Effektive Pflanzen höherwertig nutzen - Prof. Dr. Ralf Pude - GI NRW

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Effektive Pflanzen höherwertig nutzen - Prof. Dr. Ralf Pude - GI NRW
Effektive Pflanzen
höherwertig nutzen
  Prof. Dr. Ralf Pude
Effektive Pflanzen höherwertig nutzen - Prof. Dr. Ralf Pude - GI NRW
Effektive Pflanzen höherwertig nutzen - Prof. Dr. Ralf Pude - GI NRW
Unsere Rohstoffbasis am Campus Klein-Altendorf
                                  grasartige:   Miscanthus (2008 ff.)
  Mehrjährige
                                  holzartige:   Paulownia (2010 ff.)
  Kulturen:
                                  krautige:     Silphie (2015 ff.)

               Kurzumtrieb 2012                         Igniscum

                                                     Miscanthus

          Paulownia                                                     Mehrjährigkeit:
                                                                        Bodenruhe
                                                Topinambur              Bodenschutz
                                                                        Wilddeckung
      Kurzumtrieb 2008 ff                                               schnellwachsend
                                           Silphie                      CO2-Speicherung
                                                                        Low-input Anbau

                                        Sida

                                     Sonnenblume
Miscanthus 2008 ff
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Miscanthus
Eine enorme Biomassepflanze mit raschem Wuchs
              und hohen Erträgen

Miscanthus
• Mehrjähriges Landschilf aus Asien, C4-Pflanze
  • wächst 5 cm am Tag; Wuchshöhe 3 - 4 Meter
    • Überwinterungsorgan: Rhizom                     =>„Low input“ Pflanze
      • Düngebedarf Stickstoff: 50 kg/ha *a             mit enormen Erträgen
                                                                      4
        • Ernte März-April; Erträge: 15 bis 22 t TM
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Durchwachsenen Silphie (mit Bienenbesuchern)

                                               5
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Schaffung züchterischer Grundlagen und agronomische
                                        Evaluation innerhalb neuer Silphium perfoliatum – Herkünfte
                                        (GEniuS) Dr. Ch.Wever, Ch. Korte, M. Greve
Größte Sammlung an Genotypen weltweit

                                                                      Genotypenpool Campus Klein-Altendorf

                                                                                                        6
                                         Erntetermin            Becherbildung
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Mehrjährige Kulturen: Ökosystemare Dienstleistungen

            Verknüpfung der bestehenden ökologisch hochwertigen Strukturen
                        mit extensiven Landnutzungssystemen

                      „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ (Aristoteles)   7
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Greening 2018

                Zwergmausnest
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Effektive Pflanzen
am Beispiel Miscanthus
Effektive Pflanzen höherwertig nutzen - Prof. Dr. Ralf Pude - GI NRW
Biomasse als Energieträger (Quelle: Gruber LWK 2010)

                                                    Heizöläquivalent
Energieträger                    Energiebilanz           l/ha a
Ethanol (Zuckerrübe)                 1 : 1,7              3000 l
Raps                                  1:3                 1300 l
Energieweizen                        1 : 10               5000 l
Holz (Kurzumtrieb)                   1 : 12               6500 l
Miscanthus                           1 : 15               8000 l

                                                                       10
BioSc-Projekt „MisCas Kaskadennutzung“

                        Grenzstandort geeignet

Miscanthus-
  Anbau
                         Greening-
                         konform
                                 

    Papier                                                    Tiereinstreu

                  Baustoff,                   Torfersatz,
                 Dämmstoff                   Pflanzsubstrat

               Asche          Brennstoff

                                                               Stallmist     11
„Neue Wege gehen“

    Tag der offenen Tür, Villa Hammerschmidt 24.6.2018
Zielgerichtete Aufbereitung von Biomasse

                                   Baustoffe

Tiereinstreu          Torfersatz

                                     Verpackung
„Substrat-Rohstoffe“

                                                    Optische Eigenschaften von Torfsubstrat
~ 9,5 Mio. m3 Bedarf an Erden- & Substrate / Jahr   [A] als Kontrolle in Vergleich mit gehäckseltem
                                                    Miscanthus [B], zerfasertem Miscanthus [C] und
                                                    pelletiertem Miscanthus [D] als Substratrohstoff.
„Substrat-Rohstoffe“

          ML-Projekt 2014-2017
          FNR Projekt 2015-2017
          KAAD-Projekt 2017-2020
Nutzungspotenziale von „Reststoffen“ erschließen

         Miscanthus       als       Pflanzsubstrat für erdelose Kultur
                                    von Tomaten[1]

                 Tomatenstängel
TomatenPapier
                Papierherstellung
                                                             [1] Kraska et al. (2018),
                                                                 Sci. Hort., 235, 205-213

                                     Jan Meller, BSc, 2019
Wissenstransfer am CKA

      Umsetzung im Gewächshaus

                                                         Tomaten Papier²

Kaskadennutzung:    Kaskadennutzung:     Kaskadennutzung:
Obst und Wärme      Substrat und Wärme   Tomaten & Verpackung

                                                                      17
„Kompetenzschwerpunkt Biobasierte Produkte“
Hochschulen der Region gewinnen Forschungsinfrastruktur-Ausschreibung NRW

Projekt:          01.10.2017 bis 30.9.2020
Projektleitung:   Prof. Pude
Arbeitsgruppen (9 Doktoranden):
   „Nachhaltige Baustoffe“
        INRES Nachwachsende Rohstoffe, Prof. Pude
        H-BRS Materialwissenschaften, Prof. Witzleben
                                                                        01.02.2017. Foto: MIWF
        Alanus-Hochschule (Architektur), Prof. Wirths
   „Regionale Verpackung“
        INRES Nachwachsende Rohstoffe, Prof. Pude
        ITW Lebensmittelverfahrenstechnik, PD Kreyenschmidt
        ILR Technology and Innovation Management in Agribusiness, Prof. Bröring
        H-BRS Materialwissenschaften, Prof. Schulze
   „Bioaktive Additive“
        INRES Nachwachsende Rohstoffe, Prof. Pude
        H-BRS Analytik, Prof. Schmitz
„Leichtbeton-Forschung“

                                                 Foto vom 24.6.2019   Rahmen

Förderpreis NaWaRo, 2002        Miscanthus-Haus
                                Jörg Will in Bannwill, CH                      19
Nachhaltige Baumaterialien – CO2 Bindung

                 ohne
                Zement
BMWi-Projekt „Hochleistungsdämmputz“
              Verfahrenspatent „Dämmstoffe“

  4. Ideenmarkt der
IHK Bonn-Rhein-Sieg
      21.06.2016

                                                 4.5.2017
Transfer: Kühlraumwand mit Sensoren

                                Campus Klein-Altendorf

                                                 22
Paulownia (Kiribaum)
                              Paulowniacea             Paulownia-Versuche am
                                                       Campus Klein-Altendorf (CKA)
                              7 Species                seit 2008
                              Herkunft Süd-Ost Asien

Paulownia (Blauglockenbaum)

            2009 Gründung des Spin-off-Unternehmens WeGrow (www.we-grow.de)
„Schnellwachsendes Holz“

                                         12 Jahre !
                             Douglasie           Eiche

                                                            Paulownia
                                                              1m³
                                         Paulownia             =
                                                           250-330 kg

Paulownia
                                                         Pappelsperrholz
                                                              1m³
                                                               =
                                                              440 kg

                                                         Buchensperrholz
                                                              1m³
                                                               =
                       Buche     10 m³/Jahr                  700 kg
                       Douglasie 19 m³/Jahr
25
„Verpackungsmaterialien“
                        DBU –Projekt „Graspapier“
                              Prozessphasen

                                Aufbereitung &
     Biomassebereitstellung                         Papiergewinnung
                                 Bevorratung

Biomassebereitstellung        Aufbereitung &        Papiergewinnung
                              Bevorratung
Papierherstellung
Mahlung im Labor-Holländer
Produkte aus der Region für die Region

Präsentation auf der DGG & BHGL Jahrestagung
       vom 6. bis 9. März 2019 in Berlin
Arzneipflanzen
             „vom natürlichen Rohstoff bis zum Produkt“

„Meckenheimer Apfelminze“
Wissenstransfer:

„Ein Tag auf dem Lande „
REWE-Nachhaltigkeitstag 26-28.09.2018

                                        30
Bündelung im      Bio Innovation Park Rheinland

"Global vernetzt - lokal verankert“ Rektor Hoch, Uni Bonn

      Das Netzwerk für Bioökonomie und grüne Technologien (gegr. 2015)
                     Gemeinden / Rhein-Sieg-Kreis / Bonn
                      Forschungseinrichtungen der Region
                       Betriebe / Unternehmen der Region
Bioökonomie-Perspektiven für eine nachhaltige Landwirtschaft?
Rohstoffbasis:
     ökosystemare Dienstleistungen nutzen
     effektive „low-input“ Pflanzen / Reststoffe verwenden
     zielgerichtete Selektion und Aufbereitung
Rohstoffnutzung:
     Interdisziplinäre Herangehensweise
     Bedienung der Leitmärkte (wie Torfersatz, Baustoffe, Verpackung, …)
     Langlebige Produkte („Klimarappen CH“)
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