EL 1: Digitale Technologien
Digitalen Technologien kommt eine entscheidende Rolle zu, um die Effizienz, die Transparenz und die Optimierung von Ressourcenflüssen zu verbessern und eine präzise Überwachung, Steuerung und Anpassung von Prozessen zu gewährleisten.
Im Vorhaben sollen selbstlernende Steuerungs- und Regelverfahren entwickelt werden, die Stoffkreisläufe innerhalb von Systemen erkennen und effizient steuern. Ziel ist es, untereinander vernetzte, geschlossene Kreisläufe zu erzielen. Z.B. sollen Ausscheidungen aus Agrarmodulen innerhalb der Aquaponikmodule genutzt werden und so eine 100%tige Nutzung der Ressourcen zu erzielen:
- Sensorik
- Robotik
- Datenakquirierung
- künstliche Intelligenz u.a. zur autonomen und frühzeitigen Erkennung von Schädlingen
- Monitoring
- Steuerung/ Regelung
EL 2: nachhaltige Materialien
Nachhaltige Materialien bilden eine zentrale Grundlage für den Übergang zu einer ressourceneffizienten und zirkulären Wirtschaftsweise. Die Entwicklung und Anwendung nachhaltiger Materialien fördern Innovationen in der Materialwissenschaft und ermöglichen geschlossene Stoffkreisläufe, in denen wertvolle Rohstoffe effizient zurückgewonnen und wiederverwendet werden.
Darüber hinaus leisten nachhaltige Materialien einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasemissionen, die mit der Gewinnung, Verarbeitung und Entsorgung konventioneller Werkstoffe verbunden sind. Zudem ermöglichen nachhaltige Materialien die Verknüpfung von Energie, Material- und organischen Kreisläufen:
- Leichtbaumaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen
- Anlagentechnik
- Windkraftanlagen
- Schwimmkörper
- Recyclingverfahren
- Nachnutzungskonzept
EL 3: Agrarerzeugung
Nachhaltige Agrarerzeugung ist entscheidend, um natürliche Kreisläufe effizient zu nutzen und gleichzeitig die Belastung von Umwelt und Ressourcen zu minimieren. Zudem spielt sie eine zentrale Rolle bei der Sicherstellung von Nahrungsmittelsicherheit bei steigender Weltbevölkerung.
Wichtige Ziele sind die Maximierung von Flächenerträgen u.a. durch Mehrebenenbepflanzung und präzise Unkraut- & Schädlings-bekämpfung mit ökologisch verträglichen Verfahren:
- Vertical Farming
- skalierbare Aquaponik-Verfahren
- skalierbare Hydroponik-Verfahren
- smarte Agrartechnik
- Lasertechnik u.a. zur Unkraut- und Schädlingsbekämpfung
- Präzisionslandwirtschaft
EL 4: Umwelttechnik
Eine effiziente Umwelttechnik hilft Ressourcen zu schonen, Abfall zu reduzieren und nachhaltige Kreislaufwirtschaftssysteme zu fördern. Dabei hilft sie z.B. den Energieverbrauch in Produktions- und Verarbeitungsprozessen zu senken. Insgesamt soll damit eine optimale Flächennutzung gewährleistet werden bei gleichzeitiger Vermeidung negativer Umwelteinflüsse:
- Analytik
- Wasseraufbereitung
- Biogaserzeugung
- Messung und Analyse von Schadstoffen
- Filtertechnologien
- Entwicklung zur Optimierung von Verfahren
- Energieerzeugung
- Abfallverwertung
- Ökologische Wasserwirtschaft