- Adresse
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A.222
Steingruberstraße 2
91746 Weidenbach
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Forschungsprojekte an Vorgängerinstitutionen
- SoilSpace3D-DE
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Der Erfolg von landschaftlichen Strukturveränderungen innerhalb unserer Agrarlandschaften im Sinne nachhaltiger, ressourcenschonenender Anbaustrategien hängt in entscheidenem Maße von der Kenntnis der Bodenlandschaft ab. Die systemische Prozessmodellierung pflanzenbaulicher Maßnahmen kann nur auf Grundlage standortspezifischer, räumlich kontinuierlicher Bodeninformation verlässliche Prognosen für politische Entscheidungsträger liefern. Dies beinhaltet die parameterspezifische Modellierung ebenso wie die Agglomerierung des multivariaten Bodenparamterraums zu funktionalen räumlichen Prozesseinheiten. In Kooperation mit dem Thünen–Institut für Agrarklimaschutz erfolgte die Modellierung des multivariaten 3D-Bodenparameterraums der Agrarlandschaft Deutschlands. Methoden aus dem Bereich des ‚Machine Learning‘ und ‚Deep Learning‘ kamen dabei ebenso zum Einsatz wie Datenwissenschaftliche Ansätze, die sich mit der Ähnlichkeitsanalyse unter Einbeziehung von Daten gemischter Variablentypen befassen. (inhouse UFZ & Thünen, 2019 – 2023)
- SOCmonit
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Nachteilige Änderungen in der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung können zu einer schnelleren Freisetzung von organischem Bodenkohlenstoff (Corg) in die Atmosphäre führen, verglichen mit der für seine Sequestrierung erforderlichen Zeit. Daher ist ein langfristiges Corg-förderndes Management unerlässlich. Im Projekt SOCmonit wurde die Bodenspektroskopie genutzt, um ein räumlich-zeitliches Monitoring-Verfahren für Corg zu entwickeln. Die im Projekt eingesetzten Sensoren und Trägerplattformen der Fernerkundung und Proximal-Bodenerfassung erzeugen unterschiedliche Datenformate mit diversen Informationsgehalten in Bezug auf die Zielgröße. Empirische Modellierung wurde dann angewendet, um das Signal der Sensoren mit Corg in Beziehung zu setzen. Die verschiedenen beteiligten Datenverarbeitungs- und Modellierungsschritte wurden in einer Open-Source-Software-Toolbox implementiert, automatisiert und nachvollziehbar dokumentiert. Die Projektarbeit erfolgte in Kooperation mit der Firma RSS – Remote Sensing Solutions GmbH. (BMEL, 2018 – 2022)
- HI-CAM
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Helmholtz-Klimainitiative. In interdisziplinärer Zusammenarbeit unterschiedlichster Helmholtz-Zentren mit externen Partnern wurde die Forschungsexpertise gebündelt um Handlungsempfehlungen für Entscheidungsträger in Politik und Gesellschaft im Kontext des Klimawandels zu entwickeln. Im Projekt „Landwirtschaftliche und aquatische Systeme“ wurde mit dem ausgewählten Modellierungsansatz Bodenprozessverständnis an nationale Bodendatenbanken gekoppelt, um räumlich hochaufgelöste Bodeninformation zu erstellen. Der Fokus lag dabei auf Bodeneigenschaften, die als geeignete Indikatoren für die landwirtschaftliche Produktivität – insbesondere die Wasserspeicherung – gelten. Das Projekt hat zur Entwicklung nachhaltiger Anpassungsstrategien für die Landwirtschaft als Reaktion auf den Klimawandel beigetragen. Dies erfolgte auf nationaler Ebene (Deutschland) unter Berücksichtigung regionaler Merkmale. (Helmholtz, 2019-2021)
- DSM-GuideEC
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Towards a guideline for digital soil mapping in Ecuador. In Ecuador wurden Bodenlandschaften unterschiedlicher Klimate, Vegetation und Böden erforscht. Nach der Bodendatenerhebung erfolgte die pedometrische Modellierung räumlicher Bodenparameterfelder zur Bewertung der Bodenhydrologie und Kohlenstoffspeicherung. Nebst methodischer Entwicklungen wie der Anpassung statistischer Stichprobenverfahren an Einschränkungen in Bezug auf Zugänglichkeit, Durchführbarkeit und Kosten sowie die Modellanpassung durch mathematische Optimierung erfolgte die Entwicklung standortspezifischer bodenhydrologicher Pedotransferfunktionen, um den vergleichsweise kleinen Wasserretentionsdatensatz zu vergrößern und dadurch die Vorhersageleistung zu verbessern. Der im Projekt ebenfalls verankerte Wissenstransfer umfasste die Beschreibung und Veröffentlichung der Methodik in einer leicht verständlichen Sprache sowie die Vermittlung in Computerkursen. (DFG, 2013–2018)
- TERRECO F-03
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Landform classification for functionnal upscaling. Standortmerkmale wie Nährstoffverfügbarkeit oder Entwässerung bestimmen das Waldwachstum und die Waldbewirtschaftung sowie die landwirtschaftliche Produktion. Für das Wassereinzugsgebiet des Soyang-Sees in Süd-Korea wurden Modelle zur räumlich-kontinuierlichen Vorhersage wichtiger chemische Bodenkennwerte entwickelt um Ökosystemleistungen zu bewerten und für Umweltmodelle wie LandClim, MMF, PIXGRO und SWAT angemessene Eingabegrößen zu liefern. (DFG–IRTG/ Uni Bayreuth, 2012–2015)
- TERRECO F-02
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Spatial analysis of soil related environmental risks in the Soyang watershed. Projektziel war die Entwicklung von Modellen zur Vorhersage bodenphysikalischer Parameterfelder um die Bedeutung der untersuchten Bodeneigenschaften in Hinblick auf Bodenerosion, Trümmerrutsche und Erdrutschquellen zu untersuchen und den Sedimenteintrag in den Soyang-See abzuschätzen. (DFG–IRTG, 2012–2014)
- BonaRes-Zentrum
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Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie. Die Fruchtbarkeit von Böden bildet die Grundlage für eine nachhaltige Pflanzenproduktion. Böden müssen nicht nur marktfähige Erträge gewährleisten, sondern darüber hinaus vielfältige Ökosystemleistungen erbringen. Unter dem Dach von BonaRes forschen zehn interdisziplinäre Projektverbünde und das BonaRes–Zentrum für Bodenforschung. Das BonaRes–Zentrum befasst sich mit der Überführung von vorhandenem Wissen über Bodenfunktionen in Entscheidungshilfen für das Bodenmanagement. Hauptaufgaben sind die Etablierung der benötigten Dateninfrastrukturen, Modellkonzepte und Bewertungsinstrumente für ein nachhaltiges Bodenmanagement. (BMBF, Mitarbeit 2016 – 2022)
- FOR816/D5
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Functional soil landscape modelling in the Andean mountain forest zone: impact of land use and natural disturbances. Im Projekt wurden bodenfunktionale Aspekte im Kontext des bodenbürtigen Erdrutschrisikos sowie unterschiedlicher Landnutzung in Ecuador untersucht. Das Projekt stellt eine Weiterführung der Arbeiten aus FOR 816/A3 dar. (DFG, 2010 – 2013)
- FOR 816/A3
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Spatiotemporal dynamics of shallow landslides and their biotic and abiotic controls – an integrating synthesis. Es wird angenommen, dass Erdrutsche einen signifikanten Einfluss auf die Pedogenese, Landschaftsentwicklung und Biodiversität in den tropischen Bergwäldern Süd-Ecuadors haben. Die räumliche Modellierung der Bodenlandschaft und die daraufbasierende Abschätzung des pedogenen Erdrutschrisikos durch bodenmechanisches Versagen infolge von Starkregen und Bodenwasserstau beleuchtet einen wesentlichen Aspekt der komplexen Thematik. (DFG, 2007 – 2010)