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Lupinenprojekt

Lupinus-Projekt

Management eines invasiven Neophyten zur Erhaltung der Artenvielfalt von Bergwiesen durch die nachhaltige Nutzung der Biomasse zur dezentralen Bioenergiegewinnung – eine Pilotstudie im Biosphärenreservat Rhön

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Koordinatorin: Prof. Dr. Dr. Annette Otte

Laufzeit: 2015-2017

Projektträger: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

 


Kurzbeschreibung:

Die Hohe Rhön zeichnet sich neben ausgedehnten Hutungen auch durch landschaftsprägende gemähte Grünlandbestände aus, welche durch die seit Jahrhunderten kontinuierlich durchgeführte extensive Mahd ohne Düngung und weitflächige Entsteinungsmaßnahmen entstanden sind. Diese Nutzung führte zur Ausbildung magerer und sehr artenreicher Bergwiesen-Ökosysteme, die eine Vielzahl stark gefährdeter oder vom Aussterben bedrohter Pflanzenarten beherbergen. Mit fast 8900 ha extensiv genutztem Grünland bildet die Rhön eine Schwerpunktregion für die Erhaltung dieses Ökosystemtyps in Mitteleuropa. Dies war einer der Gründe für die Ausweisung der Rhön als Biosphärenreservat im Jahr 1991.

Die Struktur und Biodiversität des gemähten Extensivgrünlands sind jedoch seit einigen Jahren zunehmend durch die flächige Ausbreitung der aus dem westlichen Nordamerika stammenden Stauden-Lupine (Lupinus polyphyllus Lindl., Fabaceae) gefährdet. Das Eindringen dieser Art in niedrigwüchsige Borstgrasrasen und Bergwiesen führt zu fundamentalen Veränderungen der vertikalen Struktur und der funktionellen Prozesse dieses Lebensraums und entsprechend zu einer Verdrängung charakteristischer Arten. Im Folgenden ist weiterhin eine Verschlechterung der Mahdgut- und Futterqualität der Bergwiesen zu verzeichnen, da die Lupine hohe Alkaloidgehalte aufweist. Weiterhin führen ihre hohen Wassergehalte in der Biomasse rasch zu Schimmelbildung im Heu.

 

Ausmaß der aktuellen Verbreitung der Stauden-Lupine in der Rhön und Potentiale für die Renaturierung artenreicher Bergwiesen zur Erhaltung der Artenvielfalt – ein Explorationsvorhaben zur Regulierung eines invasiven Neophyten im Biosphärenreservat Rhön

 

Die Professur für Landschaftsökologie und -planung untersucht zwei Schwerpunkte:

1) Zum einen wird das Ausmaß der aktuellen Verbreitung der Stauden-Lupine in der Rhön GIS-basiert untersucht. Ziel dieser Analyse ist eine Quantifizierung der aktuellen Verbreitung von Lupinus polyphyllus in der Rhön. Dabei werden Lupinenvorkommen per Luftbildanalyse identifiziert und verbreitungsrelevante Daten in einer GIS-Datenbank zusammengestellt.

2) Zum anderen werden die Potentiale zur Renaturierung artenreicher Bergwiesen für die Erhaltung der Artenvielfalt abgeschätzt. Hierbei werden Goldhaferwiesen und Borstgrasrasen ohne und mit variierender Lupinenabundanz hinsichtlich ihrer Artenzusammensetzung, Diversität, Samenbank und Nährstoffverfügbarkeit untersucht. Es werden sowohl der Bedarf für geeignete Pflegemaßnahmen sowie potentielle Spender- und Empfängerflächen für eine Renaturierung von Bergwiesen durch die Übertragung von Mahdgut ermittelt.

 

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Professur für Landschaftsökologie und -planung (Justus-Liebig-Universität Gießen)

Prof. Dr. Dr. Annette Otte

Dr. Kristin Ludewig

M.Sc. Yves Klinger

Department of Environmental and Life Sciences - Biology (Karlstad University, Sweden)

Prof. Dr. Lutz Eckstein

 

Regionale Brennstoffproduktion aus Landschaftspflegematerial – ein Explorationsvorhaben im Biosphärenreservat Rhön

 

Gemeinsam mit den erfahrenen mittelständischen Unternehmen A.P. Bioenergietechnik (ÖKOTHERM, Hirschau, Bayern) und LMEngineering GmbH (Pöhl, Sachsen) untersucht die Professur für Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe die technische und ökonomische Machbarkeit des regionalen Brennstoffproduktion aus Lupinen-Biomasse mittels des von der Universität Kassel entwickelten IFBB Verfahrens. Hierbei konzentriert sich die Firma ÖKOTHERM auf die Erprobung und Anpassung bestehender Feuerungsanlagen. LMEngineering GmbH widmet sich der Erprobung und Anpassung bestehender Extruder hinsichtlich der Nutzung Lupinen dominierter Grünlandbestände. Darüber hinaus wird ein vorläufiges Verfahren einschließlich Silageauflösung und -dosierung, Bioextrusion, Maischung, Entwässerung und Trocknung konzipiert. Die Universität Kassel führt Stoffstromanalysen bei der Verarbeitung von Grünlandbiomassen unter Nutzung der oben genannten Techniken durch, analysiert energetische Prozessgrößen und quantifiziert die Einsparpotenziale an Treibhausgasen.

 

Beteiligte Wissenschaftler:

Professur für Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe (Universität Kassel)

Prof. Dr. Michael Wachendorf

Dr. Frank Hensgen