Forschungsgruppe Regenerative Landwirtschaftssysteme
Über uns
Mit Schwerpunktthemen wie Agri-Photovoltaik und Agroforst bewegt sich die Forschungsgruppe Regenerative Landwirtschaftssysteme am Puls einer Entwicklung, welche die übergeordneten Ziele der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen und Klimawirkung der Landwirtschaft in den Vordergrund rückt. Mit unseren Forschungsschwerpunkten wollen wir die Entwicklung praxistauglicher Lösungen und umsetzbarer Anwendungsmöglichkeiten einer diversen Landwirtschaft als Fokus weiterentwickeln, indem neue Elemente, wie beispielsweise die zusätzlich energetische Flächennutzung, in Produktionssysteme einfliessen. Neben den Funktionsweisen dieser neuen Landnutzungssysteme interessiert uns vor allem deren messbare Wirkung auf Umwelt und Klima (z.B. Wasserhaushalt, CO2-Bilanz, Biodiversität), Ertrag, Pflanzengesundheit und Pflanzenphysiologie.
Kompetenzen
Wir untersuchen Ansätze für ressourcenschonende Anbausysteme sowie neue Synergien an der Schnittstelle zwischen Landwirtschaft und Energieerzeugung und/oder Ökotechnologien. Dazu verfügen wir über folgendes Spezialwissen:
- Räumliche Analysen zum Agri-Photovoltaik-Potenzial in der Schweizer Landwirtschaft
- Naturschutzfachliche Bewertung und Biodiversitätsmonitoring in Agroforstsystemen
- Quantifizierung und Inwertsetzung von Klimaschutzleistung
- Kulturführung im regenerativen Ackerbau
- Partizipative Prozesse an der Schnittstelle von Praxis, Beratung und Forschung
Themenfelder
Agroforstwirtschaft
Agroforst – die Kombination von Gehölzen mit Unterkulturen oder Tierhaltung – kann in jedem Produktionssystem, ob konventionell oder biologisch, umgesetzt und an betriebliche Gegebenheiten angepasst werden. Die Vielfalt bringt sowohl Vorteile als auch Herausforderungen. Unsere Forschungsgruppe untersucht Nutzungskaskaden, Umweltwirkungen und Klimaschutzleistungen von Agroforstsystemen, um praxistaugliche Lösungen für eine regenerative Landnutzung zu entwickeln – in enger Zusammenarbeit mit Landwirt:innen und Praxispartnern.
Agri-Photovoltaik
Wir bauen eine eigene Agri-PV-Versuchsanlage im Grüental
Die Agri-PV-Anlage auf dem ZHAW-Campus dient der angewandten Forschung im Bereich Gemüse- und Ackerbau. Die dynamische Beschattung erlaubt es die Licht- und Temperaturverhältnisse den Bedürfnissen der darunter wachsenden Kulturen im Tages- und Jahresverlauf anzupassen. Der Bau der Anlage soll im Sommer 2025 vollendet sein.
Laufend:
- Solarcrops Agri-PV Praxis-Forschungs-Cluster
- Pilotprojekte Agri-Photovoltaik im Kanton Zürich
- SWEET EDGE - Untersuchungen zur dezentralen Einspeisung von erneuerbaren Energien
Abgeschlossen:
- Potenzialabschätzungen für Agri-PV in der Schweizer Landwirtschaft
- Online Visualisierungstool Agri-PV Potenzial im Kanton Schaffhausen
- Potentialanalyse zur Agri-Photovoltaik im Kanton Schaffhausen
- Machbarkeitsstudie Agro-Photovoltaik in der Schweizer Landwirtschaft
- Fachtagung Agri-Photovoltaik 2024
- Fachtagung Agri-Photovoltaik 2022
- Feldversuch Nüsslisalat
Regenerative Kulturlandschaftsentwicklung
Die Kulturlandschaft bis hin zum Siedlungsrand bietet grosses Potenzial für eine nachhaltige Landnutzung, die ökologische Vernetzung, Biodiversitätserhalt und Klimaanpassung integriert. Wir erforschen, wie durch innovative Konzepte und praxisnahe Ansätze widerstandsfähige Landschaftsräume entstehen, die sowohl ökologischen als auch wirtschaftlichen und sozialen Anforderungen gerecht werden.
Partizipative Praxisforschung
Partizipative Praxisforschung setzt auf einen gemeinsamen Wissens- und Lösungsprozess zwischen Wissenschaft und Praxis. Sie beruht auf dem direkten Austausch mit relevanten Akteur:innen, um innovative und tragfähige Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen zu entwickeln. Durch interaktive Methoden, transdisziplinäre Zusammenarbeit und die aktive Einbindung aller Beteiligten entstehen praxisnahe Lösungsstrategien, die nachhaltige Veränderungen ermöglichen.
Studium
Bachelor
Wir leiten und unterrichten in folgenden Modulen des Bachelor in Umweltingenieurwesen, Vertiefung Biologische Landwirtschaft und Hortikultur:
Agroforst und regenerative Agrikultur: Agroforst und andere regenerative Landnutzungssysteme planen, designen, umsetzen und pflegen werden durch Theorie und Praxisaufträgen vermittelt. Neben der praktischen Seite werden die wissenschaftlichen Grundlagen und Wirkungsmessungen von Massnahmen der regenerativen Landwirtschaft durchleuchtet.
Der Schwerpunkt liegt auf alternativen ackerbaulichen Massnahmen wie regeneratives Boden- und Gründüngungsmanagement, dem Einsatz von Hilfsstoffen und Kompostwirtschaft, sowie dem Anbau von Mischkulturen. Im Bereich Tierhaltung werden verschiedene silvopastorale Agroforstsysteme vorgestellt und neue Formen des Weidemanagements, wie zum Beispiel Mob-Grazing. Wesentliche Kenntnisse für die Begleitung von Planungsprozessen im Bereich der regenerativen Landwirtschaft werden vermittelt.
Landwirtschaftliche Unternehmensentwicklung: Was gehört alles zur Umstellung von herkömmlichen auf regenerative Produktionssysteme und wie können die unternehmerischen Qualitäten in der Landwirtschaft und Hortikultur geschärft werden?
Die Folgen des Systemwandels, sowohl betriebswirtschaftlich, ökologisch als auch technologisch, werden anhand konkreter Praxisbeispiele untersucht. Weiter lernen Sie die einzelnen Prozessschritte, von der Projektentwicklung bis zum Monitoring für die monetäre Inwertsetzung zusätzlicher Leistungen aus der Landwirtschaft, zum Beispiel in Form von Klimaschutzprojekten, kennen. Im praktischen Unterricht stehen die Methoden für die Quantifizierung der wichtigsten Ökosystemdienstleistungen im Fokus, wie zum Beispiel Kohlenstoffspeicherung oder Biodiversität.
Tierhaltung und Futterbau: Der Futterbau hat im biologisch wirtschaftenden Landwirtschaftsbetrieb eine zentrale Bedeutung: Er ist die Grundlage für eine standortgerechte Produktion von Milch und Fleisch. Für die Nutztierhaltung im biologischen Landbau ist die vorbeugende Gesunderhaltung der Nutztiere eine wesentliche Voraussetzung. Gemeinsam mit Zucht, Haltung, Fütterung und der Einbettung in den Betriebskreislauf ist dies die Basis für hochwertige tierische Erzeugnisse im Einklang mit der Natur.
Master
Wir leiten und unterrichten in folgenden Modulen des Master Umwelt und Natürliche Ressourcen im Schwerpunkt Agroecology and Foodsystems, sowie Master Circular Economy Management:
Agroecology and Food Systems: Die Studierenden befassen sich mit den Herausforderungen von landwirtschaftlichen Produktions- und Ernährungssystemen auf dem Weg zu einer nachhaltigen Ressourcennutzung im Sinne der Agrarökologie. Auf regionaler, nationaler und europäischer Ebene beleuchten sie die Ökosystemdienstleistungen von landwirtschaftlichen Produktionssystemen und zeigen Wege auf, die zu einer nachhaltigen Intensivierung beitragen können. Die Vorgehensweise im Teil Agrarökologie orientiert sich am «Zwiebelaufbau» - vom Kern der Betrachtung im Sinne der Kulturpflanzenökologie über die Beurteilung von Ökosystemdienstleistungen verschiedener Landnutzungssysteme bis zu den Konsequenzen einer agrarökologischen Transformation auf gesellschaftlicher und sozialer Ebene.
Ein weiterer Schwerpunkt bildet die umfassende Analyse von Wertschöpfungsketten für regionale Produkte auch im Hinblick auf mögliche Umweltwirkungen in der Erzeugung. Zur Analyse gehört ebenfalls die systematische Darstellung der unterschiedlichen Interessens- und Betroffenheitsperspektiven entlang der Produktions- und Lieferkette und eine kritische Auseinandersetzung mit diesen.
Material and Energy Systems: Nachhaltigkeit bedeutet, natürliche Ressourcen wie Wasser, Boden und Luft verantwortungsvoll zu nutzen, damit sie sowohl gegenwärtige als auch zukünftige Generationen unterstützen können.
Das Modul «Material- und Energiesysteme» konzentriert sich darauf, Material- und Energieflüsse in natürlichen und menschengemachten Systemen als konzeptionelles Modell für die Kreislaufwirtschaft zu verstehen. Dabei werden die Prinzipien und Typen natürlicher Ökosysteme, das Zusammenspiel biotischer Gemeinschaften mit abiotischen Faktoren sowie der Einfluss menschlicher Nutzung thematisiert.
Masterarbeiten
Unsere Forschungsgruppe bietet zahlreiche Möglichkeiten für Masterarbeiten in verschiedenen Themenbereichen an. Ein Schwerpunkt bilden Masterarbeiten im Bereich Agroforst, Agri-Photovoltaik, regenerative Kulturlandschaftsentwicklung und partizipative Praxisforschung. Sprecht uns gerne direkt an!
Summer School Regenerative Agrarsysteme
Die Summer School Regenerative Agrarsysteme setzt sich vertieft mit den verschiedenen Ansätzen der regenerativen Landwirtschaft auseinander. Die Bandbreite an Themen reicht von Agroforstsystemen über Market Gardening Konzepte und Permakultur bis hin zu spezifischen kulturtechnischen Massnahmen, wie Mulchsaat, reduzierte Bodenbearbeitung und den Einsatz von Gründüngungen zum Bodenaufbau. Als «regenerativ» werden Massnahmen und Systeme bezeichnet, die sich durch eine höhere Resilienz in Bezug auf die Folgen des Klimawandels auszeichnen. Darüber hinaus werden Ökologie und Produktion nicht als Gegensatz, sondern als integrierende Bestandteile im selben System betrachtet.
Diese Summer School wird gemeinsam mit der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde, HNEE, durchgeführt. Sie findet jeweils abwechselnd in der Schweiz oder in Brandenburg (D) statt.
Die Anmeldung für die Summer School ist ab Ende Dezember offen bis Ende Januar/Anfangs Februar.
Aktuelle Projekte
Ausgewählte Projektergebnisse
Agri-Photovoltaik Potenzialkarte Kanton Schaffhausen
Diese Studie untersucht im Auftrag des Baudepartements des Kanton Schaffhausen das Stromerzeugungspotential aus der sogenannten Agri-Photovoltaik. Agri-Photovoltaik (Agri-PV) bezeichnet die Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen, die gleichermassen für die Nahrungsmittel- und für die Stromerzeugung mittels PV-Modulen genutzt werden.
Agromix Case Study Catalogue
Um Wissen aus Agroforst- und Gemischtbetrieben in Europa einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich zu machen, wurde ein Katalog erstellt. Dieser Katalog bietet einen Überblick über das gesamte AGROMIX-Fallstudien-Datenset und ermöglicht es, nach verschiedenen Kategorien zu filtern, um gezielt nach passenden Fallstudien zu suchen.
Agroforst-Podcast
Im Agroforst-Podcast beschäftigen wir uns mit Agroforstsystemen der Schweiz und umliegender Länder. In Gesprächen mit Personen aus Praxis, Wissenschaft, Beratung und anderen Bereichen erkunden wir die Vielfalt der Systeme, von traditionellen Hochstammobstgärten und Kastanienselven hin zu modernen Agroforstsystemen, und sprechen über Chancen und Herausforderungen. Podcast-Gastgeberin ist die IG Agroforst Schweiz, das Gemeinschaftsprojekt der Agridea, ZHAW und Agroscope.
