Arbeitsgruppen

 

Beitrag zur Forschung des ZALF

Zentrale Forschungsfragen des Innovationszentrum für Agrarsystemtransformation sind:

• Co-Entwicklung von Landnutzungssystemen: Wie können nachhaltige Landnutzungspraktiken entwickelt werden, die ökologische und ökonomische Anforderungen in Zusammenarbeit mit lokalen Akteurinnen und Akteuren ausbalancieren? 
• Co-Entwicklung von Wertschöpfungsnetzen: Wie lassen sich landwirtschaftliche Wertschöpfungsnetze und ketten transformieren, um die Effizienz und Nachhaltigkeit in regionalen Agrarsystemen zu erhöhen? 
• Partizipative Bewertung: Wie können die Transformationseffekte und der ökologische Nutzen der im Reallabor angewandten Lösungen partizipativ bewertet werden? 
• Analyse und Weiterentwicklung von Reallaboren: Welches Vorgehen trägt zum Gelingen von Reallaboren und ihrer Wirkung bei? Wie lässt sich Wirkung in Reallaboren im Agrarkontext erfassen und vermitteln? Welche Ansätze können zur Verbesserung der Effektivität und Transferfähigkeit von Reallaboren beitragen? 
  
• Methodenentwicklung zu Monitoring, Datenanalyse und Modellierung: Welche neuen Methoden und Tools der Datenerhebung und -analyse können für Monitoring und Modellierung von Transformationsprozessen in den Reallaboren entwickelt und angewendet werden?

​​Arbeitsgruppen

Das IAT besteht aus 17 Forschungs- und Servicegruppen, die auf die vier Standorte Müncheberg, Witzenhausen, Gießen und Geisenheim verteilt sind. Sie werden von gemeinsam berufenen Professuren oder ZALF-Tenure-Track-Forschenden geleitet. Dazu gehören 15 Forschungsgruppen, zwei Servicegruppen sowie das IAT-Koordinationsbüro. Alle Arbeitsgruppen sind in allen fünf Reallaboren des IAT tätig. Die 17 Arbeitsgruppen bilden sechs methodische Schwerpunktbereiche. Sie fördern den wissenschaftlichen und methodischen Austausch und die Konsolidierung, während die Forschungskooperation in so genannten Use Cases (mittelfristige thematische Herausforderungen) über alle Schwerpunktbereiche, Standorte und Reallabore hinweg stattfindet.

Bereich: „Co-Entwicklung von Landnutzungssystemen​”

Co-entwickelte agrarökologische Acker- und Grünlandsysteme (Müncheberg)

 

Agrarökologische Systeme sind unerlässlich, um die Resilienz und Diversifizierung in Agrarlandschaften zu stärken. Diese Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Gestaltung von Landnutzungssystemen, die Biodiversität, Ökosystemfunktionen und Ressourceneffizienz unter dynamischen klimatischen und sozialen Bedingungen befördern. Sie zielt auf die praktische Anwendung agrarökologischer Prinzipien – funktionale Vielfalt, reduzierte Inputs und Landschaftsintegration – ab, um konventionelle Systeme zu transformieren. In transdisziplinärer Zusammenarbeit mit Landwirten und Beratern in Reallaboren in Brandenburg und Hessen erforscht die Gruppe mehrjährige Kulturen, Agroforstwirtschaft, Agrar-Photovoltaik und renaturierten Moorbewirtschaftung. Durch die Integration ökologischer und sozioökonomischer Daten sowie den Einsatz partizipativer Gestaltung und Versuche bewertet sie reale Systeme auf ihre Skalierbarkeit und zielt durch Szenarioentwicklung und räumliche Analyse auf Transformationspfade ab.

Co-entwickelter ökologischer Gemüsebau (Witzenhausen)

 

Klimaresiliente, ökologische Gemüsesysteme bilden den Kern dieser Arbeitsgruppe, wobei Nachhaltigkeit, wirtschaftliche Tragfähigkeit und regionale Integration im Vordergrund stehen. Ziel ist es, gartenbauliche Systeme zu diversifizieren und zu stabilisieren, um ökologische Ziele zu erreichen und gleichzeitig robuste Wertschöpfungsketten für Erzeuger und Verbraucher zu fördern. Zu den wichtigsten Forschungsbereichen gehören mulchbasierter Anbau, vielfältige Fruchtfolgen und Low-Input-Systeme zur Optimierung von Ertragsstabilität, Bodengesundheit und Biodiversität. In Zusammenarbeit mit Biobauern und Akteuren der Lebensmittelbranche in Brandenburg und Hessen nutzt die Gruppe einen Reallaboransatz-Ansatz, um Systeme sowohl in Forschungsstationen als auch auf realen Betrieben zu entwickeln. Die Methoden umfassen agronomische Versuche, Bewertungen von Ökosystemleistungen und wirtschaftliche Analysen, wobei der Fokus auf Zielkonflikten wie Arbeitsintensität und Rentabilität liegt. Darüber hinaus wird der Einfluss von Politik und Beschaffungsstrategien auf die Akzeptanz nachhaltiger Innovationen untersucht.

Co-entwickelte tiergebundene Mischkultursysteme (Witzenhausen)

 

Die funktionale Verknüpfung von Ackerbau, Grünland und Tierhaltung spielt eine Schlüsselrolle in zirkulären Agrarsystemen. Sie ermöglicht die Nutzung ökologischer Nährstoffkreisläufe für eine nachhaltige Intensivierung und zielt im Sinne eines One-Health-Ansatzes darauf ab, gleichzeitig Tierschutz, Biodiversität und Bodengesundheit zu verbessern. Die Arbeitsgruppe entwickelt, testet, validiert und skaliert Lösungen für innovative tierbasierte Mischkultursysteme in Reallaboren unter Verwendung transdisziplinärer Forschungsansätze.

Co-entwickelte Mischkultursysteme im Weinbau (Geisenheim)

 

Die Entwicklung multifunktionaler und klimaresistenter Weinbausysteme steht im Mittelpunkt der Forschung dieser Gruppe. Durch die Integration von Mischkulturen – wie Gemüse, Kräuter, Vieh und Agri-PV Infrastruktur – sollen die ökologischen Vorteile des Weinbaus gesteigert, Umweltrisiken verringert und die wirtschaftliche Tragfähigkeit erhalten werden. Die Forschung konzentriert sich auf die Transformation des Weinbaus, um die Biodiversität, die Bodengesundheit und die Wasserspeicherung zu verbessern, Erträge zu stabilisieren und neue Einkommensquellen zu erschließen. Die Gruppe arbeitet eng mit Praktikern und Interessensgruppen zusammen, um diese Systeme in einem Reallaborumfeld gemeinsam zu gestalten. Zu den Methoden gehören Feldversuche und partizipative Systementwicklung unter Einsatz von Sensoren und Feldrobotik für das Umweltmonitoring. Auch politische und marktbezogene Rahmenbedingungen werden bewertet, um eine nachhaltige Transformation zu gewährleisten. Die Abstimmung mit anderen Arbeitsgruppen bereichert die Szenariomodellierung und die Resilienzbewertungen.

Co-entwickelte naturbasierte Lösungen in Weinbaulandschaften (Geisenheim)

 

Die Entwicklung multifunktionaler und klimaresistenter Weinbausysteme steht im Mittelpunkt der Forschung dieser Gruppe. Durch die Integration von Mischkulturen – wie Gemüse, Kräuter, Vieh und Agri-PV Infrastruktur – sollen die ökologischen Vorteile des Weinbaus gesteigert, Umweltrisiken verringert und die wirtschaftliche Tragfähigkeit erhalten werden. Die Forschung konzentriert sich auf die Transformation des Weinbaus, um die Biodiversität, die Bodengesundheit und die Wasserspeicherung zu verbessern, Erträge zu stabilisieren und neue Einkommensquellen zu erschließen. Die Gruppe arbeitet eng mit Praktikern und Interessensgruppen zusammen, um diese Systeme in einem Reallaborumfeld gemeinsam zu gestalten. Zu den Methoden gehören Feldversuche und partizipative Systementwicklung unter Einsatz von Sensoren und Feldrobotik für das Umweltmonitoring. Auch politische und marktbezogene Rahmenbedingungen werden bewertet, um eine nachhaltige Transformation zu gewährleisten. Die Abstimmung mit anderen Arbeitsgruppen bereichert die Szenariomodellierung und die Resilienzbewertungen.

Bereich: „Co-Design von Wertschöpfungsnetzwerken”

Co-entwickelte Wertschöpfungsnetze für neue Produkte (Müncheberg)

 

Diese Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Schaffung von Wertschöpfungsketten für innovative landwirtschaftliche Produkte wie Hülsenfrüchte und Spezialgetreide, um den Übergang zu diversifizierten, nachhaltigen Anbausystemen zu unterstützen. Diese Produkte stehen trotz ihrer ökologischen Vorteile oft vor Herausforderungen bei der Marktintegration. Die Gruppe zielt darauf ab, diese Produkte in wirtschaftlich tragfähige Netzwerke einzubetten, indem sie Produzenten, Verarbeiter, Einzelhändler und Verbraucher einbezieht, um auf Basis agrarökologischer Prinzipien die regionale Resilienz zu stärken. Dabei wird mit Landwirten und Unternehmen zusammengearbeitet, um neue Wertschöpfungskettenmodelle zu entwickeln und zu testen. Ihr transdisziplinärer Ansatz kombiniert Stakeholder-Workshops und Szenarien-Entwicklung mit empirischen Analysen unter Verwendung von Instrumenten aus der Innovations- und Nachhaltigkeitswissenschaft. Mit dem Schwerpunkt auf gemeinsamer Entwicklung in realen Umgebungen zielt die Gruppe darauf ab, ökologische, soziale und wirtschaftliche Ziele in Einklang zu bringen und so systemische Nachhaltigkeit zu gewährleisten.

Kontakt: Dr. Cheng Chen

Co-Entwicklung von Strategien für nachhaltiges Unternehmertum (Witzenhausen)

 

Diese Arbeitsgruppe untersucht, wie Unternehmertum in der Landwirtschaft Nachhaltigkeit und systemischen Wandel vorantreiben kann, indem Geschäftsmodelle und Innovationsstrategien auf ökologische Ziele, wirtschaftliche Tragfähigkeit und soziale Werte abgestimmt werden. Im Mittelpunkt steht die Verankerung nachhaltigen Unternehmertums in landwirtschaftlichen Praktiken und die Unterstützung von Veränderungen auf betrieblicher und regionaler Ebene durch neue Interessengruppen, Governance-Bedingungen und wertorientierte Innovationen. Die Gruppe zeichnet sich durch ihren Praxisbezug aus und arbeitet eng mit landwirtschaftlichen Betrieben, Unternehmern im ländlichen Raum und der Zivilgesellschaft zusammen. Reallabore in Brandenburg und Hessen dienen als Experimentier- und Lernfelder. Unter Einbeziehung von Nachhaltigkeitsforschung, Institutionenökonomie und Geschäftsmodellinnovation werden partizipative Methoden, Fallstudien und Szenarioentwicklung genutzt, um auf lokale Bedürfnisse zugeschnittene unternehmerische Prozesse zu fördern.

Co-entwickelte resiliente Wertschöpfungsnetze (Gießen)

 

Sozioökologische Schocks wie der Klimawandel und Versorgungsengpässe stellen landwirtschaftliche Wertschöpfungsketten vor Herausforderungen. Diese Arbeitsgruppe untersucht Möglichkeiten zur Stärkung der Resilienz durch die Förderung kooperativer Beziehungen zwischen Produzenten, Verarbeitern, Einzelhändlern und der Zivilgesellschaft. Ziel ist es, Resilienzkapazitäten – Robustheit, Anpassungsfähigkeit und Transformationsfähigkeit – innerhalb dieser Netzwerke zu identifizieren und zu stärken, um Kernfunktionen aufrechtzuerhalten und systemischen Wandel voranzutreiben. Der Ansatz legt den Schwerpunkt auf gemeinsames Lernen und Innovation, wobei sowohl die Realitäten auf Betriebsebene als auch umfassendere Governance- und Marktrahmenbedingungen berücksichtigt werden. In Brandenburg und Hessen erleichtern die Reallabore die Zusammenarbeit mit Akteuren der Landwirtschaft, um die praktische Relevanz sicherzustellen. Die Methodik kombiniert partizipative Forschung, empirische Fallstudien, Interviews mit Akteuren, Szenarienentwicklung und Resilienzrahmen, angereichert durch Erkenntnisse aus der politischen Ökonomie und der Nachhaltigkeit, um Machtdynamiken und institutionelle Einflüsse auf die Resilienz zu verstehen.

Bereich: „Modellierung und Bewertung”

Partizipative Resilienzbewertung landwirtschaftlicher Systeme (Müncheberg)

 

In einer ungewissen Zukunft ist die Resilienz landwirtschaftlicher Systeme von zentraler Bedeutung. Die Arbeitsgruppe untersucht und bewertet die Resilienz bestehender und zukünftiger Landwirtschaftssysteme aus einer ganzheitlichen Perspektive und berücksichtigt dabei die Vielfalt miteinander verflochtener sozialer, ökologischer, politischer und ökonomischer Veränderungsprozesse in ihren Auswirkungen für landwirtschaftliche Betriebe. Hierfür werden partizipative Methodenansätze entwickelt und angewandt, die die Perspektiven und das Wissen von Landwirten und anderen Akteuren und Interessengruppen integrieren. Neben methodischer Innovation generiert die Arbeitsgruppe System- und Zielwissen über die Robustheit, Anpassungsfähigkeit und Transformierbarkeit landwirtschaftlicher Betriebe und Systeme sowie Strategien für den Übergang in wünschenswerte Zustände. Die Zusammenhänge zwischen Resilienz, Nachhaltigkeit und Gerechtigkeit werden untersucht und potenzielle Zielkonflikte bei Transformationsprozessen in den Reallaboren adressiert.

Kontakt: Dr. Michael Spies

Partizipative Nachhaltigkeitsbewertung der Nutztierhaltung (Gießen)

 

Die Tierhaltung steht vor der Herausforderung, die Produktion hochwertiger Lebensmittel mit Tierschutz- und Umweltstandards zu verbinden und gleichzeitig ein angemessenes Einkommen und faire Arbeitsbedingungen für landwirtschaftliche Betriebe sicherzustellen. Jede Innovation in Tierhaltungssystemen muss anhand dieser Anforderungen untersucht und bewertet werden. Die Arbeitsgruppe wird eine Kombination aus qualitativen, partizipativen und quantitativen Forschungsmethoden einsetzen, um die in den IAT-Reallaboren entwickelten Innovationen hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeitswirkungen zu bewerten. Die Bewertungen basieren auf den Präferenzen verschiedener Interessengruppen, berücksichtigen ökologische, soziale, wirtschaftliche und governancebezogene Perspektiven und beziehen indirekte Auswirkungen wie Rebound- oder Spillover-Effekte mit ein.

Integrierte Impact Assessment Modellierung für Reallabore (Müncheberg)

 

Diese Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Modellierung integrierter Wirkungsanalysen für transformationsorientierte landwirtschaftliche Maßnahmen. Ihr Ziel ist es, zu verstehen, wie sich landwirtschaftliche Veränderungen auf ökologische, soziale und wirtschaftliche Prozesse auswirken. Dabei werden Bewertungen so strukturiert, dass sie der Komplexität und den unterschiedlichen Sichtweisen der Interessengruppen Rechnung tragen. Unter Verwendung einer Vielzahl von Methoden kombiniert die Gruppe quantitative Modellierung und Indikatoren mit qualitativen Ansätzen, um die gesamte Bandbreite von Wirkungen zu erfassen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen werden Wirkungsanalysen in Innovationsprozesse integriert und gewährleisten so die Unterstützung von Rechenschaftspflicht und adaptivem Lernen. Dieser Ansatz steht im Einklang mit dem Engagement von IAT für eine evidenzbasierte, transparente Systemtransformation.

Bereich: „Datenanalyse und Monitoring in den IAT-Reallaboren”

KI-basierte Qualitätssicherung und Analyse von Monitoring- und Exprimentaldaten für Reallabore (Gießen)

 

In den IAT-Reallaboren werden komplexe sozioökologische Wechselwirkungen, die durch landwirtschaftliche Bewirtschaftung und Wertschöpfungsnetzwerke ausgelöst werden, unter Verwendung vielfältiger Datentypen, Datenqualitäten und räumlicher Referenzen untersucht. Nur die kombinierte Nutzung von Daten ermöglicht ein ganzheitliches und systemisches Verständnis solcher Wechselwirkungen. Die Arbeitsgruppe entwickelt den Forschungsbereich der Datenwissenschaft in Agrarlandschaften mit besonderem Fokus auf Reallabor-Forschung weiter. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Erhebung, Nutzung und Integration von Daten aus landwirtschaftlichen Reallaboren unter Einsatz innovativer Methoden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse und der Frage, wie KI-Technologien dies unterstützen können.

Mobile Agrar-Umweltsensorik (Gießen)

 

In den IAT-Reallaboren werden komplexe sozioökologische Wechselwirkungen, die durch landwirtschaftliche Bewirtschaftung und Wertschöpfungsnetzwerke ausgelöst werden, unter Verwendung vielfältiger Datentypen, Datenqualitäten und räumlicher Referenzen untersucht. Nur die kombinierte Nutzung von Daten ermöglicht ein ganzheitliches und systemisches Verständnis solcher Wechselwirkungen. Die Arbeitsgruppe entwickelt den Forschungsbereich der Datenwissenschaft in Agrarlandschaften mit besonderem Fokus auf Reallabor-Forschung weiter. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Erhebung, Nutzung und Integration von Daten aus landwirtschaftlichen Reallaboren unter Einsatz innovativer Methoden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse und der Frage, wie KI-Technologien dies unterstützen können.

Bereich: „Reallaborforschung und Science-Policy”

Transformationsanalyse regionaler Reallabore in Agrarsystemen (Müncheberg)

 

In den IAT-Reallaboren werden komplexe sozioökologische Wechselwirkungen, die durch landwirtschaftliche Bewirtschaftung und Wertschöpfungsnetzwerke ausgelöst werden, unter Verwendung vielfältiger Datentypen, Datenqualitäten und räumlicher Referenzen untersucht. Nur die kombinierte Nutzung von Daten ermöglicht ein ganzheitliches und systemisches Verständnis solcher Wechselwirkungen. Die Arbeitsgruppe entwickelt den Forschungsbereich der Datenwissenschaft in Agrarlandschaften mit besonderem Fokus auf Reallabor-Forschung weiter. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Erhebung, Nutzung und Integration von Daten aus landwirtschaftlichen Reallaboren unter Einsatz innovativer Methoden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse und der Frage, wie KI-Technologien dies unterstützen können.

Erfolgsfaktoren für Reallaborforschung in Agrarsystemen (Witzenhausen)

 

In den IAT-Reallaboren werden komplexe sozioökologische Wechselwirkungen, die durch landwirtschaftliche Bewirtschaftung und Wertschöpfungsnetzwerke ausgelöst werden, unter Verwendung vielfältiger Datentypen, Datenqualitäten und räumlicher Referenzen untersucht. Nur die kombinierte Nutzung von Daten ermöglicht ein ganzheitliches und systemisches Verständnis solcher Wechselwirkungen. Die Arbeitsgruppe entwickelt den Forschungsbereich der Datenwissenschaft in Agrarlandschaften mit besonderem Fokus auf Reallabor-Forschung weiter. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Erhebung, Nutzung und Integration von Daten aus landwirtschaftlichen Reallaboren unter Einsatz innovativer Methoden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse und der Frage, wie KI-Technologien dies unterstützen können.

Servicearbeitsgruppen

Daten- und Modellierungsinfrastruktur für Reallabore (Müncheberg)

 

Zentrales Ziel der Arbeitsgruppe ist es, IAT-Forschende dabei zu unterstützen, Forschungsdaten und Software über den gesamten wissenschaftlichen Lebenszyklus hinweg professionell zu verwalten. Dafür stellt die Gruppe bedarfsgerechte Infrastruktur, Schulungen und unterstützende Dienste in den Bereichen “Data Stewardship” und “Research Software Engineering” bereit. So sollen die IAT-Arbeitsgruppen ermutigt werden, sich als Praxisgemeinschaften für FAIR und Open Science zu entwickeln. Die Arbeitsgruppe baut Kapazitäten in der kollaborativen Systemmodellierung auf – indem sie partizipative Methoden mit modernsten computergestützten und datengetriebenen Ansätzen verbindet. Schließlich trägt die Gruppe dazu bei, die Lücke zwischen Forschung und Akteuren in den Reallaboren zu schließen – etwa durch die Entwicklung nutzerzentrierter Plattformen für Datenvisualisierung und Entscheidungsunterstützung.

Kontakt: Dr. Benjamin Black

Sozial-ökologisches Monitoring für Reallabore (Müncheberg)

 

Die Arbeitsgruppe entwickelt und implementiert sozial-ökologische Monitoringsysteme, um partizipatives Forschen in Reallaboren zu unterstützen. Sie liefert Langzeitdaten zu ökologischen und gesellschaftlichen Dynamiken, erfasst Aktivitäten der Living Labs sowie den kurzfristigen Erfolg von Praxisexperimenten. Mit anderen Arbeitsgruppen und Stakeholdern integriert sie quantitatives und qualitatives Monitoring über ökologische und gesellschaftliche Ebenen – vom Betrieb bis zur Landschaftsskala. Die AG unterstützt die Datenaufnahme, gewährleistet Datenverknüpfung und -qualität, führt Datenanalysen durch und stellt Indikatoren für das IAT und seine Partner bereit. Die Anpassung des Monitorings an die Transformationsziele des IAT und der Living Labs stellt sicher, dass Forschung und Mitgestaltung auf systematischen, kontextsensiblen sozioökonomischen und naturwissenschaftlichen Daten basieren.

Kontakt: Dr. Holger Döring

IAT-Koordinationsbüro

 

Diese Arbeitsgruppe ist die zentrale Drehscheibe für die Koordination des IAT und seiner Reallabore, indem es die Einbindung von Stakeholdern, transdisziplinärer Forschung sowie strategischem Lernen über Regionen und Disziplinen hinweg fördert. Sie unterstützt die IAT-Arbeitsgruppen und -gremien, koordiniert die Entwicklung der Reallabore und den Prozess der flexiblen Forschungsmittel. Fünf regionale Netzwerkmanager, die jeweils für eine Reallabor-Region verantwortlich sind, pflegen die Einbindung der Stakeholder, unterstützen partizipative Formate und ermitteln Innovationsbedarfe in enger Zusammenarbeit mit Wissenschaft und Praxis. Als Teil der Arbeitsgruppe wird die IAT-Akademie interdisziplinäre Lern- und Dialogformate wie Workshops, Mentoring-Programme, internationale Austauschprogramme und Hackathons anbieten. In Zusammenarbeit mit den Kommunikations- und Transferteams des ZALF werden sie transdisziplinäre Kompetenzen, die Förderung junger Talente und das Engagement in der Politik fördern.

Kontakt: Dr. Nina Hagemann

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Gefördert von:

 

 

 

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