Archaeoinformatics - Data Science

MA: Predicting Ammonia Emissions of Livestock

Contact: Prof. Dr. Matthias Renz

Klima- und Umweltschutz ist ein wichtiges Ziel für die Zukunft. Um die geforderten europäischen Klimaziele einzuhalten und somit einen Beitrag zum Klima- und Umweltschutz zu leisten, muss sich die deutsche Tierhaltung anpassen. Sowohl der Klimaschutz als auch das Tierwohl sind in den Fokus der deutschen bzw. europäischen Politik geraten. Um die kontroversen von Umweltschutz und Tierwohl zusammenzubringen sind Maßnahmen und Strategien zur Emissionsminderung in der Tierhaltung notwendig.

Die derzeitigen Emissionsmessungen von relevanten Gasen in der Schweinehaltung sind sehr kosten-, zeit- und arbeitsintensiv. Um einen schnellen Wandel der Tierhaltung zu tier- und klimafreundlichen Haltungssystemen voranzutreiben, sind die bisherigen Vorgehensweise nicht für einen schnellen Wandel geeignet.

Ein Problem bei den Untersuchungen zur Freisetzung von umwelt- und klimarelevanten Gasen (Methan, Ammoniak, Lachgas, CO2) sind zum Beispiel die Vielzahl an verschiedenen Faktoren, die die Freisetzung beeinflussen. Bisherige Forschungsansätze basierten auf Modellbetrachtungen mit Varianz- und Regressionsanalysen oder mechanistischen Modellen. Diese Vorgehensweisen werden je nach Land, Universität oder Messinstitut unterschiedlich angewendet und permanent angepasst und verändert. Ein robustes und belastbares Ergebnis, das an verschiedenen Standorten funktioniert, ist noch nicht gefunden.

Auf Grundlage von vorliegenden Zeitreihendaten sollen die Zusammenhänge zwischen den relevanten Einflussfaktoren und der Freisetzung unterschiedlicher Gase herausgearbeitet werden. Aus diesen Zusammenhängen sollen zeitliche Emissionsverläufe vorhergesagt werden können. Ein entsprechendes Tool für die Vorhersage der Emissionen unterschiedlicher Nutztierställe soll erarbeitet werden.

Dieses Tool könnte unteranderem die Genehmigung von Neu- bzw. Umbauten emissionsmindernder und tierfreundlicher Haltungssysteme beschleunigen und somit einen entscheidenden Teil zum schnellen Wandel hin zu einer tier- und umweltfreundlichen Tierhaltung beitragen.

Die Arbeit findet in enger Zusammenarbeit zwischen den beiden Instituten für Informatik und Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik der CAU statt.