation Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), die Deutsche (TB) Bundesstiftung Umwelt (DBU), die Arbeitsgemeinschaft • Bioenergiedorf Jühnde (TB) Industrieller Forschungseinrichtungen (AIF), das Interdiszi- • Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (BB) plinäre Zentrum für Nachhaltige Entwicklung (IZNE) der Universität Göttingen und die Max-Buchner-Forschungs-Stif- Automatisierung und Informationstechnik für die tung (MBFSt). Weiterhin zu nennen sind hier Veranstalter Landwirtschaft von Fachtagungen, Herausgeber nationaler und internatio- Auch in den Aufgabenfeldern dieses Bereiches gab es einen naler Fachzeitschriften, Universitäten, Fachhochschulen und Bedarf an Stellungnahmen und Gutachten. Dies zeigt die Berufungskommissionen. zunehmende Bedeutung solcher Themenbereiche, nicht Bis auf wenige allgemeinere Fragestellungen können die zuletzt auch im Hinblick auf Belange des Verbraucher- Themen den folgenden Fachgebieten und Arbeitsbereichen schutzes. Aufgabengemäß richteten sich die Anfragen ver- zugeordnet werden: mehrt an das Institut für Betriebstechnik und Bauforschung (BB). Wettbewerbsfähige und umweltschonende Landwirt- • Automatische Melkverfahren (BB) schaft • Normung elektronischer Tiererkennungssysteme (BB) Dieses Fachgebiet stellt im Bereich Technik einen der • Normung für die Bewässerungstechnik (BB) Schwerpunkte der Forschungstätigkeiten dar, weshalb die • Einsatz von Sensortechniken im Pflanzenbau (TB) Anfragen zu diesem Bereich z. T. institutsübergreifend bearbeitet wurden. Folgende Themen standen im Vordergrund: Bau- und Rechtsfragen Diese Fragestellungen betrafen neben den üblichen Bauko- • Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im Agarbereich stenvergleichen innerhalb Deutschlands und der EU folgen- für Umweltschutz (BB) de Bereiche: • Tropfbewässerung (BB) • Bundeswettbewerb Landwirtschaftliches Bauen (BB) • Dieselkraftstoffverbrauch (BB) • Umnutzungspotenzial landwirtschaftlicher Gebäude (BB) • Hennenhaltung (BB) • Baukosten im ökologischen Landbau (BB) • Zukunft der Tierhaltung (BB) • Umweltwirkungen der Tierhaltung (BB, TB) • Reduktion der Emission klimarelevanter Emissionen aus der Landwirtschaft (TB) • Staub- und Keimemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung (TB) • Abluftreinigung von Tierställen (TB) • Behandlung und Verwertung (energetisch und stofflich) organischer Abfallstoffe (TB) • Aufbereitung und Nutzung von Flüssigmist und Abwässern (TB) • Beregnung mit Filtratwasser aus Biogasanlagen (TB, BB) • Wildrettung (BB) • Tierschutzbericht (BB)

171 Fachgutachten und Berichte

Forschungsbereich Agrarökonomie

Die beiden Institute des Bereichs „Agrarökonomie“ haben im Anfang 2005 abgeschlossen sein. Für den Agrarsektor impli- Jahr 2002 wiederum zahlreiche unveröffentlichte Fachgut- zieren diese Verhandlungen eine weitere Senkung des achten, Stellungnahmen und Berichte erarbeitet. Unter den Außenhandelsschutzes der Europäischen Union. Im Auftrag unveröffentlichten Berichten finden sich sowohl Kurzbeiträ- des BMVEL werden im Institut MA Modellanpassungen zur ge mit nur wenigen Seiten als auch sehr umfangreiche Stel- Abbildung spezifischer Außenhandelsinstrumente sowie lungnahmen. Nachfolgend werden die wichtigsten Themen- erste modellgestützte Analysen zu den Auswirkungen mög- schwerpunkte angesprochen: licher Vereinbarungen durchgeführt.

Halbzeitbewertung der Agenda 2000 Ökonomische Fragen der Fischwirtschaft Im Verbund der Institute BAL und MA sowie der For- Das Institut MA führt regelmäßig vierteljährliche Berech- schungsgesellschaft für Agrarpolitik und Agrarsoziologie nungen zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Kut- e. V. (FAA Bonn) wurden mehrere Stellungnahmen zur Halb- ter- und Krabbenfischerei Deutschlands durch. Neben der zeitbewertung der Agenda 2000 angefertigt. In ihrem Basis- Auswertung von Kosten- und Ertragserhebungen wird ein papier hatte die Europäische Kommission im Juli 2002 eine aktueller Überblick über die Marktsituation für Frischfisch grundlegende Reform der Europäischen Agrarpolitik vorge- und Krabben in Niedersachsen, Schleswig-Holstein und schlagen. Da einige zentrale Aussagen dieses Papiers zur Mecklenburg-Vorpommern gegeben. Entkoppelung der Direktzahlungen recht vage gehalten waren, untersuchte die FAL verschiedene Ausgestaltungsop- Zukunft der Tierhaltung tionen und nahm hierzu jeweils eine qualitative Folgenab- Auf der Grundlage von Forschungsarbeiten der vergangenen schätzung vor. Zweitens wurde, gemeinsam mit der FAA, Jahre erarbeitete das Institut BAL Stellungnahmen zum eine Potenzialanalyse zur Verwendung der Modulationsmit- Strategiepapier „Zukunft der Tierhaltung“, welches von tel in der zweiten Säule durchgeführt. Drittens nahm die einer Arbeitsgruppe des BMVEL vorgelegt worden war, zu Modellgruppe quantitative Folgenabschätzungen vor, die der Initiative „Nachhaltige Putenhaltung“ und zum OECD- Wirkungsanalysen sowohl für Deutschland als auch für die Bericht „Agriculture, Trade and Environment Linkages in the EU beinhalteten. In Anbetracht der Unzulänglichkeiten des Pig Sector“. Kommissionsvorschlages wurden alternative Reformkonzep- te entwickelt und teilweise ebenfalls einer quantitativen Fol- Ammoniakemissionen der deutschen Landwirtschaft genabschätzung unterzogen. In einem gemeinsam durch BMVEL und Umweltbundesamt (UBA) unterstützten Projekt wurde im Verbund mehrerer Abschaffung der Milchquotenregelung Einrichtungen ein Ammoniak-Emissionsinventar für die Beide agrarökonomische Institute untersuchten mit Hilfe deutsche Landwirtschaft erstellt. Darüber hinaus wurde im unterschiedlicher Forschungsansätze verschiedene Optionen Rahmen von Szenarioanalysen untersucht, wie eine Redu- für einen Ausstieg aus der Milchquotenregelung. Die Ansät- zierung der Reduzierung der Ammoniakemissionen bis zum ze führten übereinstimmend zu der Einschätzung, dass ein Zieljahr 2010 erreicht werden könnte und welche Nebenwir- Ausstieg aus der Milchquotenregelung möglich und sinnvoll kungen die verschiedenen Politikvarianten hätten. Auf der ist. Trotz deutlich sinkender Milchpreise würden die Einkom- Grundlage dieses und ähnlicher Aktivitäten wurde ein Vor- men in einem Teil der landwirtschaftlichen Betrieben stei- schlag zur Erweiterung der Landwirtschaftszählung erarbei- gen. Ursachen hierfür sind vor allem der Wegfall der Auf- tet und dem BMVEL unterbreitet. wendungen für Quotenkauf oder –pacht, die gestiegenen Möglichkeiten für unternehmerische Anpassungen sowie Bundesprogramm Ökologischer Landbau gegebenenfalls zusätzliche Einnahmen aus direkten Einkom- Nachdem das Institut BAL im Jahr 2001 federführend an der menstransfers (Einheitsprämie, Grünlandprämie oder Erarbeitung des Bundesprogramms Ökologischer Landbau betriebsindividuelle Zusatzprämie). beteiligt war, wirkte es im Berichtsjahr an der Implementie- rung des Programms mit. Dies geschah zum einen dadurch, Stützung des Roggenmarktes durch alternative Aus- dass Frau Dr. Nieberg vorübergehend mit einem Teil ihrer gestaltung der Intervention Arbeitszeit am Standort Bonn den Aufbau der Geschäftsstel- Der Roggenmarkt der Europäischen Union (EU) weist hohe le unterstützte, zum anderen durch fachliche Stellungnah- Überschüsse auf, die sich vor allem in den ostdeutschen men zu Teilprojekten des Bundesprogramms. Bundesländern konzentrieren. Die Kommission der EU stellt unter dem Gesichtspunkt der Kostensenkung Überlegungen Wertansätze bei der Veräußerung der Bodenverwer- an, ob die Roggenintervention aufgehoben werden kann. Im tungs- und -verwaltungs GmbH (BVVG)-Flächen Auftrag des BMVEL wurden daher vom Institut MA Alterna- Bei der Veräußerung von BVVG-Flächen in Ostdeutschland tiven zur bisherigen Intervention in ihrer Auswirkung auf die orientieren sich die Preisansätze an beobachteten Markt- Marktversorgung untersucht. preisen. In einer Studie des Instituts BAL wurde untersucht, ob es gerechtfertigt wäre, eine Preisstaffelung nach Maßga- Analysen im Rahmen der WTO-Agrarverhandlungen be der Flächengröße vorzunehmen. Die Verhandlungen für neue WTO-Vereinbarungen sollen bis

172 Veröffentlichungen (PB)

(01) Betteridge K, Gillingham A, Haneklaus S, Schnug E (2002) A rate und Teilnehmerverzeichnis. p 36 perspective on precision agriculture : progress and prospects. In: (18) Gassner A, Sparovek G, Schnug E (2002) Soil erosion and land 6. International Conference on Precision Agriculture. Minneapolis use effects of phosphorus dynamics in an Brazilian watershed. In: (USA) , 2002.07.14-17 Deininger A (ed) Deutscher Tropentag 2002 : international (02) Bloem E M (2002) Das Schwefel-Risiko minimieren : Ertragsein- research on food security, natural resource management and rural bußen und Stickstoffausträge vermeiden. DLZ Agrarmagazin development ; challenges to organic farming and sustainable land 53(4):52-54 use in the tropics and subtropics ; book of abstracts. Kassel : Kas- (03) Bloem E M, Haneklaus S (2002) Warum und wieviel Schwefel sel Univ Press, p 56 düngen? Innovation(1):12-15 (19) Hagel I, Haneklaus S, Schnug E (2001) Innenbrand und Mine- (04) Bloem E M, Haneklaus S, Schnug E (2002) Die Schwefel-Ver- ralstoffgehalte verschiedener Sorten Eis- und Kopfsalat aus bio- sorgung richtig einschätzen : so funktioniert das neue S-Vorher- logisch-dynamischem Anbau. Arbeitsbericht / Institut für bio- sagemodell “Mops”. DLZ Agrarmagazin 53(4):56-60 logisch-dynamische Forschung:29-35 (05) Bloem E M, Haneklaus S, Schnug E (2002) Influence of the sul- (20) Hagel I, Haneklaus S, Schnug E, Spieß H (2001) Mineralstoff- phur supply on the (Iso)Alliin content in leaves and bulbs of Allium gehalte und Kleberzugfestigkeit von Winterweizen in Abhängigkeit Cepa and Allium Sativum. In: Davidian J-C (ed) 5th Workshop on von Sorte und biologisch-dynamischem Kieselpräparat. Arbeits- Sulfur Transport and Assimilation : Regulation, Interaction, Signal- bericht / Institut für biologisch-dynamische Forschung:23-28 ing ; programme and abstracts. Montpellier : Ecole Nationale (21) Halle I, Fleckenstein J, Hu ZY (2002) Untersuchungen zum Ein- Supérieure Agronomique, p 107 fluss von Seltenen Erden auf das Wachstum von Broilern. In: 114. (06) Bloem E M, Haneklaus S, Schnug E (2002) Model based prog- VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Gene- nosis of sulphur deficiency. In: Davidian J-C (ed) 5th Workshop on ralthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qua- Sulfur Transport and Assimilation : Regulation, Interaction, Signal- litätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Refe- ing ; programme and abstracts. Montpellier : Ecole Nationale rate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 126 Supérieure Agronomique, p 127 (22) Haneklaus S, Bloem E M, Schnug E (2002) The significance of (07) Bloem E M, Haneklaus S, Schnug E (2002) Optimization of a sulphur induced resistance (SIR) for sustainable agricultural pro- method for soil sulphur extraction. Commun Soil Sci Plant Anal duction. In: Dehne H-W, Gisi U (eds) Modern fungicides and anti- 33(1-2):41-51 fungal compounds III. Bonn : AgroConcept, pp 365-371 (08) Bloem E M, Haneklaus S, Schnug E (2002) Significance of the (23) Haneklaus S, Hagel I, Paulsen H-M, Schnug E (2002) Objec- sulfur nutrition for the pharmaceutical quality of medicinal plants. tives of plant nutrition research in organic farming. Landbauforsch In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, August 3-9, Völkenrode 52(2):61-68 2001, Beijing, China. pp 1573-1579 (24) Haneklaus S, Paulsen H-M, Hagel I, Schnug E (2002) Issues (09) Böhme H, Fleckenstein J, Hu ZY, Schnug E (2002) Bilanzver- of plant nutrition in organic farming. In: Proceedings of 12th World suche zum Einsatz von Seltenen Erden in der Schweinemast. In: Fertilizer Congress, August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 181-188 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : (25) Haneklaus S, Schnug E (2002) An agronomic, ecological and Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qua- economic assessment of site-specific fertilisation. Landbauforsch litätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Refe- Völkenrode 52(3):123-133 rate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 125 (26) Hassan M A A (2002) Environmental studies on coastal zone soils (10) Böhme H, Hu ZY, Schnug E, Fleckenstein J (2002) Unter- of the North Sinai Peninsula (Egypt) using remote sensing tech- suchungen zum Einsatz von seltenen Erden (Lanthanverbindun- niques. Braunschweig : FAL, 246 p, Landbauforsch Völkenrode SH gen) in der Schweinemast. In: Forum angewandte Forschung in 238 [Dissertation] der Rinder- und Schweinefütterung : Tagungsunterlage ; Beiträge (27) Hassan M, Lilienthal H, Schnug E (2002) Evaluation of land der Veranstaltung vom 20. und 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Ver- suitability for agriculture in the El-Salam-Region in the North Sinai. band der Landwirtschaftskammern, pp 107-109 In: Deininger A (ed) Deutscher Tropentag 2002 : international (11) Chroma L, Mackova M, Kucerová P, Wiesche C in der, research on food security, natural resource management and rural Burkhard J, Macek T (2002) Enzymes in plant metabolism of development ; challenges to organic farming and sustainable land PCBs and PAHs. Acta Biotechnologica 22(1-2):35-41 use in the tropics and subtropics ; book of abstracts. Kassel : Kas- (12) Cooper M, Sparovek G, Schnug E (2002) A national soil profile sel Univ Press, p 55 database developed for Brazil : description and suggested applica- (28) Hu Z, Yang Z, Xu C, Haneklaus S, Cao Z, Schnug E (2002) tions. In: Deininger A (ed) Deutscher Tropentag 2002 : interna- Effect of crop growth on the distribution and mineralization of soil tional research on food security, natural resource management and sulfur fractions in the rhizosphere. J Plant Nutr Soil Sci rural development ; challenges to organic farming and sustainable 165(3):249-254 land use in the tropics and subtropics ; book of abstracts. Kassel : (29) Jong van Lier Q de, Sparovek G, Schnug E (2002) An essay on Kassel Univ Press, p 240 the possible improvement of soil fertility understanding by cooper- (13) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, ation with soil physics. Landbauforsch Völkenrode 52(2):69-73 Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, (30) Kandil M (2002) The effect of fertilizers for conventional and Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, organic farming on yield and oil quality of fennel (Foeniculum vul- Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre gare Mill.) in Egypt. Braunschweig : FAL, 94 p, Landbauforsch Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von Völkenrode SH 237 [Dissertation] Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, (31) Kandil M, Salah A, Omer E-SE, El-Gala M, Sator C, Schnug E Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : (2002) Fruit and essential oil yield of fennel (Foeniculum vulgare Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- Mill.), grown with fertilizer sources for organic farming in Egypt. posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, Landbauforsch Völkenrode 52(3):135-139 Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 (32) Kandil M, Ahmed S, Schnug E (2002) Comparison of conven- (14) Ellendorff F, Kratz S, Redantz A, Wolf-Reuter M, Berk J, tional and organic grown fennal in Egypt. In: Deininger A (ed) Halle I, Henning M, Hinrichs P, Matthes S, Rogasik J, Wicke Deutscher Tropentag 2002 : international research on food securi- M, Zupan M (2002) Comparison of broiler production systems ty, natural resource management and rural development ; chal- [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, lenges to organic farming and sustainable land use in the tropics 2002.09.06-10 ; full paper. pp 8 and subtropics ; book of abstracts. Kassel : Kassel Univ Press, p 37 (15) Gaj R, Schnug E (2002) Effect of organic fertilisers on the zinc (33) Kratz S (2002) Nährstoffbilanzen konventioneller und ökologi- and cadmium uptake of soybeans and wheat on an artificially con- scher Broilerproduktion unter besonderer Berücksichtigung der taminated soil. Landbauforsch Völkenrode 52(4):255-258 Belastung von Böden in Grünausläufen. Braunschweig : FAL, XIX, (16) Gassner A, Fleckenstein J, Haneklaus S, Schnug E (2001) 158 p, Landbauforsch Völkenrode SH 240 [Dissertation] Spatial speciation : a new approach to assess soil analysis meth- (34) Kratz S, Rogasik J, Funder U, Schnug E (2002) Energy bal- ods. Commun Soil Sci Plant Anal 33(15-18):3347-3357 ances in intensive, free range and organic broiler production. Arch (17) Gassner A, Habib L, Haneklaus S, Schnug E (2002) Die Bedeu- Geflügelkunde 66(SH 2):158-159 [Abstract] tung räumlich abhängiger Phosphatverbindungsformen in land- (35) Kratz S, Rogasik J, Schnug E (2002) Nährstoffbilanzen konven- wirtschaftlichen Böden für die Interpretation von Variabilität. In: tioneller und ökologischer Broilerproduktion unter besonderer Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Berücksichtigung der Nährstoffbefrachtung von Böden in Grünaus- Forschung und Entwicklung im Dienste des Umwelt- und Ver- läufen. In: 7. Tagung Schweine- und Geflügelernährung : 26.11.- braucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober 2002 ; Kurzrefe- 28.11.2002, Lutherstadt Wittenberg. Halle : Univ, pp 150-152

173 Veröffentlichungen (PB)

(36) Kratz S, Rogasik J, Schnug E (2002) Nutrient balances in inten- Zemledelija i Èkologii : Sbornik dokladov mezdunarodnoj naucno- sive, free range and organic broiler production, with special refer- prakticeskoj konferencii, 10-12 Sentjabrja 2002 g., Kursk. Kursk : ence to free range soils. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):158 Vserossijskij NII zemledelija i zascity poc’ ot èrozii RASCHN, pp [Abstract] 386-390 (37) Kratz S, Rogasik J, Schnug E (2002) Ökologische Bewertung (56) Rosa EAS, Haneklaus S, Schnug E (2002) Mineral content of pri- unterschiedlich intensiver Produktionssysteme von Broilern anhand mary and secondary inflorescences of eleven broccoli cultivars von Nährstoffbilanzen. In: 114. VDLUFA-Kongreß / Verband grown in early and late seasons. J Plant Nutr 25(8):1741-1751 Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsan- (57) Sator C, Rogasik J, Schnug E (2002) Influence of sulfur nutrition stalten. Leipzig, 2002.09.16-20 on yield and dietary quality of lupin seeds. In: 10th International (38) Kremser U, Schnug E (2002) Fertilizer use and protection of Lupin Conference “ Wild and Cultivated Lupins from the Tropics to water bodies. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, the Poles”. 19-24 June 2002, Laugarvatn, Iceland. August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 16-32 (58) Schnug E, Haneklaus S (2002) Landwirtschaftliche Produktions- (39) Kremser U, Schnug E (2002) Impact of fertilizers on aquatic technik und Infiltration von Böden : Beitrag des ökologischen Land- ecosystems and protection of water bodies from mineral nutrients. baus zum vorbeugenden Hochwasserschutz. Landbauforsch Landbauforsch Völkenrode 52(2):81-90 Völkenrode 52(4):197-203 (40) Lamas M, Fleckenstein J, Schroetter S, Sparovek RM, (59) Schnug E, Haneklaus S (2002) New beacons for plant nutrition Schnug E (2002) Determination of uranium by means of ICP-QMS. and fertilizer research. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Commun Soil Sci Plant Anal 33(15-18):3469-3479 Congress, August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 71-79 (41) Lilienthal H, Schnug E (2002) Ground based remote sensing : a (60) Schroetter S, Rogasik J, Schnug E (2002) Long-term effects of new tool for agricultural monitoring. In: 6. International Confer- agrotechnical measures on the carbon sink of soils. In: Abstracts ence on Precision Agriculture. Minneapolis (USA) , 2002.07.14-17 International Symposium Nutritional and Environmental Research [Vortrag] in the 21st Century : The Value of Long-Term Field Experiments ; (42) Michelena R, Rivero E, Rorig M, Schnug E (2002) Stubble eval- 5-7 June 2002, Bad Lauchstätt and Halle upon Saale. pp 29-30 uation in no-tillage and nutrient availability in soil plant system. In: (61) Sparovek G, Cooper M, Maule RF, Vidal-Torrado P, Pimenta Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, August 3-9, 2001, LF deM, Martins SP, Teramoto ER, Silva AC, van de Steeg J, Beijing, China. pp 276-281 Schnug E (2002) The land resource information and suitability (43) Mohd Noor M (2002) The coincidental pattern in spatial nitrogen system for family agriculture (LARISSA), developed for the Brazil- fertilization requirement of cereals. In: 114. VDLUFA-Kongress in ian agrarian reform. J Agric Tropics Subtropics 103(1):47-59 Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressour- (62) Sparovek G, Jong van Lier Q de, Marcinkonis S, Rogasik J, censchutz und Produktsicherheit - Qualitätssicherung in der Land- Schnug E (2002) A simple model to predict river floods : a contri- wirtschaft” ; Kurzfassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA- bution to quantify the significance of soil infiltration rates. Land- Verl, p 226 bauforsch Völkenrode 52(3):187-194 (44) Mohd Noor M, Schnug E (2002) The coincidental pattern in spa- (63) Sparovek G, Ranieri SBL, Gassner A, Maria ICD, Schnug E, tial nitrogen fertilization requirement of winter wheat and/or bar- Santos RFD, Joubert A (2002) A conceptual framework for the ley. In: 6. International Conference on Precision Agriculture. Min- definition of the optimal width of riparian forests. Agric Ecosyst neapolis (USA) , 2002.07.14-17 [Konferenzbeitrag] Environ 90(2):169-175 (45) Panten K (2002) Ein Beitrag zur Fernerkundung der räumlichen (64) Staniszewska M, Schnug E (2002) Status of organic agriculture Variabilität von Boden- und Bestandesmerkmalen. Braunschweig : in the countries of the Baltic Sea region. Landbauforsch Völkenrode FAL, 147 p, Landbauforsch Völkenrode SH 232 52(2):75-79 (46) Panten K, Haneklaus S, Schnug E (2002) Monitor pedo cells (65) Stöven K, Kohrs K, Schnug E (2002) Relation between N fertil- derived from remote sending images and yield maps in Northern ization and N2O release in different crop rotations. Phyton Spec Iss Germany. In: 6. International Conference on Precision Agriculture. 42(2002)3:191-200 Minneapolis (USA) , 2002.07.14-17 [Konferenzbeitrag] (66) Wang J, Zhang J, Ma Y, Wang Li Yang L, Shi S, Schnug E (47) Panten K, Haneklaus S, Schnug E (2002) Spatial accuracy of (2002) Crop resistance to diseases as influenced by sulphur appli- online yield mapping. Landbauforsch Völkenrode 52(4):205-209 cation rates. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, (48) Paulsen H-M, Volkgenannt U, Schnug E (2002) Contribution of August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 1285-1296 organic farming to marine environmental protection. Landbau- (67) Wang S, Wang Y, Chen Z-Z, Schnug E, Haneklaus S (2001) forsch Völkenrode 52(4):211-218 Sulphur concentration of soils and plants and its requirement for (49) Permana IG, Ter Meulen U, Zadrazil F (2002) In vitro ruminants in the Inner Mongolia steppe of China. Grass Forage Sci digestibility of wheat straw after fermentation with wood-decaying 56(4):418-422 fungi. Proc Soc Nutr Physiol 11:141 (68) Wang S, Wang Y, Chen Z-Z, Schnug E, Haneklaus S (2002) (50) Quilchano C, Haneklaus S, Gallardo JF, Schnug E, Moreno G Wool quality and sulfur supply. In: Davidian J-C (ed) 5th Workshop (2002) Sulphur balance in a broadleaf, non-polluted, forest ecosys- on Sulfur Transport and Assimilation : Regulation, Interaction, Sig- tem (central-western Spain). Forest Ecol Management 161(1- naling ; programme and abstracts. Montpellier : Ecole Nationale 3):205-214 Supérieure Agronomique, p 108 (51) Ranieri SBL, Jong van Lier Q de, Sparovek G, Flanagan DC (69) Wang S, Wang Y, Cui X, Chen Z-Z, Schnug E, Haneklaus S, (2002) Erosion database interface (EDI) : a computer program for Fleckenstein J (2002) Effects of nitrogen and sulphur fertilization georeferenced application of erosion prediction models. Computers on oats yield and quality in inner Mongolia steppe. In: Proceedings and geosciences 28(5):661-668 of 12th World Fertilizer Congress, August 3-9, 2001, Beijing, (52) Rogasik J, Funder U, Sator C, Schnug E (2002) Impact of nitro- China. pp 1297-1304 gen and sulphur nutrition on the N-fixation potential of lupins. In: (70) Wang S, Wang Y, Schnug E, Haneklaus S, Fleckenstein J 10th International Lupin Conference “Wild and Cultivated Lupins (2002) Effects of nitrogen and sulphur fertilization on oats yield, from the Tropics to the Poles”. 19-24 June 2002, Laugarvatn, Ice- quality and digestibility and nitrogen and sulphur metabolism of land. sheep in the Inner Mongolia Steppes of China. Nutrient cycling in (53) Rogasik J, Panten K, Schroetter S, Schnug E (2002) Relations agroecosystems 62(2):195-202 between soil fertility and plant yield influencing variable rate fertil- (71) Wiesche C in der, Rezek J, Wolter M, Mackova M, Macek T, ization. In: Láng I, Lazányi J, Németh T (eds) Tartamkísérletek, Zadrazil F, Schnug E (2002) Einfluss von Maulbeerbaum und Tájtermesztés, Vidékfejlesztés : Nemzetközi Konferencia ; 1. Birke auf den Aufbau von polyzyklischen aromatischen Kohlen- Kötet. Debrecen : Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, wasserstoffen in einem Altlastboden. In: Keysa G, Track T, Michels pp 65-70 J, Wiesner J (eds) Natural Attenuation : Umsetzung, Finanzierung, (54) Rogasik J, Schroetter S, Schnug E (2002) Impact of air pollu- Perspektiven ; Beiträge zum 3. Symposium Natural Attenuation tants of agriculture. Phyton Spec Iss 42(2002)3:171-182 vom 4.-5. Dezember 2001 bei der DECHEMA e.V., Frankfurt am Main. Frankfurt a M : DECHEMA, pp 237-240 DECHEMA-Fachge- spräche Umweltschutz

(55) Rogasik J, Schroetter S, Schnug E (2002) Land use manage- (72) Wolter M, Wiesche C in der, Zadrazil F, Hey S, Haselbach J, ment and the carbon sink of soils. In: Sovremennye Problemy Schnug E (2002) Biologische Abbaubarkeit synthetischer super-

174 Veröffentlichungen (PB)

absorbierender Bodenhilfsstoffe. Landbauforsch Völkenrode 52(1):43-52 (73) Youhua M, Schnug E, Youbin S, Ligan Z, Ruixing D, Jizheng 2- Z (2002) Adsorption of SeO 3 by soils at different S levels. Pedosphere 12(1):89-92 (74) Zhang J, Ma Y, Zhang L, Xu C, Zheng L, Bian G, Si Y, Wang H, Liu L, Schnug E (2002) Sulphur application effect on the yield and quality of vegetable. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 1343-1353 (75) Zhang J, Ma Y, Zheng L, Liu L, Zhang L, Si Y, Liu L, Schnug E (2002) Crop responses to sulphur fertilization in Anhui province, China. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, August 3-9, 2001, Beijing, China. pp 1312-1332 (76) Zhang J, Zheng L, Ma Y, Si Y, Zhang L, Li S, Schnug E (2002) Inquiring into the direct and residual effect of sulphur sources on crops. In: Proceedings of 12th World Fertilizer Congress, August 3- 9, 2001, Beijing, China. pp 1333-1342 (77) Zillmann E, Lilienthal H, Schnug E (2002) Development of fun- gus infestation risk maps by means of airborne radar-data and a digital elevation model. In: 6. International Conference on Preci- sion Agriculture. Minneapolis (USA) , 2002.07.14-17

175 Veröffentlichungen (PB)

176 Veröffentlichungen (PG)

(01) Ajayi S A, Rühl G, Greef J M (2001) Development of seed qual- Ackerschläge (SiS) : Effekte auf die Avifauna. Verh Ges Ökologie ity in maize (Zea mays L.). Dok u Mat / DAAD 42:115-117 32:44-45 (02) Ajayi S A, Rühl G, Greef J M (2002) Interactive effects of (22) Hoffmann J, Czimber G, Glemnitz M, Radics L (2002) Effekt mechanical harvesting and processing, storage conditions and eines sich verändernden Klimas auf die Unkrautflora in Europa. duration, on quality of maize hybrid seeds. Mitt Ges Pflanzen- SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss bauwiss 14:177-178 494:269-272 (03) Ajayi S A, Rühl G, Greef J M (2002) Physiological and biochem- (23) Hoffmann J, Glemnitz M, Czimber G, Radics L (2002) Diver- ical basis of maize seed quality : changes in quality during storage sität der Segetalflora im Klimagradient von Süd- und Nordeuropa of seed harvested at different stages of maturity. In: VII Interna- bei unterschiedlicher Nutzungsintensität. Verh Ges Ökologie 32:45 tional Workshop on Seed Biology : May 12-16, 2002 Salamanca. (24) Hoffmann J, Glemnitz M, Czimber G, Radics L (2002) Diversi- Salamanca : EUROPA Artes Graficas, p 190 ty of flora on arable land in a climate gradient from Southern to (04) Berger G, Pfeffer H, Hoffmann J, Malt S, Schobert H (2002) Northern Europe in intensive and extensive fields. In: Ecology in a Naturschutz in Agrarlandschaften durch zielgerichtete Stilllegung Changing World : proceedings of the 8th INTECOL International ökologisch relevanter Teile von Ackerschlägen (“Schlaginterne Congress of Ecology, August 11-18, 2002, Seoul (Korea). p 78 Segregation”). SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R [Abstract] A Angew Wiss 494:248-250 (25) Hoffmann J, Greef J M, Kiesel J, Lutze G, Wenkel K-O (2002) (05) Berger G, Pfeffer H, Kächele H, Hoffmann J (2002) Hase und Mosaic indicators for species diversity in agricultural landscapes. Feldhuhn atmen auf : Stillegung auf kleinen Flächen. Unsere In: Ecology in a Changing World : proceedings of the 8th INTECOL Jagd : Partner der Natur 52(4):8-11 International Congress of Ecology, August 11-18, 2002, Seoul (06) Berger G, Pfeffer H, Malt S, Schobert H, Hoffmann J (2002) (Korea). pp 78-79 [Abstract] Naturschutzbrachen in Agrarlandschaften (“Schlaginterne Segre- (26) Hoffmann J, Greef J M, Kiesel J, Lutze G, Wenkel K-O (2002) gation”). Mitt Ges Pflanzenbauwiss 14:167-168 Mosaik-Indikatoren : ein Konzept für die Entwicklung von Indika- (07) Berger G, Werner A, Jarfe A, Pfeffer H, Hoffmann J (2002) toren im Bereich Artenvielfalt in Agrarlandschaften. SchrR Bun- Nature conservation in agricultural landscapes : new approaches desminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:178- for the production areas ; infield segregation and precision agri- 195 culture. In: Ecology in a Changing World : proceedings of the 8th (27) Hoffmann J, Mirschel W (2001) Klima und Vogelwelt. In: INTECOL International Congress of Ecology, August 11-18, 2002, Arbeitsgemeinschaft Berlin-Brandenburgischer Ornithologen (eds) Seoul (Korea). pp 22-23 [Abstract] Die Vogelwelt von Brandenburg und Berlin. Rangsdorf : Natur & (08) Bramm A (2002) Ertrags- und Qualitätsbeeinflussung bei Halm- Text, pp 12-15 und Blattfrüchten durch Minderung der Produktionsintensität. Mitt (28) Hoffmann J, Radics L, Czimer G, Glemnitz M (2002) A Ges Pflanzenbauwiss 14:135-136 szantoföldi növenyzetdiverzitása egy észak-déli klimatikus grádi- (09) Brunotte J, Oldenburg E (2002) Konservierende Bodenbear- ens mentén, jelentösege a biológai diverzitas fentartasaban. Mag- beitung : eine Gratwanderung? Landwirtschaft ohne Pflug(3):3 yar Gyomkutatás és Technológia 3(1):69-70 (10) Dietrich F, Pahlow G, Paul C (2002) Application of an electronic (29) Kleinmans J, Ruser B, Pahlow G (2002) Distribution and activ- nose for the classification of grass silages. In: Gechie LM, Thomas ity of silage inoculant applied at reduced water volume with the C (eds) The XIIIth International Silage Conference, September 11- Pioneer Appli-Pro UVL application system. In: Gechie LM, Thomas 13, 2002, Auchincruive, Scotland : conference proceedings. Auch- C (eds) The XIIIth International Silage Conference, September 11- incruive : SAC, pp 292-293 13, 2002, Auchincruive, Scotland : conference proceedings. Auch- (11) El Bassam N (2002) Die Zucker- und Faserhirse : eine Rohstoff- incruive : SAC, pp 208-209 basis für die Industrie und Energie. Mitt Ges Pflanzenbauwiss (30) Kücke M (2002) Approaches for groundwater protection by organ- 14:277-278 ic agriculture : principals, regulations, tools and potentials. In: Lee (12) Greef J M, Borstel U von (2002) Importance and options of BH, Han S, Kim SD, Goh HG, Oh KS, Hyun BK (eds) Development grassland : perspectives for animal production in Northern Ger- of basic standard for organic rice cultivation : 1st RDA/ARNOA many. In: Grass for food and grass for leisure : Fodder Crops and International Conference ; 12-15 November 2002, Suwon & Cheo- Amenity Grasses Section ; 24th Meeting, 22-26 September 2002, nan, Korea. Suwon : RDA, pp 269-285 FAL Braunschweig, Germany : conference programme. pp 14-15 (31) Kücke M (2002) Qualitätsgetreide mit nur einer Stickstoffgabe? [Abstract] Landwirtsch Wochenblatt Westfalen-Lippe 159(43):19-20 (13) Halling MA, Hopkins A, Nissinen O, Paul C, Tuori M, Sölter U (32) Kücke M (2002) Relevance of soil testing on mineral nitrogen in (2002) Forage legumes : productivity and composition. Landbau- organic farming with special regard to watershed area. In: Gangjin forsch Völkenrode SH 234:5-15 International Symposium on Organic Agriculture, Gangjin, Korea, (14) Halling MA, Hopkins A, Nissinen O, Paul C, Tuori M, Sölter U 15. November 2002. pp 48-66 (2002) Nutritive quality of forage legumes grown in Northern (33) Kücke M (2002) Selbstbedienung aus dem Depot. DLG-Mitteilun- Europe. Grassland Sci Europe 7:126-127 gen 117(2):74-76 (15) Harman E, Ruser B, Pahlow G (2002) In vitro forage model for (34) Kücke M, Schittenhelm S, Menge-Hartmann U, Putz B (2002) measuring osmotolerance of microbial treatments. In: Gechie LM, Ertrag und Qualität von Getreide nach Ammonium-Flüssigdünger- Thomas C (eds) The XIIIth International Silage Conference, Sep- injektion im Vergleich zu konventioneller N-Düngung. Mitt Ges tember 11-13, 2002, Auchincruive, Scotland : conference pro- Pflanzenbauwiss 14:30-31 ceedings. Auchincruive : SAC, pp 418-419 (35) Lindgren S, Oldenburg E, Pahlow G (2002) Influence of (16) Hochberg H, Dyckmans A (2002) Tiergerechte und microbes and their metabolites on feed and food quality. Grassland umweltverträgliche Freilandhaltung von Fleischrindern im Winter. Sci Europe 7:503-511 Berlin : Deutscher Grünlandverband, 70 p, Schriftenreihe / (36) Martens S (2002) Ensilability of 4 tropical grasses on temporary Deutscher Grünlandverband 2002/2 waterlogged and temporary dry soils in Northeast Thailand. In: (17) Höppner F, Menge-Hartmann U (2002) Anbaustrategien bei Gechie LM, Thomas C (eds) The XIIIth International Silage Con- Hanf zur Nutzung von Fasern. In: Internationale Tagung Produk- ference, September 11-13, 2002, Auchincruive, Scotland : confer- tion, Verarbeitung und Anwendung von Naturfasern : am 10./11. ence proceedings. Auchincruive : SAC, pp 72-73 September 2002 in Potsdam ; Langfassungen der Vorträge. Pots- (37) Nyende A B, Mix-Wagner G, Schittenhelm S (2002) Plant dam-Bornim : ATB, pp 7 regeneration from synthetic seeds of potato. Vortr Pflanzenzüchtg (18) Höppner F, Menge-Hartmann U (2002) Anbaustrategien bei Suppl 2002/1:272 Hanf zur Nutzung von Fasern. Bornimer Agrartechn Ber 30:49-50 (38) Nyende A B, Schittenhelm S, Mix-Wagner G, Greef J M (2002) (19) Hoffmann J (2001) Goldammer : Emberiza citrinella (Linnaeus Synthetic potato seeds offer the potential to improve the Kenyan 1758). In: Arbeitsgemeinschaft Berlin-Brandenburgischer Ornitho- seed system. Landbauforsch Völkenrode 52(3):141-148 logen (eds) Die Vogelwelt von Brandenburg und Berlin. Rangs- (39) Nyende A B, Schittenhelm S, Mix-Wagner G, Greef J M (2002) dorf : Natur & Text, pp 612-614 Synthetische Kartoffelsamen - eine Alternative zur Knolle? Mitt Ges (20) Hoffmann J (2001) Grauammer : Miliaria calandra (Linnaeus Pflanzenbauwiss 14:314-315 1758). In: Arbeitsgemeinschaft Berlin-Brandenburgischer (40) Oldenburg E, Brunotte J (2002) Mykotoxine : ein spezifisches Ornithologen (eds) Die Vogelwelt von Brandenburg und Berlin. Problem bei pflugloser Bodenbearbeitung. GetreideMagazin Rangsdorf : Natur & Text, pp 619-622 8(3):148-149 (21) Hoffmann J, Berger G (2002) Naturschutz in Agrarlandschaften durch Stilllegung von Minderertragsflächen innerhalb großer

177 Veröffentlichungen (PG)

(41) Oldenburg E, Weinert J, Wolf GA (2001) Effects of strobilurin (63) Sauerbeck G (2002) Amarant : Inka-Weizen auch bei uns. Land- containing fungicides on the deoxynivalenol content in winter wirtschaftsbl Weser-Ems 149(16):29 wheat. Mycotoxin Res 17A(2001)1:10-14 (64) Schittenhelm S, Menge-Hartmann U, Oldenburg E (2002) (42) Pahlow G (2002) Application of a new concept for the estimation Growth analysis of transgenic potato overexpressing Arabidopsis of the ensiling potential of forages for a range of crops. In: Gechie thaliana phytochrome B. Vortr Pflanzenzüchtg Suppl 2002/1:289 LM, Thomas C (eds) The XIIIth International Silage Conference, (65) Scholefield D, Halling MA, Tuori M, Isolahti M, Sölter U, September 11-13, 2002, Auchincruive, Scotland : conference pro- Stone AC (2002) Assessment of nitrate leaching from beneath for- ceedings. Auchincruive : SAC, pp 361-371 age legumes. Landbauforsch Völkenrode SH 234:17-25 (43) Pahlow G, Rammer C, Slottner D, Tuori M (2002) Ensiling of (66) Sölter U, Greef J M, Paul C (2002) Futterqualität diverser Legu- legumes. Landbauforsch Völkenrode SH 234:27-31 minosen in Reinsaat und im Gemenge mit Wiesenschwingel (EU- (44) Pahlow G, Rammer C, Slottner D, Tuori M (2002) Silierung tra- Projekt LEGSIL). Mitt AG Grünland Futterbau 2002:148-149 ditioneller sowie neuer Futterleguminosen. Mitt AG Grünland Fut- (67) Thaysen J, Kalzendorf C, Pahlow G (2002) Futterkon- terbau 2002:142-145 servierung : Siliermittel, Dosiergeräte, Silofolien. Oldenburg : Weiß (45) Paul C (2002) Produktqualität von Futterpflanzen. In: Workshop & Partner, 207 p “Züchtung für den Ökolandbau” am 10. und 11. Juni 2002 in Han- (68) Wilkins RJ, Bertilsson J, Doyle CJ, Nousiainen J, Paul C, Syr- nover : Kurzfassungen der Vorträge und Stellungnahmen sowie jala-Qvist L (2002) Introduction to the LEGSIL project. Landbau- Zusammenfassungen der Ergebnisse. Hannover : Bundessorten- forsch Völkenrode SH 234:1-3 amt, pp 90-91 (69) Wilkins RJ, Paul C (eds) (2002) Legume silages for animal pro- (46) Paul C (2002) Quality assessment methods in forage breeding and duction : LEGSIL ; proceedings of an International Workshop sup- variety testing : possibilities and realistic options. In: Grass for ported by the EU and held in Braunschweig, 8-9 July 2001. Braun- food and grass for leisure : Fodder Crops and Amenity Grasses schweig : FAL, 95 p, Landbauforsch Völkenrode SH 234 Section ; 24th Meeting, 22-26 September 2002, FAL Braun- (70) Yoon D-H, Kücke M (2002) Efficiency of Passive Capillary Sam- schweig, Germany : conference programme. pp 50-51 [Abstract] plers (PCAPS, wick sampler) to study the leaching process of min- (47) Paul C, Alex M, Sölter M, Tuori M, Hellämäki M, Nousiainen eral and organic nutrients : [unveröffentlichter DFG-Zwischen- J, Lister S, Lister S (2002) Laboratory evaluation of legume qual- bericht]. Braunschweig : FAL, IV, 37 p ity. Landbauforsch Völkenrode SH 234:55-61 (48) Paul C, Auerbach H, Schild G-J (2002) Intake of legume silages by sheep. Landbauforsch Völkenrode SH 234:33-38 (49) Paul C, Dietrich F, Rode M (2002) Influence of sample temperature on the assessment of quality characteristics in undried forages by near infrared spectroscopy (NIRS). Landbauforsch Völkenrode 52(4):229-237 (50) Paul C, Häusler A (2002) Developing the NIRS Harvest Line concept for forage trials. Grassland Sci Europe 7:464-465 (51) Paul C, Schild G-J, Auerbach H (2002) Futteraufnahme verschiedener Leguminosen durch Schafe : (EU-Projekt LEGSIL). Mitt AG Grünland Futterbau 2002:146-147 (52) Paul C, Wilkins RJ (eds) (2001) Silagen aus Futterleguminosen für die Wiederkäuerfütterung : gewinnbringender Einsatz von Fut- terleguminosen. Crediton : Hedgerow Print, 19 p (53) Pfeffer H, Berger G, Malt S, Hoffmann J (2002) Naturschutz in Agrarlandschaften durch zielgerichtete Stilllegung ökologisch relevanter Teile von Ackerschlägen (“Schlaginterne Segregation”) [online]. In: Landschaften im Wandel - eine Herausforderung für die Geoökologie : GEOÖKon 2002 ; 4. Kongress für Geoökologie vom 04.07. bis 06.07.2002, Potsdam. p 31, zu finden in [zitiert am 18.12.2002] (54) Pflitzner C, Meyer H, Zieger G, Paul C (2002) Erfassung des Trockenmassegehalts von Körnermais mittels NIR-Diodenarray- Spektrometer auf der Erntemaschine und im Labor. Vortr Pflanzen- züchtg 54:473-476 (55) Pflaum J, Honig H, Pahlow G, Staudacher W (2002) A comparison of the aerobic stability of maize silage produced in laboratory and farm silos. In: Gechie LM, Thomas C (eds) The XIIIth International Silage Conference, September 11-13, 2002, Auchin- cruive, Scotland : conference proceedings. Auchincruive : SAC, pp 180-183 (56) Radics L, Czimber G, Hoffmann J, Glemnitz M (2000) The effects of European climatic gradients on the composition of weed flora. In: Szerkeszto F, Kovacs E (eds) Lippay János - Vas Károly : Scientific Symposium ; Budapest, 6.-7.11.2000. Budapest, Ungarn : Szent István University, p 479 (57) Radics L, Hoffmann J, Czimber G, Glemnitz M (2002) Role of organic farming in environmental protection. In: 14. IFOAM Con- ference : Victoria,Kanada, 2002.08.21-24 ; proceedings. Ottawa, Canada : Canadian Organic Growers, p 123 [Abstract] (59) Ramos C, Kücke M (2001) A review of methods for nitrate leaching measurement. Acta hortic (Wageningen) 563:259-266 (59) Rath J, Herrmann A, Kornher A, Höppner F (2002) Den Ern- tetermin von Silomais vorhersagen : Forschungsprojekt “Regionale Erntezeitprognose Silomais”. Mais 30(4):144-147 (60) Sauerbeck G (2002) Amarant : Ansätze zum ökologischen Anbau einer gesundheitsfördernden neuen Anbaufrucht. Mitt Ges Pflanzenbauwiss 14:271-272 (61) Sauerbeck G (2002) Amarant : eine neue Anbaufrucht in Nord- deutschland. Land und Forst 155(17):30 (62) Sauerbeck G (2002) Amarant : eine neue Anbaufrucht. B&B Agrar 55(6):207

178 Veröffentlichungen (AOE)

(01) Anderson T-H (2002) Das Pilz:Bakterien-Verhältnis von Böden als [zitiert am 26.11.2002] Umweltindikator. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten (19) Dämmgen U, Lüttich M, Döhler H, Eurich-Menden B, Oster- R A Angew Wiss 494:360-361 burg B (2002) GAS-EM - ein Kalkulationsprogramm für Emissio- (02) Anderson T-H (2002) Das Pilz/Bakterien-Verhältnis als mikrobio- nen aus der Landwirtschaft. Landbauforsch Völkenrode 52(1):19- logischer Bodenindikator. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie 42 und Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des (20) Dämmgen U, Schaaf S, Frühauf C (2002) Accuracy and spatial Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober representativity of heat flux measurements : a contribution to sub- 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 137 project BIATEX-2. In: Midgley PM, Reuther M (eds) Transport and (03) Anderson T-H (2002) Epi-fluorescence microscopy and image chemical transformation in the troposphere : proceedings of EURO- analysis to detect active and inactive soil fungi. Verh Ges Ökologie TRAC Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 32:268 March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 4 (04) Bender J, Bergmann E, Dohrmann A B, Tebbe C, Weigel H-J (21) Dämmgen U, Zimmerling R (2002) Vertical fluxes of air-borne (2002) Impact of ozone on plant competition and structural diver- acidifying and eutrofying species in the Schorfheide Nature sity of rhizosphere microbial communities in grassland mesocosms. Reserve in Brandenburg, Germany. J Appl Bot 76:190-202 Phyton Spec Iss 42(2002)3:7-12 (22) Döhler H, Eurich-Menden B, Dämmgen U, Osterburg B, Lüt- (05) Bergmann E, Bender J, Dohrmann A B, Tebbe C, Weigel H-J tich M, Bergschmidt A, Berg W, Brunsch R (2002) BMVEL/UBA- (2002) Einfluss von Ozon auf Pflanzengemeinschaften und Boden- Ammoniak-Emmissionsinventar der deutschen Landwirtschaft und mikroorganismen von Grünland-Modellsystemen. SchrR Bun- Minderungsszenarien bis zum Jahre 2010. Berlin : Umweltbundes- desminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:251- amt, 191, 39, 45 p, Texte Umweltbundesamt 02/05 253 (23) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, (06) Bergmann E, Bender J, Weigel H-J (2002) Gefährdung der bio- Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, logischen Vielfalt durch bodennahes Ozon? : Mesokosmenexperi- Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, mente mit Pflanzengemeinschaften aus Grünlandarten. In: Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von Forschung und Entwicklung im Dienste des Umwelt- und Ver- Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, braucherschutzes : Braunschweig, 2002.10.06-08 ; Kurzreferate. p Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : 177 Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- (07) Burkart S, Großekathöfer C, Manderscheid R, Weigel H-J posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, (2002) Wirkung von CO2-Anreicherung und N-Versorgung unter Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 Feldbedingungen auf tägliche Wasser- und Strahlungsnutzungs- (24) Erisman JW, Vermeulen A, Hensen A, Flechard C, Dämmgen effizienzien von Wintergerste und Zuckerrübe. Verh Ges Ökologie U, Fowler D, Sutton M, Grünhage L, Tuovinen J-P (2002) Mon- 32:248 itoring and modelling of biosphere/atmospheric exchange of gases (08) Burkart S, Manderscheid R, Weigel H-J (2002) Interactive and aerosols. In: Midgley PM, Reuther M (eds) Transport and effects of atmospheric CO2 and plant available soil water on chemical transformation in the troposphere : proceedings of EURO- canopy conductance of spring wheat. Verh Ges Ökologie 32:67-68 TRAC Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 (09) Burkart S, Manderscheid R, Weigel H-J (2002) Interactive March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 39-48 effects of atmospheric CO2-concentration and plant available soil (25) Fangmeier A, Bender J (2002) Air pollutant combinations : sig- water content and canopy evapotranspiration and conductance of nificance for future impact assessments on vegetation. Phyton spring wheat. In: Villalobos FJ, Testi L (eds) 7th ESA Congress : Spec Iss 42(2002)3:65-71 Cordoba, Spain, 15-18 July 2002 ; book of proceedings. Sevilla, (26) Fangmeier A, Bender J, Weigel H-J, Jäger H-J (2002) Effects Espana : Consejeria di Agricultura y Pesca, pp 67-68 [Abstract] of pollutant mixtures. In: Bell N, Treshow M (eds) Air pollution and (10) Burkart S, Manderscheid R, Weigel H-J (2002) Wechselwirkung plant life. Chichester : John Wiley & Sons, pp 251-272 von atmosphärischer CO2-Konzentration und pflanzenverfügbarem (27) Fangmeier A, Dueck TA, Hunt R, Bender J, Davison A, Bodenwassergehalt auf die Bestandesleitfähigkeit von Sommer- Gimeno BS, Ranieri A, Fuhrer J, Chappelka A (2001) weizen. Mitt Ges Pflanzenbauwiss 14:62-63 Biostress : effects of tropospheric ozone on seminatural vegeta- (11) Cai G, Chen D, White RE, Fan XH, Pacholski A, Zhu ZL, Ding tion. In: Abstracts - posters/displays / 2001 International Confer- H (2002) Gaseous nitrogen losses from urea applied to maize on a ence on Future Directions in Air Quality Research : February 12-15, calcareous fluvo-aquic soil in North China plain. Aust J Soil Res 2001. Research Triangle Park, NC, USA : Continuing & Profession- 40(5):737-748 al Education, NC State Univ, p 38 (12) Czarnetzki AB, Thimm T, Tebbe C (2002) Vielfalt von Mikroor- (28) Frühauf C, Burkart S, Dämmgen U (2002) Vertical fluxes above ganismen in Collembolen : ein erster Blick. SchrR Bundesminist sugar beet canopy : part II: carbon dioxide ; a contribution to sub- Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:362-363 project BIATEX-2. In: Midgley PM, Reuther M (eds) Transport and (13) Dämmgen U (2002) Fine particles and their constituents in Ger- chemical transformation in the troposphere : proceedings of EURO- many : results of denuder filter measurements. Landbauforsch TRAC Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 Völkenrode SH 235:181-188 March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 4 (14) Dämmgen U, Ferreiro-Chao A (2002) Agriculture : introductory (29) Frühauf C, Dämmgen U, Burkart S, Manderscheid R, Löp- remarks (SNAP 100000) [online]. In: EMEP/CORINAIR Emission meier F-J, Wittich K-P (2002) Vertical fluxes above sugar beet Inventory Guidebook. Culham, Abingdon, Oxfordshire, United canopy : part I: evapotranspiration ; a contribution to subproject Kingdom : AEA Technology plc, pp 7, zu finden in [zitiert am 12.12.2002] Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 (15) Dämmgen U, Frühauf C, Schaaf S, Scholz-Seidel C, Grün- March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 4 hage L (2002) Assessment of vertical fluxes of air constituents (30) Grünhage L, Dämmgen U, Erisman JW, Lüttich M, Hanewald between agricultural crops and ambient air : a contribution to sub- K, Jäger H-J, Freitag K, Baltrusch M, Liebl K (2002) Atmo- project BIATEX-2. In: Midgley PM, Reuther M (eds) Transport and spheric nitrogen dynamics in Hesse, Germany : the challenge and chemical transformation in the troposphere : proceedings of EURO- its potential solution. Landbauforsch Völkenrode 52(4):219-228 TRAC Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 (31) Kleikamp B, Helal M, Manderscheid R, Weigel H-J (2002) Ein- March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 4 fluss von CO2-Freilandbegasung (FACE) bei variierter N-Düngung (16) Dämmgen U, Grünhage L (2002) Trace gas emissions from Ger- auf die Wurzelentwicklung von Wintergetreide und Zuckerrübe. man agriculture as obtained from the application of simpler or Verh Ges Ökologie 32:249 default methodologies. Environ Pollut 117(1):23-34 (32) Kostka-Rick R, Bender J, Bergmann E, Weigel H-J (2002) (17) Dämmgen U, Lüttich M (2002) Spurengasemissionen aus der Symptoms of ozone-induced foliar injury on horticultural crops. In: deutschen Tierhaltung. Agrarspectrum 34:39-52 Klumpp A (ed) Bioindication and air quality in European cities : (18) Dämmgen U, Lüttich M, Döhler H, Eurich-Menden B, Oster- research, application, communication ; [Eurobionet] / Third burg B (2002) GAS-EM - a procedure to calculate gaseous emis- Hohenheim Workshop on Bioindication at the Power Plant Alt- sions from agriculture [Excel Spreadsheets] : UNECE Task Force on bach/Deizisau 2001. Stuttgart : Heimbach Emission Inventories and Projections ; supplementary Technical (33) Larink O, Schrader S, Weigel H-J (2002) Reaktionen von Information from TFEIP Members [online]. zu finden in Freilandversuch. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und Öko-

179 Veröffentlichungen (AOE)

toxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des Umwelt- (50) Sutton MA, Milford C, Nemitz E, Theobald MR, Riedo M, Har- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober 2002 ; greaves KJ, Hill PW, Dragosits U, Fowler D, Schjoerring JK, Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 54 Mattsson ME, Husted S, Erisman JW, Hensen A, Mosquera J, (34) Manderscheid R, Burkart S, Weigel H-J (2002) Experimentelle Otjes R, Cellier P, Loubet B, David M, Neftel A, Hermann B, Untersuchung der Strahlungsausnutzungseffizienz von Sommer- Jones SK, Blatter A, Horvath L, Weidinger T, Meszaros R, weizen in Abhängigkeit von Temperatur, Entwicklungsstadium und Raso J, Mantzanas K, Koukoura Z, Gallagher MW, Dorsey JR, atmosphärischer CO2-Konzentration. Mitt Ges Pflanzenbauwiss Flynn M, Lehman B, Burkhardt J, Dämmgen U (2002) Ammo- 14:127-128 nia exchange with vegetation : measurement, modelling and appli- (35) Manderscheid R, Frühauf C, Weigel H-J (2002) Effects of free- cation. In: Midgley PM, Reuther M (eds) Transport and chemical air CO2 enrichment (face) and soil nitrogen fertilizer on radiation transformation in the troposphere : proceedings of EUROTRAC absorption, radiation use efficiency and yield of winter barley. In: Symposium 2002, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 11-15 Villalobos FJ, Testi L (eds) Book of proceedings / 7th ESA Congress, March 2002. Weikersheim : Margraf, pp 49-60 15-18 July, 2002. Cordoba, Spain. Sevilla, Espana : Consejeria di (51) Tebbe C (2002) Bodenmikroorganismen : die verborgene Vielfalt. Agricultura y Pesca, pp 207-208 [Abstract] Forschungsrep Verbrauchersch Ern Landwirtsch(2):22-25 (36) Manderscheid R, Frühauf C, Weigel H-J (2002) Einfluss einer (52) Tebbe C (2002) DNA-based research uncovers composting erhöhten CO2-Konzentration der Atmosphäre auf die Bodenat- microorganisms. BioCycle 43(9):24-27 mung sowie auf das Verhältnis von Wurzelatmung und Gesamtbio- (53) Tebbe C (2002) Genetisches Fingerprinting als Strategie der masse der Zuckerrübenpflanzen. Verh Ges Ökologie 32:250 Veränderlichkeit und zur Nutzung der mikrobiologischen Vielfalt in (37) Manderscheid R, Frühauf C, Weigel H-J (2002) Interaktion von Agrarökosystemen. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis Freiland-CO2-Anreicherung (FACE) und Stickstoffdüngung auf die 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Pro- Entwicklung des Blattapparates der Zuckerrüben. Verh Ges Ökolo- duktsicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurz- gie 32:251 fassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 32 (38) Miethling R, Ahrends K, Tebbe C (2002) Langzeituntersuchun- (54) Tebbe C (2002) Leuchtgene im Boden : sieben Jahre Erfahrung gen zum Überleben und Verhalten gentechnisch markierter Boden- mit gentechnisch veränderten Bakterien im Freilandversuch. Wis- bakterien (Sinorhizobium meliloti) im Freiland. SchrR Bundesmi- senschaft erleben(1):4-5 nist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:366-367 (55) Tebbe C (2002) Marker-Gene in Böden. Biospektrum 8(3):1-2 (39) Norman A-L, Giesemann A, Krouse HR, Jäger H-J (2002) Sul- (56) Tebbe C, Anderson T-H, Larink O, Schrader S (2002) Biologi- phur isotope fractionation during sulphur mineralization : results of sche Wechselwirkungen : wie wichtig ist Vielfalt für die Funktion an incubation-extraction experiment with a Black Forest soil. Soil von Böden? SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Biol Biochem 34(10):1425-1438 Angew Wiss 494:160-165 (40) Schmalenberger A, Fritz I, Mohr K, Tebbe C (2002) Hat gen- (57) Tebbe C, Schmalenberger A, Trescher K, Dohrmann A B technisch veränderter Mais eine andere Bakterien-Gemeinschaft (2002) PCR-Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP) : im Wurzelbereich als nicht veränderter? : Ergebnisse aus Freiland- eine direkte Methode zur Messung der Vielfalt von Bakterienge- untersuchungen. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten meinschaften im Umweltproben. SchrR Bundesminist Ernähr Land- R A Angew Wiss 494:301-302 wirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:374-375 (41) Schmalenberger A, Schwieger F, Tebbe C (2002) Effect of (58) Weigel H-J (2002) Mehr CO2 in der Atmosphäre : mehr primers hybridizing to different evolutionary conserved regions of Pflanzenwachstum? Agrarspectrum 34:2002 the small subunit rRNA gene in PCR-based microbial community (59) Weigel H-J, Dämmgen U (2002) The Braunschweig Carbon Pro- analyses and genetic profiling. Appl Environ Microbiol 67:3557- ject : Free Air Carbon Dioxide Enrichment (FACE) and atmospher- 3563 ic flux monitoring. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und (42) Schmalenberger A, Tebbe C (2002) Bacterial community com- Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des positions in rhizosperes of transgenic, herbicide-resistant maize Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober (Zea mays) and comparison to its nontransgenic cultivar Bospho- 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 53 re. FEMS microbiol ecol 40(1):29-37 (60) Weigel H-J, Dämmgen U, Schütze G, Becker R, Nagel HD, (43) Schmalenberger A, Tebbe C (2002) Bakterielle Biodiversität in Schlutow A (2002) Risikoabschätzung der Cadmium-Belastung Rhizosphären der Kulturpflanze Mais und biologische Sicherheit bei für Mensch und Umwelt infolge der Anwendung von cadmiumhalti- Einsatz von gentechnisch veränderten Sorten. In: Treffpunkt Bio- gen Düngemitteln. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und logische Vielfalt II : aktuelle Forschung im Rahmen des Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des Übereinkommens über die biologische Vielfalt vorgestellt auf einer Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober wissenschaftlichen Expertentagung an der Internationalen 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 41 Naturschutzakademie Insel Vilm vom 23. bis 27. Juli 2001. Bonn- (61) Weigel H-J, Frühauf C, Burkart S, Dämmgen U (2002) The Bad Godesberg : BfN, pp 79-85 Braunschweig Carbon Project : free air carbon dioxide enrichment (44) Schrader S, Anderson T-H, Giesemann A, Bantelmann E, (FACE) and atmospheric flux monitoring in arable crop rotation Larink O, Weigel H-J, Weigel H-J (2002) Impacts of atmo- systems. In: Villalobos FJ, Testi L (eds) Book of proceedings / 7th spheric CO2 enrichment on soil organisms in an agroecosystem as ESA Congress, 15-18 July, 2002. Cordoba, Spain. Sevilla, Es- evidenced by isotopic signature of δ13C. Verh Ges Ökologie 32:244 pana : Consejeria di Agricultura y Pesca, pp 791-792 [Abstract] (45) Schulze P, Schrader S, Larink O, Weigel H-J (2002) Einfluss (62) Weigel H-J (2002) Klimaänderung : welche Auswirkungen sind für eines erhöhten CO2-Gehaltes auf Ackerboden-Collembolen. Mitt die Kartoffelproduktion in Europa zu erwarten und wie können die Dtsch Bodenkundl Ges 96(1):375-376 Züchter darauf reagieren? In: Tagungsband zur Vortragstagung (46) Sick M, Kühne S, Hommel B, Tebbe C, Mohr K (2002) Bedeu- der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e.V. - Arbeitsgemeinschaft tung von transgenem Rapspollen in der Nahrung verschiedener für Kartoffelzüchtung und Pflanzguterzeugung am 21./22.11.01. Bienenarten (Apis mellifera, Bombus terrestris, Osmia bicornis). pp 5 Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch Berlin-Dahlem 390:546- (63) Wohlgemuth H, Mittelstrass K, Kschieschan S, Bender J, 547 [Abstract] Weigel H-J, Overmyer K, Kangasjärvi J, Sandermann H, (47) Somara S, Manavathi B, Tebbe C, Siddavatam D (2002) Over- Langebartels C (2002) Activation of an oxidative burst is a genexpression of parathion hydrolase of Flavobacterium balustinum in eral feature of sensitive plants exposed to the air pollutant ozone. E-coli : purification and characterization of His-tagged parathion Plant, Cell Environ 25(6):717-726 hydrolase. Indian journal of biochemistry and biophysics 39(2):82- (64) Zimmerling R, Dämmgen U (2002) Concentrations of air-borne 86 acidifying and eutrophying species in the Schorfheide Nature (48) Stelzer M, Reber H (2002) Diversität, katabolische Vielseitigkeit Reserve in Brandenburg, Germany. J Appl Bot 76:52-61 und Überlebensstrategie von Bodenpilzen und Schwermetallstress. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:372-373 (49) Stelzer M, Reber HH (2002) Artenvielfalt, Vielseitigkeit katabolis- cher Leistungen und Überlebensstrategie von Bodenpilzen unter Schwermetallstress. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 135

180 Veröffentlichungen (TE)

Wissenschaftliche Originalbeiträge Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 505-508 (20) Garza Cázares JF, Daenicke R, Flachowsky G (2001) Research (01) Akbar MA, Lebzien P, Flachowsky G (2002) Measurement of note : effect of Bacillus cereus on performances of growing bulls. yield and in situ dry matter degradability of maize varieties har- Arch Anim Nutr 55:161-165 vested at two stages of maturity in sheep. Anim Feed Sci Technol (21) Garza Cázares JF, Lebzien P, Flachowsky G (2001) Effect of 100(1-2):53-70 bacillus cereus on forage digestion in sheep. In: Schubert R, Fla- (02) Berk A, Schulz E (2001) Einfluss von Phytasezusatz auf die Pro- chowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in teinverdaulichkeit beim Schwein. In: Schubert R, Flachowsky G, der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der September 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 509-512 Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- (22) Garza Cázares JF, Lebzien P, Flachowsky G (2001) Effect of tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 255-260 saccharomyces cerevisiae on in sacco dry matter degradability and (03) Chesson A, Flachowsky G (2002) Transgenic plants in poultry parameters of rumen fermentation in sheep. In: Schubert R, Fla- nutrition [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bre- chowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in men, 2002.09.06-10 ; full-paper. pp 11 der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. (04) Daenicke R, Flachowsky G (2001) Zur Wirkung des Probio- September 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 501-504 tikums Toyocerin auf die Leistung von Aufzuchtkälbern. In: Schu- (23) Halle I (2001) Einfluss von ätherischen Ölen und von Kräutermi- bert R, Flachowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und schungen auf das Wachstum von Broilern. In: Schubert R, Fla- Zusatzstoffe in der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Sympo- chowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in sium 26. und 27. September 2001 Jena/Thüringen. Braun- der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. schweig : FAL, pp 521-526 September 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 439-442 (05) Dänicke S (2002) Effects of Fusarium toxin contaminated wheat (24) Halle I (2002) Einfluss einer gestaffelten Supplementierung von grain and of detoxifying agent on rumen physiological parameters Lysin und Methionin während der Aufzucht auf das Wachstum und and in sacco dry matter degradation of wheat straw and lucerne auf die Leistungsmerkmale der Hennen in der folgenden Legepe- hay in wethers. J Anim Feed Sci 11:437-451 riode bei einer gestaffelten Protein- und Energieversorgung. Arch (06) Dänicke S, Böttcher W, Simon O, Jeroch H (2001) The mea- Geflügelkunde 66(2):66-74 surement of muscle protein synthesis in broilers with a flooding (25) Höner K, Lebzien P, Ettle T, Schwarz F-J, Flachowsky G dose technique : use of 15N-labelled phenylalanine. GC-MX and (2002) Einfluss von Silagen aus unterschiedlichen Maishybriden GC-C-Irms. Isotopes Environ Health Stud 17:213-225 auf die Umsetzungen im Verdauungstrakt von Kühen. Landbau- (07) Dänicke S, Gädeken D, Ueberschär K-H, Meyer U, Scholz H forsch Völkenrode 52(3):149-156 (2002) Effects of a fusarium toxin contaminated wheat and of a (26) Langenhoff M (2002) Futtermittelkundliche Bewertung von zwei detoxifying agent on performance of growing bulls, on nutrient Silomaishybriden bei Wiederkäuern. Hannover : TiHo, 141 p, [Dis- digestibility in wethers and on the carry over of zearalenone. Arch sertation] Anim Nutr 56(4):245-261 (27) Lattemann D, Meyer U, Loose K, Flachowsky G (2001) Einfluss (08) Dänicke S, Halle I (2002) Effects of iso-energetic low-fat feed, hoher Vitamin E-Gaben während der Trockenstehzeit auf die Alpha- soybean oil or palm oil containing feed offered to laying hens, Tocopherol-Konzentration im Serum und in der Milch sowie auf die either separately or for self-selection, on feed intake, laying and Eutergesundheit von Milchkühen. In: Schubert R, Flachowsky G, reproductive performance and on egg quality. Landbauforsch Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der Völkenrode 52(4):239-247 Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- (09) Dänicke S, Strobel E, Franke E (2001) Effect of energy source tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 329-332 on energy metabolism of broilers. EAAP Publ 103:133-143 (28) Lebzien P, Flachowsky G, Szakacz J, Keller T (2001) Einfluss (10) Dänicke S, Ueberschär K-H, Halle I, Matthes S, Flachowsky hoher Vitamin-A- und -E-Gaben in den Pansen von Kühen auf die G (2002) Effect of addition of a detoxyfying agent to laying hen Anflutung der beiden Vitamine am Duodenum. In: Schubert R, Fla- diets containing uncontaminated or fusarium toxin-contaminated chowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in maize on performance of hens and on carryover of zearalenone. der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Poult Sci 81(11):1671-1680 September 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 295-300 (11) Dänicke S, Ueberschär K-H, Halle I, Matthes S, Valenta H, (29) Lebzien P, Mikled C, Paul C (2001) In sacco-Abbau von Silagen Flachowsky G (2001) On the effects of Fusarium toxin contami- aus verschiedenen Futterpflanzen [CD-ROM]. In: Kongreßband nated maize in laying hen feeding. Mycotoxin Res 17A(2001)1:62- 2001 Berlin : Generalthema: “Landwirtschaft in mittel- und ost- 66 europäischen Ländern - Potenziale und deren Nutzung” ; Teil 1 ; (12) Dänicke S, Ueberschär K-H, Halle I, Valenta H, Flachowsky Vorträge zur Plenartagung und zum Workshop “Landwirtschaft in G (2001) Excretion kinetics and metabolism of zearalenone in mittel- und osteuropäischen Ländern” ; 113. VDLUFA-Kongress broilers in dependence on a detoxifying agent. Arch Anim Nutr vom 17. bis 21. September 2001. Darmstadt : VDLUFA-Verl, pp 55:299-313 451-453 (13) Döll S, Dänicke S, Valenta H, Flachowsky G (2001) In vitro (30) Lemme A, Strobel E, Hoehler D, Matzke W, Pack M, Jeroch studies on the evaluation of mycotoxin decontaminating agents. (2002) Impact of graded levels of dietary lysine on performance in Mycotoxin Res 17A(2001)2:214-218 turkey toms 5 to 8 and 13 to 16 weeks on age. Arch Geflügelkunde (14) Döll S, Valenta H, Dänicke S, Flachowsky G (2002) Fusarium 66(3):102-107 mycotoxins in conventionally and organically grown grain from (31) Matthé A, Lebzien P, Hric I, Flachowsky G, Sommer A (2001) Thuringia/Germany. Landbauforsch Völkenrode 52(2):91-96 Effect of starch application into the proximal duodenum of rumi- (15) Ellendorff F, Kratz S, Redantz A, Wolf-Reuter M, Berk J, nant on starch digestibility in the small and total intestine. Arch Halle I, Henning M, Hinrichs P, Matthes S, Rogasik J, Wicke Anim Nutr 55:351-365 M, Zupan M (2002) Comparison of broiler production systems (32) Reuter T, Aulrich K, Berk A, Flachowsky G (2002) Investiga- [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, tions on genetically modifies maize /bt.maize) in pig nutrition : 2002.09.06-10 ; full paper. pp 8 chemical composition and nutritional evaluation. Arch Anim Nutr (16) Ettle T, Lebzien P, Flachowsky G, Schwarz F-J (2001) Effect of 56(1):23-31 harvest date and variety on ruminal degradability of ensiled maize (33) Rosenbauer H (2002) Untersuchungen zur Ermittlung des Ein- grains in dairy cows. Arch Anim Nutr 55(1):69-84 flusses unterschiedlicher Dosierungen von DL-alpha-Tocopheryl- (17) Ettle T, Schwarz F-J, Lebzien P, Flachowsky G (2002) Futter- acetat beim Mastschwein auf die Qualität daraus gewonnener wert von Silagen aus unterschiedlichen Maishybriden und ihr Ein- Lebensmittel. Halle : Univ, [Dissertation] fluss auf Leistungskriterien von Milchkühen. Landbauforsch (34) Schlemmer U, Jany K-D, Berk A, Schulz E (2001) Mechanismus Völkenrode 52(3):157-165 des Phytatabbaus bei der gastro-intestinalen Verdauung im (18) Flachowsky G (2002) Efficiency of energy and nutrient use in the Schwein als Modell für den Menschen. In: Schubert R, Flachowsky production of edible protein of animal origin. J Appl Anim Res G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der 22(1):1-24 Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- (19) Garza Cázares JF, Daenicke R, Flachowsky G (2001) Effect of tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 245-254 saccharomyces cerevisiae on apparent digestibility in sheep and performance of growing bulls. In: Schubert R, Flachowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der

181 Veröffentlichungen (TE)

(35) Schlemmer U, Jany K-D, Berk A, Schulz E, Rechkemmer G (08) Flachowsky G (2002) Stärke in der Wiederkäuerfütterung : Be- (2001) Degradation of phytate in the gut of pigs : pathway of gas- wertung verschiedener Stärkequellen. In: Tagungsbericht der trointestinal inositol phosphate hydrolysis and enzymes involved. Silagefütterung : Silagekonferenz am 08.11.2001 Agrargenossen- Arch Anim Nutr 55:255-280 schaft Trebbin, Klein Schulzendorf. Buxtehude : Pioneer, pp 20 (36) Spolders M (2002) Effekte eines automatischen Systems des (09) Flachowsky G, Aulrich K (2002) Zur ernährungsphysiologischen Milchentzugs (“Melkroboter”) auf Futterentnahmemenge, -rhyth- Bewertung von GVO in der Tierernährung. Mitteilung / Senatskom- mik, Kau- und Wiederkauaktivität sowie stoffwechsel- und leis- mission zur Beurteilung von Stoffen in der Landwirtschaft 7:38-50 tungsbiologische Zusammenhänge bei Hochleistungskühen im Ver- (10) Flachowsky G, Aulrich K, Berk A, Daenicke R, Reuter T gleich zum herkömmlichen Melksystem. Hannover : TiHo, 158 p, (2002) Nutritional assessment of feeds from genetically modified [Dissertation] (GM) crops. Proc Soc Nutr Physiol 11:183-186 (37) Spolders M, Gädeken D, Meyer U, Flachowsky G, Coenen M (11) Flachowsky G, Engelmann D, Sünder A, Halle I, Sallmann H- (2001) Untersuchungen zum Einsatz eines automatischen Systems P (2002) Eggs and poultry meat as tocopherol sources in depen- der Milchgewinnung (AMS) im Vergleich zu einem herkömmlichen dence on tocopherol supplementation of poultry diets. Food Res Int Melksystem (Aitotandem-Melkstand) [CD-ROM]. In: Kongreßband 35(2-3):239-243 2001 Berlin : Generalthema: “Landwirtschaft in mittel- und ost- (12) Gollnisch K, Halle I (2001) Effekte von ätherischen Ölen und europäischen Ländern - Potenziale und deren Nutzung” ; Teil 1 ; Kräutern in der Tierernährung. In: Schubert R, Flachowsky G, Vorträge zur Plenartagung und zum Workshop “Landwirtschaft in Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der mittel- und osteuropäischen Ländern” ; 113. VDLUFA-Kongress Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- vom 17. bis 21. September 2001. Darmstadt : VDLUFA-Verl, pp tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 197-204 643-647 (13) Gollnisch K, Halle I, Flachowsky G (2001) Einsatz von Kräutern (38) Stemme K (2002) Untersuchungen zur Kobalt-Versorgung von und ätherischen Ölen in der Tierernährung. In: XXXVI. Vortragsta- Milchkühen. Hannover : TiHo, 161 p, [Dissertation] gung Gewürz- und Heilpflanzen, 19.-20. März 2001 in Jena. Frei- (39) Stemme K, Meyer U, Flachowsky G, Scholz H (2002) Unter- sing-Weihenstephan : DGQ, pp 249-258 suchungen zum Einfluß der Kobaltversorgung tragender Kühe auf (14) Rodehutscord M, Abel H, Fried W, Wenk C, Flachowsky G, den Vitamin B12-Status ihrer Kälber sowie auf Milchleistung und Ahlgrimm H-J, Johnke B, Kühl R, Breves G (2002) Conse- Milchinhaltsstoffe. In: Anke M, Müller R, Schäfer U, Stoeppler M quences of the ban of by-products from terrestrial animals in live- (eds) Macro and trace elements : 21. Workshop, October 18th and stock feeding in Germany and the European Union : alternatives, 19th, 2002, Friedrich Schiller University, Jena. Leipzig : Schubert, nutrient and energy cycles, plant production, and economic pp 415-420 aspects. Arch Anim Nutr 56:67-91 (40) Stemme K, Meyer U, Gädeken D, Scholz H, Flachowsky G (15) Schulz E, Alert H-J (2002) Beiträge zur Fütterung von Schweinen (2001) Untersuchungen zum Einfluss von Kobalt-Ergänzungen auf mit hoher Leistung. In: Internationaler Kongress “Wirtschaftliche den Vitamin-B12-Status von Milchkühen. In: Schubert R, Fla- Schweineproduktion unter neuen Rahmenbedingungen” : Leipzig, chowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in 28.02.-02.03.2002. Leipzig : Sächsische Landesanstalt für Land- der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. wirtschaft, Fachbereich Ländlicher Raum, Betriebswirtschaft und September 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 167-172 Landtechnik, pp 59-71 (41) Sünder A, Flachowsky G (2001) Influence of high vitamin E (16) Stemme K, Meyer U, Flachowsky G, Scholz H (2002) Kobalt- dosages on retinol and carotinoid concentration in body tissues and Bedarf von Wiederkäuern : sind die derzeitigen Bedarfsempfehlun- eggs of laing hens. Arch Anim Nutr 55(1):43-52 gen für laktierende Milchkühe ausreichend? In: Anke M, Müller R, (42) Valenta H, Dänicke S, Flachowsky G, Böhme T (2001) Com- Schäfer U, Stoeppler M (eds) Macro and trace elements : 21. Work- parative study on concentrations of deoxynivalenol and zear- shop, October 18th and 19th, 2002, Friedrich Schiller University, alenone in kernels of transgenic Bt maize hybrids and nontrans- Jena. Leipzig : Schubert, pp 403-413 genic maize hybrids. Mycotoxin Res 17A(2001)1:15-18 (43) Zhao GY, Lebzien P (2002) The estimation of utilizable amino Fachbeiträge acids (uAA) of feeds for ruminants using an in vitro incubation technique. J Anim Physiol Anim Nutr 86:246-256 (01) Berk A (2002) Mastschweine füttern ohne Tiermehl bzw. Tierfett. Prakt Tierarzt 83(5):458-459 (02) Berk A, Schulz E (2002) Ermittlung bzw. Schätzung der ME für Übersichtsartikel und Buchbeiträge Fütterungsversuche. In: Forum angewandte Forschung in der Rinder- und Schweinefütterung : Tagungsunterlage ; Beiträge der Veranstaltung vom 20. und 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Verband (01) Aulrich K, Böhme H, Daenicke R, Halle I, Flachowsky G der Landwirtschaftskammern, pp 127-130 (2002) Novel feeds : a review of experiments at our Institute. Food (03) Böhme H (2002) Fütterung der Sau vor und nach der Geburt. In: Res Int 35(2-3):285-293 8. Bernburger Biotechnik-Workshop : Trächtigkeit und Geburt beim (02) Aumaitre A, Aulrich K, Chesson A, Flachowsky G, Piva G Schwein, 24. und 25. Mai 2002. Köthen : Hochschule Anhalt, pp (2002) New feeds from genetically modified plants : substantial 39-44 equivalance, nutritional equivalance, digestibility, and safety for (04) Böhme H, Hu ZY, Schnug E, Fleckenstein J (2002) Unter- animals and food chain. Livest Prod Sci 74(3):223-238 suchungen zum Einsatz von seltenen Erden (Lanthanverbindun- (03) Berk A (2001) Einsatz unterschiedlicher ätherischer Öle in der Fer- gen) in der Schweinemast. In: Forum angewandte Forschung in kelaufzucht. In: XXXVI. Vortragstagung Gewürz- und Heilpflanzen, der Rinder- und Schweinefütterung : Tagungsunterlage ; Beiträge 19.-20. März 2001 in Jena. Freising-Weihenstephan : DGQ, pp der Veranstaltung vom 20. und 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Ver- 259-262 band der Landwirtschaftskammern, pp 107-109 (04) Flachowsky G (2001) Empfehlungen zur Vitaminversorgung land- (05) Dänicke S (2002) Fusarium toxins in animal nutrition. Lohmann- wirtschaftlicher Nutztiere : eine kritische Bewertung. In: Schubert Information / Lohmann und Co(27):29-37 R, Flachowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und (06) Dänicke S (2002) Fusariumtoxine in der Tierernährung. In: Zusatzstoffe in der Ernährung von Mensch und Tier : 8. Sympo- Aktuelle Themen der Tierernährung und Veredelungswirtschaft : sium 26. und 27. September 2001 Jena/Thüringen. Braun- Zusammenfassung der Vorträge der wissenschaftlichen Tagung schweig : FAL, pp 15-30 vom 21./22. November 2001 im Hotel Seepavillon, Cuxhaven. (05) Flachowsky G (2002) Bewertung der Lebensmittelsicherheit - Cuxhaven : Lohmann, pp 101-124 Beiträge der FAL zur weiteren Verbesserung. Landbauforsch (07) Dänicke S (2002) Fusariumtoxine in der Tierernährung. Grosstier- Völkenrode 52(1):1-7 praxis 3(2):5-18 (06) Flachowsky G (2002) Mitteilungen des Ausschusses für Bedarfs- (08) Dänicke S (2002) Mykotoxine in Nebenprodukten der getreide- normen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie : Bestimmung verarbeitenden Industrie. Mühle Mischfutter 139(4):111-113 der praecaecalen Verdaulichkeit von Aminosäuren beim Schwein ; (09) Dänicke S, Valenta H, Döll S, Flachowsky G (2002) Effekte von Empfehlung zur standardisierten Versuchsdurchführung. Proc Soc Fusariumtoxin kontaminiertem Weizen und eines Detoxifikations- Nutr Physiol 11:233-245 mittels auf die Leistung von Mastschweinen sowie die Nährstoff- (07) Flachowsky G (2002) Neue Versorgungsempfehlungen für verdaulichkeit. In: Forum angewandte Forschung in der Rinder- Milchkühe und Aufzuchtrinder in Deutschland und in den USA. und Schweinefütterung : Tagungsunterlage ; Beiträge der Ver- Rekasan-Journal 9(17/18):22-24 anstaltung vom 20. und 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Verband der Landwirtschaftskammern, pp 96-98

182 Veröffentlichungen (TE)

(10) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, (31) Schulz E (2002) Aktuelle Empfehlungen zur Protein- und Mineral- Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, stoffversorgung von Mastschweinen unter Berücksichtigung ökolo- Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, gischer Anforderungen. Prakt Tierarzt 83(9):808-814 Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre (32) Schulz E (2002) Einsatz von Süßstoffen in der Nutztierernährung. Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von Rundsch Fleischhygiene Lebensmittellüberwachung 54(8):173-174 Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, (33) Schulz E (2002) Getrennte Herstellung von Mischfutter für unter- Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : schiedliche Tierarten : eine Forderung der Tierernährung? Mühle Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- Mischfutter 139(9):255-256 posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 Kurzfassungen und Institutsberichte (11) Flachowsky G (2002) Nur gegen sich selbst anzutreten macht keinen Sinn. Bauernzeitung : Wochenblatt für Sachsen-Anhalt (01) Aulrich K (2002) Futterpflanzen aus dem Baukasten : grüne Gen- 43(16):64-66 technik in der Tierernährung. Wissenschaft erleben(1):6-7 (12) Flachowsky G (2002) Produktsicherheit beim Mais. Mais 30(3):90 (02) Aulrich K (2002) Verbleib von Fremd-DNA in Nutztieren. In: Jah- (13) Flachowsky G (2002) Reicht das Brot für alle? In: Soziale und restagung des Verbandes deutscher Biologen und biowissen- demographische Daten zur Weltbevölkerung 2002. Hannover : schaftlicher Fachgesellschaften e.V. : Biologentag 2002 ; Mensch, DSW, pp 4-5 Ernährung und Gesundheit: Nutrigenomik ; 25.-28. Oktober 2002, (14) Flachowsky G (2002) The real costs of animal protein production. Universität Potsdam ; Tagungsband. München : Vdbiol, p 24 Feed Mix 10(2):8-11 (03) Aulrich K, Reuter T, Flachowsky G (2002) Feeding studies with (15) Flachowsky G, Aulrich K (2002) Lebensmittel tierischer Herkun- livestock : biotech versus conventional crops? In: Xth Internation- ft nach Einsatz von Futtermitteln aus gentechnisch veränderten al Congress Asian Australasian Association of Animal Production Pflanzen (GVP). Ernährungs-Umschau 49(3):84-93 Societies (AAAP) : Theme: Animal Production for Food and Envi- (16) Flachowsky G, Fink M (2002) Von Voltaire zum Woll-Thaer oder ronment Security, 23-27 September 2002 at Ashok Hotel, New Von Albrecht Daniel Thaer, dem Begründer der Landwirtschaftswis- Delhi, India ; Abstracts. Noida : Indian Association of Animal Pro- senschaften, zur Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft duction and World Buffalo Trust, p 255 (FAL). SchrR Thaer-Inst Nutztierwissenschaften 8:61-65 (04) Aulrich K, Reuter T, Flachowsky G (2002) The fate of foreign (17) Flachowsky G, Lebzien P, Meyer U (2002) Steigende Milchleis- DNA in farm animals fed with genetically modified plants. Proc Soc tungen : kann die Tierernährung Schritt halten? Landbauforsch Nutr Physiol 11:187 Völkenrode SH 242:43-52 (05) Blüthgen A, Ubben E-H, Brüggemenn J, Hecht H, Ueberschär (18) Flachowsky G, Lebzien P, Meyer U (2002) Vorteile und Grenzen K-H, Dänicke S, Valenta H, Wolff J [Schriftleitung], Blüthgen hoher Milchleistungen aus der Sicht der Tierernährung. Züch- A [Schriftleitung] (2002) Untersuchungen an Nebenprodukten tungskunde 74(2):85-103 der Müllerei auf unerwünschte Stoffe : Abschlussbericht [CD- (19) Flachowsky G, Lebzien P, Meyer U (2002) Was Spitzenkühe ROM]. 1 CD können und was sie brauchen : hohe Milchleistungen sind eine (06) Böhme H, Daenicke R, Flachowsky G (2002) Bewertung von Herausforderung für die Tierernährung. Neue Landwirtsch SH Leindotternebenprodukten in der Tierernährung. In: Oil 2002 : 2. 2002:2-6 Symposium Öl- und Faserpflanzen, 7./8. Oktober 2002, Jena : (20) Gruber L, Schwarz F-J, Fischer B, Meyer U, Chassot A, Stein- Kurzfassungen der Vorträge und Poster. p 31 gaß H, Spiekers H, Jilg T, Rätzer H, Maierhofer R, Guggen- (07) Böhme H, Fleckenstein J, Hu ZY, Schnug E (2002) Bilanzver- berger T (2002) Ableitung von Futteraufnahme-Schätzformeln für suche zum Einsatz von Seltenen Erden in der Schweinemast. In: Milchkühe aus einer Kooperation von Forschungsinstituten 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Deutschlands, Österreichs und der Schweiz (Zwischenergebnisse). Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qua- In: Forum angewandte Forschung in der Rinder- und Schweinefüt- litätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Refe- terung : Tagungsunterlage ; Beiträge der Veranstaltung vom 20. rate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 125 und 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Verband der Landwirtschafts- (08) Dänicke S (2002) Möglichkeiten der Tierernährung zur Mi- kammern, pp 49-53 nimierung der Einflüsse von Fusariumtoxinen auf land- (21) Jeroch H, Strobel E, Lange K (2002) Einige Aspekte zur Füt- wirtschaftliche Nutztiere. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. terung von Legehennen unter den Bedingungen des ökologischen bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Landbaus. Rekasan-Journal 9(17/18):112-116 Produktsicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; (22) Lebzien P (2002) Synchronisation des Rohprotein- und Kohlenhy- Kurzfassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, pp 82-83 dratabbaues im Pansen. Torgau : Deutsches Maiskomitee, (09) Dänicke S (2002) Rumen physiological parameters in wethers in [Manuskript; Konferenzbeitrag] response to Fusarium toxin contaminated wheat and a detoxifying (23) Matthé A, Lebzien P, Flachowsky G (2002) Bypass-Stärke aus agent. Proc Soc Nutr Physiol 11:96 Mais : ihre Bedeutung für die Glucoseversorgung der Milchkuh. (10) Dänicke S (2002) Zur Bedeutung von Fusarientoxinen in der Tier- Mais 30(1):32-34 ernährung mit besonderer Berücksichtigung des “carry over” in (24) Meyer U (2002) Die Bedeutung von Stärke und strukturiertem Lebensmitteln tierischen Ursprungs. In: Jahrestagung 2002 : Grundfutter für die Fütterung von Milchkühen. Praxisinformation Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Grünland und Futterwirtschaft 31:48-59 Dienste des Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.- (25) Meyer U (2002) Ernährungsphysiologische Bewertung von zwei 8. Oktober 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 42 unterschiedlichen Silomaishybriden in der Wiederkäuerernährung. (11) Dänicke S, Gädeken D, Ueberschär K-H, Meyer U, Scholz H Torgau : Deutsches Maiskomitee, [Konferenzbeitrag;Manuskript] (2002) Effects of Fusarium-toxin contaminated wheat in ruminant (26) Meyer U (2002) Maissilage und ihr Strukturwert. In: Vortragsta- nutrition. In: 24. Mykotoxin-Workshop : Berlin, 2002.06.03-05 ; gung 2002 / Deutsches Maiskommitee; Ausschuß Futterkon- Programm, abstracts, Poster. pp 1 servierung und Fütterung. pp 2 [Manuskript; Konferenzbeitrag] (12) Dänicke S, Swiech E, Buraczewska L, Ueberschär K-H (2002) (27) Meyer U, Lebzien P (2002) Zur Bedeutung von Stärke für die Füt- Pharmacokinetics and metabolism of zearalenone in female piglets. terung von Milchkühen. Rekasan-Journal 9(17/18):47-48 In: VI miedzynarodowa konferencja naukowa “Mikotoksyny w (28) Richter C, Berk A (2002) Austausch von Sojaextraktionsschrot srodowisku czlowieka i zwierzat” : Byggoszcz, 25-27 wzesnia 2002 gegen Lupinen bei Absatzferkeln. In: Forum angewandte r. Bydgoszcz : Instytut Biologii I Ochrony Srodowiska, pp 89-97 Forschung in der Rinder- und Schweinefütterung : Tagungsunter- (13) Dänicke S, Ueberschär K-H, Gädeken D, Meyer U (2002) lage ; Beiträge der Veranstaltung vom 20. und 21.03.2002 in Effects of Fusarium contaminated wheat and of a detoxifying agent Fulda. Bonn : Verband der Landwirtschaftskammern, pp 72-75 on performance of growing bulls and on carry over of zearalenone. (29) Richter C, Berk A (2002) Untersuchungen zum Einfluss unter- Proc Soc Nutr Physiol 11:97 schiedlich hoher Süßlupinengehalte (L. angustifolius) im Futter auf (14) Dänicke S, Valenta H, Döll S, Flachowsky G (2001) Effects of die Aufzuchtleistung von Ferkeln. In: Wink M (ed) Lupinen 2001 : mycotoxin contaminated wheat and of a detoxifying agent on the Ergebnisse aus Forschung, Anbau und Verwertung [November performance of pigs and on digestibility of nutrients. In: Schubert 2001, Heidelberg]. Dossenheim : Romneya-Verl, pp 115-121 R, Flachowsky G (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der Ernährung (30) Schenkel H, Flachowsky G (2002) Zur Spurenelementver- von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. September 2001 sorgung landwirtschaftlicher Nutztiere : neue Höchstgehalte in der Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, pp 473-476 Diskussion. Kraftfutter 85(9):318-329 (15) Döll S, Dänicke S, Schnurrbusch U, Flachowsky G (2002) Effects of different concentrations of deoxynivalenol and zear-

183 Veröffentlichungen (TE)

alenone in diets for prepubertal female pigs : preliminary results. (32) Lebzien P, Harmeyer J, Flachowsky G (2002) Effect of ruminal Proc Soc Nutr Physiol 11:98 administration of carnitine on duodenal carnitine flow in dairy (16) Döll S, Dänicke S, Schnurrbusch U, Flachowsky G (2002) The cows. Proc Soc Nutr Physiol 11:129 effect of fusarium toxin contaminated maize on performance and (33) Matthäus K, Valenta H, Dänicke S, Flachowsky G (2002) Pro- animal health of female weaning piglets. In: 24. Mykotoxin-Work- gression of the mycotoxin and nutrient concentration in wheat shop : Berlin-Marienfelde, 03. bis 05. Juni 2002 ; Programm, after inoculation with Fusarium culmorum. In: 24. Mykotoxin- Abstracts der Vorträge und Poster, Teilnehmerverzeichnis. pp 1 Workshop : Berlin, 2002.06.03-05 ; abstracts der Vorträge und (17) Everinghoff M, Meyer U, Gädeken D, Flachowsky G (2002) Poster. pp 1 Investigations on the daily profile of water consumption of dairy (34) Meyer U, Everinghoff M, Gädeken D, Flachowsky G (2002) cows milked in an automatic or conventional milking system. Proc Untersuchungen zur Wasseraufnahme von Milchkühen. In: 114. Soc Nutr Physiol 11:45 VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Gene- (18) Everinghoff M, Meyer U, Gädeken D, Flachowsky G (2002) ralthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qua- Untersuchungen zur Wasseraufnahme von Milchkühen. In: Forum litätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Refe- angewandte Forschung in der Rinder- und Schweinefütterung : rate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 94 Tagungsunterlage ; Beiträge der Veranstaltung vom 20. und (35) Meyer U, Gädeken D, Lebzien P, Flachowsky G (2002) Über- 21.03.2002 in Fulda. Bonn : Verband der Landwirtschaftskam- prüfung der Proteinbedarfsempfehlungen für Schwarzbunte Mast- mern, pp 40-42 bullen. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. Septem- (19) Flachowsky G (2002) Beiträge zur weiteren Verbesserung der ber 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicher- Lebensmittelsicherheit aus der Sicht der agrarischen Primärerzeu- heit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen gung. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und Ökotoxikolo- der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 120 gie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des Umwelt- und Ver- (36) Meyer U, Gädeken D, Lebzien P, Flachowsky G (2002) Ver- braucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober 2002 ; Kurzrefe- gleich des Einsatzes von Sojaextraktionsschrot und Erbsen bei rate und Teilnehmerverzeichnis. p 26 Mastbullen. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. Sep- (20) Flachowsky G (2002) Zum Spurenelementbedarf land- tember 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produkt- wirtschaftlicher Nutztiere. In: Fütterungsstrategien zur Vermin- sicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfas- derung von Spurenelementen/Schwermetallen in Wirtschafts- sungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 181 düngern : KTBL-Workshop 23.-24. April 2002 in Göttingen ; Kurz- (37) Meyer U, Gädeken D, Spolders M, Flachowsky G (2002) A fassungen. Darmstadt : KTBL, p 5 comparison of recommandations for the fibre supply of dairy cows (21) Flachowsky G, Lebzien P, Meyer U (2002) Bewertung von Seit- fed Total Mixed Rations (TMR). Proc Soc Nutr Physiol 11:133 en der Wissenschaft. In: 25 Jahre Energetische Futterwertprüfung (38) Meyer U, Gädeken D, Spolders M, Flachowsky G (2002) A Landwirtschaftskammer Rheinland, Haus Riswick : Symposium comparison of recommendations for the fibre supply of dairy cows Stand und Perspektiven der Futterbewertung beim Wiederkäuer, fed grass silage based rations [CD-ROM]. In: XXII World Buiatrics 12. Juni 2002, Köln-Auweiler ; Kurzfassungen. Bonn : LK Rhein- Congress : Hannover, Germany, 18-23 August, 2002 ; abstracts. land, pp 1 pp 1 (22) Flachowsky G, Lebzien P, Meyer U (2002) Herausforderungen (39) Meyer U, Höner K, Spolders M, Lebzien P (2002) Influence of für die Zukunft : energetische Futterbewertung für Hochleis- the sampling-technique of rumen fluid on the volatile fatty acid tungskühe. In: 25 Jahre Energetische Futterwertprüfung Land- (VFA) content in rumen fluid of dairy cows. Proc Soc Nutr Physiol wirtschaftskammer Rheinland, Haus Riswick : Symposium Stand 11:42 und Perspektiven der Futterbewertung beim Wiederkäuer, 12. Juni (40) Meyer U, Lattemann D, Flachowsky G (2002) Influence of feed- 2002, Köln-Auweiler ; Kurzfassungen. Bonn : LK Rheinland, pp 3 ing high doses of vitamin E during the dry period on alpha-toco- (23) Halle I (2002) Effects of dietary enzymes in wheat-based diets on pherol concentrations in blood and milk of dairy cows and in blood laying performance of hens. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):108-109 of newborn calves. Proc Soc Nutr Physiol 11:148 [Abstract] (41) Savinsky R, Hohgardt K, Hüther L, Storzer W (2002) Extrapo- (24) Halle I, Dänicke S (2002) Influence of diet and feeding technique lation von Rückstandsdaten : aktueller Stand und mögliche weitere on growing, feed conversion and carcass composition for fast and Entwicklungen. Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch Berlin- slow-growing broiler chickens. Proc Soc Nutr Physiol 11:170 Dahlem 390:491-492 [Abstract] (25) Halle I, Fleckenstein J, Hu ZY (2002) Untersuchungen zum Ein- (42) Schubert R, Flachowsky G, Jahreis G, Bitsch R (eds) (2001) fluss von Seltenen Erden auf das Wachstum von Broilern. In: 114. Vitamine und Zusatzstoffe in der Ernährung von Mensch und Tier : VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Gene- 8. Symposium 26. und 27. September 2001 Jena/Thüringen. ralthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Quali- Braunschweig : FAL, 526 p tätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Refe- (43) Smalla K, Heuer H, Krögerrecklenfort E, Daenicke R, Fla- rate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 126 chowsky G (2001) Effects of the antibiotic monensin on the bac- (26) Höner K, Lebzien P, Flachowsky G, Schwarz F-J (2002) The terial diversity and prevalence of antibiotic resistance genes and influence of silages prepared from different corn hybrids on the plasmids in the faeces of cattle. In: Schubert R, Flachowsky G, metabolism in the digestive tract of ruminants. Proc Soc Nutr Phys- Jahreis G, Bitsch R (eds) Vitamine und Zusatzstoffe in der iol 11:44 Ernährung von Mensch und Tier : 8. Symposium 26. und 27. Sep- (27) Hüther L, Prüße U, Hohgardt K (2002) Abschätzung des von tember 2001 Jena/Thüringen. Braunschweig : FAL, p 485 Pflanzenschutzmittelrückständen in der Nahrung möglicherweise (44) Spolders M, Gädeken D, Meyer U, Flachowsky G, Coenen M ausgehenden akuten Risikos für den Verbraucher : neue (2002) Influence of a voluntary milking system (VMS) on milk yield (nationale) Daten für die mittleren Gewichte von Obst- und and milk composition as compared to a conventional tandem milk- Gemüseerzeugnissen. Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch ing parlour. Proc Soc Nutr Physiol 11:36 Berlin-Dahlem 390:490 [Abstract] (45) Spolders M, Haude I, Meyer U, Flachowsky G (2002) Effects of (28) Hüther L, Thiel A (2002) Die Prüfung des Rückstandsverhaltens different portions of roughage in a total mixed ration (TMR) on von Pflanzenschutzmitteln - Prüfschema. In: Jahrestagung 2002 : chewing activity and rumen pH-value of dairy cows staying in the Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im middle of lactation. Proc Soc Nutr Physiol 11:43 Dienste des Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.- (46) Stemme K, Lebzien P, Flachowsky G, Scholz H (2002) Inves- 8. Oktober 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 197 tigations on the microbial vitamin B12 synthesis of dairy cows as (29) Jeschke C, Flachowsky G, Lebzien P, Failing K, Breves G, related to the cobalt concentration in the ration. Proc Soc Nutr Schröder B (2002) Calcium net absorption from different seg- Physiol 11:70 ments of the gastrointestinal tract differs with respect to daily cal- (47) Stemme K, Meyer U, Flachowsky G, Scholz H (2002) Vitamin cium intake in dairy cows. Proc Soc Nutr Physiol 11:101 B12-concentration in serum and liver tissue of dairy cows as affect- (30) Langenhoff M, Lebzien P, Daenicke R, Flachowsky G (2002) ed by cobalt intake. Proc Soc Nutr Physiol 11:59 Nutritional assessment of silages from two different maize hybrids. (48) Storzer W, Hüther L, Savinsky R (2002) Anforderungen an den Proc Soc Nutr Physiol 11:140 Validierungsumfang für Analysenmethoden im Prüfbereich “Rück- (31) Lebzien P, Flachowsky G, Matthé A (2002) Bedeutung der standsverhalten” auf Grundlage der Leitlinie SANCO/3029/99. Mitt Stärkeaufnahme und -abbaubarkeit für die Glucoseversorgung von Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch Berlin-Dahlem 390:491 Milchkühen. In: 22. World Buiatrics Congress : Hannover,Germany, [Abstract] 2002.08.18-23 ; abstracts. pp 11-12 (49) Tony M, Broll H, Zagon J, Halle I, Farouk F, Edris B, Awadal- lah S, Bögl K, Schauzu M, Flachowsky G (2002) Detection and

184 Veröffentlichungen (TE)

impact of Bt 176 maize on broiler health and performance. Proc Soc Nutr Physiol 11:197 (50) Ueberschär K-H (2002) Gaschromatographische Bestimmung von Chlormequat in Getreide und Kleien nach der modifizierten Methode von Allender. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, pp 155- 156 (51) Valenta H, Dänicke S, Blüthgen A (2002) Mykotoxingehalte im Sojaextraktionsschrot. In: 24. Mykotoxin-Workshop : Berlin, 2002.06.03-05 ; abstracts der Vorträge und Poster. pp 1 (52) Valenta H, Dänicke S, Wolff J (2002) Vergleich einer HPLC- und einer ELISA-Methode zur Bestimmung von Deoxynivalenol in Müh- lenstäuben, Kleien und Getreide. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 255 (53) Wolff J, Blüthgen A, Brüggemann J, Dänicke S, Maeting I (2002) Untersuchungen zu Nebenprodukten bei der Getreidean- nahme in Mühlen : I. Mykotoxine, Spurenelemente und mikrobieller Status. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produkt- sicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfas- sungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 37

185 Veröffentlichungen (TE)

186 Veröffentlichungen (TZ)

Wissenschaftliche Originalbeiträge (19) Lahucky R, Baulain U, Henning M, Demo P, Krska P, Liptaj T (2002) In vitro 31P NMR studies on biopsy skeletal muscle samples (01) Andrä J, Halter R, Kock MA, Niemann H, Vogel C-W, Paul D compared with meat quality of normal and heterozygous malignant (2002) Generation and characterization of transgenic mice hyperthermia pigs. Meat Sci 31(3):233-241 expressing cobra venom factor. Mol Immunol 39(5-6):357-365 (20) Lazzari G, Wrenzycki C, Herrmann D, Duchi R, Kruip T, Nie- (02) Aurich C, Aurich J E, Kranski S, Parvizi N (2002) Effects on mann H, Galli C (2002) Cellular and molecular deviations in stomatin on growth hormone release and semen parameters in bovine in-vitro produced embryos are related to the large offspring pony stallions. Havemeyer Foundation Monograph Series 5:19-20 syndrome. Biol Reprod 67(3):767-775 (03) Aurich C, Kranski S, Aurich J E, Parvizi N (2002) Involvement (21) Lorenz R, Appiah R, Hecker JM, Loss M, Kunz R, Schuettler of growth hormone in the regulation of testicular function in the W, Niemann H, Wiebe K, Kniesch K, Klempnauer J, Winkler pony stallion. Theriogenology 58(2002)2-4:429-432 M (2002) Expression of human CD59 in transgenic porcine kidneys (04) Brambrink T (2002) Entwicklung und Evaluierung eines Ver- prevents hyperacute rejection in a discordant xenogenic ex vivo fahrens zur Genexpressionsanalyse bei individuellen präimplanta- hemoperfusion model. Transplantationsmedizin 14(2):114-119 torischen Säugerembryonen über die cDNA-Array-Technologie. (22) Marx G, Klein S, Weigend S (2002) An automated nest box sys- Würzburg : Univ, IX, 174 p, [Dissertation] tem for individual performance testing and parentage control in (05) Brambrink T, Wabnitz P, Halter R, Klocke R, Carnwath J W, laying hens maintained in groups. Arch Geflügelkunde 66(3):141- Kues WA, Wrenzycki C, Paul D, Niemann H (2002) Application 144 of cDNA arrays to monitor mRNA profiles in single preimplantation (23) Mielenz M (2002) Studien zur Ontogenese der Wachstumshor- mouse embryos. BioTechniques 33(2):376-385 monrezeptor-Genexpression beim Schwein (Sus scrofa domesti- (06) Chainetr W, Glodek P, Brandt H, Müllers B, Henning M, Kall- ca). Hannover, Univ, Diss weit E, Fischer K (2002) Systematische Gebrauchskreuzung als (24) Miranda CD, Kehrenberg C, Ulep C, Schwarz S, Roberts MC Möglichkeit der Erhaltung vom Aussterben bedrohter Landschwein- (2002) Identification of the insertion sequence IS1597 in Acineto- rassen. Arch Tierzucht 45(1):35-43 bacter spp. [online]. Heidelberg : EMBL, DNA database accession (07) Dielemann SJ, Hendriksen PJM, Viuff D, Thomsen PD, Hyttel number: AJ487673 zu finden in [zitiert am 18.12.2002] BM, Bevers MM, Vos PLAM (2002) Effects of in vivo prematura- (25) Miranda CD, Kehrenberg C, Ulep C, Schwarz S, Roberts MC tion and in vivo final maturation on developmental capacity and (2002) Identification of the insertion sequence IS1599 in Moraxel- quality of pre-implantation embryos. Theriogenology 57(2002) la spp [online]. Heidelberg : EMBL, DNA database accession num- 1:5-20 ber: AJ487675 zu finden in [zitiert am 18.12.2002] Chaslus-Dancla E, Cloeckart A (2002) Molecular analysis of (26) Miranda C, Kehrenberg C, Ulep C, Roberts MC (2002) Identifi- chromosomally florfenicol resistant Escherichia coli isolates from cation of the tet (H) gene in Acinetobacter spp. [online]. Heidel- France and Germany. J Antimicrob Chemother 49(1):49-54 berg : EMBL, DNA database accession number: AJ487672 zu fin- (09) Elsaesser F, Pfaffl MW, Meyer HHD, Serpek B, Sauerwein H den in [zitiert am 18.12.2002] thyroide hormone blood concentrations between two pig genotypes (27) Miranda C, Kehrenberg C, Ulep C, Schwarz S, Roberts MC with markedly divergent growth rates and the effects of growth (2002) Identification of the tet (H) gene in Moraxella spp. [online]. hormone treatment. Anim Sci 74(3):423-430 Heidelberg : EMBL, DNA database accession number: AJ487674 zu (10) Enowtambong E (2002) Opioidergic modulation of luteinizing and finden in [zitiert am 18.12.2002] Univ. Hannover [Dissertation] (28) Niemann H, Wrenzycki C, Lucas-Hahn A, Brambrink T, Kues (11) Großmann R, Jurkevich A, Köhler A (2002) Sex dimorphism in WA, Carnwath J W (2002) Gene expression patterns in bovine in- the avian arginine vasotocin system with special emphasis to the vitro-produced and nuclear transfer-derived embryos and their bed nucleus of the stria terminalis. Comp Biochem Physiol A implications for early development. Cloning and stem cells 131:833-837 4(1):29-38 (12) Kehrenberg C (2002) Molekulare Grundlagen der Resistenz (29) Ojo KK (2002) A study of the genetic basis of plasmid-borne gegenüber Sulfonamiden, Streptomycin und Chloramphenicol bei antimicrobial resistance of uropathogenic Escherichia coli in South- Bakterien der Genera Pasteurella und Mannheimia unter besonde- western Nigeria. Ibadan, Univ, Diss, 2002 [Ph.D.-These] rer Berücksichtigung der Identifizierung von Resistenzgenclustern (30) Ojo KK, Kehrenberg C, Schwarz S, Odelola HA (2002) Identi- [online]. Hannover : Tierärztl Hochsch, 168 p, zu finden in [zitiert am 08.10.2002] [Dissertation] coli from Nigeria. Antimicrob Agents Chemother 46:2054-2055 (13) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) The tetR-tet (H) gene area on (31) Ojo KK, Waturangi DE, Odelola HA, Suvanto A, Schwarz S plasmid pVM111 from Pasteurella multocida is part of a novel mul- (2002) Identification of a cassette-borne dfrA7-like gene that tiresistance gene cluster [online]. Heidelberg : EMBL, DNA data- shows a 97-bp extension at the 3’ end of the reading frame. J base accession number: AJ514834 zu finden in [zitiert am (32) Pal L, Großmann R, Dublecz K, Husvéth F, Wagner L, Bartos 18.12.2002] A (2002) Effects of glucagon and insulin on plasma glucose, (14) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) Nucleotide sequence and orga- triglyceride, and triglyceride-rich lipoprotein concentration in lay- nization of plasmid pMVSCS1 from Mannheimia varigena : identifi- ing hens fed diets containing different types of fat. Poult Sci cation of a multiresistance gene cluster. J Antimicrob Chemother 81(11):1694-1702 49(2):383-386 (33) Peskovicová D, Wolf J, Groeneveld E, Wolfova M (2002) (15) Kehrenberg C, Tham T T N, Schwarz S (2002) Identification of Simultaneous estimation of the covariance structure of traits from a novel insertion sequence, IS1598, from Mannheimia haemolyti- field test, station test and litter recording in pigs. Livest Prod Sci ca [online]. Heidelberg : EMBL, DNA database accession number: 77(2-3):155-165 AJ439064 zu finden in [zitiert am 18.12.2002] N (2002) Growth hormone secretagogue (GHS) analogue, hexare- (16) Klein S, Rokitta M, Baulain U, Thielebein J, Haase A, Ellen- lin stimulates GH from peripheral lymphocytes. Exp Clin Endocrinol dorff F (2002) Localization of the fertilized germinal disc in the Diab 110(7):343-347 chicken egg prior to incubation. Poult Sci 81(4):529-536 (35) Priebe S, Mumme J, Schwarz S (2002) In-vitro Empfindlichkeit (17) Knijn HM, Wrenzycki C, Hendriksen PJM, Vos PLAM, Her- boviner Pasteurella multocida- und Mannheimia haemolytica-Iso- rmann D, Van der Weijden GC, Niemann H, Dieleman SJ late und porciner Pasteurella multocida- und Actinobacillus pleu- (2002) Effects of oocyte maturation regimen on the relative abun- ropneumoniae-Isolate gegenüber Florfenicol. Berl Münch Tierärztl dance of gene transcripts in bovine blastocysts derived in vitro or Wschr 115(9-10):342-343 in vivo. Reproduction 124(3):365-375 (36) Schmitz F-J, Petridou J, Astfalk N, Köhrer K, Scheuring S, (18) Kues WA, Carnwath J W, Paul D, Niemann H (2002) Cell cycle Schwarz S (2002) Molecular analysis of constitutively expressed synchronization of porcine fetal fibroblasts by serum deprivation erm (C) genes selected in vitro by incubation in the presence of the initiates a nonconventional form of apoptosis. Cloning and stem noninducers quinupristin, telithromycin, or ABT-773. Microb Drug cells 4(3):231-243 Resist 8(3):171-177

187 Veröffentlichungen (TZ)

(37) Schmitz F-J, Petridou J, Jagusch H, Astfalk N, Scheuring S, (06) Frech G, Schwarz S (2002) Molecular analysis of transferable Schwarz S (2002) Molecular characterization of ketolide-resistant tetracycline resistance in Salmonella Dublin, Choleraesuis, and erm (A)-carrying Staphylococcus aureus isolates selected in vitro Typhimurium : identification of plasmid-borne complete and trun- by telithromycin, ABT-773, quinupristin and clindamycin. J Antimi- cated Tn1721 elements. In: Proceedings of the 3rd International crob Chemother 49(4):611-617 Symposium “Salmonella and Salmonellosis”(I3S) : Ploufragan, (38) Schmitz F-J, Petridou J, Milatovic D, Verhoef J, Fluit AC, France, 29-31 Sep 2002. Ploufragan : Zoopole, pp 527-528 Schwarz S (2002) In vitro activity of new ketolides against (07) Groeneveld E (2002) Platform independent information systems macrolide-susceptible and macrolide-resistant Staphylococcus in animal breeding and research. In: 7th World Congress “On aureus isolates. J Antimicrob Chemother 49(3):580-582 Genetics Applied to Livestock Production”, Montpellier(France), 19- (39) Schmitz F-J, Schwarz S, Milatovic D, Verhoef J, Fluit AC 23 Aug 2002 ; Vol 33. pp 721-728 (2002) In vitro activities of the ketolides ABT-773 and (08) Groeneveld E, Yordanova L, Hiemstra SJ (2002) An adaptable telithromycin and of three macrolides against genetically charac- management support system for national gene banks. In: 7th terized isolates of Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyo- World Congress “On Genetics Applied to Livestock Production”, genes, Haemophilus influenzae and Moraxella catarrhalis. J Antimi- Montpellier(France), 19-23 Aug 2002 ; Vol 33. pp 513-516 crob Chemother 50(1):145-148 (09) Henning M, Paulus E-D, Laube S, Glodek P (2002) Welche (40) Schwarz S, Blickwede M (2002) Molecular analysis of the flor- Vaterrassen eignen sich für die Qualitätsfleischerzeugung beim fenicol resistance gene region of plasmid pMBSF1 from porcine E. Schwein. SchrR Thüringer Landesanst Landwirtsch 2002/02:67-71 coli. [online]. Heidelberg : EMBL, DNA database accession number: (10) Hillel J, Groenen MAM, Tixier-Boichard M, Korol A, Burke T, AJ518835 zu finden in [zitiert am 19.12.2002] RPMA, Elo K, Feldman MW, Freidlin PJ, Mäki-Tanila A, (41) Schwarz S, Kehrenberg C, Ojo KK (2002) Staphylococcus sciuri Oortwijn M, Thomson PA, Twito T, Vignal A, Wimmers K, gene erm (33), encoding inducible resistance to macrolides, lin- Lavi U, Weigend S (2002) Genetic diversity of chickens [CD- cosamides, and streptogramin B antibiotics, is a product of recom- ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, 2002.09.06- bination between erm (C) and erm (A). Antimicrob Agents 10 ; full paper. pp 11 Chemother 46(11):3621-3623 (11) Jurkevich A, Großmann R (2002) Neuroendocrine control of (42) Schwarz S, Schmitz F-J (2002) Ketolide zur Behandlung von behavioural adaptation in poultry [CD-ROM]. In: 11. European Staphylokokken-Infektionen : zur Problematik des Einsatzes unter Poultry Conference : Bremen, 2002.09.06-10 ; full paper. Pp 10 besonderer Berücksichtigung der Selektion resistenter Bakterien. (12) Klein S (2002) Sex diagnosis in early embryos and sex ratio Chemother J 11(6):214-221 development [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : (43) Steinhardt M, Thielscher H-H, Niemann H (2002) Monozygote Bremen, 2002.09.06-10 ; full paper. pp 6 Zwillinge bei der Untersuchung des Einflusses von Haltungsbedin- (13) Kovac M, Groeneveld E, García-Cortés LA (2002) VCE-5, a gungen auf landwirtschaftliche Nutztiere : Herzfrequenz, Akti- package for the estimation of dispersion parameters. In: 7th World vitäts- und Ruhezeiten von Zwillingskälbern in zwei Haltungsva- Congress “On Genetics Applied to Livestock Production”, Montpel- rianten. Tierärztl Umsch 57(7):359-367 lier(France), 19-23 Aug 2002 ; Vol 33. pp 741-742 (44) Waturangi DE (2002) Genetic analysis of Escherichia coli from (14) Kues WA (2002) Exkurs : hCD59 transgene Schweine für die Indonesian monitor lizards (Varanus spp.): DNA profiling and inte- Xenotransplantations-Forschung. In: Transgene Tiere und gron characterization. Bogor, Agricultural Univ, Institut Pertanian, Pflanzen : Techniken und Anwendungen, Ethik und Risiken, Diss, 2002 [Ph.D.-These] rechtliche Grundlagen; Jahresarbeit des Gradiertenkolleg (45) Wrenzycki C, Lucas-Hahn A, Herrmann D, Lemme E, Kor- Molekulare Veterinärmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen. sawe K, Niemann H (2002) In vitro production and nuclear trans- Gießen : Fachverl Köhler, pp 51-53 fer affect dosage compensation of the x-linked gene transcript (15) Niemann H (2002) Bio- und Gentechnologie in der Milchproduk- G6PD, PGK, and Xist in preimplantation bovine embryos. Biol tion : Projektionen für das Jahr 2025. Landbauforsch Völkenrode Reprod 66(1):127-134 SH 242:25-35 (16) Niemann H, Döpke H-H, Hadeler K-G (2002) Production of Übersichtsartikel und Buchbeiträge transgenic ruminants by microinjection. In: Pinkert CA (ed) Trans- genic animal technology : a laboratory handbook. San Diego, (01) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, USA : Acad Press, pp 337-357 Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, (17) Niemann H, Schernthaner W (2002) Strategien zur Züchtung Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, transgener Schweine für Xenotransplantate für den Menschen. In: Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre Grimm H (ed) Xenotransplantation : Grundlagen, Chancen, Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von Risiken. Stuttgart: Schattauer, pp 31-41 Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, (18) Oravcová M, Groeneveld E, Kovac M, Peskovicová D, Mar- Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : getin M (2002) Use of test day records in genetic evaluation of Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- milking sheep in Slovakia. In: 7th World Congress “On Genetics posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, Applied to Livestock Production”, Montpellier(France), 19-23 Aug Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 2002 ; Vol 33. pp 239-242 (02) Ellendorff F, Kratz S, Redantz A, Wolf-Reuter M, Berk J, (19) Peskovicová D, Groeneveld E, Wolf J (2002) The effect of Halle I, Henning M, Hinrichs P, Matthes S, Rogasik J, Wicke genetic groups on the efficiency of selection in pigs. In: 7th World M, Zupan M (2002) Comparison of broiler production systems Congress “On Genetics Applied to Livestock Production”, Montpel- [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, lier(France), 19-23 Aug 2002 ; Vol 33. pp 75-78 2002.09.06-10 ; full paper. pp 8 (20) Rath D (2002) Low dose insemination in the sow : a review. (03) Ellendorff F, Moennig V, Ladewig J, Babiuk LA (eds) (2002) Reprod Dom Anim 37(4):201-205 Animal welfare and animal health : proceedings of Workshop 5 on (21) Rath D (2002) Einsatz von gesextem Sperma in Rinderzuchtpro- Sustainable animal Production, organized by the Institute for Ani- grammen. Landbauforsch Völkenrode SH 242:37-42 mal Science and Animal Behaviour, Federal Agricultural Research (22) Rath D, Morris L (2003) Sperm sexing guarantees the right sex Centre (FAL), Mariensee, held September 4-5, 2000. Braunschweig of your foal. In: Scholten R, Becker P, Becker M (eds) 4th Maas- : FAL, 110 p, Landbauforsch Völkenrode SH 227 tricht International Congress on Equine Medicine 2002. pp 67-70 (04) Frech G, Schwarz S (2002) Construction of specific tet gene (23) Rath D, Krüger C, Wolken A, Brüssow K-P, Bortolozzo F probes and their use for the identification of tetracycline resistance (2002) Optimierte Nutzung von Eberejakulaten : intrauterine genes in animal isolates of various Salmonella enterica subsp. Besamung mit reduzierter Spermienzahl. Rekasan-Journal enterica serovars. In: Proceedings of the 3rd International Sympo- 9(17/18):150-153 sium “Salmonella and Salmonellosis”(I3S) : Ploufragan,France, 29- (24) Schwarz S, Blickwede M (2002) Grundlagen der moleku- 31 Sep 2002. Ploufragan : Zoopole, pp 529-530 largenetischen Epidemiologie bakterieller Erreger. In: 62. Fachge- (05) Frech G, Schwarz S (2002) Genotyping and identification of the spräch über Geflügelkrankheiten der Fachgruppe Geflügel der resistance genes of multiresistant Salmonella enterica subsp. Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) und der enterica serovar Typhimurium var. copenhagen isolates from dif- Deutschen Gruppe der World Veterinary Poultry Association ferent animal sources. In: Proceedings of the 3rd International (WVPA). Hannover, 2002.04.25-26 Symposium “Salmonella and Salmonellosis”(I3S) : Ploufragan, (25) Schwarz S, Kehrenberg C (2002) Zur Resistenzbildung von Bak- France, 29-31 Sep 2002. Ploufragan : Zoopole, pp 483-488 terien aus Nutzgeflügelbeständen. In: 62. Fachgespräch über

188 Veröffentlichungen (TZ)

Geflügelkrankheiten der Fachgruppe Geflügel der Deutschen Ve- (13) Wolf J, Peskovicová D, Wolfova M, Groeneveld E (2002) terinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) und der Deutschen Impact of genetic groups and crossbred information on the predic- Gruppe der World Veterinary Poultry Association (WVPA). Han- tion of breeding values in pig sire breeds. Czech J Anim Sci nover, 2002.04.25-26 47(6):219-229 (26) Schwarz S, Kehrenberg C, Frech G (2002) Antimicrobial resistance. Landbauforsch Völkenrode SH 227:89-91 Kurzfassungen und Institutsberichte (27) Schwarz S, Kehrenberg C, Chaslus-Dancla E (2002) Antimi- crobial resistance in bacteria from poultry : resistance genes and (01) Anger M, Klima J, Motlik J, Carnwath J W, Niemann H, Kues their ways of spreading [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Con- WA (2002) Generation and characterization of a polyclonal anti- ference : Bremen, 2002.09.06-10 ; full paper. pp 10 body against porcine polo-like kinase. Theriogenology (28) Weigend S (2002) Strategien zur Bewertung genetischer Vielfalt 57(2002)1:632 [Abstract] beim Huhn. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A (02) Augustin R, Pocar P, Wrenzycki C, Niemann H, Fischer B Angew Wiss 494:65-71 (2002) Effects of insulin on embryo development and expression of (29) Wolf J, Peskovicová D, Wolfová M, Groeneveld E (2002) glucose metabolism related genes in cattle. In: 35. Jahrestagung Impact of genetic groups and crossbred information on the predic- Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung / DVG : Leipzig, tion of breeding values in pig sire breeds. In: 7th World Congress 2002.02.14-15 ; abstracts. p 58 “On Genetics Applied to Livestock Production”, Montpellier(France), (03) Baulain U (2002) Growth characteristics of hybrid pigs evaluated 19-23 Aug 2002 ; Vol 33. pp 577-580 by means of MRI. In: 2. Workshop on Smart Technologies in Live- (30) Yaseen MA (2002) A molecular biological study of the preimplan- stock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; abstracts. tation of insulin-like growth factor genes and their receptors in in Braunschweig : FAL, pp 1 vitro produced bovine embryos to improve in vitro culture systems (04) Blickwede M, Langer E, Schwarz S (2002) Florfenicolresistenz and embryo quality. Braunschweig : FAL, 193 p, Landbauforsch bei Escherichia coli-Isolaten von Schweinen. Berl Münch Tierärztl Völkenrode SH 236 Wschr 115(9-10):346 (31) Zhao R, Mühlbauer E, Großmann R (2002) Regulation of growth (05) Brambrink T, Wabnitz P, Halter R, Lucas-Hahn A, Kues WA, in poultry : impact of nutrition [CD-ROM]. In: 11. European Poul- Carnwath J W, Wrenzycki C, Paul D, Niemann H (2002) try Conference : Bremen, 2002.09.06-10 ; full paper. pp 10 Expression profiling of single preimplantation embryos using cDNA- array-technology. Theriogenology 57(2002)1:633 [Abstract] Fachbeiträge (06) Cop D, Kovac M, Groeneveld E, Malovrh S (2002) APIIS gener- ic database structure for individual animal recording. In: Book of (01) Erhardt G, Brandt H, Breyhahn R, Solms-Hohensolms-Lich abstracts of the 53rd Annual Meeting of the European Association HO zu, Groeneveld E, Groschup M, Lühken G, Nitter G, for Animal Production, Cairo, Egypt, 1-4 September 2002. Roessler H-J, Schulte-Coerne H, Thiel H-J, Weiss E (2002) Wageningen : Wageningen Acad Publ, p 246 Stellungnahme einer gemeinsamen Projektgruppe der Deutschen (07) Dieleman SJ, Hendriksen PJM, Viuff D, Thomsen PD, Hyttel Gesellschaft für Züchtungskunde e.V. (DGfZ) und der Deutschen P, Knijn HM, Wrenzycki C, Kruip TAM, Niemann H, Gadella Veterinärmedizinischen Gesellschaft e.V. (DVG) zur Genoty- BM, Bevers MM, Vos PLAM (2002) Effects of in vivo prematura- pisierung von Schafen auf Scrapie-Resistenz. Züchtungskunde tion and in vivo final maturation on developmental capacity and 74(1):3-5 quality of pre-implantation embryos. Theriogenology 57(2002)1:5- (02) Erhardt G, Brandt H, Breyhahn R, Solms-Hohensolms-Lich 20 [Abstract] HO zu, Groeneveld E, Groschup M, Lühken G, Nitter G, (08) Ebeling S, Schwartz P, Michelmann HW, Ekhlasi-Hundrieser Roessler H-J, Schulte-Coerne H, Thiel H-J, Weiss E (2002) M, Petrunkina AM, Rath D, Töpfer-Petersen E (2002) Charac- Voraussetzungen und Möglichkeiten für die Genotypisierung von terization of the porcine zona pellucida during in vitro maturation. Schafen auf Scrapie-Resistenz im Rahmen von Zuchtprogrammen. In: 35. Jahrestagung Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung Züchtungskunde 74(1):6-31 / DVG : Leipzig, 2002.02.14-15 ; abstracts. p 13 (03) Fischer R, Groeneveld E, Bergfeld U (2002) APIIS ein neuer (09) Ellendorff F (2002) Comparison of broiler production systems. Ansatz zur Erstellung konsistenter Datenbanken in der Tierzucht. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):58 [Abstract] Ber Ges Informatik Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft 15:47- (10) Ellendorff F (2002) Summary and outlook towards a science 50 based animal welfare. Landbauforsch Völkenrode SH 227:81 (04) Lucas-Hahn A (2002) Mikromanipulation von Embryonen und (11) Fischer A, Wrenzycki C, Detterer J (eds) (2002) 29. Jahresta- Eizellen. Informationsbl Tierzucht- Besamungstechniker(141):10- gung der deutschsprachigen Arbeitsgemeinschaft Embryotransfer 11 (AET-d) : Bad Waldsee, 20./21. Juni 2002. [22] p (05) Meyer A, Schön A, Brade W, Köhler P (2002) Mastschweine : (12) Groeneveld E (2002) Adaptable platform independent information mehr Roggen in den Trog. Landwirtschaftsbl Weser-Ems system in animal breeding and production. In: Book of abstracts of 149(48):12-13 the 53rd Annual Meeting of the European Association for Animal (06) Niemann H (2002) Xenotransplantation vom Schwein : Fort- Production, Cairo, Egypt, 1-4 September 2002. Wageningen : schritte in der naturwissenschaftlichen Forschung und ethische Wageningen Acad Publ, p 244 Vertretbarkeit. Dtsch Tierärztebl 50(10):1057-1058 (13) Groeneveld E, Glodek P (eds) (2002) Animal breeding and ani- (07) Niemann H, Lucas-Hahn A (2002) Cloning in biology and medi- mal genetic resources : proceedings of Workshop 7 on Sustainable cine. In: EuroBiotech. Paris (Frankreich) , 2002.06.23-25 Animal Production. Braunschweig : FAL, 94 p, Landbauforsch [Abstract] Völkenrode SH 228 (08) Oravcová M, Groeneveld E, Kovac M, Peskovicová D, Mar- (14) Groeneveld E, Yordanova L (2002) An open source information getin M, Machynova A (2002) Plemenné hodnoty ukazovatel’ov system for managing genebanks. In: Book of abstracts of the 53rd mliekovej úzitkovosti oviec. Slovensky CHOV(3):38-39 Annual Meeting of the European Association for Animal Production, (09) Rath D (2002) Männlich oder weiblich : Kälber ganz nach Wunsch? Cairo, Egypt, 1-4 September 2002. Wageningen : Wageningen Landwirtsch Wochenblatt Westfalen-Lippe 159(28):34-35 Acad Publ, p 244 (10) Weigend S (2002) Molekulare Marker zur Bewertung genetischer (15) Großmann R, Jurkevich A, Klein S (2002) Galanin immunore- Vielfalt bei Geflügel. Forschungsrep Verbrauchersch Ern Land- activity in the bed nucleus of stria terminalis of chickens : sexual- wirtsch(2):34-37 ly dimorphic distribution and colacalization with vasotocin. Soc (11) Wolf J, Peskovicová D, Groeneveld E, Wolfova M (2002) Neurosci Abstr 28:338.12 Genetische Parameter für Fruchtbarkeitsmerkmale beim Schwein - (16) Großmann R, Sirotkin AV (2002) The insulin-like growth factors eine detaillierte Analyse der ersten vier Würfe unter Verwendung and related substances as regulators of chicken reproductive func- verschiedener Modelle mit zufälligem HYS-Effekt : 1. Mitteilung: tions. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):83-84 [Abstract] Varianzanteile der zufälligen Effekte für die einzelnen Merkmale. (17) Hillel J, Groenen MAM, Tixier-Boichard M, Korol A, David L, Züchtungskunde 74(1):32-55 Kirzner V, Burke T, Barre-Dirie A, Crooijmans RPMA, Elo K, (12) Wolf J, Peskovicová D, Groeneveld E, Wolfova M (2002) Feldman MW, Freidlin PJ, Mäki-Tanila A, Oortwijn M, Thom- Genetische Parameter für Fruchtbarkeitsmerkmale beim Schwein - son PA, Vignal A, Wimmers K, Weigend S (2002) Genetic eine detaillierte Analyse der ersten vier Würfe unter Verwendung diversity of chickens. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):35 [Abstract] verschiedener Modelle mit zufälligem HYS-Effekt : 2. Mitteilung ; (18) Hollinshead FV, Rath D, O’Brien JV, Maxwell WMC, Evans G Korrelationen zwischen den Merkmalen und den Würfen. Züch- (2002) Effect of time of insemination and dose of sorted, cryopre- tungskunde 74(1):46-55 served ram sperm on fertility in ewes. In: Congress of the Aus-

189 Veröffentlichungen (TZ)

tralian Society of Reproductive Biology. Adelaide (Australien) , (37) Marx G (2002) Vocalisation pattern after brief acoustic stimulation 2002.09.22 [Konferenzbeitrag; Kurzfassung] in two lines of domestic chicken. In: 2. Workshop on Smart Tech- (19) Jurkevich A, Großmann R, (2002) Neuroendocrine control of nologies in Livestock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; behavioural adaptation in poultry. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):44 abstracts. Braunschweig : FAL, pp 2 [Abstract] (38) Marx G, Bünger B, Borell E von (2002) Vocalisation of piglets as (20) Kehrenberg C, Miranda C, Roberts MC, Schwarz S (2002) indicator of different levels of stress. In: 2. Workshop on Smart Occurrence of the tetracycline resistance gene tet (H) in Acineto- Technologies in Livestock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26- bacter and Moraxella. In: 42. Interscience Conference on Antimi- 27 ; abstracts. Braunschweig : FAL, pp 1 crobial Agents and Chemotherapy : Chicago,USA, 2002.09.27-30 ; (39) Mielenz N, Kovac M, Groeneveld E, Schmutz M, Preisinger R, abstracts. C1-1604:74 Schueler L (2002) Genetic evaluation of egg production traits (21) Kehrenberg C, Salmon SA, Watts JL, Schwarz S (2002) Het- based on additive and dominance models in laying hens. Arch erogeneity of tetracycline resistance genes among Pasteurella mul- Geflügelkunde 66(SH 2):99 [Abstract] tocida, Mannheimia haemolytica, Mannheimia glucosida and (40) Niemann H (2002) Aktuelle Entwicklungen in der biotechnologi- Mannheimia varigena isolates from cattle and swine. In: Meeting of schen Forschung bei Nutztieren. In: Deutscher Verein zur the International Pasteurellaceae Society. Banff (Kanada) , 2002. Förderung des Mathematischen und Naturwissenschaftlichen 05.05-10 [Abstract] Unterrichts (eds) 93. MNU-Bundeskongress : Hannover, 2002. (22) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) Identifizierung eines Sulfon- 03.24-28 Hannover : ilde Werbeagentur GmbH, p 47 [Abstract] amid-Chloramphenicol-Streptomycin-Resistenzgenclusters bei (41) Niemann H (2002) Application and perspectives for transgenic Pasteurella und Mannheimia. Berl Münch Tierärztl Wschr 115(9- livestock in agriculture and biomedicine. Reprod Dom Anim 10):337 37(4):218 [Abstract] (23) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) 119-566 Chromosomal and (42) Niemann H (2002) Perspectives and limitations of mammalian plasmid location of antimicrobial resistance gene clusters compris- therapeutic cloning. In: Leibniz-Symposium on cardiovascular ing genes for sulfonamide, streptomycon and cloramphenicol resis- regeneration. Hannover, 2002.05.24-25 [Konferenzbeitrag] tance in Pasteurella and Mannheimia isolates from cattle [CD- (43) Niemann H (2002) Somatischer Kerntransfer und zelluläre Thera- ROM]. In: XXII World Buiatrics Congress : Hannover, Germany, 18- pien. 5. Doping-Kleinkonferenz. Gendoping – Die Dopingbekämp- 23 August, 2002 ; abstracts. A 119-577:38 fung rüstet sich. Bundesinstitut für Sportwissenschaft, Bonn (24) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) Comparative analysis of the 10.07.2002, p 3 Tn5706-associated insertion sequences IS1596 and IS1597 with a (44) Niemann H (2002) Therapeutic cloning : lessons from the bovine novel insertion sequence from Mannheimia haemolytica. In: Meet- model. In: 2. Symposium on Therapeutic Applications of Human ing of the International Pasteurellaceae Society. Banff (Kanada) , Stem and Precursor Cells. Hannover, 2002.11.06-08, p38 2002.05.05-10 [Abstract] [Abstract] (25) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) Molecular analysis of physical- (45) Niemann H, Hauser HJ, Wirth D, Wonigeit K, Schwinzer R, ly linked antimicrobial resistance genes in Pasteurella and Kues WA (2002) Expression von TEt-hCD59- und TEt-hCD55-Kon- Mannheimia : identification of variance of a resistance gene clus- strukten in transgenen Schweinen. Transplatationsmedizin Suppl. ter. In: Meeting of the International Pasteurellaceae Society. Banff 2002:93 [Abstract] (Kanada) , 2002.05.05-10 [Abstract] (46) Niemann H, Verhoeyen E, Wonigeit K, Lorenz R, Hecker J, (26) Kehrenberg C, Schwarz S (2002) Molecular basis of tetracycline Schwinzer R, Hauser H, Kues WA, Halter R, Lemme E, Her- resistance in Pasteurella aerogenes. In: Meeting of the Interna- rmann D, Winkler M, Wirth D, Paul D (2002) CMV-hCD59 trans- tional Pasteurellaceae Society. Banff (Kanada) , 2002.05.05-10 gene porcine Organe sind gegen die hyperakute Abstoßungsreak- [Abstract] tion geschützt. Transplantationsmedizin Suppl. 2002:93 (27) Klein S (2002) Sex diagnosis and primary sex ratio development. (47) Niemann H, Wrenzycki C (2002) Gene expression patterns in Arch Geflügelkunde 66(SH 2):57 [Abstract] bovine in vitro produced and in nuclear transfer derived embryos (28) Kues WA, Niemann H (2002) Proliferative potential of porcine and its implications for development. In: 1. International Meeting fetal fibroblasts : why bother? Reprod Dom Anim 37(4):218 on Mammalian Embryo Genomics : Quebec, Canada, 2002.07.20 ; (29) Landgraf S, Röhe R, Susenbeck A, Baulain U, Knap PW, Looft abstracts. p 8 H, Plastow GS, Kalm E (2002) The use of protein and lipid depo- (48) Niemann H, Wrenzycki C (2002) Gene expression patterns in sition to determine selection goals and their association with car- cloned embryos and their potential relevance for the large off- cass cuts in swine. In: 7th World Congress “On Genetics Applied to spring syndrome. In: Symposium “Cloned embryos in reproduction Livestock Production”, Montpellier(France), 19-23 Aug 2002 ; Vol and therapy”. Kopenhagen (Dänemark) , 2002.05.27-28 [Abstract] 33. pp 347-350 (49) Niemann H, Wrenzycki C, Schwarzer M, Lucas-Hahn A, Carn- (30) Lange C, Cardoso M, Schwarz S (2002) Molecular analysis of wath J W, Gebert C, Kues WA (im Druck) Bovine somatic Staphylococcus aurus isolates from cases of bovine subclinical nuclear transfer : studies into reprogramming, redifferentiation mastitis in Brazil [CD-ROM]. In: XXII World Buiatrics Congress : and epigenetic modulation of gene expression. In: Joint Meeting Hannover, Germany, 18-23 August, 2002 ; abstracts. p 379- der DFG-Schwerpunktprogramme 1109 und 1129 (Stammzellen 280:119 und Epigenetics). Berlin, 2002.11.14-17 (31) Lorenz R, Winkler M, Przemek M, Przemeck M, Loss M, (50) Oropeza A, Hadeler K-G, Hermann D, Wrenzycki C, Niemann Wiebe K, Hecker JM, Kunz R, Paul D, Kniesch K, Wonigeit K, H (2002) Untersuchungen zur Bedeutung von Wachstumsfaktoren Niemann H (2002) Ex vivo hemoperfusion and dicordant pig- für die Entwicklungskapazität von Oozyten aus präpuberalen to-primate xenotransplantation of porcine kidneys transgenic for Rindern : erste Ergebnisse. In: Fischer A, Wrenzycki C, Detterer J the human complement regulatory protein CD59. Transplantation (eds) 29. Jahrestagung der deutschsprachigen Arbeitsgemein- 74:356 schaft Embryotransfer (AET-d) : Bad Waldsee, 20./21. Juni 2002. (32) Lucas-Hahn A, Lemme E, Hadeler K-G, Sander HG, Niemann pp 1 [Abstract] H (2002) The source of fibroblast affect in vivo development of (51) Parvizi N, Phogat JB, Dixit V-D (2002) Adrenocorticotropin and cloned bovine embryos. Theriogenology 57(2002)1:433 [Abstract] nitric oxide production of lymphocytes during pregnancy. Exp Clin (33) Maak S, Knust U, Riegel J, Henning M, Wicke M (2002) Com- Endocrinol Diab 110 (Suppl.):62-63 parative investigations on meat quality and muscle structure of (52) Probst S, Rath D (2002) Piglets are born after intracytoplasmat- turkey, chicken and Peking duck. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):88 ic sperm injection (ICSI) with flowcytometrically sorted semen. [Abstract] Theriogenology 57(1):752 (34) Maak S, Wimmers K, Weigend S, Neumann K (2002) Isolation (53) Probst S, Rath D, Sieg B, Frenzel A, Hassel P, Hedeler K-G, and characterization of microsatellites for the Peking duck (Anas Hadeler K-G (2002) Birth of piglets after intracytoplasmic sperm platyrhynchos). Arch Geflügelkunde 66(SH 2):95-96 [Abstract] injection (ICSI) with gender sorted semen. In: 35. Jahrestagung (35) Mair J, Marx G, Petersen J (2002) Effect of daily transition from Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung / DVG : Leipzig, light to darkness (light-off) on vocalisation in young chicken flocks. 2002.02.14-15 ; abstracts. p 87 Arch Geflügelkunde 66:80 (54) Rath D (2002) Zum Stand der geschlechtsspezifischen Sperma- (36) Mair J, Petersen J, Marx G (2002) Quantification of stress dur- sortierung. In: Fischer A, Wrenzycki C, Detterer J (eds) 29. ing daily lights off by vocalisation in chicken. In: 2. Workshop on Jahrestagung der deutschsprachigen Arbeitsgemeinschaft Embryo- Smart Technologies in Livestock-Monitoring : Braunschweig, transfer (AET-d) : Bad Waldsee, 20./21. Juni 2002. pp 1 [Abstract] 2002.03.26-27 ; abstracts. Braunschweig : FAL, pp 1

190 Veröffentlichungen (TZ)

(55) Scheffer F (2002) Klassifikation der Lautäußerungen bei terns in preimplantation embryos. Reprod Dom Anim 37(4):218 Putenküken. Osnabrück, Fachhochsch, Studiengang Land- [Abstract] wirtschaft, Dipl-Arb, 2002 (73) Wrenzycki C, Herrmann D, Wilkening S, Korsawe K, Nie- (56) Schmitz F-J, Petridou J, Astfalk N, Köhrer K, Scheuring S, mann H (2002) Spatial expression pattern of developmentally Schwarz S (2002) In-vitro selection of constitutively expressed important genes in bovine blastocysts produced in vitro. staphylococcal erm (C) genes by the ketolides ABT-773 and Theriogenology 57(2002)1:654 [Abstract] telithromycin. In: 10th International Symposium on Staphylococci (74) Wrenzycki C, Lazzari G, Herrmann D, Duchi R, Kruip T, Galli and Staphylococcal Infections (ISSSI), Tsukuba Ibaraki (Japan) C, Niemann H (2002) Zelluläre und molekulare Abweichungen in 16-19 Oct 2002. 152-01:70 [Abstract] in-vitro produzierten bovinen Embryonen : besteht ein Zusam- (57) Schwarz S, Kehrenberg C, Bils A, Salmon SA, Watts JL (2002) menhang zum “Large Offspring Syndrome (LOS)”? In: Fischer A, Studies on the sensitivity of bovine Pasteurella multocida and Wrenzycki C, Detterer J (eds) 29. Jahrestagung der deutsch- Mannheimia haemolytica isolates to various antimicrobial agents. sprachigen Arbeitsgemeinschaft Embryotransfer (AET-d) : Bad In: Meeting of the International Pasteurellaceae Society, Waldsee, 20./21. Juni 2002. pp 1 [Abstract] Banff(Canada) May 5-10 2002. P-75:54 [Abstract] (75) Wrenzycki C, Lucas-Hahn A, Herrmann D, Lemme E, Kor- (58) Schwarz S, Kehrenberg C, Chaslus-Dancla E (2002) Antimi- sawe K, Niemann H (2002) In vitro production and nuclear trans- crobial resistance in bacteria from poultry : resistance genes and fer affect dosage compensation of the x-linked gene transcript their ways of spreading. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):57 G6PD, PGK, and Xist in preimplantation bovine embryos. In: 35. [Abstract] Jahrestagung Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung / (59) Schwarz S, Kehrenberg C, Ojo KK (2002) Komplette Nukleotid- DVG : Leipzig, 2002.02.14-15 ; abstracts. p 110 sequenz und Organisation des Resistenzplasmids pSCFS1 von (76) Wrenzycki C, Niemann H (2002) Biotechnology and epigenetic Staphylococcus sciuri. Berl Münch Tierärztl Wschr 115(9-10):346 deviations and related phenotypes. In: Proc. Seminar on EC sup- (60) Schwarz S, Kehrenberg C, Ojo KK (2002) Characterization of ported research in farm animal welfare: current work and future erm (33), a new gene from Staphylococcus sciuri that mediates directions, 23 April 2002, European Commission, Brussels, Bel- inducible resistance to macrolides, lincosamides and streptogramin gium. [Abstract] B antibiotics. In: 10th International Symposium on Staphylococci (77) Zhao R, Großmann R (2002) Regulation of growth in poultry : and Staphylococcal Infections (ISSSI), Tsukuba Ibaraki (Japan) impact of nutrition. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):38 [Abstract] 16-19 Oct 2002. 152-04:71 [Abstract] (61) Schwarz S, Kehrenberg C, Ojo KK (2002) Complete nucleotide Im Druck sequence and organization of the multiresistance plasmid pSCFS1 from Staphylococcus sciuri. In: 10th International Symposium on (01) Hiripi L, Makovics F, Halter R, Baranyi M, Paul D, Carnwath Staphylococci and Staphylococcal Infections (ISSSI), Tsukuba J W, Bösze Z, Niemann H (im Druck) Expression of human blood Ibaraki (Japan) 16-19 Oct 2002. 152-03:71 [Abstract] clotting factor VIII in the mammary gland of transgenic rabbits. (62) Sirotkin AV, Großmann R (2002) The role of insulin-like growth DNA Cell Biol factor II and its intracellular mediators in the control of chicken (02) Marx G, Horn T, Thielebein J, Borell E von (im Druck) Analysis ovarian function. Endocrine abstracts(4):OC 10 of pain releated vocalisation in young pigs. Journal of sound and (63) Waturangi DE, Suvanto A, Schwarz S (2002) Antibiotic resis- vibration tance and identification of class 1 integrons in Escherichia coli iso- (03) Probst S, Rath D (im Druck) Production of piglets using intracy- lated from Varanus spp. in Indonesia. Abstracts / General Meeting toplasmatic sperm injection (ICSI) with flowcytometrically sorted of the ASM 102(Z-230):516 boar semen and artificially activated oocytes. Theriogenology (64) Wecker S, Schwarz S (2002) Monitoring of florfenicol sensitivity (04) Rath D, Ruiz S, Sieg B (im Druck) Birth of piglets after intra-uter- in Pasteurella multocida and Mannheimia haemolytica from cattle ine insemination employing flowcytometrically sexed boar semen, as well as Pasteurella multocida and Actinobacillus pleuropneumo- a case report. The Veterinary Record niae from swine. In: Meeting of the International Pasteurellaceae (05) Ratky J, Rath D, Brüssow KP (im Druck) In vitro fertilization of Society, Banff(Canada) May 5-10 2002. P-84:58 [Abstract] in vivo matured porcine oocytes obtained from prepuberal gilts at (65) Wecker S, Schwarz S (2002) Studies on the in-vitro sensitivity to different time intervals after hCG injection. Acta Vet Hung florfenicol of bovine Pasteurella multocida and Mannheimia (06) Romar R, Coy-Foster P, Ruiz S, Gadea J, Rath D (im Druck) haemolytica isolates [CD-ROM]. In: XXII World Buiatrics Con- Effect of oviductal and cumulus cells on in vitro fertilization and gress : Hannover, Germany, 18-23 August, 2002 ; abstracts. 133- embryo development of porcine oocytes fertilized with epididymal 324:42-43 spermatozoa. Theriogenology (66) Weigend S, Barre-Dirie A, Hillel J, Groenen MAM, Crooij- mans RPMA, Tixier-Boichard M, Korol A, Kirzner V, Freidlin PJ, Vignal A, Wimmers A, Ponsuksili S, Thomson PA, Burke T, Mäki-Tanila A, Elo K (2002) Comparison of typing microsatellite markers in DNA pools and individual samples to assess genetic diversity between and within chicken breeds [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, 2002.09.06-10 ; abstracts. pp 1 (67) Weigend S, Six A (2002) Molekulare Charakterisierung genetischer Vielfalt beim Haushuhn. SchrR Bundesminist Ernähr Land- wirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:322-323 (68) Werckenthin C, Schwarz S (2002) Untersuchungen zum Vorkommen der repD/cat-Genregion kleiner Chloramphenicolre- sistenzplasmide in großen Multiresistenzplasmiden von Staphylo- coccus intermedius. Berl Münch Tierärztl Wschr 115(9-10):337 (69) Werckenthin C, Schwarz S (2002) Analysis of the repD/cat gene region of pC221-like chloramphenicol resistance plasmids in large multiresistance plasmids of Staphylococcus intermedius. In: 10th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections (ISSSI), Tsukuba Ibaraki (Japan) 16-19 Oct 2002. 152- 02:70 [Abstract] (70) Wolf-Reuter M, Matthes S, Ellendorff F (2002) Salmonellae prevalence in intensive, free range and organic broiler production systems. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):158 [Abstract] (71) Wolken A, Rath D, Bortolozzi F, Wentz I, Marquetti A (2002) Sows can successfully be inseminated nonsurgically into the distal uterine horn with a highly reduced number of sperm cells. Theri- ogenology 57(2002)1:392 [Abstract] (72) Wrenzycki C, Herrmann D, Niemann H (2002) Consequences of in vitro production and nuclear transfer on gene expression pat-

191 Veröffentlichungen (TZ)

192 Veröffentlichungen (TT)

Wissenschaftliche Originalbeiträge Fachbeiträge

(01) Berk J, Wartemann S (2002) Use of a veranda as an alternative (01) Berk J (2002) Anreicherung der Haltungsumwelt in der Puten- housing system for fattening turkeys [CD-ROM]. In: 11. European mast : Vor- oder Nachteil für den Tierschutz? In: Tagung der Fach- Poultry Conference : Bremen, 2002.09.06-10 ; full-paper. pp 7 gruppen Tierschutzrecht und Tierzucht, Erbpathologie und (02) Bünger B (2002) Einflüsse der Haltungsbedingungen von ferkeln- Haustiergenetik : Nürtingen, 2002.03.07-09 ; Tierschutz - Agrar- den und ferkelführenden Sauen auf die Entwicklung der Ferkel : wende und Heimtiere. Gießen : DVG, pp 151-158 eigene Studien und eine Bewertung der Literatur. Dtsch tierärztl (02) Berk J (2002) Geflügelforschung : Institut für Tierschutz und Tier- Wschr 109(6):277-289 haltung Celle der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (03) Dänicke S, Ueberschär K-H, Halle I, Matthes S, Flachowsky (FAL). DGS-intern (Beilage Spezial) 52(Woche 34):38 G (2002) Effect of addition of a detoxyfying agent to laying hen (03) Berk J (2002) Platz für Broiler und Puten. Bauernz (Brandenburg) diets containing uncontaminated or fusarium toxin-contaminated 43(50):46-47 maize on performance of hens and on carryover of zearalenone. (04) Berk J (2002) Puten an die frische Luft : herkömmliche und alter- Poult Sci 81(11):1671-1680 native neue Haltungsverfahren. Bayerisches Landwirtschaftliches (04) Ellendorff F, Kratz S, Redantz A, Wolf-Reuter M, Berk J, Wochenblatt 192(51/52):44-48 Halle I, Henning M, Hinrichs P, Matthes S, Rogasik J, Wicke (05) Bünger B (2002) Gruppenhaltung im Abferkelstall : frühe Sozial- M, Zupan M (2002) Comparison of broiler production systems kontakte bringen Vorteile. DGS-Magazin 54(Woche 14):42-45 [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, 2002. (06) Bünger B, Marx G (2002) Der “Röhrentest” : eine Modifikation 09.06-10 ; full paper. pp 8 des Open-Field-Testes, zur Bewertung des Erkundungsverhaltens (05) Flock DK, Heil G (2002) Eine Langzeitanalyse der Leistungsent- von Saugferkeln. In: Tagung der Fachgruppen Tierschutzrecht und wicklung weißer und brauner Legehybriden anhand von Ergebnis- Tierzucht, Erbpathologie und Haustiergenetik : Nürtingen, sen der amtlichen deutschen Legeleistungsprüfungen von 1974/75 2002.03.07-09 ; Tierschutz - Agrarwende und Heimtiere. Gießen : bis 1997/99. Arch Geflügelkunde 66(1):1-20 DVG, pp 76-84 (06) Illmann G, Schrader L, Spinka M, Sustr P (2002) Acoustical (07) Dänicke S, Matthes S, Valenta H, Döll S, Flachowsky G mother-offspring recognition on pigs (Sus Scrofa Domestica). (2002) Zum Einfluss von Fusarium-Toxinen auf Leistung und Behaviour 139:487-505 Tiergesundheit von Pekingenten. In: Rodehutscord M (ed) 7. (07) Rauch H-W, Buchenauer D, Hartung J, Hinrichs P (2002) Tagung Schweine- und Geflügelernährung : 26.11.-28.11.2002, Experiences from various furnished cage models in Germany [CD- Lutherstadt Wittenberg. Halle : Univ, pp 216-218 ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, 2002. (08) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, 09.06-10 ; full-paper. pp 8 Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, (08) Schrader L (2002) Consistency of individual behavioural charac- Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, teristics of dairy cows in their home pen. Appl Anim Behav Sci Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre 77(4):255-266 Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von (09) Steinhardt M (2002) Reaktionen von Jungrindern aus der Mut- Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, terkuhhaltung auf Transport mit Straßenfahrzeugen : wiederholte Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : Untersuchungen vor und nach der permanenten Trennung der Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- Jungtiere von den Muttertieren. Dtsch tierärztl Wschr 109(5):239- posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, 245 Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 (10) Steinhardt M, Thielscher H-H (2002) Effekte der Entwick- (09) Hillmann E, Mayer C, Schrader L (2002) Die Anpassungs- lungsqualität auf die Herzfrequenz, die Aktivitäts- und Ruhezeiten fähigkeit von Mastschweinen an niedrige Umgebungstempera- und deren Rhythmizität sowie auf die Wachstumsleistung der turen : ethologische und physiologische Aspekte. KTBL-Schrift Milchrindkälber während der Aufzucht in Gruppenhaltung mit 407:167-173 Tränkeautomatenfütterung. Arch Tierzucht 45(6):523-534 (10) Keil NM, Zwicky U, Schrader L (2002) Einfluss der Umweltkom- (11) Steinhardt M, Thielscher H-H (2002) Hämatologische Variablen plexität auf Verhalten und gegenseitiges Besaugen von und Plasmacortisol bei Milchrindern in Laufstallhaltung nach der Aufzuchtkälbern in Gruppenhaltung. KTBL-Schrift 407:76-83 Kalbung und bei deren Kälbern : Effekte einiger konstanter und (11) Matthes S (2002) Frisch sind sie am besten : 12. WRSA-Tagung variabler Faktoren. Arch Tierzucht 45(5):451-464 in Celle. DGS-Magazin 54(Woche 05):54-57 (12) Steinhardt M, Thielscher H-H (2002) Herzfrequenz, Aktivitäts- (12) Schrader L, Keil NM, Rölli D, Nydegger F (2002) Einfluss eines und Ruhezeiten sowie Wachstumsleistung von in Gruppen mit erhöhten Tier-Fressplatzes auf das Verhalten von Milchkühen Tränkeautomatenfütterung gehaltenen Milchrindkälbern während unterschiedlichen Ranges im Laufstall. KTBL-Schrift 407:17-22 der Auszucht im Winter und Frühjahr. Arch Tierzucht 45(4):359- 373 Kurzfassungen und Institutsberichte (13) Steinhardt M, Thielscher H-H, Niemann H (2002) Monozygote Zwillinge bei der Untersuchung des Einflusses von Haltungsbedin- (01) Berk J (2002) Einsatz eines Außenklimabereiches in der Puten- gungen auf landwirtschaftliche Nutztiere : Herzfrequenz, Akti- mast. In: Tagungsband : 4. Niedersächsisches Tierschutzsympo- vitäts- und Ruhezeiten von Zwillingskälbern in zwei Haltungsvari- sium in Oldenburg (Oldb.), 21. bis 22.02.2002. Hannover : Nieder- anten. Tierärztl Umsch 57(7):359-367 sachsen, Minister für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, pp (14) Zimmermann K, Ahrens K, Matthes S, Buerstedde J-M, 36-38 Strätling WH, Phi van L (2002) Targeted disruption of the GAS41 (02) Berk J (2002) Free range, behaviour of male turkeys and its effect gene encoding a putative transcription factor indicates that GAS41 on the spatial variability of phosphorus. In: Proc. of the 36th Inter- is essential for cell viability. J Biol Chem 277(21):18626-18631 national Congress of the ISAE, August 6-10 2002, Netherlands. p 133 [Abstract] Übersichtsartikel und Buchbeiträge (03) Berk J (2002) Tierschutz und Besatzdichte in der Mastgeflügel- erzeugung. In: Gestaltung der Eier- und Mastgeflügelerzeugung : (01) Berk J (2002) Faustzahlen zur Haltung von Mastgeflügel. Sächsischer Geflügeltag 2000 ; 26. September 2002 in Deuben bei Jahrbuch Geflügelwirtsch 2003:90-106 Wurzen. Dresden : Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft, (02) Berk J, Achilles W (2002) Artgerechte Mastputenhaltung : pp 15-16 baulich-technische Ansätze zur Verbesserung der Haltungsumwelt. (04) Berk J, Hinz T (2002) Behaviour and welfare of tom turkeys Münster-Hiltrup : KTBL-Schriften-Vertrieb im Landwirtschaftsverl, under enriched husbandry conditions. In: Herbut E (ed) Book of KTBL-Schrift 412 abstracts : International Symposium of Environmental Conditions (03) Matthes S (2002) Kaninchenkrankheiten : Krankheiten vorbeu- on Animal Welfare ; Krakow, 24-25 June 2002. Krakow/Balice, gen, erkennen, behandeln. Reutlingen : Oertel & Spörer, 156 p Poland : National Research Institute of Animal Production, p 16 (04) Rauch H-W (2002) Vermeidung von Schäden während Heißwet- (05) Berk J, Hinz T (2002) Behaviour and welfare of tom turkeys terlagen bei intensiv gehaltenem Lege- und Mastgeflügel. under enriched husbandry conditions. Ann Anim Sci Suppl 1:35-37 Jahrbuch Geflügelwirtsch 2003:86-88 (06) Berk J, Wartemann S (2002) Use of a veranda as an alternative (05) Rauch H-W, Petersen J (2002) Faustzahlen zur Legehen- housing system for fattening turkeys. Arch Geflügelkunde 66(SH nenaufzucht und -haltung. Jahrbuch Geflügelwirtsch 2003:75-85 2):43 [Abstract]

193 Veröffentlichungen (TT)

(07) Heil G (2002) “Flip-overs” in turkey poults during the first 3 days : no correlation with survival, final weight of walking ability at 24 weeks of age. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):78 [Abstract] (08) Herskin MS, Schrader L, Müller R, Ladewig J (2002) Measur- ing pain sensitivity in dairy cows by laser technique : effects of power output and skin condition (hairy vs. naked skin). In: 14. Nordic Symposium of the ISAE : Tune,Dänemark, 2002.01.17-19 pp 1 [Abstract] (09) Hillmann E, Mayer C, Schrader L (2002) Ableitung des optimalen Temperaturbereichs für Mastschweinen in verschiedenen Gewichtsklassen mit Hilfe des Liegeverhaltens. In: 34. Ange- wandte Ethologie bei Nutztieren. Freiburg/Breisgau, 2002.11.21- 23 [Abstract] (10) Hillmann E, Mayer C, Schrader L (2002) Behavioural and physiological adaptations to cold in fattening pigs. In: Joint East and West Central Europe ISAE Regional Meeting; Prague, Czech Republic, 18-20 April 2002 ; proceedings. [Abstract] (11) Hinz T, Berk J (2002) Airborne contaminants in tom-turkey production under enriched husbandry conditions. In: Herbut E (ed) Book of abstracts : International Symposium of Environmental Conditions on Animal Welfare ; Krakow, 24-25 June 2002. Krakow/Balice, Poland : National Research Institute of Animal Pro- duction, p 17 (12) Hinz T, Berk J (2002) Airborne contaminants in tom-turkey production under enriched husbandry conditions. Ann Anim Sci Suppl 1:39-41 (13) Müller R, Schrader L (2002) A new method to measure daily activity patterns in farm animals. In: Joint East and West Central Europe ISAE Regional Meeting; Prague, Czech Republic, 18-20 April 2002 ; proceedings. [Abstract] (14) Müller R, Schrader L (2002) Automatische Erfassung von Ver- haltensaktivität bei Nutztieren : eine neue Methode. In: 34. Ange- wandte Ethologie bei Nutztieren. Freiburg/Breisgau, 2002.11.21- 23 [Abstract] (15) Müller R, Schrader L (2002) Measuring daily activity patterns in dairy cows. In: Measuring behaviour 2002. Amsterdam (Nieder- lande) , 2002.08.27-30 [Konferenzbeitrag; Kurzfassung] (16) Schrader L (2002) Individual behavioural differences and its significance for the assessment of husbandry conditions. In: Joint East and West Central Europe ISAE Regional Meeting; Prague, Czech Republic, 18-20 April 2002 ; proceedings. pp 1 [Abstract] (17) Wechsler B, Zähner M, Hauser R, Langhans W, Schrader L (2002) On farm assessment of the welfare of dairy cows in relation to climatic conditions. In: 2nd International Workshop on Assessment of Animal Welfare at Farm and Group Level, Septem- ber 4-6, Bristol, United Kingdom. [Abstract] (18) Wolf-Reuter M, Matthes S, Ellendorff F (2002) Salmonellae prevalence in intensive, free range and organic broiler production systems. Arch Geflügelkunde 66(SH 2):158 [Abstract] (19) Zerbe F-D (2002) Measurement of negative pressure and frequency of sucking : what are individual differences in behaviour during milk intake of calves and what is a matter of failed technique in applied milk feeding equipment? In: Joint East and West Central Europe ISAE Regional Meeting; Prague, Czech Republic, 18-20 April 2002 ; proceedings. [Abstract] (20) Zerbe F-D (2002) Measurement of negative pressure and sucking frequency during milk intake of artificially reared calves : the influence of teat design and milk feeding technology on the motor coordination of sucking and behaviour. In: International Sympo- sium of Animal Production in Sustainable Agriculture. Nitra (Slo- wakei) , 2002.10.02-03 [Abstract]

194 Veröffentlichungen (TB)

(01) Ahlgrimm H-J, Breford J, Asendorf W (2002) Einfluß der Hal- (19) Ganzelmeier H, Hinz T (2002) Advances in applicator’s protec- tungsform auf die Emissionen von Methan und Distickstoffmono- tion by personal protective equipment and cabs. In: 10. IUPAC xid (Lachgas) bei der Schweinemast. Agrarspectrum 34:103-106 Internat. Congr. Chemistry Crop Protection : Basel,Schweiz, 2002. (02) Ahlgrimm H-J, Breford J, Asendorf W (2002) Methane and 08 ; abstracts. Basel : IUPAC, p 425 nitrous oxide emissions from different forms of pig fattening. In: (20) Grimm E, Krause K-H (2002) Mehr auf den Betrieb zugeschnit- AgEng Budapest 2002 : abstracts part 2. pp 232-233, Paper No. ten : was die neue VDI-Richtlinie bringt. DLZ Agrarmagazin 02-SE-061 53(1):108-110 (03) Ahlgrimm H-J, Breford J, Asendorf W (2002) Methane and (21) Gröger H, Capan E, Barthuber A, Vorlop K-D (2002) Biocat- nitrous oxide emissions from different forms of pig fattening [CD- alytic asymmetric hydricyanation in the presence of (R)-oxynitri- ROM]. In: AgEng Budapest 2002 : full papers. pp 9, Paper no. 02- lases entrapped in lens-shaped gels. Landbauforsch Völkenrode SH SE-061 241:87-91 (04) Ahrens T, Weiland P (2002) Energetische Nutzung von Biogas (22) Hahne J (2002) Ammoniak : aus der Abluft auf den Acker. Wis- durch Brennstoffzellentechnologie. In: 4. FKS-Symposium Rege- senschaft erleben(2):10-11 nerative Energien, 30. und 31. Mai 2002, Braunschweig. Braun- (23) Hahne J (2002) Saubere Luft : was geht und was nicht? ESSO- schweig : Univ, pp 95-107 Landkurier(2):22-25 (05) Ahrens T, Weiland P (2002) 2. Zwischenbericht über das (24) Hahne J, Brandes M (2002) Einsatz von Biofiltern zur Stallabluft- Vorhaben Technologische Bewertung der Gasaufbereitung und Ver- behandlung. Landtechnik 57(6):336-337 stromung von Biogas in einer Brennstoffzelle einschließlich der (25) Hahne J, Krause K-H, Munack A, Vorlop K-D (2002) Umwelt- Beurteilung der Biogasqualität bei Einsatz unterschiedlicher technik - Environmental Engineering. JB Agrartechnik 14:36-40 nachwachsender Rohstoffe. Braunschweig : FAL, II, 74 p, FNR-Pro- (26) Hahne J, Vorlop K-D (2002) Minderung von NH3- und Geruchs- jekt Az.00NR090 emissionen aus der Mastschweinehaltung durch Abluftreinigung. (06) Berk J, Hinz T (2002) Behaviour and welfare of tom turkeys under Agrarspectrum 34:100-102 enriched husbandry conditions. In: Herbut E (ed) Book of (27) Hinz T (2002) PM in and from agriculture - introduction and abstracts : International Symposium of Environmental Conditions overview. Landbauforsch Völkenrode SH 235:1-6 on Animal Welfare ; Krakow, 24-25 June 2002. Krakow/Balice, (28) Hinz T, Berk J (2002) Airborne contaminants in tom-turkey pro- Poland : National Research Institute of Animal Production, p 16 duction under enriched husbandry conditions. In: Herbut E (ed) (07) Berk J, Hinz T (2002) Behaviour and welfare of tom turkeys under Book of abstracts : International Symposium of Environmental enriched husbandry conditions. Ann Anim Sci Suppl 1:35-37 Conditions on Animal Welfare ; Krakow, 24-25 June 2002. (08) Bock R, Vorlop K-D, Baganz K, Zahn W (2002) Biokonversion Krakow/Balice, Poland : National Research Institute of Animal Pro- von Glycerin zu 1,3-Propandiol als alternative Nutzung eines duction, p 17 Nebenproduktes. Freiberger Forschungshefte : Reihe A, Verfah- (29) Hinz T, Berk J (2002) Airborne contaminants in tom-turkey pro- renstechnik, Umwelttechnik A866:125-132 duction under enriched husbandry conditions. Ann Anim Sci Suppl (09) Bock R, Koschik I, Schlieker M, Wittlich P, Vorlop K-D (2002) 1:39-41 Production of 1,3-propanediol with immobilized microorganisms. (30) Hinz T, Linke S, Stein H, Krahl J (2002) Pilotmessung von Fein- In: COST 840 and X International BRG Workshop on Bioencapsu- und Ultrafeinstäuben in der Tierhaltung. VDI-Berichte 1722:261- lation “Cell Physiology and Interactions of Biomaterials and Matri- 274 ces” : 26-28 April 2002, Prague, Czech Republic. pp 41-44 (31) Hinz T, Rönnpagel B, Linke S (eds) (2002) Particulate matter in (10) Brehme G, Krause K-H (2002) Compartmental airflow simulation and from agriculture. Braunschweig : FAL, II, 188 p, Landbau- in stables with natural ventilation [online]. CIGR E-Journal forsch Völkenrode SH 235 2002/IV:11, zu finden in [zitiert am 07.01.2003] Concentration of airborne particulate matter (PM) in a barn with lit- (11) Bünger J, Krahl J, Stein H, Müller M (2002) Partikelemission tering a cattle house and means for reduction [CD-ROM]. In: und Mutagenität von herkömmlichem Dieselkraftstoff, schwedi- AgEng Budapest 2002 : abstracts part 1. pp 81-82 schem Dieselkraftstoff MK 1 und Biodiesel. In: Munack A, Krahl J (33) Hüther L, Prüße U, Hohgardt K (2002) Abschätzung des von (eds) Biodiesel - Potenziale, Umweltwirkungen, Praxiserfahrun- Pflanzenschutzmittelrückständen in der Nahrung möglicherweise gen : zweite Internationale Tagung, 16./17. September 2002 in ausgehenden akuten Risikos für den Verbraucher : neue Braunschweig. Braunschweig : FAL, pp 107-112 (nationale) Daten für die mittleren Gewichte von Obst- und (12) Capan E, Jahnz U, Vorlop K-D (2002) Pre-activated LentiKatTM- Gemüseerzeugnissen. Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch hydrogels for covalent binding of enzymes. Landbauforsch Völken- Berlin-Dahlem 390:490 [Abstract] rode SH 241:151-153 (34) Institut für Technologie und Biosystemtechnik, Braun- (13) Clemens J, Ahlgrimm H-J (2001) Greenhouse gases from animal schweig (2002) Second Workshop on Smart Technologies in Live- husbandry : mitigation options. Nutrient cycling in agroecosystems stock-Monitoring : 26th and 27th March 2002, FAL, Germany ; 60(1-3):287-200 agenda - abstracts - notebook. Braunschweig : FAL (14) Czichocki G, Dautzenberg H, Capan E, Vorlop K-D (2001) New (35) Jahns G (2002) Call-recognition of farm animals using Hidden and effective entrapment of polyelectrolyte-enzyme-complexes in Markov Models (HMMs). In: 2. Workshop on Smart Technologies in LentiKats. Biotechnology letters 23(16):1303-1307 Livestock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; abstracts. (15) Dutz M, Krahl J, Bünger J (2002) Einfluss von Ethyltertiär- Braunschweig : FAL, pp 1 buthylether (ETBE)im Ottokraftstoff auf die BTEX-Emissionen und (36) Jahns G, Walter K (2002) Acoustic analysis to recognise individ- die Mutagenität. Landbauforsch Völkenrode 52(3):175-186 uals and animal conditions. In: 2. Workshop on Smart Technolo- (16) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, gies in Livestock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, abstracts. Braunschweig : FAL, pp 2 Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, (37) Jahnz U, Schubert M, Vorlop K-D (2002) Process development Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre for production of DFA from inulin on an industrial scale : screening, Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von genetic engineering and immobilisation. Landbauforsch Völkenrode Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, SH 241:113-119 Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : (38) Karle G (2002) Das Rotenburger Konzept der dezentralen land- Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- wirtschaftlichen Bioabfallverwertung. Initiativen zum Umwelt- posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, schutz 49:166-172 Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 (39) Klaßen B, Seja U, Faurie R, Scheper T, Vorlop K-D (2002) (17) Frahm B, Blank H-C, Cornand P, Oelßner W, Guth U, Lane P, Biotechnological production of L-tryptophane as a pharmaceutical Munack A, Johannsen K, Pörtner R (2002) Determinations of ingredient : optimization of the process by immobilization and use dissolved CO2 concentration and CO2 production rate of mam- of bioanalytical systems. Landbauforsch Völkenrode SH 241:141- malian cell suspension culture based on off-gas measurement. J 143 Biotechnol 99(2):133-148 (40) Köckritz A, Bischoff S, Morawsky V, Prüße U, Vorlop K-D (18) Frahm B, Lane P, Atzert H, Munack A, Hoffmann M, Hass VC, (2002) A novel strategy for heterogenisation of homogenous and Pörtner R (2002) Adaptive, model-based control by the Open- coloidal chiral catalysts and their application in enantioselective Loop-Feedback-Optimal (OLFO) controller for the effective fed- reactions. J Mol Catal:A 180:231-243 batch cultivation of hybridoma cells. Biotechnol Prog 18(5):1095- (41) Köckritz A, Bischoff S, Morawsky V, Prüße U, Vorlop K-D 1103 (2002) Neuartige Heterogenisierungsmethode für homogene und

195 Veröffentlichungen (TB)

kolloidale Übergangsmetallkatalysatoren. In: XXXV. Jahrestreffen papers. pp 8, Paper no. 02-AE-003 Deutscher Katalytiker : 20.-22. März 2002 Weimar ; Tagungsband. (65) Munack A, Krahl J (eds) (2002) Biodiesel - Potenziale, Frankfurt a M : DECHEMA, pp 11-12 Umweltwirkungen, Praxiserfahrungen : Beiträge zu der Fachtagung (42) Krahl J (2002) Rapsölmethylester in dieselmotorischer Verbren- am 16./17. September 2002 in Braunschweig. Braunschweig : FAL, nung : Emissionen, Umwelteffekte, Optimierungspotenziale. Landbauforsch Völkenrode SH 239 Braunschweig : FAL, 296 p, Landbauforsch Völkenrode SH 233 (66) Munack A, Krahl J (eds) (2002) Biodiesel - Potenziale, (43) Krahl J, Bünger J, Munack A, Schröder O, Stein H, Dutz M Umweltwirkungen, Praxiserfahrungen : zweite Internationale (2002) Biodiesel als ökologisch verträglicher Kraftstoff in moder- Tagung, 16./17. September 2002 in Braunschweig. Braun- nen Dieselmotoren. In: Jahrestagung 2002 : Umweltchemie und schweig : FAL, II, 128 p Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im Dienste des (67) Munack A, Krahl J, Speckmann H (2002) A fuel sensor for Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.-8. Oktober biodiesel, fossil diesel fuel, and their blends. ASAE-paper 2002 ; Kurzreferate und Teilnehmerverzeichnis. p 76 2002/6081:8p (44) Krahl J, Bünger J, Munack A, Schröder O, Stein H, Dutz M, (68) Munack A, Krahl J, Speckmann H (2002) Biodieselsensorik. In: Müller M (2002) Umwelteffekte des Biodieseleinsatzes in Deutsch- Munack A, Krahl J (eds) Biodiesel - Potenziale, Umweltwirkungen, land. In: Kraftstoffe der Zukunft : BBE-Fachkongreß für Biokraft- Praxiserfahrungen : zweite Internationale Tagung, 16./17. Sep- stoffe, 04./05. Dezember 2002, Berlin ; Tagungsband. Bonn : BBE, tember 2002 in Braunschweig. Braunschweig : FAL, pp 81-86 II-45-II-56 (69) Patel A V (2002) Wirksamkeit von verkapselten biologischen (45) Krahl J, Bünger J, Schröder O, Munack A, Knothe G (2002) Pflanzenschutzmitteln aus der Sicht des Formulierers. Ber Biol Exhaust emissions and health effects of particulate matter from Bundesanst Land- Forstwirtsch 95:17-25 agricultural tractors operating on rapeseed oil methyl ester. JAOCS (70) Patel A V, Rose T, Vorlop K-D (2002) Encapsulation of Hirsutel- 79(7):717-724 la rhossiliensis in hollow beads based on sulfoethylcellulose to con- (46) Krahl J, Munack A, Bünger J, Schröder O, Stein H, Dutz M trol plant-parasitic nematodes. Landbauforsch Völkenrode SH (2002) Biodiesel as alternative fuel : emissions, health effects and 241:145-150 technical strategies. In: Abstracts : 93rd AOCS Annual Meeting & (71) Patel A V, Tilcher R, Vorlop K-D (2002) Trocknung von Expo ; Montréal, Québec, Canada, May 5-8,2002. p 105 verkapselten Pseudomonaden und Einarbeitung in Zuckerrüben- (47) Krahl J, Munack A, Schröder O, Stein H, Dutz M, Bünger J pillen : erste Ergebnisse. Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch (2002) Exhaust gas emissions and health effects from biodiesel, Berlin-Dahlem 390:155-156 [Abstract] fossil diesel fuel, and Swedish low sulfur diesel fuel MKI. ASAE- (72) Paul W (2002) Permittivitätsmessungen im Boden zur Bestim- paper 2002/6082:13p mung von Düngezuständen. Landbauforsch Völkenrode 52(2):97- (48) Krahl J, Munack A, Speckmann H (2002) Perspektiven und 106 Potenziale von Biogas, Ethanol und Biodiesel als Kraftstoff. In: (73) Paul W (2002) Prospects for controlled application of water and Workshop “CO2-neutrale Wege zukünftiger Mobilität” : 09. und 10. fertiliser, based on sensing permittivity of soil. Comput Electron September 2002, Frankfurt a. M. pp 86 Agric 36:151-163 (49) Krause K-H, Linke S (2002) Auslegung von Absaugkanälen bei (74) Paul W, Speckmann H (2002) Measuring crop density and soil der Stalllüftung. Landtechnik 57(5):304-305 humidity by pulsed radar. In: AgEng Budapest 2002 : abstracts (50) Krause K-H, Linke S (2002) Dispersion of germs from animal part 1. pp 14-16 houses and their relevance to immission. Landbauforsch Völken- (75) Paul W, Speckmann H (2002) Measuring crop density and soil rode SH 235:43-48 humidity by pulsed radar [CD-ROM]. In: AgEng Budapest 2002 : (51) Krause K-H, Linke S (2002) Realitätsnahe Simulation von full papers. pp 7, Paper no. 02-AE-001 Gerüchen aus der Tierhaltung. Landtechnik 57(2):124-124 (76) Prüße U, Jahnz U, Wittlich P, Breford J, Vorlop K-D (2002) (52) Krause K-H, Linke S (2002) Stallklimaauslegung per Simulation. Bead production with JetCutting and rotating disk/nozzle technolo- Landtechnik 57(4):244 gies. Landbauforsch Völkenrode SH 241:1-10 (53) Krause K-H, Linke S (2002) Windeinfluss auf die Geruchsausbrei- (77) Prüße U, Jahnz U, Wittlich P, Vorlop K-D (2002) High through- tung. Landtechnik 57(3):84-85 put encapsulation with the JetCutter technology. In: Zhang Z (ed) (54) Krause K-H, Linke S (2002) Wohin mit der Stallluft? Landtechnik Formulation and characterisation of biocompatible capsules : 57(1):64 Learning Centre, University of Birmingham, Birmingham, UK, 30 (55) Krause K-H, Linke S (2002) Zuglufteinfluss auf Emissionen. August - 1 September 2002. pp 4 Landtechnik 57(6):368-369 (78) Prüße U, Vorlop K-D (eds) (2002) Practical aspects of encapsu- (56) Krause R, Noetzel B, Schellert C, Sonnenberg H, Hinz T lation technologies. Braunschweig : FAL, 153 p, Landbauforsch (2002) Effects of straw handling on dust reduction and technolog- Völkenrode SH 241 ical properties of straw. In: AgEng Budapest 2002 : abstracts part (79) Rieger C, Weiland P (2002) Vermeidung klimawirksamer Spuren- 1. pp 80-81 gase durch anaerobe Kofermentation. In: Jahrestagung 2002 : (57) Milan Z, Sánchez E, Borja R, Weiland P, Cruz M (2001) Syner- Umweltchemie und Ökotoxikologie ; Forschung und Entwicklung im gistic effects of natural and modified zeolites on the mathanogen- Dienste des Umwelt- und Verbraucherschutzes ; Braunschweig, 6.- esis of acetate and methanol. Biotechnology letters 23(7):559-562 8. Oktober 2002 ; Kurzreferate. p 99 (58) Morawsky V, Prüße U, Vorlop K-D (2002) A novel strategy for (80) Rieger C, Weiland P [Projektleitung] (2002) 2. Zwischen- encapsulation of chirally modified platinum catalysts for the enan- bericht zum FuE-Vorhaben “Wissenschaftliches Messprogramm zur tioselective hydrogenation of ethyl pyruvate. In: Morrell DG (ed) Bewertung von Biogasanlagen im landwirtschaftlichen Bereich”. 19th Conference on Catalysis of Organic Reactions : abstracts ; Braunschweig : FAL, 103 p, FNR-FKZ: 00NR179 April 14-18, 2002, San Antonio TX., pp 1 (81) Sanchez E, Borja R, Weiland P, Travieso L, Martin A (2001) (59) Morawsky V, Prüße U, Vorlop K-D (2003) Increase of the long- Effect of substrate concentration and temperature on the anaero- term stability of chirally modified platinum catalysts used in the bic digestion of piggery waste in a tropical climate. Process Bio- enantioselective hydrogenation of ethyl pyruvate. In: Morrell DG chemistry 37(5):483-489 (ed) Catalysis of organic reactions. New York : Dekker, pp 21-32 (82) Schicke R (2002) Brennstoffzellen : effiziente Energiewandlungs- (60) Müller H-J, Krause K-H (2002) Odour emission from livestock komponenten für verschiedene Energieträger und Anwendungen. buildings and the guideline VDI-3474 in Germany. In: AgEng In: 4. FKS-Symposium Regenerative Energien, 30. und 31. Mai Budapest 2002 : abstracts part 2. pp 234-235 2002, Braunschweig. Braunschweig : Univ, pp 109-117 (61) Müller H-J, Krause K-H (2002) Odour emission from livestock (83) Schuchardt F, Darnoko D, Guritno P (2002) Composting of buildings and the guideline VDI-3474 in Germany [CD-ROM]. In: empty oil palm fruit bunch (EFB) with simultaneous evaporation of AgEng Budapest 2002 : full papers. pp 11, Paper no. 02-SE-062 oil mill waste water (POME). In: International Oil Palm Conference (62) Munack A (2002) Agriculture and the environment : new chal- and Exhibition. Nusa Dua (Bali), 2002.07.08-12 lenges for engineers [online]. CIGR E-Journal 2002/IV:8, zu finden (84) Schuchardt F, Wulfert K, Darnoko D (2002) A new, integrated in [zitiert am 07.01.2003] ment in palm oil mills - technical, economical and ecological (63) Munack A, Krahl J (2002) A sensor for decision between biodiesel aspects. In: International Oil Palm Conference and Exhibition. and fossil diesel fuel. In: AgEng Budapest 2002 : abstracts part 1. Nusa Dua (Bali) , 2002.07.08-12 pp 18-19 (85) Schumacher LG, Marshall W, Krahl J, Wetherell WB, (64) Munack A, Krahl J (2002) A sensor for decision between biodiesel Grabowski MS (2002) Biodiesel emissions data from Series 60 and fossil diesel fuel [CD-ROM]. In: AgEng Budapest 2002 : full DDC Engines. Trans ASAE 44(6):1465-1468

196 Veröffentlichungen (TB)

(86) Sievers M, Schäfer S, Jahnz U, Schlieker M, Vorlop K-D (2002) Significant reduction of energy consumption for sewage treatment by using LentiKatTM encapsulated nitrifying bacteria. Landbauforsch Völkenrode SH 241:81-86 (87) Sievers M, Vorlop K-D, Hahne J, Schlieker M, Schäfer S (2002) Advanced nitrogen elimination by encapsulated nitrifiers. In: Presentation Preprints / Environmental Biotechnology : Biotechnology Applications for Treatment and Utilisation of Indus- trial Wastes ; Palmerston North, 15-17 April 2002. Palmerston North : Massey Univ, pp 49-56 (88) Stein H, Krahl J, Munack A, Schröder O, Dutz M (2002) Emis- sionsvergleich von Biodiesel mit schwedischem Dieselkraftstoff MK 1. In: Munack A, Krahl J (eds) Biodiesel - Potenziale, Umwelt- wirkungen, Praxiserfahrungen : zweite Internationale Tagung, 16./17. September 2002 in Braunschweig. Braunschweig : FAL, pp 99-106 (89) Stein H, Krahl J, Munack A, Schröder O, Dutz M (2002) Mea- surement of particle emissions from diesel engines operating on different fuels. Landbauforsch Völkenrode SH 235:95-101 (90) Vorlop K-D, Gründig B (2002) Biosensors : potential in livestock- monitoring. In: 2. Workshop on Smart Technologies in Livestock- Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; abstracts. Braun- schweig : FAL, pp 1 (91) Vorlop K-D, Weiland P, Ahlgrimm H-J, Schlieker M, Willke T (2002) Ethanol und Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen : neuere Entwicklungen. SchrR Thüringer Landesanst Landwirtsch 2002/09:16-32 (92) Weiland P (2002) Biogaserzeugung und -nutzung : wie sieht die Zukunft aus? Initiativen zum Umweltschutz 47:167-179 (93) Weiland P (2002) Efficient technologies for the production and energetic use of biogas. In: Kalyuzhnyi S (ed) Anaerobic digestion for sustainability in waste (water) treatment and re-use : proceedings of 7th FAO/SREN-Workshop, 19-22 May 2002, Moscow, Rus- sia ; vol.2. Moscow : Moscow State Univ, pp 299-308 (94) Weiland P (2002) Kontinuierliche Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen. In: VDI-Workshop Vergärung organischer Stoffe : Düsseldorf 18./19. April 2002. Düsseldorf : VDI-Gesellschaft Energietechnik, pp 8 (95) Weiland P (2002) Möglichkeiten der Nährstoffabtrennung aus Flüssigmist : Technik und Wirtschaftlichkeit. KTBL-Schrift 404:339- 348 (96) Weiland P (2002) Neue Technologien für die Herstellung und energetische Nutzung von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Reststoffen. In: Elftes Symposium “Energie aus Bio- masse : Biogas, Pflanzenöl, Festbrennstoffe”, 21. und 22. Novem- ber 2002, Kloster Banz. Regensburg : OTTI, pp 133-138 (97) Weiland P (2002) Neue Trends machen Biogas noch interessanter. In: Biogas : Stom aus Gülle und Biomasse. Münster-Hiltrup : Landwirtschaftsverl, pp 104-107 (98) Weiland P (2002) Process, technique and typical application of biogas technology in Germany. In: Biogas International 2002 : 17.- 19. Januar 2002, ICC und Messe Berlin : conference script. Reut- lingen : erneuerbare energien Kommunikations- und Informations- service, pp 11 (99) Weiland P, Ahrens T (2002) Neue Entwicklungen zur Herstellung und energetischen Nutzung von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen. VDI-Berichte 1716:239-244 (100) Willke T, Vorlop K-D (2002) Bioverfahrenstechnik. JB Agrartech- nik 14:189-195 (101) Willke T, Vorlop K-D, Ahlgrimm H-J, Schlieker M (2002) Neue Aspekte der Herstellung und Nutzung von Bioethanol. In: 4. FKS- Symposium Regenerative Energien, 30. und 31. Mai 2002, Braun- schweig. Braunschweig : Univ, pp 81-93 (102) Wittlich P, Prüße U, Vorlop K-D (2002) Katalysator im Käfig : Strategien zur Heterogenisierung von Katalysatoren. Process 9(9):38-40 (103) Wolter M, Prayitno S, Schuchardt F (2002) Comparison of greenhouse gas emissions from solid pig manure during storage versus during composting with respect to different dry matter contents. Landbauforsch Völkenrode 52(3):167-174 (104) Yandong Z, Paul W, Yiming W (2002) Comparison of soil water content measurements with SWR-, FD- and TDR sensors. Z Bewässerungswirtsch 37(1):17-31

197 Veröffentlichungen (TB)

198 Veröffentlichungen (BB)

Wissenschaftliche Originalbeiträge on the claw health of dairy cows. St Joseph, Mich : ASAE, 6, [4] p, ASAE-paper 2002/4023 (01) Sonnenberg H (2002) Mechanische Aufbereitung von Einstreu- (16) Georg H, Meyer W (2002) Modified three-area-floor with concrete Material für die Tierhaltung zur Verbesserung der Qualität. Kas- elements in loose housing systems for dairy cows to improve the sel : Univ, Forschungsber Agrartechnik 396 [Dissertation] claw health. In: Belie N de, Sonck B (eds) Concrete for a Sustain- (02) Wagner M (2002) Bodenschutz und Kosteneinsparung : Ein- able Agriculture : agro-, aqua and community applications ; pro- führung technischer Lösungskonzepte zur Minderung und Vorbeu- ceedings of the IVth International Symposium 21-24 April 2002, gung von Bodenschutzproblemen in der Pflanzenproduktion. Göt- Ghent, Belgium. Ghent, Belgique : Ghent Univ, pp 203-207 tingen : Cuvillier, XV, 133 p, [Dissertation] (17) Georg H, Meyer W, Distl O, Bockisch F-J (2002) Effect of floor type on the claw health of dairy cows [CD-ROM]. In: XXII World Wissenschaftliche Veröffentlichungen Buiatrics Congress : Hannover, Germany, 18-23 August, 2002 ; abstracts. pp 1 (01) Al-Karadsheh E, Sourell H, Sommer C (2002) Möglichkeiten (18) Haake K-W (2002) Erwärmung von Stallgebäuden durch einer teilflächenspezifischen Beregnung : erste Ergebnisse. VDI- Sonneneinstrahlung. Landtechnik 57(5):288-289 Berichte 1659:151-156 (19) Hangen E, Buczko U, Bens O, Brunotte J, Hüttl RF (2002) (02) Al-Karadsheh E, Sourell H, Sommer C (2002) Möglichkeiten Infiltration patterns into two soils under conventional and conser- einer teilflächenspezifischen Beregnung : erste Ergebnisse. VDI- vation tillage : influence of the spatial distribution of plant root Berichte 1716:151-156 structures and soil animal activity. Soil & Tillage Res 63(3-4):181- (03) Artmann R (2002) Automatische Datenerfassung von land- 186 wirtschaftlichen Nutztieren. Bornimer Agrartechn Ber 29:7-19 (20) Hesse A, Hesse D (2002) Automated condition feeding system for (04) Artmann R (2002) Milking capacity of a single box automatic milk- sows by means of ultrasonic. In: 2. Workshop on Smart Technolo- ing system and dependency of the milk yield on milking interval : gies in Livestock-Monitoring : Braunschweig, 2002.03.26-27 ; written for presentation at the 2002 ASAE Annual International abstracts. Braunschweig : FAL, pp 2 Meeting/CIGR XVth World Congress, Chicago, Illinois, USA, July (21) Hinz T, Sonnenberg H, Linke S, Schilf J, Noetzel B (2002) 28-July 31, 2002. St Joseph, Mich : ASAE, 12 p, ASAE-paper Concentration of airborne particulate matter (PM) in a barn with lit- 2002/4226 tering a cattle house and means for reduction [CD-ROM]. In: (05) Artmann R (2002) Practical experiences with automatic milking AgEng Budapest 2002 : abstracts part 1. pp 81-82 systems in larger farms. In: The First North American Conference (22) Irps H (2002) Mobile Windkraftanlage : Mobile Wind Energy Con- On Robotic Milking : March 20-22, 2002 Toronto, Canada. verter (MoWEC). In: 4. FKS-Symposium Regenerative Energien, Wageningen, Niederlande : Wageningen Pers, III/107-III/110 30. und 31. Mai 2002, Braunschweig. Braunschweig : Univ, pp 25- (06) Bockisch F-J (2002) Requirements to agricultural buildings for 29 dairy cows in respect to climate and environmental aspects. In: (23) Irps H (2002) Mobile Windkraftanlage : MoWEC. Landtechnik Proceedings 8th International Congress on Mechanization and 57(6):346-347 Energy in Agriculture, October 15-17, 2002, Kusadasi, Turkey. Bor- (24) Irps H (2002) The construction of the Mobile Wind Energy Plant nova-Izmir : Ege University, Fac of Agric, Dept of Agric Machinery, MoWEC. ASAE-paper 2002/4023 pp 414-419 (25) Jégou D, Brunotte J, Rogasik H, Capowiez Y, Diestel H, (07) Bockisch F-J, Gartung J (2002) Construction costs for the manu- Schrader S, Cluzeau D (2002) Impact of soil compaction on facture of concrete solid and liquid manure storage containers. In: earthworm burrow systems using x-ray computed tomography : Belie N de, Sonck B (eds) Concrete for a Sustainable Agriculture : preliminary study. Europ J Soil Biol 38(3-4):329-336 agro-, aqua and community applications ; proceedings of the IVth (26) Joschko M, Brunotte J (2002) Einfluss konservierender Boden- International Symposium 21-24 April 2002, Ghent, Belgium. bearbeitung auf die Diversität von Regenwürmern in sandigen und Ghent, Belgique : Ghent Univ, pp 35-41 lehmigen Böden. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten (08) Bockisch F-J, Kreimeier P (2002) Aspekte zur Auslaufgestaltung R A Angew Wiss 494:275-277 in Pferdehaltungssystemen. Landtechnik 57(6):332-333 (27) Kräckel-Hansum T, Lausmann M, Möller F (2002) Ein stark (09) Bockisch F-J, Wieland H, Möller F (2002) Chances, using abili- zerstörtes Tafelbild wird stabil : Festigen und Aufdoppeln einer ties and problems in the use of building materials from fast grow- Wandtafel aus Goslar. Restauro 108(5):332-338 ing renewable raw materials. In: AgEng Budapest 2002 : abstracts (28) Krause R, Noetzel B, Schellert C, Sonnenberg H, Hinz T part 2. pp 142-143 (2002) Effects of straw handling on dust reduction and technolog- (10) Böken H, Brandhuber R, Breitschuh G, Brunotte J, Buchner ical properties of straw. In: AgEng Budapest 2002 : abstracts part W, Däschner W, Eisele J, Frielinghaus M, Heyn J, Jürgens A, 1. pp 80-81 Künkel K-J, Schmidt W-A, Sommer C, Bachmann G (2002) (29) Krentler J-G (2002) Bauen für die Schweine- und Geflügelhal- Gute fachliche Praxis zur Vorsorge gegen Bodenschadverdichtun- tung : Building for Pig and Poultry Husbandry. JB Agrartechnik gen und Bodenerosion. In: Bodenschutz : ergänzbares Handbuch 14:170-174 der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und (30) Krentler J-G (2002) Studies on the “tightness” of slurry contain- Sanierung von Böden, Landschaft und Grundwasser ; Bd. 2 ; 35. ers made of concrete. In: Belie N de, Sonck B (eds) Concrete for a Lfg. Berlin : Erich Schmidt, pp 1-40 Sustainable Agriculture : agro-, aqua and community applica- (11) Bohlsen E, Artmann R (2002) Erprobung automatischer Melksys- tions ; proceedings of the IVth International Symposium 21-24 teme (AMS) unter den Gesichtspunkten ökonomischer, hygieni- April 2002, Ghent, Belgium. Ghent, Belgique : Ghent Univ, pp 295- scher und ökologischer Aspekte, des Tierschutzes sowie struk- 300 tureller Auswirkungen auf die Rinderhaltung : Teil 1 ; Technik, Tier- (31) Krentler J-G (2002) Zur Dichtheit von Güllelagerbehältern. verhalten und ökonomische Aspekte. Ber Landwirtsch 80(2):262- Landtechnik 57(5):290-291 280 (32) Lebert M, Stahl H (2001) Auswirkungen der ackerbaulichen (12) Brunotte J, Sommer C, Lebert M (2002) Ein praxisorientiertes Nutzung von Bergbaufolgeflächen auf die Bodenfunktionen sowie Konzept mit Lösungsansätzen und Ergebnissen zur Vorsorge gegen die Wirtschaftlichkeit. Schriftenreihe der Sächsischen Lan- Bodenschadverdichtungen. In: Tagungsband : 13. Wissenschaft- desanstalt für Landwirtschaft 2001/5:1-32 liche Fachtagung 7. November 2001 “Fusarium-Befall und Myko- (33) Ordolff D (2001) Evaluation of milking parameters by quarter in toxinbelastung von Getreide - Ursachen, Auswirkungen, Vermei- an automatic milking system with modified milkmeters. ICAR tech- dungsstrategien” ; 14. Wissenschaftliche Fachtagung 5. Dezember nical series 7 2001 “Schadverdichtungen in Ackerböden - Entstehung, Folgen, (34) Ordolff D (2002) Evaluation of milking parameters by quarter with Gegenmaßnahmen”. Bonn : Universität, pp 136-149 modified milkmeters in an automatic milking system. In: 1. North (13) Derbala A, Sourell H (2002) Development and evaluation of American Conference on Robotic Milking : Toronto,Kanada, mobile drip irrigation with center pivot machine. In: Proceedings 2002.03.20-22 Wageningen, Niederlande : Wageningen Pers, IV/ 8th International Congress on Mechanization and Energy in Agri- 86-IV/88 culture, October 15-17, 2002, Kusadasi, Turkey. Bornova-Izmir : (35) Ordolff D (2002) Farbparameter zur Bewertung der Euter- Ege University, Fac of Agric, Dept of Agric Machinery, pp 290-296 sauberkeit. Landtechnik 57(6):328-329 (14) Gartung J, Uminski K (2002) Normalherstellungskosten für land- (36) Ordolff D (2002) Variation of foremilk colour during lactation. In: wirtschaftliche Betriebsgebäude : Notwendigkeit und Bedeutung. 2. Workshop on Smart Technologies in Livestock-Monitoring : Landtechnik 57(1):54-55 Braunschweig, 2002.03.26-27 ; abstracts. Braunschweig : FAL, pp (15) Georg H, Meyer W (2002) Influence of an improved floor design 1

199 Veröffentlichungen (BB)

(37) Sommer C, Bockisch F-J (2002) Wie werden Milchkühe 2025 (19) Hesse D (2002) Die Tiergesundheit steht im Mittelpunkt : neue gehalten und gemolken? Landbauforsch Völkenrode SH 242:59-72 Entwicklungen in der Schweinehaltung. DGS-Magazin 54(Woche (38) Sommer C, Brunotte J, Lebert M (2002) Der Boden unter 22):39-43 Druck : was ist zu tun? ; Handlungsempfehlungen und Botschaf- (20) Hesse D (2002) Forderungen an Stallungen aus Sicht des Tierver- ten. Zuckerindustrie 127(9):682-688 haltens : Mastställe zum Wohlfühlen. Grosstierpraxis 3(5):24-29 (39) Sourell H, Sommer C (2002) Bewässerungs- und Beregnungs- (21) Hesse D (2002) Gesund und komfortabel : wie die Bundesländer technik : Irrigation and sprinkling. JB Agrartechnik 14:111-116 die Schweinehaltung regeln. DLG-Mitteilungen 117(9):19-21 (40) Ude G, Georg H (2002) Evaluation of feeding place design for (22) Hesse D (2002) Moderne Haltungsverfahren in der Kritik : die dairy cows by simultaneous 3d-motion analysis and measurement Praxis ist den Gesetzen voraus. BW agrar : Landwirtschaftliches of forces exerted the feeding rack. St Joseph, Mich : ASAE, 8 p, Wochenblatt 169(28):23 ASAE-paper 2002/4022 (23) Hesse D (2002) Neue Entwicklungen in der konventionellen (41) Ude G, Georg H (2002) Tiergerechte Fressplatzgestaltung für Schweinehaltung. KTBL-Schrift 408:44-55 Milchkühe in Laufställen. Landtechnik 57(1):48-49 (24) Hesse D (2002) Nutztierhaltungsverordnung unter besonderer (42) Wieland H, Ashour T, Bockisch F-J (2002) Stroh : Renaissance Berücksichtigung der Schweinehaltung aus Sicht der Praxis. In: eines alten Baustoffes? Landtechnik 57(4):222-223 Biogas : Strom aus Gülle und Biomasse ; Technik, Management, Rendite. Münster-Hiltrup : Landwirtschaftsverl, pp 104-107 (25) Hesse D (2002) Praxis ist besser als ihr Ruf : aber Leistungen im Übersichtsartikel und Buchbeiträge Tierschutz müssen besser “verkauft” werden. Landvolk(7):4 (26) Hesse D (2002) Prozess- und Produktqualität in der Tierhaltung. (01) Achilles W, Baey-Ernsten H de, Döhler H, Fritzsche S, Föba In: Bräutigam V (ed) Klasse statt Masse? : landwirtschaftliche N, Fübbeker A, Funk M, Gartung J (2002) KTBL-Taschenbuch Nutztierhaltung und Verbraucherschutz ; Tagungsband zum 4. Landwirtschaft : Daten für betriebliche Kalkulationen in der Land- AID-Forum am 12. Juni 2001 in Bonn. Bonn : AID, pp 15-18 AID- wirtschaft 2002/2003. Münster : KTBL-Schriften-Vertrieb im Land- Spezial wirtschaftsverl, 279 p (27) Hesse D (2002) Tiergerechtheit und Tiergesundheit verbinden : Nutztierhaltungsverordnung aus Sicht der Praxis. BW agrar : Land- wirtschaftliches Wochenblatt 169(31):13-14 Fachbeiträge (28) Hesse D, Hesse A (2002) Welche Fütterungstechnik für die Schweinehaltung? Rhein Bauernzeit 56(40):22-23 (01) Artmann R (2002) Melktechnik : was automatisches Melken in (29) Krentler J-G (2002) Abdecken der Güllelager zur Emissionsmin- größeren Betrieben leistet. Agrarfinanz 50(3):14-16 derung : Geruchsminderung bis zu 100 Prozent ; feste und (02) Bockisch F-J (2002) Bauen im ländlichen Raum. Landtechnik schwimmende Abdeckungen aus verschiedenen Materialien ; 57(2):73 Deutschland will Emissionen stark reduzieren. Landpost (03) Bockisch F-J, Groth W, Möller F, Wieland H (2001) Nachwach- 57(20):13-15 sende Rohstoffe als Bau- und Werkstoffe [CD-ROM]. In: Sympo- (30) Krentler J-G (2002) Durch professionelle Lagerung Verunreini- sium Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen : im Technik- gungen vermeiden. Agrarfinanz : Sonderheft Tierhaltung 50:34-35 und Ökologiezentrum Eckernförde, 16.10.2000. Eckernförde : (31) Lüttger A, Derbala A, Sourell H (2002) Weniger Wasser - mehr Fachhochsch, pp 16 Ertrag : erfolgversprechender Einsatz gezogener Tropfrohre an (04) Brandhuber R, Brunotte J, Koch H-J (2002) Wie viel Druck ver- Kreisberegnungsanlagen. Neue Landwirtsch 13(5):46-48 tragen unsere Böden? Deutsche Zuckerrübenzeitung(5):17 (32) Oldenburg E, Brunotte J (2002) Mykotoxine : ein spezielles (05) Brunotte J (2002) Boden unter Druck. HG-Post 51(11):16-17 Problem bei pflugloser Bodenbearbeitung. GetreideMagazin (06) Brunotte J (2002) Technik : wo geht’s lang? Landwirtschaftsbl 8(3):148-149 Weser-Ems 149(2):27-30 (33) Ordolff D (2002) Laktationsabhängige Variation der Vorgemelks- (07) Brunotte J (2002) Technik für die Bodenbearbeitung : Kosten, farbe. Milchpraxis 40(4):174-175 Ertrag und Bodenschutz im Blickpunkt. Hessenbauer 211(4):29-30 (34) Ordolff D (2002) Milchkühlung : was direkte und indirekte Ver- (08) Brunotte J (2002) Warum Mulchsaat bei Zuckerrüben-Getreide- fahren leisten. Agrarfinanz 50(7):27-29 Fruchtfolge? : Kraftstoffverbrauch, Rentabilität und Bodenschutz. (35) Ordolff D, Artmann R, Sommer C (2002) Zwischenbilanz Lohnunternehmen 57(7):22-25 Automatische Melkverfahren (AMV). Braunschweig : FAL, II, 59 p, (09) Brunotte J, Oldenburg E (2002) Konservierende Bodenbear- Ber Inst Betriebstechn Bauforsch 375/02 beitung : eine Gratwanderung? Landwirtschaft ohne Pflug(5):3 (36) Sommer C (2002) Den Boden befragen : Bodenschutz ; pauschale (10) Brunotte J, Voßhenrich H-H, Ortmeier B (2002) Strohmulch- Grenzen für die mechanische Belastung sind praxisfern. Neue verfahren im Zuckerrübenanbau. Zuckerrübe 51(6):312-314 Landwirtsch 13(4):46-49 (11) Brunsch R, Ordolff D (2002) Automatische Melksysteme in der (37) Sommer C (2002) Der Boden unter Druck : was ist zu tun? In: Diskussion. Milchpraxis 40(4):172-174 Lohnunternehmer und Maschinenringe : Partner der Land- (12) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, wirtschaft. Hannover : Deutscher Landwirtschaftsverl, pp 4-7 ÜMV Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, Journal Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, (38) Sommer C (2002) Lösungsansätze zur Vorsorge gegen Boden- Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre schadverdichtung im Ackerbau. In: 3. Bodentage : nachhaltige Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von Bodennutzung zum Schutz der Gewässer, 10./11. Juni 2002, Han- Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, nover ; Gemeinschaftstagung Bundesverband Boden, ATV-DVWK. Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : Hennef : ATV-DVWK, pp 11 Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- (39) Sommer C (2002) Reifeninnendruck als der neue Umweltindika- posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, tor? Lohnunternehmen 57(12):22-24 Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 (40) Sommer C, Voßhenrich H-H (2002) Bodenbearbeitung (TP III- (13) Gartung J (2002) Bauen für die Landwirtschaft. BDB-informativ, 3). KTBL-Sonderveröffentlichung 038:237-249 Bezirksgruppe BS 23(4):62-67 (41) Sourell H (2002) Moderne Beregnungsanlagen : Konzeption und (14) Gartung J (2002) Folien : ausgereifte und günstige Lösungen ; Dimensionierung. In: 2. Brandenburger Beregnungstag. Falken- Ergebnisse der Versuchsstation der FAL Braunschweig. Maschinen- rehde, 2001.11.22 [Manuskript] ring aktuell(3):18-19 (42) Sourell H (2002) Regen aus der Düse : Kosten für Wasser, Energie (15) Gartung J, Heier J (2002) Baukonstruktionen, Bauausführung und Abschreibung bestimmen die Wirtschaftlichkeit. DLZ Agrar- und Baukosten. KTBL-Schrift 411:33-54 magazin Österreich 53(6):46-48 (16) Georg H (2002) Stallbau : Laufflächen optimal gestalten. Agrar- (43) Sourell H, Thörmann H-H (2002) Beregnung und Bewässerung. finanz 50(1):8-9 In: Wagner F, Prediger F (eds) Der Feldversuch : Durchführung und (17) Hesse A, Hesse D (2002) Sauenfütterung : Sauen in der richti- Technik. Bad Hersfeld : Fritz Wagner , B 13/1-5 gen Kondition halten. Agrarfinanz 50(2):10-11 (44) Thörmann H-H, Sourell H (2002) Neue Beregnungstechnik für (18) Hesse D (2001) Änderungen im europäischen und deutschen Niedersachsen. Land und Forst 155(21):18-20 Recht, Tierschutzkriterien bei der DLG-Prüfung. In: Förderkreis (45) Voßhenrich H-H (2002) Strohmanagement : Stroh im Saatbett in Stallklima : Tagung am 04. und 05. Oktober 2001 im Bildungszen- den Griff bekommen. Landtechnik Journal(8):22-25 trum für Landwirtschaft und Umwelt 91746 Weidenbach-Triesdorf. (46) Voßhenrich H-H, Kluge H, Wilcke J (2002) Strohmanagement Groß-Umstadt : DLG, pp 27-36 im pfluglosen Pflanzenbausystem : Grundlage für eine erfolgreiche

200 Veröffentlichungen (BB)

konservierende Bodenbearbeitung. Kiel : RKL, 159-178, Kartei für Rationalisierung 4.1.4.15 (47) Voßhenrich H-H, Ortmeier B, Sommer C (2002) Per Satellit in die Tiefe. profi(12):74-75 (48) Voßhenrich H-H, Sievers B (2002) Stroh schützt vor Erosion : konservierende und konventionelle Bodenbearbeitung im Ver- gleich. Landwirtschaft ohne Pflug(2):10-12 (49) Voßhenrich H-H, Sommer C (2002) Auf und nieder .. DLG-Mit- teilungen 117(7):62-63 (50) Walter K, Forstner B (2002) Entwicklung der Milchviehhaltung in der Zeit vor und nach dem Neubau. Betriebswirtsch Mitt (560/561):23-37 (51) Werner A, Roth R, Kühn J, Voßhenrich H-H, Sommer C, Wenkel K-O, Brozio S, Gebbers R, Dammer K-H, Ehlert D (2002) Integrierte Boden- und Bestandesführung in Precision Agri- culture : ausführliche Zusammenfassungen der Teilprojekte von pre agro mit Schwerpunkt “Boden- und Bestandesführung”. KTBL- Sonderveröffentlichung 038:221-224

Kurzfassungen und Institutsberichte

(01) Al-Karadsheh E, Sourell H, Krause R (2002) Precision irrigation : new strategy for irrigation water management. In: Deininger A (ed) Deutscher Tropentag 2002 : international research on food security, natural resource management and rural development ; challenges to organic farming and sustainable land use in the tropics and subtropics ; book of abstracts. Kassel : Kassel Univ Press, p 113 (02) Irps H (2002) Mobile Wind Energy Converter (MOWEC). In: Sayigh AAM (ed) Renewable energy : renewables: world’s best energy option ; extended abstracts. Amsterdam [ua] : Pergamon, p 208 (03) Oberhaus C, Biller R H (2002) Entwicklung eines advanced ploughing system (APS) : 1. Zwischenbericht für Bosch-Rexroth ; Zeitraum: Februar 2002 bis September 2002. Braunschweig : FAL, 49 p (04) Sommer C, Lebert M (2002) Umweltwirkungen der Land- wirtschaft : Minimierung der Belastungen aus bodenphysikalischer Sicht. In: 114. VDLUFA-Kongress in Leipzig, 16. bis 20. September 2002 : Generalthema: “Ressourcenschutz und Produktsicherheit - Qualitätssicherung in der Landwirtschaft” ; Kurzfassungen der Referate. Darmstadt : VDLUFA-Verl, p 8

Im Druck

(01) Sonnenberg H, Schilf J (im Druck) Stroh-Einstreu für die Tier- haltung : Einfluß der Aufbereitung auf die Qualität. Landtechnik 58(1)

201 Veröffentlichungen (BB)

202 Veröffentlichungen (BAL)

(01) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Ausstieg aus der Milch- lage [online]. Braunschweig : FAL, 25 p, zu finden in (02) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Betriebsführung : wenn [zitiert am 26.11.2002] die Quote fällt. Sachsen-Anhalt Bauernz 43(7):14-15 (21) Ellendorff F, Berk J, Dänicke S, Flachowsky G, Gartung J, (03) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Einstieg in den Aus- Halle I, Henning M, Hinrichs P, Hinz T, Kratz S, Matthes S, stieg? : Abschaffung der Milchquote ; die Folgen für die Erzeuger- Redantz A, Rogasik J, Schnug E, Scholz-Seidel C, Stuhec I, betriebe. Bayerisches Landwirtschaftliches Wochenblatt 192 Wicke M, Wolf-Reuter M, Zupan M (2002) Interdisziplinäre (13):11-13 Bewertung unterschiedlich-intensiver Produktionssysteme von (04) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Einstieg in den Ausstieg Masthähnchen unter Aspekten von Tierschutz, Produktqualität, aus der Milchquotenregelung? Hessenbauer 211(10):42-44 Umwelt, Wirtschaftlichkeit. In: Agrar- oder Verbraucherwende : (05) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Einstieg in den Ausstieg Wer bestimmt den Markt? : Tagungsband zum 4. Ernährungssym- aus der Milchquotenregelung? Welt der Milch 26(3):9-14 posium der Heinz-Lohmann-Stiftung vom 19. bis 20. Juni 2002, (06) Bertelsmeier M, Jägersberg P (2002) Milchquotenregelung : Königswinter/Bonn. oO : Heinz-Lohmann-Stiftung, pp 20-41 kommt der Einstieg in der Ausstieg? Landwirtschaftsbl Weser-Ems (22) Ellendorff F, Kratz S, Redantz A, Wolf-Reuter M, Berk J, 149(2):40-43 Halle I, Henning M, Hinrichs P, Matthes S, Rogasik J, Wicke (07) Bertelsmeier M, Jägersberg P, Kleinhanß W, Manegold D, M, Zupan M (2002) Comparison of broiler production systems Offermann F (2002) Modelling the phase-out of milk quotas : [CD-ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, experiences and results of a policy assessment for Germany. In: 2002.09.06-10 ; full paper. pp 8 10. Congress of the European Association of Agricultural Econo- (23) Fasterding F (2002) Ohne Folgen? : die Hofnachfolge und einige mists : Exploring diversity in the European agri-food system : Konsequenzen für den agrarstrukturellen Wandel in Deutschland. Saragossa,Spain, 2002.08.28-31 ; proceedings. pp 16 B&B Agrar 55(4):134-137 (08) Brockmeier M, Isermeyer F, Cramon-Taubadel S von (eds) (24) Flachowsky G, Fink M (2002) Von Voltaire zum Woll-Thaer oder (2002) Liberalisierung des Weltagrarhandels : Strategien und Kon- Von Albrecht Daniel Thaer, dem Begründer der Landwirtschaftswis- sequenzen ; 41 Jahrestagung der Gesellschaft für Wirtschafts- und senschaften, zur Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Sozialwissenschaften des Landbaues e.V. vom 8. bis 10. Oktober (FAL). SchrR Thaer-Inst Nutztierwissenschaften 8:61-65 2001, Braunschweig. Münster-Hiltrup : Landwirtschaftsverl, VII, (25) Forstner B, Grajewski R, Mehl P (2002) Evaluation von Politik- 609 p, Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37 maßnahmen zur Förderung ländlicher Räume : Theorie und (09) Chatellier V, Kleinhanß W (2002) Agenda 2000 et modulation Praxis ; [Preprint Langfassung des Vortrags auf der GeWiSoLa- des aides directes de la PAC en Allemagne et en France. Economie Tagung am 2.10.2002 in Halle] [online]. Braunschweig : FAL, 28 p, rurale(268-269):159-172 zu finden in [zitiert am 09.01.2003] burg B (2002) GAS-EM - a procedure to calculate gaseous emis- (26) Forstner B, Hirschauer N (2002) Altschulden : Wirkungen und sions from agriculture [Excel Spreadsheets] : UNECE Task Force on Handelsoptionen. Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:277- Emission Inventories and Projections ; supplementary Technical 285 Information from TFEIP Members [online]. zu finden in (27) Forstner B, Hirschauer N (2002) Zuckerbrot und Peitsche. Neue [zitiert am 26.11.2002] (28) Giffhorn E, Hemme T (2002) Milchquotenausstieg 2008 : eine (11) Dämmgen U, Lüttich M, Döhler H, Eurich-Menden B, Oster- Analyse am Beispiel typischer Betriebe in den neuen Ländern. burg B (2002) GAS-EM - ein Kalkulationsprogramm für Emissio- Braunschweig : FAL, V, 55 p, Arbeitsbericht / Institut für Betriebs- nen aus der Landwirtschaft. Landbauforsch Völkenrode 52(1):19- wirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume 02/6 (12) Deblitz C (2002) Analisis eficacia econòmica internacional a nivel (29) Grajewski R, Koch B (2002) Welche Anforderungen gibt es an de granja. In: VIII Congreso Internacional A.N.E.M.B.E. de Medic- das Monitoring im Rahmen der ländlichen Entwicklungsprogramme ina Bovina : libro de ponencias y comunicaciones ; Madrid, 11, 12, gemäß VO (EG) Nr. 1257/99 aus Sicht von Evaluatoren? : 13 y 14 de diciembre de 2002. pp 115-118 schriftliche Fassung des Vortrages im Rahmen des Workshops des (13) Deblitz C (2002) Factores determinantes de la eficacia económica Arbeitskreises der DeGEval “Evaluation von Strukturpolitik” am y la rentabilidad de las explotaciones lecheras. In: VIII Congreso 7./8. März 2002 in Berlin [online]. Braunschweig : FAL, 15 p, zu Internacional A.N.E.M.B.E. de Medicina Bovina : libro de ponencias finden in [zitiert am 16.04.2002] oO : ANEMBE, pp 119-124 (30) Grote U, Deblitz C, Stegmann S (2002) Umweltstandards und (14) Deeken E, Hemme T (2002) Milchmarktpolitik 2008 : Auswirkun- internationale Wettbewerbsfähigkeit : Fallstudienergebnisse für gen eines Ausstiegs aus der Milchquotenregelung auf typische ausgewählte Agrarhandelsprodukte aus Brasilien, Deutschland und Milchviehbetriebe in Deutschland. Braunschweig : FAL, IV, 41 p, Indonesien. Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:107-116 Arbeitsbericht / Institut für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und (31) Hachmöller G, Schrader H (2002) Entwicklungsdynamik und ländliche Räume 02/5 Sozialkapital in ländlichen Räumen : zwei Fallbeispiele aus Nieder- (15) Döhler H, Eurich-Menden B, Dämmgen U, Osterburg B, sachsen. Seminarbericht / Gesellschaft für Regionalforschung Lüttich M, Bergschmidt A, Berg W, Brunsch R (2002) 43:124-154 BMVEL/UBA-Ammoniak-Emmissionsinventar der deutschen Land- (32) Hagedorn K, Mehl P (2002) The German system of social securi- wirtschaft und Minderungsszenarien bis zum Jahre 2010. Berlin : ty for farmers : are there any lessons to be learned for Poland? In: Umweltbundesamt, 191, 39, 45 p, Texte Umweltbundesamt 02/05 Usbezpieczenia Spoleczne : Wies i Rolnictwo ; Wydawnictwo (16) Doll H (2002) Analyse der Entwicklung der Pachtpreise und Kauf- SGGW : Warschau,Polen, 2002.04.25-26 pp 71-86 werte für landwirtschaftlich genutzte Flächen in Deutschland. (33) Haxsen G (2002) Baye’sches Netzwerk zur Analyse des Tierge- [Manuskript] sundheitsmanagements in der Schweinehaltung. Ber Ges Infor- (17) Doll H (2002) Analyse der Entwicklung der Pachtpreise und Kaufw- matik Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft 15:222-225 erte für landwirtschaftlich genutzte Flächen in Deutschland. In: (34) Heinrich I (2001) A tejtermelés jelene és jövöje. Magyar Utilization of agricultural land in connection with the accession of Mezögazdasag 56(17):22-23 Slovak Republic to the EU : proceeding of the seminar RIAFE 7-11 (35) Hemme T (2002) Comparison of dairy farming systems world October 2002, Velka Lomnica, Slovak Repbulic. Bratislava : VUEPP, wide [CD-ROM]. In: XXII World Buiatrics Congress : Hannover, pp 50-59 Germany, 18-23 August, 2002 ; abstracts. pp 1 (18) Doll H (2002) Zur Entwicklung auf den landwirtschaftlichen (36) Hemme T (ed) (2002) IFCN dairy report 2002 : status and Bodenmärkten in den neuen und alten Ländern [online]. Dres- prospects of typical dairy farms world-wide. Braunschweig : Glob- den : Sächs Landesanst f Landwirtsch, 16, [16] p, zu finden in al Farm GbR, 141 p [zitiert am 17.05.2002] India, Estonia and Brazil. Dairy industry newsletter 14(12) (19) Doll H, Fasterding F, Klare K (2002) Droit d’héritage, droit du (38) Hemme T, Holzer J, Christoffers K, Deeken E (2002) Manage- fermage et contrôle des structure agricoles en Allemagne. ment : Deutsche Milchviehbauern holen auf. DLZ Agrarmagazin Economie rurale(268-269):103-118 53(12):2-3 (20) Doll H, Klare K (2002) Staffelung der regionalen Wertansätze (39) Hemme T, Holzner J (2002) Costs of milk production : a world nach der Größe der veräußerten BVVG-Fläche : Diskussionsgrund- wide study. In: IDF World Dairy Summit : Farming Conference ;

203 Veröffentlichungen (BAL)

Farming for Profit from Fresh Pasture ; Auckland, New Zealand, trum 35 27.20.-1.11.2001 / Proceedings. Brussels, Belgium : International (66) Isermeyer F, Hemme T, Holzner J (2002) Analysing interna- Dairy Federation tional competitiveness of milk production in the framework of the (40) Hemme T, Holzner J (2002) The real costs of milk production. Int IFCN. In: Dykova E, Matalova V (eds) Proceedings of International Dairy Topics 1(2):15-17 Seminar “Pre-accession strategy of Czech agriculture towards (41) Hemme T, Holzner J (2002) Wie teuer wird weltweit Milch pro- EU” : Praha-Pruhonice, 27-28 September, 2002. Praha : VUZE, pp duziert? Top Agrar(1):30-33 249-257 (42) Hemme T, Holzner J (2002) Wie wettbewerbsfähig ist die (67) Isermeyer F, Keough Ledman M (2002) Genauso wie hier : nur deutsche Milchproduktion im internationalen Vergleich? Landbau- ein bißchen länger. Wissenschaft erleben(1):8-9 forsch Völkenrode SH 242:85-89 (68) Klare K (2002) Informationssystem über Kaufpreise für land- (43) Hemme T, Holzner J, Deeken E, Christoffers K (2002) Wett- wirtschaftlich genutzte Flächen in Deutschland. [Manuskript] bewerbsfähigkeit der deutschen Milchproduktion im europäischen (69) Klare K (2002) Informationssystem über Kaufpreise für land- und weltweiten Vergleich. Agra Europe 43:8-10 wirtschaftlich genutzte Flächen in Deutschland. In: Utilization of (44) Hemme T, Kirsch B (2002) International comparison of the mar- agricultural land in connection with the accession of Slovak Repub- gin between farmer and consumer price for dairy products. Euro- lic to the EU : proceeding of the seminar RIAFE 7-11 October 2002, pean dairy magazine 13(2):30-32 Velka Lomnica, Slovak Repbulic. Bratislava : VUEPP, pp 98-104 (45) Holzner J (2001) Competitiveness of dairy farming world wide. (70) Kleinhanß W (2002) Auswirkungen des Vorschlags der EU-Kom- Väljaanne / Eesti Agraarökonomistide Assotsiatsioon 14/2001: mission zur Modulation von Direktzahlungen. Agra Europe 226-233 43(31/Sonderbeilage):8 (46) Holzner J, Borbely C, Sobczak T (2001) Wer wird langfristig bil- (71) Kleinhanß W (2002) Auswirkungen und alternative Ausgestaltung liger Milch erzeugen? : Wettbewerbsfähigkeit der Milchproduktion der Modulation von Direktzahlungen. Agrarwirtschaft 51(8):405- zwischen Polen, Ungarn und Deutschland. Materialien zur Markt- 415 berichterstattung 18:152-158 (72) Kleinhanß W, Bertelsmeier M, Offermann F (2002) Phasing (47) Holzner J, Hemme T (2002) Contrasting pasture-based dairying out of milk quotas : impacts on German agriculture. In: Beers G, with high input systems. In: IDF World Dairy Summit : Farming Poppe KJ, Teeuwen-Vogelaar C (eds) PACIOLI 9 : innovations in the Conference ; Farming for Profit from Fresh Pasture ; Auckland, FADN ; [Braunschweig, November 11-14 2001]. The Hague : LEI, New Zealand, 27.20.-1.11.2001 / Proceedings. Brussels, Belgium : pp 119-130 International Dairy Federation (73) Kleinhanß W, Manegold D, Bertelsmeier M, Deeken E, (48) Holzner J, Hemme T (2002) Contrasting pasture-based dairying Giffhorn E, Jägersberg P, Offermann F, Osterburg B, Sala- with high-input systems. IDF Bull 376:31-37 mon P (2002) How to phase out milk quotas : possible impacts on (49) Isermeyer F (2001) Die Agrarwende - was kann die Politik tun? European and German agricultures. In: X Congress of the Euro- In: 35. Wissenschaftlicher Beirat vom 22. bis 24. November 2001 pean Association of Agricultural Economists, Zaragoza (Spain) 28- in Goslar. Bonn : MIV, pp 104-127 31 August 2002 : Exploring diversity in the European agri-food (50) Isermeyer F (2001) Die Agrarwende : was kann die Politik tun? system. Milch-, Fettwaren-, Eierhandel 53(95):747 (74) Kleinhanß W, Manegold D, Bertelsmeier M, Deeken E, (51) Isermeyer F (2001) Die Agrarwende : was kann die Politik tun? Giffhorn E, Jägersberg P, Offermann F, Osterburg B, Sala- Welt der Milch 25(25):677-683 mon P (2002) Phasing out milk quotas : possible impacts on Ger- (52) Isermeyer F (2001) Ländliche Räume im Kontext der Gesamt- man Agriculture [online]. Braunschweig : FAL, IX, 102 p, Arbeits- entwicklung : Anmerkungen aus wissenschaftlicher Sicht [von] ber Inst Betriebswirtsch Agrarstruktur ländl Räume 02/1, zu fin- Prof. Dr. Folkhard Isermeyer. SchrR Forschungsges Agrarpol Agrar- den in soz 317:99-105 [zitiert am 05.02.2002] (53) Isermeyer F (2002) Alternative zu den Reformvorschlägen der (75) Kleinhanß W, Manegold D, Offermann F, Osterburg B (2002) Eurpäischen Kommission. Agra Europe 43(35):Dokumen- Auswirkungen einer partiellen Umwidmung von Rinder- und Milch- tation/Sonderbeilage 1-19 prämien in Grünlandprämien. Agra Europe 43(33/Sonder- (54) Isermeyer F (2002) Die Zukunft der Agrar- und Ernährungs- beilage):3p forschung in Deutschland sichern. Agra Europe 43(40) (76) Kleinhanß W, Manegold D, Offermann F, Osterburg B (2002) (55) Isermeyer F (2002) Einheitsprämie plus Zuschlag. DLG-Mitteilun- Szenarien zur Entkopplung produktionsgebundener Prämien - Par- gen 117(10):56-59 tielle Umwidmung von Rinder- und Milchprämien in Grünland- (56) Isermeyer F (2002) Einzelbetriebliche Perspektiven in der Tier- prämien : Studie im Auftrag des BMVEL [online]. Braunschweig : produktion. Hülsenberger Gespräche 19:187-194 FAL, 84 p, Arbeitsber Inst Betriebswirtsch Agrarstruktur ländl (57) Isermeyer F (2002) Grundlegende Reform des Prämiensys- Räume 02/2, zu finden in [zitiert am 14.08.2002] Agrarpolitik und Entwicklung eines Alternativvorschlags. Braun- (77) Kurzweil M (2002) The need for a “complete” labor market in CGE schweig : FAL, 31 p, Arbeitsbericht / Institut für Betriebswirtschaft, modeling. Landbauforsch Völkenrode 52(2):107-119 Agrarstruktur und ländliche Räume (78) Lissitsa A, Voigt P, Parkhomenko S (2002) Agricultural produc- 02/3 tivity in transition countries : common development paths. In: 10. (58) Isermeyer F (ed) (2002) Milchproduktion 2025 : Vortragstagung Congress of the European Association of Agricultural Economists : im Forum der FAL am 5. März 2002, gemeinsam veranstaltet von Exploring diversity in the European agri-food system. Saragossa der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) und der (Spanien) , 2002.08.28-31 [Poster] Gesellschaft der Freunde der FAL. Braunschweig : FAL, 96 p, Land- (79) Masurek L, Hachmöller G (2002) Akteursnetzwerke und bauforsch Völkenrode SH 242 Regionalentwicklung im Schatten von Gorleben. Raumforschung (59) Isermeyer F (2002) Milchproduktion 2025 : wo, wie und in und Raumordnung 60(1):61-69 welchen Strukturen? Landbauforsch Völkenrode SH 242:1-11 (80) Mehl P (2001) Zukunftsfähigkeit des agrarsozialen Sicherungssys- (60) Isermeyer F (2002) Prämienschach “Die Brüsseler Eröffnung” : tems in Deutschland. In: Landwirtschaftliche Sozialpolitik wohin? : wohin die Kommissionsvorschläge zur Reform des Prämiensystems eine Veranstaltung der Friedrich-Ebert-Stiftung vom 03. bis 04. führen können. Wissenschaft erleben(2):12-13 Januar 2001 in Schwerin. Schwerin : Friedrich-Ebert-Stiftung, Lan- (61) Isermeyer F (2002) Prämiensystem auf Abwegen? : Analyse der desbüro Meckl-Vorpommern, pp 15-24 Vorschläge aus Brüssel. Neue Landwirtsch 13(9):16-17 (81) Mehl P (2002) Wirkungen von Produktionsaufgaberente und Aus- (62) Isermeyer F (2002) Was bedeuten entkoppelte Prämien für die gleichsgeld 1989 bis 1996: ist eine Neuauflage gerechtfertigt? Schr Bauern? Top Agrar(11):26-28 Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:521-526 (63) Isermeyer F (2002) Wende auch im Beirat? Landwirtsch Wochen- (82) Mehl P, Plankl R (2002) Politique des structures agricoles et pro- blatt Westfalen-Lippe 159(2):14 grammes agri-environnementaux en RFA. Economie rurale(268- (64) Isermeyer F (2002) Wieder Sprüche und Widersprüche : ein 269):78-88 Beitrag von Folkhard Isermeyer zur aktuellen Diskussion über die (83) Mehl P, Plankl R (2002) Regionale Agrarpolitik in Deutschland : Zukunft der deutschen Agrarforschung. Wissenschaft erleben(1):1 Handlungsspielräume in einem verflochtenen Politikfeld. In: (65) Isermeyer F, Breitschuh G, Hensche HU, Kalm E, Petersen B, Europäisches Zentrum für Föderalismus-Forschung, Tübingen Schön H (2002) Agrar- und Ernährungsforschung in Deutschland (eds) Jahrbuch des Föderalismus 2002 : Föderalismus, Subsidia- - Probleme und Lösungsvorschläge. Frankfurt a M : DLG-Verl ; rität und Regionen in Europa. Baden-Baden : Nomos Verlagsges, BLV-Verlagsgesellschaft ; Landwirtschaftsverl, 28 p, Agrarspec- pp 199-210

204 Veröffentlichungen (BAL)

(84) Münchhausen S von (2002) Modellgestützte Analyse der (104) Reiner E, Holzner J (2002) Noch ist Polen nicht verloren, solange Wirtschaftlichkeit extensiver Grünlandnutzung mit Mutterkühen : wir leben : zur EU-Tauglichkeit der polnischen Landwirtschaft. ZMP- Endbericht zu einem von der DFG geförderten Forschungs- Osteuropa : Agrarmärkte aktuell(19):I-IV vorhaben. Braunschweig : FAL, XVIII, 164, 138 p (105) Salamon P, Bertelsmeier M, Jägersberg P, Ledebur O von (85) Nieberg H (2002) Bundesprogramm Ökolandbau : die zweiten (2002) Modelling the phasing out of milk quotas in Europe : an zehn Prozent werden anstrengend. Schrot und Korn(3):55-57 overview [CD-ROM]. In: X Congress of the European Association of (86) Nieberg H, Offermann F, Padel S (2001) Kein Patentrezept für Agricultural Economists, Zaragoza (Spain) 28-31 August 2002 : die Ausweitung des ökologischen Landbaus. Agra Europe Exploring diversity in the European agri-food system. pp 18 42(14):Europa/Sonderbeilage 2,14-18 (106) Schrader H (2002) “.. and the winner is..” : Erfolge im Stand- (87) Offermann F, Kleinhanß W, Manegold D (2002) Ausstieg aus ortwettbewerb und ihre Ursachen. Wissenschaft erleben(1):12-13 dem Milchquotensystem : wie und mit welchen Folgen? Landbau- (107) Schrader H (2002) Social capital, local actor networks and differ- forsch Völkenrode SH 242:91-96 ential economic performance in rural areas : evidence from case (88) Offermann F, Nieberg H (2002) Does organic farming have a studies in Germany [CD-ROM]. In: ERSA 2002 : from industy to future in Europe? EuroChoices 1(2):12-17 advanced services ; perspectives of European metropolitan (89) Offermann F, Nieberg H (2002) (Wann) Ist ökologisch auch regions ; August 27th to 31st, 2002, Dortmund. oO : ERSA, pp 1 wirtschaftlich? Forschungsrep Verbrauchersch Ern Landwirtsch (108) Strohm-Lömpcke R, Riedel J, Nieberg H (2002) Praxisein- (1):27-29 führung des Anbaukonzeptes Weite Reihe für eine umweltgerechte (90) Osterburg B (2001) Stellungnahme für das Ministerium für Ver- Getreideproduktion unter besonderer Berücksichtigung des Qua- braucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft zum Artikel “Agri- litätsaspektes bei Backweizen : betriebswirtschaftliche Analyse. environment schemes do not effectively protect biodiversity in Braunschweig : FAL, V, 48 p, Arbeitsbericht / Institut für Betriebs- Dutch agricultural landscapes” (Klein, D.; Berendse, F.; Smit, R.; wirtschaft, Agrarstruktur und ländliche Räume 02/4 [online]. Braunschweig : FAL, 15 p, zu finden in [zi- tik : alternative Ausgestaltung oder Abschaffung der Roggeninter- tiert am 06.02.2002] vention? Braunschweig : FAL, VI, 77 p, FAL-MA-Arbeitsbericht / (91) Osterburg B (2002) Agrarumweltprogramme in Deutschland und Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik 2002/1 ihre Bedeutung für den Natur- und Artenschutz. SchrR Bun- (110) Walter K, Forstner B (2002) Entwicklung der Milchviehhaltung in desminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A Angew Wiss 494:215- der Zeit vor und nach dem Neubau. Betriebswirtsch Mitt 220 (560/561):23-37 (92) Osterburg B (2002) Anforderungen an eine Zwischenbewertung der Agenda 2000 im Hinblick auf die umweltorientierten Massnah- men im Rahmen der Programme zur Entwicklung des ländlichen Raumes. BfN-Skripten 61:105-115 (93) Osterburg B (2002) Integration von Agrar- und Umweltpolitik im Rahmen der Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP). In: 10 Jahre Trinkwasserschutz in Niedersachsen : Modell der Kooperation zwischen Landwirtschaft und Wasserwirtschaft. Hannover : Nieder- sächsisches Umweltministerium, pp 43-47 (94) Osterburg B, Bassow A (2002) Analyse der Bedeutung von naturschutzorientierten Maßnahmen in der Landwirtschaft im Rah- men der Verordnung (EG) 1257/1999 über die Förderung der Entwicklung des ländlichen Raums. Stuttgart : Metzler-Poeschel, 116 p, Materialien zur Umweltforschung (95) Osterburg B, Bergschmidt A (2002) Politische Maßnahmen zur Reduzierung der Ammoniakemissionen aus der deutschen Land- wirtschaft - Rahmenbedingungen, Berechnungsmethoden und politische Handlungsoptionen. Agrarspectrum 34:132-135 (96) Osterburg B, Plankl R (2002) Agrarumweltprogramme im Rah- men der EG-Agrarpolitik und ihre Umsetzung in Deutschland. In: Handbuch Naturschutz und Landschaftspflege : Kompendium zu Schutz und Entwicklung von Lebensräumen und Landschaften : 8. Lfg. Landsberg : Ecomed, pp 12 (97) Osterburg B, Stratmann U (2002) Die regionale Agrarumwelt- politik in Deutschland unter dem Einfluß der Förderangebote der Europäischen Union. Agrarwirtschaft 51(5):259-279 (98) Ostrowski B, Deblitz C (2002) La competividad de la producción de oleaginosas en paises seleccionados des mercado mundial. In: 33. Reunión Anual de la Asociación Argentina de Economia Agraria. Buenos Aires (Argentinien) , 2002.10.23-25 [Konferenzbeitrag] (99) Ostrowski B, Ras C, Deblitz C, Izquierdo-Lopez M D, Vilegas Oromi A, Gallo G (2002) Comparación de los costos de produc- ción de carne convencional y orgánica. In: 33. Reunión Anual de la Asociación Argentina de Economia Agraria. Buenos Aires (Argen- tinien) , 2002.10.23-25 [Konferenzbeitrag] (100) Piot-Lepetit I, Brümmer B, Kleinhanß W (2002) Régulation environnementale et efficacité des exploitations en Allemagne et en France. Economie rurale(268-269):119-129 (101) Rauch H-W, Buchenauer D, Hartung J, Hinrichs P (2002) Experiences from various furnished cage models in Germany [CD- ROM]. In: 11. European Poultry Conference : Bremen, 2002.09.06- 10 ; full-paper. pp 8 (102) Raue P (2001) Ex-post Bewertung des LEADER II-Programms Schleswig-Holstein 1994-1999. Braunschweig : FAL, VII, 158, 34 p, Arbeitsber Inst Betriebswirtsch Agrarstruktur ländl Räume 01/8 (103) Reil A (2001) Investitionsbedarf von Milchviehbetrieben : Veröf- fentlichung einer EDF-Studie. Bauernblatt Schleswig-Holstein und Hamburg 151(46):37-39

205 Veröffentlichungen (BAL)

206 Veröffentlichungen (MA)

(01) Bertelsmeier M, Jägersberg P, Kleinhanß W, Manegold D, (17) Ledebur O von (2002) Agrarhandelsauswirkungen der Bildung Offermann F (2002) Modelling the phase-out of milk quotas : einer präferenziellen Handelszone zwischen der EU und dem Mer- experiences and results of a policy assessment for Germany. In: cosul. Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:195-204 10. Congress of the European Association of Agricultural Econo- (18) Ledebur O von, Efken J, Klepper R, Wendt H (2002) EU and mists : Exploring diversity in the European agri-food system : member state assistance for improving in the agribusiness sector Saragossa,Spain, 2002.08.28-31 ; proceedings. pp 16 evidence from an evaluation in Germany [CD-ROM]. In: Anais XL (02) Brockmeier M, Herok CA, Salamon P (2002) Agrarsektor und Congresso Brasiliero de Economia e Sociologia Rural : eqüidade e Osterweiterung der EU im gesamtwirtschaftlichen Kontext. In: 65. eficiencia na agricultura Brasiliera ; Universidade de Passo Fundo Wissenschaftliche Tagung der Arbeitsgemeinschaft deutscher (UFP) - Rio Grande do Sul, de 28 a 31 de julho de 2002. Passo wirtschaftswissenschaftlicher Forschungsinstitute : Berlin, 2002. Fundo : Univ, pp 13 04.26 Berlin : Duncker & Humblot, pp 79-110 (19) Lu W (2002) Agrarmarktpolitik in China nach dem WTO-Beitritt : (03) Brockmeier M, Isermeyer F, Cramon-Taubadel S von (eds) Reformen und Perspektiven. Landbauforsch Völkenrode (2002) Liberalisierung des Weltagrarhandels : Strategien und Kon- 52(4):249-254 sequenzen ; 41 Jahrestagung der Gesellschaft für Wirtschafts- und (20) Madsen G (2002) 20 Prozent Marktanteil eher unwahrscheinlich : Sozialwissenschaften des Landbaues e.V. vom 8. bis 10. Oktober FAL wertet drei aktuelle Studien aus. BioHandel : Fakten, Trends, 2001, Braunschweig. Münster-Hiltrup : Landwirtschaftsverl, VII, Perspektiven(10):32-33 609 p, Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37 (21) Manegold D (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der (04) Diehl F, Uetrecht I (2002) Betriebsorganisation und Jahreswende 2001/2002 : 1. Aspekte gemeinsamer Agrarpolitik. Führungsverhalten im GaLa-Bau. Neue Landschaft(3):46-49 Agrarwirtschaft 51(1):1-15 (05) Efken J (2002) Gestaltungsmöglichkeiten der Förderung biologi- (22) Offermann F, Kleinhanß W, Manegold D (2002) Ausstieg aus scher Vielfalt in der Landwirtschaft Deutschlands aus ökonomi- dem Milchquotensystem : wie und mit welchen Folgen? Landbau- scher Sicht. SchrR Bundesminist Ernähr Landwirtsch Forsten R A forsch Völkenrode SH 242:91-96 Angew Wiss 494:234-242 (23) Probst F-W (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der (06) Efken J, Klepper R, Ledebur O von, Wendt H (2002) Staatliche Jahreswende 2001/2002 : 5. Die Märkte für Schlachtvieh und Fördermassnahmen zur Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit von Fleisch. Agrarwirtschaft 51(1):53-68 Vermarktungs- und Verarbeitungsunternehmen landwirtschaftli- (24) Probst F-W (2002) Weiter sinkende Rinderbestände : Ausblick auf cher Produkte auf dem Prüfstand. Schr Ges Wirtsch Sozialwiss den Rindermarkt nach der Novemberzählung 2001. Leder und Landbau 37:305-316 Häute Markt(3):34-40 (07) Frenz K (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der (25) Probst F-W (2002) Weiter wachsende Schweinebestände : Aus- Jahreswende 2001/2002 : 6. Die Märkte für Eier und Geflügel. blick auf den Schweinemarkt nach der Maizählung 2002. Fleisch- Agrarwirtschaft 51(1):69-77 wirtschaft 82(11):23-28 (08) Frese L, Efken J (2002) A case of community-based, traditional (26) Probst F-W, Uetrecht I, Wendt H, Efken J, Klepper R, Lede- on-farm germplasm management in Germany. Plant Genetic bur O von (2002) Das Bild der Branche : Fakten und Trends ; Resources Newsl(130):73-76 Rückblick auf den Sektor Vieh und Fleisch im letzten Jahrzehnt. (09) Herok CA, Meijl H van, Tongeren F van (im Druck) Modelling of Fleischwirtschaft 82(7):12-18 small countries in economic integration processes : an extension of (27) Roth T, Salamon P (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der the Armington approach. In: 10. Congress of the European Asso- Jahreswende 2001/2002 : 4. Der Markt für Milch. Agrarwirtschaft ciation of Agricultural Economists : Exploring diversity in the Euro- 51(1):42-52 pean agri-food system. Saragossa (Spanien) , 2002.08.28-31 (28) Salamon P (2002) Proposal for a thematic session at the EAAE [Konferenzbeitrag] Congress “ Exploring diversity in the European Agri-Food System” (10) Kersten L (2002) Globale Effekte des WTO-Beitritts Chinas. Schr at Zaragoza 28-31 August 2002 : Theme: Modelling the phasing Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:83-93 out of milk quotas - methodological problems and solutions [CD- (11) Kleinhanß W, Manegold D, Bertelsmeier M, Deeken E, ROM]. In: X Congress of the European Association of Agricultural Giffhorn E, Jägersberg P, Offermann F, Osterburg B, Sala- Economists, Zaragoza (Spain) 28-31 August 2002 : Exploring mon P (2002) How to phase out milk quotas : possible impacts on diversity in the European agri-food system. pp 9 European and German agricultures. In: X Congress of the Euro- (29) Salamon P, Bertelsmeier M, Jägersberg P, Ledebur O von pean Association of Agricultural Economists, Zaragoza (Spain) 28- (2002) Modelling the phasing out of milk quotas in Europe : an 31 August 2002 : Exploring diversity in the European agri-food overview [CD-ROM]. In: X Congress of the European Association of system. Agricultural Economists, Zaragoza (Spain) 28-31 August 2002 : (12) Kleinhanß W, Manegold D, Bertelsmeier M, Deeken E, Exploring diversity in the European agri-food system. pp 18 Giffhorn E, Jägersberg P, Offermann F, Osterburg B, Sala- (30) Salamon P, Herok CA (2002) Was bringen mögliche Ergebnisse mon P (2002) Phasing out milk quotas : possible impacts on Ger- der WTO-Verhandlungen und der Osterweiterung für den Milch- man Agriculture [online]. Braunschweig : FAL, IX, 102 p, Arbeits- markt? Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:73-82 ber Inst Betriebswirtsch Agrarstruktur ländl Räume 02/1, zu fin- (31) Salamon P, Ledebur O von, Kurzweil M (2002) Beef sector : den in impacts of the European Agenda 2000 and possible outcomes of [zitiert am 05.02.2002] the Mercosur-EU Trade Agreement [CD-ROM]. In: 40. Congresso (13) Kleinhanß W, Manegold D, Offermann F, Osterburg B (2002) Brasiliero de Economia e Sociologia Rural : Passo Fundo,Brasilien, Auswirkungen einer partiellen Umwidmung von Rinder- und Milch- 2002.07.28-31 ; Anais. Passo Fundo : Univ, pp 18 prämien in Grünlandprämien. Agra Europe 43(33/Sonder- (32) Sommer U (2002) Der Markt für Zucker 2001. Zuckerindustrie beilage):3p 127(1):45-50 (14) Kleinhanß W, Manegold D, Offermann F, Osterburg B (2002) (33) Sommer U (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der Szenarien zur Entkopplung produktionsgebundener Prämien - Par- Jahreswende 2001/2002 : 3. Der Markt für Zucker. Agrarwirtschaft tielle Umwidmung von Rinder- und Milchprämien in Grünland- 51(1):35-41 prämien : Studie im Auftrag des BMVEL [online]. Braunschweig : (34) Sommer U (2002) Die Märkte für Seefische und Seefischwaren in FAL, 84 p, Arbeitsber Inst Betriebswirtsch Agrarstruktur ländl der Bundesrepublik Deutschland im Jahre 2001. Jahresber über die Räume 02/2, zu finden in [zitiert am 14.08.2002] (35) Sommer U (2002) Entwicklungen und Perspektiven auf dem (15) Lasch R, Klepper R (2002) Herring : an alternative to decreasing Zuckerweltmarkt . In: Dobrogorskij WF, Rodionova OA Baltic cod quotas? ; model-based analysis of the profitability of (eds) Razvitije agrarnogo rynka / kollokvium-seminar, Sept 2001, herring fishery. In: 13th Annual Conference of the European Asso- Moskva. Moskva : Rossijskaja Akademija Selskochozjajstvennyh ciation of Fisheries Economists, 18.-20.4.2001 in Salerno, Italy. pp Nauk, pp 62-71 1 [Abstract] (36) Sommer U (2002) Versorgung mit Fisch, Krebs- und Weichtieren (16) Lasch R, Klepper R (2002) Herring : an alternative to decreasing (BRD-Markt). In: Keller M (ed) Handbuch Fisch, Krebs- und Weich- Baltic cod quotas? ; model-based analysis of the profitability of tiere : 9. akt. Lfg. Hamburg : Behr, pp 12 herring fishery. In: 1th Conference of the International Institute of (37) Sommer U (2002) Versorgung mit Fisch, Krebs- und Weichtieren Fisheries Economics and Trade (IIFET 2002) in Wellington, New (EU-Markt). In: Keller M (ed) Handbuch Fisch, Krebs- und Weich- Zealand, 19.-22. August 2002. pp 1 [Abstract] tiere : 9. akt. Lfg. Hamburg : Behr, pp 18

207 Veröffentlichungen (MA)

(38) Sommer U (2002) Versorgung mit Fisch, Krebs- und Weichtieren (Welt-Markt). In: Keller M (ed) Handbuch Fisch, Krebs- und Weich- tiere : 9. akt. Lfg. Hamburg : Behr, pp 9 (39) Sommer U (2002) Wettbewerbsfähigkeit von Nicht-Anhang-I- Erzeugnissen aus der EU auf Drittlandsmärkten - dargestellt am Beispiel zuckerhaltiger Lebensmittel. Zuckerindustrie 127(2):112- 118 (40) Uetrecht I (2002) Ausbildung, Berufstätigkeit und Aufstiegschan- cen der Frauen im Gartenbau. In: Lentz W (ed) Beiträge zur Unternehmensführung im Gartenbau : Festkolloquium anläßlich der Verabschiedung von Prof. Dr. rer. hort. Ernst-Wilhelm Schenk am 31. Mai 2002. Hannover : Selbstverl, pp 25-52 (41) Uetrecht I, Wendt H, Efken J, Klepper R, Ledebur O von (2002) Branchenbild “deutscher Gemüsebau” : Entwicklung des deutschen Gemüseanbaus im letzten Jahrzehnt. Gemüse 38(11):16-19 (42) Uetrecht I, Wendt H, Efken J, Klepper R, Ledebur O von (2002) Branchenbild “deutscher Gemüsebau” : Verbrauch, Verar- beitung und Vermarktung von Gemüse. Gemüse 38(12):22-24 (43) Uetrecht I, Wendt H, Efken J, Klepper R, Ledebur O von (2002) Branchenbild “deutscher Gemüsebau” : volkswirtschaftliche Bedeutung, Standorte und Betriebsstrukturen. Gemüse 38(10):16- 18 (44) Uhlmann F (2002) Die landwirtschaftlichen Märkte an der Jahreswende 2001/2002 : 2. Die Märkte für Getreide, Ölsaaten und Kartoffeln. Agrarwirtschaft 51(1):16-35 (45) Uhlmann F (2002) EU-Osterweiterung : Chancen und Risiken für die Kartoffelwirtschaft. Kartoffelbau 53(11):436-439 (46) Uhlmann F (2002) Nichttarifäre Handelshemmnisse oder vorsorg- licher Verbraucherschutz am Beispiel gentechnisch veränderter Organismen (GVO). Schr Ges Wirtsch Sozialwiss Landbau 37:555- 561 (47) Uhlmann F (2002) Ölsaaten in der EU : Altlasten aus ehemaligen Zugeständnissen. In: Oil 2002 : 2. Symposium Öl- und Faserpflanzen, 7.-8. Oktober 2002, Jena ; Kurzfassungen der Vorträge und Poster. p 9 (48) Uhlmann F (2002) Unsicherheit prägt das Marktgeschehen : die Kartoffelflächen wurden auf Grund der befriedigenden Preise im vorigen Jahr nicht weiter eingeschränkt. Agrarzeitung Ernährungs- dienst : Spezial ; Kartoffel-Herbstbörse 57(71) (49) Uhlmann F, Kleinhanß W (2002) Analyse zur Roggenmarktpoli- tik : alternative Ausgestaltung oder Abschaffung der Roggeninter- vention? Agra Europe 43(30):12-13 (50) Uhlmann F, Kleinhanß W (2002) Analysen zur Roggenmarktpoli- tik : alternative Ausgestaltung oder Abschaffung der Roggeninter- vention? Braunschweig : FAL, VI, 77 p, FAL-MA-Arbeitsbericht / Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik 2002/1 (51) Uhlmann F, Uetrecht I, Wendt H, Efken J, Klepper R, Lede- bur O von (2002) Kartoffeln in Deutschland : ein Branchenbild der deutschen Kartoffelwirtschaft. Kartoffelbau 53(8):330-333

208 Veröffentlichungen (OEL)

(01) Barth K (2002) Consistent monitoring of udder health as one base (23) Rahmann G (2001) Ökologischer Landbau : Leitbild der Zukunft. for longevity of dairy cows. In: Animal Production in Sustainable In: Einsiedel R (ed) Boden, Pflanze, Tier, Vermarktung. Leipzig : Agriculture Part I. Proc. of the Internat. Conf., Nitra (Slovakische Wissenschaftliches Lektorat und Verlag, pp 7-16 Republik) , 2002.10.02-03, pp 63-67 (24) Rahmann G (2002) Biodiversität und ökologischer Landbau (02) Barth K (2002) Detection of abnormal milk : definitions are nec- gehören zusammen. Katalyse Nachrichten(1):30-32 essary. In: The First North American Conference On Robotic Milk- (25) Rahmann G (2002) Institut für ökologischen Landbau, Trenthorst. ing : March 20-22 2002, Toronto, Canada. Wageningen, Nieder- Forschungsrep Verbrauchersch Ern Landwirtsch(1):50-51 lande : Wageningen Pers, IV/64-IV/66 (26) Rahmann G (2002) Ökologische Milchschafhaltung in der (03) Barth K (2002) Investigations to monitor udder health of cows in Europäischen Union. In: 9. Internationale Milchschaf-Fachtagung early lactation by means of conductivity measurement. Bornimer in Aschau im Chiemgau, 25. bis 27. Oktober 2002. pp 3 Agrartechn Ber 29:80-86 (27) Rahmann G (2002) On farm organic dairy sheep and goat breed- (04) Böhm H (2002) Anspruchsvolle Knolle : ökologischer Anbau von ing in Germany. In: 14. IFOAM Conference : Victoria,Kanada, Speisekartoffeln. Neue Landwirtsch 13(9):26-30 2002.08.21-24 ; proceedings. Ottawa, Canada : Canadian Organ- (05) Böhm H (2002) Effect of soil separation technique with integrated ic Growers catch crops and manure on yield and quality of potatoes in organ- (28) Rahmann G (2002) The standards, regulations and legislation ic farming. Vortr Pflanzenzüchtg Suppl 2002/1:209 required for organic ruminant keeping in the European Union. EAAP (06) Böhm H (2002) Möglichkeiten und Grenzen des ökologischen Publ 106:15-26 Anbaus von Speisekartoffeln. In: Verband der Kartoffel-, Lager-, (29) Rahmann G, Koopmann R, Hertzberg H (2002) Gesundheit Aufbereitungs- und Schälbetriebe (eds) Kartoffeltrends : Anbau erhalten statt Krankheiten kurieren : Tiergesundheit im ökologi- von Kartoffeln. Bergen/Dumme : Agrimedia, pp 23-29 schen Landbau. Forschungsrep Verbrauchersch Ern Land- (07) Böhm H (2002) Regulierung der Kraut- und Knollenfäule (Phy- wirtsch(1):4-7 tophtora infestans) im ökologischen Kartoffelanbau. In: Pflanzen- (30) Rahmann G, Oppermann R, Barth K (2002) Welche Chancen schutz im ökologischen Landbau : Probleme und Lösungsansätze ; hat die ökologische Milchviehhaltung? Landbauforsch Völkenrode 7. Fachgespräch “Alternativen zur Anwendung von Kupfer als SH 242:73-82 Pflanzenschutzmittel - Forschungsstand und neue Lösungsan- sätze”. Braunschweig : BBA, pp 46-55, Ber Biol Bundesanst Land- Im Druck Forstwirtsch (08) Böhm H, Cerny D (2002) Effects of different plant protection (01) Rahmann G, Flachowsky G (im Druck) Forschungskonzept zum treatments regulating late blight (Phytophthora infestans) in ökologischen Landbau der Bundesforschungsanstalt für Land- organic potato production. Vortr Pflanzenzüchtg Suppl 2002/1:208 wirtschaft (FAL). Jahrbuch Ökolandbau 2003 (09) Böhm H, Fittje S (2002) Green crop lifting : an alternative pro- (02) Rahmann G, Nieberg H (im Druck) Aufbau eines bundesweiten ducing healthy seed potatoes in the system of organic farming? Praxis-Forschung-Netzes. Jahrbuch Ökolandbau 2003 Vortr Pflanzenzüchtg Suppl 2002/1:107 (10) Böhm H, Fittje S (2002) Pflanzguterzeugung von Kartoffeln im ökologischen Landbau : Einsatzmöglichkeiten der Grünrodetech- nik. Ber Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch 95:61-67 (11) Böhm H, Fittje S (2002) Pflanzguterzeugung von Kartoffeln im ökologischen Landbau : Erfahrungen mit dem Einsatz des Grünro- dens. In: Vortragsveranstaltung 2001 / Wintertagung der AG Kartoffelzüchtung und Pflanzguterzeugung am 21./22. November 2001 in Göttingen. pp 18-25 (12) Böhm H, Haase T, Kölsch E, Putz B (2002) Ertrag und Verar- beitungseignung von Kartoffeln aus ökologischem Landbau. Mitt Ges Pflanzenbauwiss 14:86-87 (13) Böhm H, Haase T, Putz B (2002) Verarbeitungseignung und Ertrag von Kartoffeln aus ökologischem Landbau. Kartoffelbau 53(8):323-329 (14) Fittje S, Böhm H (2002) Grünroden als ein Verfahren zur Virus- prävention in der Kartoffel-Pflanzguterzeugung im Ökologischen Landbau. Mitt Biol Bundesanst Land- Forstwirtsch Berlin-Dahlem 390:199-200 [Abstract] (15) Haneklaus S, Hagel I, Paulsen H-M, Schnug E (2002) Objec- tives of plant nutrition research in organic farming. Landbauforsch Völkenrode 52(2):61-68 (16) Hesse N, Krutzinna C, Rahmann G (2002) Milchziegen : in Deutschland wenig Bedeutung. Bio-Land(2):24 (17) Hesse N, Krutzinna C, Rahmann G (2002) Milchziegen auf Bio- betrieben in Deutschland. Ökologie und Landbau 30(124):30-31 (18) Koopmann R, Epe C (2002) Die gängige Entwurmungspraxis - noch zeitgemäß? Deutsche Schafzucht 94(7):164-168 (19) Oppermann R (2002) Die Agrarwende ist ein Langstreckenlauf : Eckpunkte einer neuen Landwirtschafts- und Verbraucherpolitik. In: Heyder U, Menzel U, Rebe B (eds) Das Land verändert? : rot- grüne Politik zwischen Interessenbalancen und Modernisierungsdy- namik. Hamburg : VSA-Verl, pp 81-93 (20) Oppermann R (2002) Die Bedeutung des ökologischen Landbaues für die Gesellschaft. Ländlicher Raum (ASG) 53(2):12-16 (21) Oppermann R (2002) Ergebnisse der Regierungskommission “Zukunft der Landwirtschaft - Verbraucherorientierung” : Bedeu- tung für die Landbewirtschaftung am Beispiel des Wasserschutzes. In: 10 Jahre Trinkwasserschutz in Niedersachsen : Modell der Kooperation zwischen Landwirtschaft und Wasserwirtschaft. Hannover : Niedersächsisches Umweltministerium, pp 39-42 (22) Paulsen H-M, Weißmann F (2002) Relevance of mycotoxins to product quality and animal health in organic farming. In: 14. IFOAM Conference : Victoria,Kanada, 2002.08.21-24 ; proceedings. Ottawa, Canada : Canadian Organic Growers, p 212

209 Veröffentlichungen (OEL)

210 Vortragsstatistik der Institute

Pflanzenernährung und Bodenkunde Inland Ausland Referentin oder Referent Anzahl Anzahl Anzahl Anzahl der Vorträge der Vorträge der Vorträge der Vorträge (Co-Autoren) (Co-Autoren) Bloem 2 (1) 2 (2) Fleckenstein 1 (3) (1) Gassner 2 4 (1) Haneklaus 2 (7) 7 (7) Kratz 3 Lilienthal 1 (1) 1 (2) Panten 1 Rogasik 3 2 Sator 1 (1) Schroetter (1) (3) Schnug 11 (14) 14 (23) Stöven 1

Gesamt 27 31

Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft Inland Ausland Referentin oder Referent Anzahl Anzahl Anzahl Anzahl der Vorträge der Vorträge der Vorträge der Vorträge (Co-Autoren) (Co-Autoren) Bramm 1 El Bassam 4 (3) 5 (1) Greef 3 (6) 2 (7) Hoffmann 6 (3) 1 (3) Höppner 5 (2) Kücke 4 2 (1) Menge-Hartmann (3) Mix-Wagner 3 4 Oldenburg 4 Pahlow 3 1 (5) Paul 7 (4) 1 Pfitzner 5 (1) Rühl 3 Schittenhelm 2 Yoon 1 Gesamt 49 17

Agrarökologie Inland Ausland Referentin oder Referent Anzahl Anzahl Anzahl Anzahl der Vorträge der Vorträge der Vorträge der Vorträge (Co-Autoren) (Co-Autoren) Anderson 5 (2) Baumgarte 1 Bender 3 (2) 3 (1) Bergmann 1 1 (2) Burkart 2 (1) 1 (1) Dämmgen 10 (3) 4 (1) Dohrmann 1 Giesemann 3 (3) 3 (2) Heinemeyer 1 Lüttich 1 (3) (1) Manderscheid 2 (2) (2) Mohr, K. 1 Tebbe 9 (2) 11 (1) Weigel 9 (2) 1 (3)

Gesamt 48 25

211 Vortragsstatistik der Institute

Tierernährung

Inland Ausland