Environmental Footprints of Tunisian Processing Tomato using Soilless Geothermal Multi‑tunnel Greehouses in an arid Climate (ENHANCE)
Ökologischer Fußabdruck der tunesischen Tomatenproduktion unter Glas mithilfe erdeloser Anbausysteme unter Verwendung geothermischen Grundwassers
Durch den Einsatz innovativer Methoden in modernen Gewächshaussystemen soll die Tomatenproduktion in Tunesien nachhaltiger und ressourcenschonender gestaltet werden. Ein zentraler Mehrwert des Vorhabens liegt in der Etablierung eines interdisziplinären Forschungsteams aus Deutschland und Tunesien, das sich auf die datenbasierte Optimierung der Anbauverfahren konzentriert. Dies erfolgt durch die Echtzeitanalyse des Water Footprint (WFP) und des Product Carbon Footprint (PCF).
Gesamtziel des Vorhabens
Durch die Kombination von Wissen, Erfahrungen und Forschungsinfrastrukturen beider Seiten entsteht ein bedeutender Mehrwert: Tunesien profitiert von der wissenschaftlich-technischen Expertise der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), während die HSWT von der praktischen Umsetzung ihrer Forschungsergebnisse in tunesischen Praxisbetrieben profitieren kann. Ziel ist es, Konzepte zur Nutzung von Sensoren zur Echtzeiterfassung produktionsrelevanter Daten und verbesserte Algorithmen zur Berechnung von Nachhaltigkeitsparametern zu entwickeln. Diese sollen zur Steuerung und Bewertung ressourcenschonender Bewässerungsmethoden eingesetzt werden. Neue Forschungserkenntnisse sollen in ein eigenständiges System übertragen werden, das Anwendern ermöglicht, Nachhaltigkeitsparameter online zu erfassen. Ein im Projekt entwickeltes Web-Tool wird zu einem marktreifen Prototyp weiterentwickelt.
Um die Herausforderungen zu bewältigen, ist es nicht nur notwendig, Produktionsverfahren zu verbessern, sondern auch Produzent:innen und Konsument:innen durch eine verbesserte Datenbasis in die Lage zu versetzen, die Nachhaltigkeit von Produktionsmethoden besser bewerten zu können. In diesem Zusammenhang spielt die Kombination aus Ressourcenoptimierung der Wasser- und Nährstoffversorgung und der Verbesserung der Produktionsdatenverfügbarkeit eine entscheidende Rolle. Tunesische Partner werden von dem Projekt durch Unterstützung einer ressourcenschonenden Produktion profitieren. Darüber hinaus wird das Vorhaben eine langfristige Kooperation zwischen den beteiligten wissenschaftlichen Partnern HSWT und Universität Gabes, Tunesien, fördern. Dies soll sich im wissenschaftlichen Austausch, in der Zusammenarbeit in der Lehre und in der Entwicklung von Folgeprojekten widerspiegeln.
Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele des Vorhabens
Hier steht die enge Verknüpfung wissenschaftlicher und technischer Aspekte im Vordergrund. Dabei wird auf bestehende Vorarbeiten zurückgegriffen, um den Einsatz in der Praxis zu unterstützen. Das Hauptaugenmerk liegt auf drei Bereichen:
- Analyse von WFP und PCF
Die HSWT wird eine Analyse des Water Footprint (WFP) und des Product Carbon Footprint (PCF) am Fallbeispiel eines tunesischen Tomatenproduzenten mit Geothermie und hydroponischer Bewässerung durchführen. Diese Analyse wird durch die dynamische Berechnung im Verlauf des Kulturzyklus erweitert. Damit baut das Projekt auf direkten Vorarbeiten an der HSWT auf. Ein vergleichendes Benchmark-System soll als „Cradle-to-Gate“-Analyse sowohl betriebs- als auch überbetriebliche Vergleiche der Tomatenproduktion unter Glas ermöglichen. Eingesetzt werden Methoden zur Bewertung und Quantifizierung von Umweltauswirkungen, insbesondere in Bezug auf Wasser und Energie.
- Strategien zur wasser- und nährstoffsparenden Bewässerung
Die HSWT wird verschiedene Strategien zur wassersparenden und nährstoffeffizienten Bewässerung erproben. Durch Untersuchungen zur verbesserten Defizitbewässerung (DI) werden das Potenzial der Wassereinsparung im geschützten Tomatenanbau sowie die Konsequenzen für eine angepasste Nährstoffversorgung ermittelt. Handlungsempfehlungen für die Einstellung von Sollwerten für Boden- oder Substratfeuchtemessungen in nicht erdelosen Anbauverfahren werden erarbeitet, ebenso wie an DI angepasste Düngestrategien.
- Entwicklung eines Sensorsystems und einer Online-Plattform
Um die Ergebnisse im Bereich der wasser- und nährstoffeffizienten Produktion sowie die Weiterentwicklung von Bewertungstools für die Produktion nutzbar zu machen, wird an der HSWT ein Sensorsystem entwickelt. Dieses ermöglicht das Echtzeitmonitoring produktionsrelevanter Daten und wird als eigenständiges System unabhängig von den Daten der Gewächshaussteuerung funktionieren. Prototypen dieses Sensorsystems werden installiert und in Zusammenarbeit mit einem Softwareentwicklungsunternehmen wird eine Online-Plattform für das Datenmanagement entwickelt. Als marktreifer Prototyp wird diese Plattform als Referenz betrieben, sodass in beiden Partnerländern relevante Daten zur Verfügung stehen.
