Innovation / Technologie

Im Rahmen der infrastrukturellen Entwicklung Deutschlands wie auch Bayerns ist ein anhaltend hoher Flächenverbrauch für zusätzliche Verkehrswege, Gewerbegebiete und Wohngegenden festzustellen, der im Allgemeinen zu Lasten der landwirtschaftlichen Flächennutzung geht. Beim teilweisen Entzug von Flächen kommt es nicht nur zu einem Verlust an landwirtschaftlicher Nutzfläche, sondern es entsteht für die verbleibende(n) Restfläche(n) in der Regel auch ein Bewirtschaftungsnachteil. In diesem Falle stehen den Landwirten und Flächeneigentümern Entschädigungszahlungen zu. Diese zu ermitteln ist Aufgabe öffentlich-bestellter Sachverständiger. Dabei wird auf eine Kalkulationsmethode zurückgegriffen, die den aktuellen Anforderungen sowie technischen Möglichkeiten nicht vollständig gerecht werden.

Beauftragt vom staatlichen Straßenbauamt Rosenheim soll im Rahmen dieses Projektes eine neue Entschädigungsmethodik für An- und Durchschneidungsschäden und Mehrwegeschäden bei Landentzug für den Freistaat Bayern entwickelt werden. Dies beinhaltet eine grundsätzliche Novellierung der zugrundeliegenden Datengrundlage, wobei auf GPS-Daten und state-of-the-art-Simulationsmodelle zurückgegriffen wird. Finales Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Bereitstellung einer flächendeckend einsetzbaren Entschädigungssoftware.

Gefördert durch das Staatliche Bauamt Rosenheim. (Christian Stetter, Stefan Wimmer)

Seit 2014, als er erstmals in Europa nachgewiesen wurde, verbreitet sich der Japankäfer, ein Pflanzenschädling mit breitem Wirtsspektrum auf dem europäischen Kontinent und stellt so eine zunehmende Gefahr für die Landwirtschaft dar. Während die Engerlinge vorzugsweise die Wurzeln von Gräsern fressen, befallen die ausgewachsenen Käfer wichtige Nutzpflanzen, u.a. Weinreben, Beeren und Steinobst, aber auch Mais und Soja. Um Ernteausfälle in größerem Ausmaß zu vermeiden, gilt es, geeigente Bekämpfungsstrategien zu entwickeln. Gemeinsam mit Partnern aus Frankreich, Italien, Österreich, Portugal und der Schweiz (Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen aus dem Biotechnologie- und IT-Bereich) erforscht der Lehrstuhl für Produktions- und Ressourcenökonomie solche Strategien zur Eindämmung der Japankäferinvasion im EU-Projekt IPM Popillia. Im Vordergrund stehen dabei Maßnahmen, die sich durch Nachhaltigkeit und Naturverträglichkeit auszeichnen. 

Im Projekt werden mit dieser Zielsetzung moderne, digitale Technologien zur Bekämpfung des Japankäfers entwickelt, die auf Remote-Sensing-Ansätzen basieren. Ferner werden Versuche mit entomopathogenen Pilzen, die bereits erfolgreich gegen einheimische Verwandten des Japankäfers eingesetzt werden, durchgeführt.

IPM Popillia hat eine Laufzeit von vier Jahren (2020-2024). Es wird im Rahmen des EU-Forschungsprogramms Horizon 2020 gefördert. (Dr. Emmanuel Benjamin)

Hunger ist nach wie vor größtenteils ein Armutsproblem. Um in Regionen mit weitgehend kleinen subsistenzlandwirtschaftlichen Betrieben die Produktion zu steigern und höhere Einkommen zu erreichen, sind signifikante und nachhaltige Verbesserungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette vor allem in den Bereichen Produktivität, Organisation, Vermarktung und Verarbeitung notwendig. Anders ausgedrückt, lokal angepasste Innovationen sind unabdingbar für eine nachhaltige Entwicklung der gesamten Agrar- und Lebensmittelbranche.

Afrika setzt im Entwicklungsprozess vermehrt auf Innovationen. Dabei spielen Innovationen für nachhaltiges und stärkeres landwirtschaftliches Wachstum eine herausragende Rolle. Die deutsche Bundesregierung hat dieses Innovationspotential anerkannt und möchte die Verbesserung der Nahrungsmittel- und Ernährungssicherheit sowie die Einführung von nachhaltigen landwirtschaftlichen Wertschöpfungsketten durch landwirtschaftlich orientierte Innovationszentren („Agricultural Innovation Centers - AIC) in 12 afrikanischen Ländern unterstützen.

Das PARI-Programm soll durch unabhängige wissenschaftliche Beratung zu einem nachhaltigen Wachstum in der Landwirtschaft sowie zur weiteren Verbesserung der Nahrungsmittel- und Ernährungssicherheit in Afrika und Indien beitragen. Daneben ist die Normierung von nachgewiesen erfolgreichen Innovationen im Agrar- und Lebensmittelsektor in enger Zusammenarbeit und Abstimmung mit allen relevanten Akteuren ein wichtiges Ziel der Förderung. Ferner sollen die Innovationszentren (AICs) durch Forschungsarbeiten unterstützt und ausgebaut werden. Damit einhergehend soll zur Entwicklung des Agrar- und Lebensmittelsektors in Afrika und Indien maßgeblich durch Identifikation, Bewertung und Verfeinerung von Innovationen beigetragen werden.

Strategischer Arbeitsplan des PARI Programmes :

1.       Begleitende Forschung durch zukunftsorientierte Wirkungsanalysen:

• Methoden und Konzepte für strategische Analysen
• Grundlagenforschung
• Modellierung von direkten und indirekten Einflüssen potentieller Innovationen
• Institutionelle Analyse der Innovationszentren und deren Rolle in nationalen (landwirtschaftlichen) Innovationssystemen

2.       Forschungsbasierte Bewertung von technologischen und institutionellen Innovationen:

• Identifizierung von vielversprechenden “Top-down” Innovationen
• Identifizierung und „Screening“ von “Bottom-up” Innovationen
• Fokus auf Junglandwirte und Bäuerinnen

PARI verbindet Partner aus verschiedenen Ländern und Forschungseinrichtungen, um zu einem nachhaltigen landwirtschaftlichen Wachstum und zur Nahrungsmittel- und Ernährungssicherheit in Afrika und Indien beizutragen.

PARI ist ein Teil der AIC Initiative, gefördert vom Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ). (Dr. Getachew Abate Kassa)

Die steigende Weltbevölkerung und der rasch fortschreitende Klimawandel stellen die Landwirtschaft vor nie dagewesene Herausforderungen. Neue Lösungen sind zu suchen, neue Wege zu gehen. Ein möglicher Pfad ist der Einsatz klimasmarter Technologien im landwirtschaftlichen Produktionsprozess. Über sie sollen eine nachhaltige Steigerung der Produktion, eine Stärkerung der Resilienz landwirtschaftlicher Systeme und eine Verringerung von Treibhausgasen gleichzeitig erreicht werden. Trotz der erwiesenen Vorteile klimasmarter Technologien und Praktiken in der Landwirtschaft ist deren Akzeptanz insbesondere in Entwicklungsländern nach wie vor gering. Jüngste Untersuchungen deuten auf die hohen Kosten des Technologieeinsatzes als wesentlichen Grund des geringen Einsatzes hin. In Anbetracht der Tatsache, dass Kleinbauern in Entwicklungsländern über das herkömmliche Finanzsystem nur in geringem Umfang Kredite zur Finanzierung neuer Agrartechnik erhalten, wurden neue Finanzierungsoptionen entwickelt, um eine klimasmarte Landwirtschaft zu fördern. Eine jener Optionen ist das Konzept der Finanzierung über landwirtschaftliche Wertschöpfungsketten, das die Finanzströme zwischen Akteuren derselben Wertschöpfungskette in den Fokus rückt. Diesem Ansatz wird in Entwicklungsländern ein hohes Potenzial beigemessen, empirische Erkenntnisse seiner Effektivität in Bezug auf die Förderung klimasmarter Landwirtschaft liegen jedoch nicht vor.

VCFCSA setzt sich zum Ziel, diese Forschungslücke zu schließen und innerhalb landwirtschaftlicher Wertschöpfungsketten tragfähige Finanzierungsmodelle für klimasmarte Technologien für Kleinbauern in Südasien zu identifizieren. Der Lehrstuhl für Produktions- und Ressourcenökonomie wird im Rahmen des Projekts mit Forschern der Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) in deren Forschungsprogramm zu Klimawandel, Landwirtschaft und Ernährungssicherheit (CCAFS) zusammenarbeiten. Drei Aspekten bilden den Kern der Forschungsarbeiten: i) Bewertung des Grads der Einführung klimasmarter Technologien und Ermittlung relevanter Technologien zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität, des landwirtschaftlichen Einkommens und der Ernährungssicherheit; ii) Identifizierung der derzeitigen Finanzierungsmechanismen und Ermittlung wesentlicher Adoptionshemmnisse; iii) Bewertung des Potenzials der Wertschöpfungskettenfinanzierung als Mechanismus zur Förderung klimasmarter Landwirtschaft in Ländern mit kleinbäuerlichen Strukturen.

Das Projekt VCFCSA wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. (Roberto Villalba)

Es gibt eine Fülle an Kennzahlen, Indikatoren, Benchmarks, Rankings und Ratings, um die Leistungsfähigkeit in der Wissenschaft zu beurteilen. Sie vermitteln einen umfassenden Eindruck der Rahmenbedingungen, der verfügbaren Mittel und der erzielten Leistungen, ihrer Anschlussfähigkeit und Vergleichbarkeit. Die Indikatoren versäumen es allerdings häufig, den hervorgebrachten Ergebnissen die eingesetzten Ressourcen gegenüberzustellen und überhaupt ihre gegenseitigen Abhängigkeiten nachvollziehbar zu machen. Wie hängen Absolvent*innen, Drittmittel, Publikationen, Kooperationen, Promotionen, Patente etc. einer Universität miteinander zusammen? Und wovon hängen sie ab? Es genügt keinesfalls, den Output zu zählen. Ohne Input kein Output.

Im Projekt ELEWI wird ein Modell der wissenschaftlichen Qualifizierung entwickelt, das die Verflechtungen und Rückkopplungen zwischen den Produktionsprozessen sowie den Leistungen der Wissenschaftler*innen berücksichtigt. Auf dieser Grundlage soll untersucht werden, was die Beschäftigten zu Forschung und Lehre an der Universität beitragen und was umgekehrt die Tätigkeiten im Rahmen der Beschäftigungsverhältnisse zur wissenschaftliche Qualifizierung beitragen.
ELEWI ist ein Kooperationsprojekt zwischen HIS-HE und dem Lehrstuhl für Produktions- und Ressourcenökonomie der TU München. Die Arbeitsschritte der Teilprojekte beider Partner greifen kontinuierlich ineinander. Der Schwerpunkt von HIS-HE liegt bei den qualitativen Fragestellungen der Modellierung und der Variablen sowie bei der Anbindung an die Hochschulforschung. Auf Seiten der TUM liegt der Schwerpunkt auf quantitativen Fragestellungen und auf ökonometrischen Aspekte der Modellierung und Berechnung. Eine ausführliche Projektbeschreibung finden Sie hier.

Das Projekt ELEWI („Wie effizient sind die Strukturen in den Lebenswissenschaften in Deutschland?“) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Quantitative Wissenschaftsforschung“ gefördert. (Maya Göser)

Die Entwicklung des landwirtschaftlichen Einkommens stellt ein wichtiges Kapitel des Bayerischen Agrarberichts dar. Die Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) ist die zuständige Institution für die Schätzung und Prognose der Einkommensentwicklung und des -trends. Die Qualität der Einkommensinformation ist stark von den Merkmalen der verwendeten statistischen Methoden abhängig. Nichtsdestotrotz, die zurzeit verwendeten Methoden entsprechen nur bedingt heutigen Standards. Die ausgewiesenen Statistikergebnisse sind damit nur begrenzt mit anderen Agrarstatistiken vergleichbar, auf nationaler wie auch auf EU-Ebene. Somit ist der Aufbau eines zeitgerechten methodologischen Rahmens so wie auch eines angemessenen Datenbanksystems zwingend.

Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens besteht darin die Freie Hochrechnung als Schätzverfahren, gemäß aktuellen und gängigen statistischen Methoden, für die Einkommensermittlung und -prognose des Bayerischen Agrarberichts anzuwenden und zugleich die Auswertungsmethoden zur Ermittlung der Einkommenssituation der bayerischen Landwirte zu verbessern.

In methodologischer Hinsicht wird im Forschungsvorhaben überprüft werden, welches der aktuell verfügbaren statistischen Verfahren geeignet ist, für die Hochrechnung beim Bayerischen Agrarbericht zur Anwendung zu kommen. Soweit erforderlich, sollen Datensätze aus der InVeKoS-Datenbank eingegliedert werden. Das Projekt wird die Notwendigkeit der Vergleichbarkeit mit anderen Agrarstatistiken auf allen Ebenen, sowohl auf nationaler wie auch auf EU Ebene, berücksichtigen. Schließlich wird in enger Zusammenarbeit mit der LfL und in Abstimmung mit dem Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten ein standarisiertes Berichtsformat erarbeitet werden.

Das Projekt wird gefördert durch das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF). (Lucian Stanca)

Die Milchwirtschaft in Deutschland steht in einem zunehmenden Wettbewerb um nationale und internationale Marktanteile. Die erzeugte Milchmenge ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen und Studien prognostizieren auch für die Zukunft eine deutliche Steigerung der Milcherzeugung. Die Molkereiunternehmen stehen somit vor der Herausforderung eine stetig wachsende Milchmenge zu verarbeiten und zu vermarkten bei gleichzeitig national tendenziell stagnierenden Pro-Kopf-Konsum und einer rückläufigen Bevölkerungszahl. Dies bedeutet, dass die zusätzliche Milchmenge auf dem Exportmarkt verwertet werden muss.

Dabei sind die Voraussetzungen der Unternehmen unterschiedlich, wie schon die sehr heterogene Molkereistruktur in Deutschland und speziell Bayern zeigt. Auf der einen Seite gibt es einzelne (multi-)nationale Unternehmen, die durch ihre Größe in der Lage sind, die nötigen Ressourcen aufzubringen, um Exportmärkte erfolgreich zu bearbeiten bzw. die gesamte Palette möglicher Auslandsengagements bis hin zu Direktinvestitionen zu nutzen. Andererseits wird ein großer Teil der Milch noch von kleinen und dem Mittelstand zuzuordnenden Unternehmen verarbeitet, die mit deutlich unterschiedlicher Intensität und Aktivität im Ausland agieren. Die Frage nach der wirtschaftlich am erfolgversprechendsten Internationalisierungsstrategie ist dabei für jede Molkerei in mittel- bis langfristiger Perspektive von zentraler Bedeutung.

Auch die Produktionsstrategie muss vor dem Hintergrund eines erhöhten Internationalisierungsbedarfs neu ausgerichtet werden. Innovative Produkte sowie Produktionsverfahren stellen bei einer solchen Neuausrichtung einen wesentlichen Bestandteil dar. Im Bereich der Innovativität des deutschen respektive bayerischen Milchsektors besteht allerdings noch enormer Forschungsbedarf; vor allem auch im Hinblick auf das Zusammenspiel mit einer erfolgreichen Internationalisierung der milchverarbeitenden Unternehmen.

Die Studie widmet sich somit folgenden Forschungsfragen:

• Inwieweit müssen unterschiedliche Internationalisierungsstrategien in der bayerischen Molkereiwirtschaft verfolgt werden, um unternehmerischen Erfolg zu erzielen?
• Welche konkreten Strategien bieten sich hier für einzelne Unternehmensarten an?
• Was genau ist die Bedeutung von Innovation für einen erhöhten Internationalisierungsgrad in der bayerischen Molkereiwirtschaft der Zukunft? Führt vermehrte Innovationstätigkeit im Unternehmen zu einer erfolgversprechenderen internationalen Aktivität und umgekehrt?
• Welche Lehren können aus den Erfahrungen anderer internationaler Milchsektoren für bayerische Unternehmen gezogen werden?
• Inwieweit muss der staatliche Rahmen zur Außenhandelsförderung etc. effektiver gestaltet werden und können zusätzliche unterstützende Maßnahmen ergriffen werden?

Die ökonometrischen Analysen werden auf einen Paneldatensatz angewendet, der aus vorhandenen und zusätzlich erfassten Daten von deutschen und ausländischen Molkereiunternehmen besteht. Eine enge Zusammenarbeit mit Vertretern der bayerischen Molkereiwirtschaft stellt die Praxisrelevanz der Forschungsarbeit sicher.

Gefördert durch das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF). (Fabian Frick)

Wasserkraft hat als erneuerbare Energiequelle großes Potenzial und ist eine echte Alternative zu fossilen Energieträgern: Sie ist äußerst effizient und zuverlässig, kostengünstig sowie wirtschaftlich rentabel, verursacht kaum CO₂-Emissionen und verfügt über die nötige technische Reife sowie einen langen Lebenszyklus. 18 Prozent der europaweiten Energieerzeugung entfallen bisher auf Wasserkraft, allerdings wird dieses Potenzial nicht voll ausgeschöpft. Ein Großteil der europäischen Wasserkraftwerke ist seit vielen Jahrzehnten in Betrieb und entspricht nicht mehr aktuellen Standards. Zudem beeinträchtigen sie die Durchgängigkeit und stellen eine große Gefahr für Fische dar, da diese leicht in die Turbinen geraten können. Es ist daher dringend nötig, diese Kraftwerke zu modernisieren.

Das von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon 2020 geförderte Projekt FIThydro (Fishfriendly Innovative Technologies for Hydropower) hat sich zum Ziel gesetzt, diese Form der Energieerzeugung weiterzuentwickeln. Die 26 Projektpartner arbeiten an kostengünstigen, umweltfreundlichen und innovativen Technologien für den Betrieb von Wasserkraftwerken, um mehr Energie durch Wasserkraft zu erzeugen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf dem Schutz der Fischpopulationen liegen. Beispielsweise sollen Mechanismen entwickelt werden, um die Sterblichkeit der Fische beim Passieren der Turbinen zu reduzieren.

Der Lehrstuhl für Produktions- und Ressourcenökonomie untersucht im Projekt die Akzeptanz neuer Lösungen für Wasserkraftanlagen seitens der Öffentlichkeit und ermittelt die Kosten der entwickelten Umweltmaßnahmen. (Terese Venus)