14.10.2025
Wie lassen sich neue Erkenntnisse aus der Agrar- und Umweltforschung schneller und wirksamer in die Praxis übertragen? Eine neue Studie, erschienen in Nature Communications, macht hierzu einen konkreten Vorschlag: Die Kombination hochautomatisierter Sensorplattformen mit sogenannten Reallaboren soll helfen und so die Landwirtschaft nachhaltiger gestalten. Entwickelt wird der Ansatz am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF).
Die Landwirtschaft steht vor vielen Herausforderungen: Klimawandel, knappe Ressourcen, neue Anforderungen an die Lebensmittelproduktion. Zwar liefert die Forschung weltweit viele innovative Ideen und neue Ansätze diesen Herausforderungen zu begegnen – doch oft dauert es lange, bis diese auch wirklich in der Praxis ankommen. Die Studie schlägt deshalb vor, zwei bisher getrennte Ansätze systematisch zu verbinden: technische Forschungs- und Dateninfrastruktur auf dem Feld und praxisnahe Reallabore.
Automatisierte Sensorplattformen als Fundament für systembasierte Forschungsansätze
Automatisierte Sensorplattformen, wie das am ZALF entwickelte System AgroFlux, erfassen über Sensoren, Messgeräten und Drohnen zahlreiche Daten – etwa zu Pflanzenwachstum, Bodenfeuchte Wasserhaushalt oder Treibhausgasemisisonen. So entstehen genaue Informationen über die Wechselwirkungen im landwirtschaftlichen System – und das kontinuierlich, automatisiert von der Blatt- bis zur Landschaftsebene. Ziel ist es dabei, diese Infrastrukturen so flexibel und skalierbar zu gestalten, dass sie sich an verschiedene Regionen, Standorte und landwirtschaftliche Systeme, wie zum Beispiel in Reallaboren, anpassen lassen. Nur so kann ein umfassendes, multidisziplinäres Verständnis landwirtschaftlicher Prozesse entstehen – als Basis für nachhaltige Innovationen in Forschung und Praxis.
„Der zukünftige Weg für AgroFlux ist die Entwicklung einer langfristig tragfähigen, vollständig automatisierten experimentellen Sensorplattform – mit modularen Sensor-, Automatisierungs- und Datenerfassungssystemen, die flexibel an unterschiedliche Standorte und Bedingungen übertragbar sind”, sagen Mathias Hoffmann und Maren Dubbert, Autoren der Studie und Wissenschaftler am ZALF. „So erhalten wir ein neuartiges Verständnis der dynamischen und komplexen Wechselwirkungen in der Agrarlandschaft.“
Vom Sensor zur Entscheidung – Forschung vernetzt denken
Reallabore ergänzen diesen technischen Ansatz. Sie sind reale landwirtschaftliche Betriebe, auf denen neue Ideen nicht nur beobachtet, sondern direkt gemeinsam mit Landwirtinnen, Beraterinnen, Forschenden, Behörden und weiteren Beteiligten entwickelt, diskutiert und getestet werden. Reallabore ermöglichen so gemeinsames Lernen – praxisnah, offen und mit Fokus auf engem Austausch zwischen Forschung und Anwendung.
Die Autorinnen und Autoren beschreiben in der Studie, wie ein solches Zusammenspiel aufgebaut sein müsste, damit es funktionieren kann: flexibel, interdisziplinär, datenbasiert und in engem Austausch mit der Praxis. Sie verweisen auf bestehende Infrastrukturen wie das „patchCROP“-Landschaftslabor, welches das ZALF mit weiteren wissenschaftlichen Partnern und einem landwirtschaftlichen Betrieb unterhält und schlagen vor, diese gezielt mit technischen Plattformen wie
AgroFlux zu verknüpfen.
„Wir zeigen einen Weg auf, wie Forschung und Praxis besser zusammenarbeiten können, um gemeinsam tragfähige Antworten auf die großen Fragen der Landwirtschaft zu entwickeln“, so Chen Cheng und Frank Ewert, Mitautoren der Studie.
Ein Ansatz mit Potenzial
Die Studie betont: Wenn dieser kombinierte Ansatz gelingt, kann er gleich mehrere Vorteile bringen. Er könnte dazu beitragen, neue Anbaumethoden schneller praxistauglich zu machen, verschiedene Akteurinnen und Akteure stärker zu beteiligen und komplexe Umweltprozesse besser zu verstehen.
Noch ist dieser Weg jedoch nicht erprobt. Die Autorenschaft spricht sich deshalb für Pilotprojekte aus, um die Idee in der Praxis zu testen – unter realen Bedingungen, mit echten Daten und im engen Dialog mit der landwirtschaftlichen Praxis.
Infomaterial und weiterführende Informationen:
https://doi.org/10.1038/s41467-025-64450-7
AgroFlux® - Website
Hinweis zum Text:
Dies ist eine mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz erstellte Zusammenfassung des Originaltextes: Hoffmann, M., Chen, C., Butterbach-Bahl, K., Ewert, F., Holz, M., Kiese, R., Augustin, J., & Dubbert, M. (2025).
Advancing sustainable agricultural transformation through the synergy of automated experimental platforms and living labs. Nature Communications, 16, 8418.
https://doi.org/10.1038/s41467-025-64450-7, veröffentlicht unter der Lizenz CC BY 4.0:
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Projektpartner:
- Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), Deutschland
- Aarhus University, Dänemark
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Campus Alpin, Deutschland
Förderhinweis:
Die Forschung wurde unterstützt durch das COINS-Projekt (FKZ 01LL2204B) des Bundesministeriums für Bildung, Forschung und Raumfahrt, das Leibniz-SAW-Projekt ISO-SCALE (FKZ K444/2022) sowie das DAKIS-Projekt (FKZ 031B0729A) des Bundesministeriums für Bildung, Forschung und Raumfahrt.
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