Abwehr von Vorratsschädlingen in Deutschland

Federführendes Institut MA Institut für Marktanalyse

Klimaoptimierte Lagerungstechnik für Körnerschüttgüter und Früherkennung etablierter und aufgrund von Klimaveränderungen neu auftretender vorratsschädlicher Insekten im Feld und Lager zur Reduzierung von Nachernteverlusten und Pflanzenschutzmitteln

Wir entwickeln optimierte Lagerstrukturen, welche produktspezifische Vorteile der unterirdisch-hermetischen Lagerung und Aspekte der Nachhaltigkeit in sich vereinen. Die optimierte Früherkennung vorratsschädlicher Insekten ist auch Thema.

Hintergrund und Zielsetzung

Aufgrund des Klimawandels verbessern sich in Deutschland die Entwicklungsbedingungen für vorratsschädliche Gliederfüßler. Sie überleben die milden Winter und bereits im Feld kommt es immer öfter zu einem Befall der landwirtschaftlichen Produkte. Derzeit liegen wenig Informationen zum Aufkommen von Vorratsschädlingen vor.

Die aktuell in Deutschland genutzten Lagerstrukturen ermöglichen Schadinsekten den Zugang zum Lagergut, was den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln bzw. Verluste der gelagerten landwirtschaftlichen Produkte zur Folge hat.

Ziel von AVoiD war die Entwicklung optimierter unter- und oberirdischer Lagerstrukturen, die gegebenenfalls auch mit solarer Kühlung ausgestattet sein können. Damit möchten wir Folgendes erreichen:

Verringerung der Nachernteverluste bei steigender Jahresmitteltemperatur

Reduzierung treibhausgasrelevanter Emissionen durch Reduktion von verderbenden Vorräten
Reduzierung des Verbrauchs an Pestiziden im Vorratsschutz
Bewertung der Schädlingsabwehr und Kühlleistung bei hermetischer Lagerung
Bestimmung der ökonomisch, ökologisch und sozial nachhaltigsten Lagertechnik für Körnerschüttgüter
Früherkennung sich durch Klimawandel ändernder Schädlingsfauna und von Befall im Feld
Aufklärung der Ausbreitungspfade und -mechanismen vorratsschädlicher Insekten (z.B. entlang der Flussläufe und/oder Autobahnen von Süden nach Norden mit Wind, aktivem Flug, bzw. überwiegend passiv über Transporte)

Zielgruppe

Unsere Erkenntnisse sind sowohl für die Forschung als auch die Praxis relevant und sollen die zukünftige Politikberatung unterstützen.

Vorgehensweise

Unter der Leitung des Julius Kühn-Instituts arbeitet ein Konsortium von Forschungs- und Praxispartner an den genannten Fragestellungen.

Daten und Methoden

Die Entstehung von Verlusten nach der Ernte durch Schädlingsbefall kann durch eine Reihe von Maßnahmen verringert werden: Nach einer gründlichen Reinigung und Trocknung vor der Einlagerung kann eine gasdichte (hermetische) Lagerung die geruchsorientierte Einwanderung von Vorratsschädlingen aus der Umgebung während der Lagerung erschweren. Außerdem entsteht durch die Gasdichtigkeit nach einiger Zeit durch Veratmung des Luftsauerstoffs eine sauerstoffarme Atmosphäre im Lagergut, welche die Getreidequalität und die Keimfähigkeit erhält, das Auftreten von Schadarthropoden und Pilzen aber unterdrückt.

Im ersten Arbeitspaket wurden ausgewählte Lagerformen verglichen und Optimierungspotentiale identifiziert. Dazu führten die verschiedenen Projektpartnerorganisationen eine ökonomische Folgenabschätzung, ein Monitoring der Getreidequalität (Sensorik, Mikrobiologie, technische Qualität) während des Lagerprozesses, eine Ökobilanzierung und eine Bewertung sozialer Kriterien für die verschiedenen Szenarien durch. Es fanden Praxisversuche mit verschiedenen hermetischen Lagersystemen am JKI im Labormaßstab und auch im Pilotmaßstab (hermetisches oberirdisches, hermetisches unterirdisches Silo) statt.

Aufgrund der Expertise am Thünen-Institut für Marktanalyse lag die Erstellung der ökologischen und sozialen Nachhaltigkeitsbewertung der verschiedenen Lagervarianten bei uns. Wir konnten dabei sowohl Erkenntnisse unserer Projektpartnerorganisationen als auch Literaturdaten in unsere Bewertung einfließen lassen.

Im zweiten Teil des Projektes entwickelte das Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz (JKI) optimierte Früherkennungsmethoden für vorratsschädliche Insekten innerhalb und insbesondere außerhalb von Lägern. Diese soll an ausgewählten Standorten in Deutschland erprobt werden.

Unsere Forschungsfragen

Welche Vor- und Nachteile haben verschiedene bestehende Lagerstrukturen in Bezug auf das Lagergut und die Nachhaltigkeit (Ökonomie, Ökologie und Soziales) und wie können sie verbessert werden?

Welche Vorratsschädlinge existieren in Deutschland und wie können sie möglichst effektiv bekämpft werden?

Ergebnisse

An dieser Stelle werden ausschließlich die Ergebnisse unseres Projektteiles dargestellt. Für die ökologische und soziale Bewertung wurden folgende Lagerszenarien miteinander verglichen: Flachlagerhalle, Rundsilo, hermetischer Folienschlauch, hermetisches unterirdisches Silo, hermetisches oberirdisches Silo. In der ökologischen Bewertung zeigten sich die hermetischen Lagervarianten mit teilweise deutlich geringeren Werten in den betrachteten Wirkungskategorien des Treibhauspotentials und der Humantoxizität. Beim Flächenverbrauch liegen die hermetischen Silos derzeit höher als die konventionellen, nicht -hermetischen Lagerformen, während der hermetische Folienschlauch den geringsten Wert aufweist.

In der sozialen Bewertung wurden Faktoren zu Gesundheits- und Arbeitsschutz, Qualifikationsanforderungen sowie der qualitative Arbeitsaufwand als Grundlage herangezogen. Nicht-hermetische Lagerszenarien verlangen im Allgemeinen eine erhöhte Aufmerksamkeit in Hinblick auf den Arbeitsschutz, v.a. bei Kletterarbeiten oder Exposition gegenüber Pestiziden.

Limitationen ergeben sich durch teilweise Lücken in den zur Verfügung stehenden Datenbanken für die Umweltbilanzierung (LCA). Zudem liegen derzeit für ober- und unterirdische hermetische Silos so gut wie keine Praxisdaten vor, sodass in diesen Szenarien zahlreiche Annahmen getroffen werden mussten.

Insgesamt haben hermetische Lager das Potential, die Umweltauswirkungen, den Gesundheitsschutz und die Arbeitssicherheit in der Getreidelagerung verringern zu können. Vor allem auch in Zusammenschau mit den restlichen Projektpaketen zeigen sich Vorteile, die in Zukunft durch steigenden Schädlingsdruck voraussichtlich verstärkt werden. Pilotprojekte in der Praxis könnten in Zukunft die derzeit noch lückenhaften Daten bereitstellen, um detaillierte ökologische und soziale Berechnungen durchzuführen und Handlungsempfehlungen zu konkretisieren.