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Aktuelle Erkenntnisse aus der Bodenkunde, Teil 1

BB Redaktion
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Aktuelle Erkenntnisse aus der Bodenkunde, Teil 1

Mit dem NordLink wurde 2021 eine rund 623 km lange 525-kV-Hochspannungs-Gleichstromverbindung zwischen Deutschland und Norwegen in Betrieb genommen, um Erneuerbare Energien auszutauschen. Das überwiegend als Seekabel ­verlegte Kabelsystem erreicht bei Büsum das Land und verläuft bis zur Konverterstation in Wilster rund 54 km als Erdkabel, der Großteil durch landwirtschaftlich genutzte Böden. Nach Fertigstellung der Bauarbeiten im Jahr 2020 konnten viele Landwirte ihre Flächen bereits im darauffolgenden Jahr wieder bewirtschaften. Dennoch stellt sich die Frage nach langfristigen Auswirkungen auf Bodenstruktur und Ertrag.

Bedeutsam sind dabei besonders die mit der Bodenbewegung einhergehende Störung der Bodenstruktur und Veränderungen der Bodeneigenschaften. Um die bodenkundlichen und pflanzenbaulichen Auswirkungen zu untersuchen, führte die Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Kiel 2024 und 2025 ein Monitoring durch.

Monitoring der HAW Kiel

Im Rahmen des Monitorings wurden im Zeitraum 2024 bis 2025 von der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Kiel im Fachbereich Agrarwirtschaft, Fachgebiet Bodenkunde und Pflanzenernährung, insgesamt zehn Flächen mit Silomais, drei Flächen mit Wintergerste und vier Flächen mit Winterweizen untersucht. Um jeweils die gesamte Fläche zu betrachten, wurden die Bestände mit einer Drohne überflogen und multispektrale Aufnahmen erstellt. Anschließend ­wurde ein Pflanzenindex (NDVI/NDRE/­MSAVI) je Pixel berechnet, um die photosynthetisch aktive Biomasse zu quantifizieren. Die Entnahme von Ernteproben in unterschiedlichen Indexbereichen (niedrig, mittel und hoch) ermöglichte die Erstellung einer Korrelation zwischen Index und Ertrag. Im Anschluss wurden der Bereich der Trasse und ein flächenspezifischer Referenzbereich gegenübergestellt und verglichen (siehe Abbildung 1).

Ertragsdifferenzen zwischen −1 % und −12 %

Die Erträge (siehe Tabelle) im Bereich der Kabeltrasse lagen auf allen untersuchten Flächen unter dem Ertrag in der Referenz (unbeeinflusster Bereich). Insgesamt lagen die Ertragsdifferenzen zwischen minus 1 % und minus 12 %. Dabei ließ sich keine Kulturart mit besonders hohen oder mit besonders niedrigen Ertragsunterschieden erkennen. Die Unterschiede beim Silomais waren 2024 tendenziell höher. Dies ist wahrscheinlich auf Witterungsunterschiede während der Vegetationsperiode in den entsprechenden Jahren zurückzuführen. Bei etwas höheren Temperaturen und besser verteilten Niederschlägen im Sommer fielen die Ertragsunterschiede beim Silomais 2025 etwas geringer aus. Zu berücksichtigen ist, dass 2024 das vierte Erntejahr nach den Bauarbeiten war und im Jahr 2025 der Bau bereits fünf Jahre zurücklag.

Insgesamt lagen die ermittelten Erträge auf einem für die Region typischen Niveau. Bedeutsam ist, dass mit der angewendeten Methodik nicht unterschieden werden kann, inwieweit die verringerten Erträge auf den Einbau der Kabel (Bodenbewegung) oder den Betrieb des Erdkabels und die daraus resultierende Wärmeabgabe zurückzuführen sind.

Erhöhte Bodentemperatur in den Kabelgräben

Neben den Ertragserhebungen wurden Bodenuntersuchungen und -temperaturmessungen durchgeführt. Auf drei Flächen wurden Temperatursensoren installiert, die Bodentemperatur und Bodenwassergehalt in 10 cm, 30 cm und 45 cm Tiefe erfassen. Dabei ließen sich auf allen drei Feldern höhere Temperaturen im Kabelgraben feststellen. Diese lagen auf einer der Flächen im Zeitraum vom 15. November 2025 bis zum 15. Februar 2026 in 45 cm Tiefe bei im Mittel plus 1,25 K. In 10 cm Tiefe ließ sich noch eine Erhöhung der Temperatur um plus 0,69 K feststellen (vergleiche Abbildung 2). In 1 m Entfernung zum Kabelgraben konnten keine signifikanten Erhöhungen der Bodentemperatur mehr festgestellt werden. Auf den anderen Flächen lagen die Werte in einem ähnlichen Bereich. Während der Sommermonate ließen sich im Kabelgraben tendenziell geringere und über die niederschlagsreichen Herbstmonate höhere Bodenwassergehalte feststellen.

Veränderte Bodeneigenschaften

Um den Einfluss auf weitere relevante Bodenparameter zu erfassen, wurden auf zwei Flächen Bodenproben (Stechzylinder und Bohrstock) im Kabelgraben und außerhalb (Referenz) entnommen. Offensichtlich hat das Befüllen des Kabelgrabens dazu geführt, dass ab einer Tiefe von zirka 30 cm höhere Sand- und entsprechend geringere Schluff- und Tongehalte vorzufinden waren. Auch das Porensystem ist durch die Baumaßnahme nachhaltig verändert worden: Während sich auf den Referenzen die Wasserleitfähigkeit zwischen Ober- und Unterboden nicht unterschied, konnte im Bereich der Kabelgräben unterhalb des Bearbeitungshorizontes eine geringere Wasserleitfähigkeit festgestellt werden. Dies deutet daraufhin, dass die Porenkontinuität, die Ober- und Unterboden funktional miteinander verbindet, durch Regenerationsprozesse auch nach fünf Jahren noch nicht vollständig wiederhergestellt ist.

In Dithmarschen sind und werden zahlreiche Erdkabel verlegt.

Fortführung im Jahr 2026

Für das Erntejahr 2026 ist eine Fortführung des Monitorings auf weiteren Flächen vorgesehen. Dabei kann voraussichtlich auch die 2025 entstandene Erdkabeltrasse BorWin 6 auf Ertragsunterschiede untersucht werden, um die Auswirkungen im ersten Jahr nach dem Einbau des Kabelsystems zu quantifizieren. Zudem sind durch die Auswertung weiterer Bodenparameter zusätzliche Erkenntnisse hinsichtlich des Regenerationsverhaltens der Böden in Dithmarschen zu erwarten.

An dieser Stelle muss bedacht werden, dass die Auswirkungen von Erdkabeltrassen von zahlreichen Faktoren wie der Bodenart, der Auslastung des Kabels, der Qualität der Bauarbeiten sowie den Witterungsbedingungen abhängen. Auch die Folgebewirtschaftung kann die Auswirkungen beeinflussen. So können der Anbau intensiv bewirtschafteter Kulturarten wie Kartoffeln oder wendende Bodenbearbeitung die Regeneration des Bodens verzögern, während Ertragsdepressionen mit dem Anbau strukturfördernder Arten minimiert werden können.

Fazit

Die NordLink-Trasse führte in den Erntejahren 2024 und 2025 auf den 17 untersuchten Flächen zu geringeren Erträgen im Bereich der Trasse zwischen 1 % und 12 %. Somit ließen sich auch vier beziehungsweise fünf Jahre nach dem Einbau noch Ertragsdepressionen im überwiegend jedoch einstelligen Bereich feststellen. Diese Ergebnisse decken sich mit Ergebnissen aus Testfeldern im Bereich des SüdLinks und der Literatur. Weitere Untersuchungen in der kommenden Vegetationsperiode versprechen zusätzliche Erkenntnisse besonders hinsichtlich des Regenerationsverhaltens der Marschen in Dithmarschen. Insgesamt sind die dargestellten Ergebnisse als vorläufig zu interpretieren.

Vorsicht nach Kälberdurchfall

BB Redaktion
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Vorsicht nach Kälberdurchfall

Kälberdurchfall und Atemwegserkrankungen gehören weltweit zu den häufigsten und wirtschaftlich bedeutendsten Erkrankungen in der Kälberaufzucht. Beide Krankheitskomplexe verursachen erhebliche Verluste durch erhöhte Mortalität, verminderte Gewichtszunahmen und langfristig reduzierte Leistungsfähigkeit der Tiere.

Rund 18,5 % der Kälber erkranken an Durchfall, und rund 8,7 % zeigen infektiöse Erkrankungen der Atemwege. Die dabei entstehenden Schädigungen des Lungengewebes sind irreversibel, wirken sich langfristig aus und führen so zu deutlichen Einbußen während der ersten Laktation von rund 500 l.

Aktuelle Erkenntnisse verdeutlichen die engen Wechselwirkungen zwischen Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts und der Atemwege. Sie werden durch gemeinsame Risikofaktoren, Immunsuppression und Haltungsbedingungen vermittelt. Kälberdurchfall tritt häufig in den ersten Lebenswochen auf und wird durch verschiedene Erreger, zum Beispiel Escherichia coli F5, Rota-Virus, Corona-Virus oder Cryptosporidium parvum verursacht. Der daraus resultierende Flüssigkeits- und Elektrolytverlust führt zu Dehydratation und metabolischer Azidose, die das Immunsystem stark belasten.

Respiratorische Erkrankungen manifestieren sich typischerweise ab dem zweiten Lebensmonat und umfassen infektiöse Ursachen wie Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, Mycoplasma bovis und respiratorische Viren, zum Beispiel BRSV, PI3. Diese Erreger attackieren ein durch Stress und schlechte Haltung geschwächtes Immunsystem. Eine nicht ausreichende Nährstoffversorgung und ein Mangel an Spurennährstoffen wie Selen sind weitere Risikofaktoren. Während Hitze Durchfallerkrankungen begünstigt, treten Atemwegserkrankungen vermehrt bei hoher Luftfeuchtigkeit auf. Diese wetterbedingten Faktoren kann man zwar nur bedingt beeinflussen, sie sollten aber mitgedacht werden.

Die Risikofaktoren

Beide Erkrankungskomplexe teilen zahlreiche Risikofaktoren:

• Kolostrumqualität und -aufnahme: Unzureichende passive Immunität erhöht die Anfälligkeit gegenüber beiden Krankheitsgruppen.

• Umweltbedingungen: Schlechte Luftqualität, hohe Feuchtigkeit und mangelhafte Stallhygiene fördern sowohl Durchfallerkrankungen durch fäkal-orale Übertragung als auch Atemwegsinfektionen durch Aerosole.

Auf Übertragungswege achten: Neben den Fütterungseinrichtungen am Tränkeautomaten oder Nuckeleimer kann auch die Wasseraufnahme an der Tränke ein Infektionsrisiko bergen.

• Haltungsdichte und Management: Hohe Tierdichte und ungenügende Entmistung führen zur erhöhten Erregerexposition.

• Ernährungsfehler: Fehler bei Tränkemenge, Temperatur oder Umstellungsstress wirken immunsuppressiv und prädisponieren Kälber für Mehrfachinfektionen.

Mit der sogenannten Darm-Lungen-Achse ist eine systemische Verbindung zwischen Darm- und Atemwegserkrankungen beschrieben. Durch eine initiale Enteritis (Durchfall) können Immunabwehr und Barrierefunktion des Darmes geschwächt werden, was wiederum zu erhöhter systemischer Entzündungsneigung führt.

Systemische Entzündungsreaktionen können die Lungenabwehr beeinträchtigen, wodurch pathogene Keime leichter in den unteren Atemtrakt eindringen und das bereits geschwächte Kalb zusätzlich herausfordern. Das angestrengte Immunsystem kann in dieser Situation nicht mehr adäquat auf die respiratorischen Erreger reagieren.

Somit zeigen Kälber mit vorangegangenem Durchfall ein bis zu 2,5-fach erhöhtes Risiko für nachfolgende Atemwegserkrankungen. Grundsätzlich gilt: Ein Kalb mit Durchfall ist auch immer ein potenzielles „Lungen-Kalb“. Dieser Zusammenhang wird unter anderem durch verminderte Energieaufnahme, eine gestörte Darmflora und ein geschwächtes Immunsystem erklärt.

Kontrolle und Management

Eine erfolgreiche Kontrolle beider Krankheitstypen erfordert ein integriertes Management:

• optimale Kolostrumversorgung (≥50 g IgG/L, innerhalb der ersten drei Stunden nach Geburt, entsprechend einem Brix-Wert ≥22 %)

• hygienisches Stallmanagement, besonders trockene Einstreu und regelmäßige Reinigung der Fütterungseinrichtungen

• geeignete Lüftungssysteme, dadurch Vermeidung von Zugluft und Reduktion von Ammoniak

• Stressminimierung durch stabile Gruppenhaltung und schrittweise Futterumstellung bei ausreichender Energieversorgung

• Impfstrategien gegen Rota-Virus, Corona-Virus und respiratorische Pathogene, je nach Herdensituation. Mögliche intranasale Impfung nach überstandener Durchfallerkrankung

Die Dokumentation und Kennzeichnung, gegebenenfalls durch farbliche Markierung, von Durchfallkälbern fördert die Aufmerksamkeit, um bei ersten Anzeichen einer aufkommenden Atemwegsinfektion rechtzeitig geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Mit dem Wissen, dass Kälber nach einer überstandenen Durchfallerkrankung ein höheres Risiko für Atemwegserkrankungen tragen, sollte auf diese Käber besonders geachtet werden. Der Zeitpunkt für Maßnahmen am Kalb, zum Beispiel Umstallen, Enthornen, Futteränderung, sollte dementsprechend angepasst werden.

Fazit

Kälberdurchfall und Atemwegserkrankungen stehen in einem multifaktoriellen Zusammenhang, der sowohl durch Umweltfaktoren als auch durch immunologische Mechanismen vermittelt wird. Die Prävention erfordert ein integratives Management, das sowohl die frühe Lebensphase (Kolostrum, Hygiene) als auch spätere Risikoperioden (Gruppenhaltung, Fütterung) berücksichtigt. Ein besseres Verständnis der sogenannten Darm-Lungen-Achse kann entscheidend dazu beitragen, Kälberverluste und den Antibiotikaeinsatz langfristig zu reduzieren sowie die Leistungsfähigkeit der späteren Milchkuh zu erhalten.

KI im Stall und auf dem Acker

BB Redaktion
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KI im Stall und auf dem Acker

Jahrelang war Künstliche Intelligenz (KI) in der Landwirtschaft vor allem eines: ein Werkzeug für spezialisierte Rechen- und Analyseaufgaben. In den vergangenen zwei Jahren haben sich die technischen Möglichkeiten jedoch deutlich erweitert. Ein Blick darauf, warum die Technik inzwischen auch Sprache verarbeiten kann und warum das für landwirtschaftliche Betriebe relevanter ist als bisher vielfach angenommen wurde.

In den vergangenen Jahren wurde das Thema KI auf Feldtagen und Messen von vielen Praktikern zunächst eher zurückhaltend aufgenommen. Für viele erschien die Technologie abstrakt oder weit von der betrieblichen Praxis entfernt. Oder sie war schlicht schon da, ohne dass sie immer ausdrücklich als KI bezeichnet wurde. Wenn die moderne Feldspritze mithilfe von Kamerasensorik Unkraut von der Kulturpflanze unterscheidet (Spot-Spraying), dann ist das bereits KI. Und wenn der Melkroboter anhand von Sensordaten Alarm schlägt, weil eine Kuh in der Brunst ist oder eine Mastitis entwickelt, bevor das menschliche Auge es erkennt, ist das ebenfalls KI. Diese Form der Künstlichen Intelligenz wird als Machine Learning bezeichnet. Sie ist sehr nützlich, aber sie ist auf eine bestimmte Aufgabe spezialisiert. Sie kann genau eine Sache sehr gut: Muster in Daten erkennen. Fragt man eine Software zur Unkrauterkennung beispielsweise nach einer Zusammenfassung der neuen Düngeverordnung, kann sie darauf keine Antwort geben.

Technologische Entwicklung seit 2022

Genau hier liegt der wesentliche Unterschied zu dem, was wir seit gut zwei Jahren erleben. Mit dem Start von ChatGPT und ähnlichen Modellen hat sich die Technologie fundamental gewandelt. Die Technik ist von spezialisierten KI-Systemen zu allgemeiner einsetzbaren Modellen übergegangen.

Der Computer rechnet nicht mehr nur Nullen und Einsen aus Datensätzen um, sondern kann Sprache, Texte, Bilder und Videos verarbeiten. Die Entwicklung verläuft derzeit sehr dynamisch: Was vor zwölf Monaten noch als technische Spielerei galt, ist heute schon in vielen Bereichen verbreitet. Systeme wie Claude (Anthropic), Gemini (Google), Grok (xAI; Elon Musk) oder die Open-Source-Modelle von DeepSeek entwickeln sich schneller, als manch einer seine Fruchtfolge planen kann.

Was bedeutet das konkret für den Hof? Die KI kann sich vom reinen Werkzeug zu einer unterstützenden digitalen Anwendung entwickeln.

• Der Büro-Allrounder: Man braucht Hilfe bei der Formulierung zum Beispiel eines Widerspruchs gegen einen Bescheid? Der KI werden die Stichpunkte vorgegeben, und sie formuliert daraus in Sekunden einen Widerspruch in formellem Amtsdeutsch.

• Der Wissensmanager: Ein 80-seitiges PDF zur neuen GAP-Reform? Man lädt es hoch und fragt den Chatbot: „Was bedeutet Seite 45 konkret für meinen Betrieb in Schleswig-Holstein?“

• Der Kreative: Neue Video-KI, wie Sora oder andere kommende Modelle, können beispielsweise genutzt werden, um Inhalte für die eigene Instagram-Story zu erstellen, etwa für Betriebe mit Direktvermarktung oder Öffentlichkeitsarbeit. Egal ob Marketingvideo mit eigenen Produkten oder ein Drohnenflug über den Hof, aus einzelnen Handyfotos lassen sich Videos oder Bilder erzeugen.

Grenzen und Herausforderungen

Doch bei aller Euphorie über diese neuen Möglichkeiten ist eine nüchterne Einordnung erforderlich. KI ist kein Orakel, sie ist ein Werkzeug. Und wie jedes andere Werkzeug muss sie richtig eingesetzt werden. Besonders landwirtschaftliche Problemstellungen sind oftmals so speziell, dass der Einsatz der bekannten KI-Modelle nicht immer verwertbare Ergebnisse liefert.

Eine Herausforderung bei der Nutzung moderner Sprachmodelle besteht darin, dass sie sehr überzeugend formulierte Antworten erzeugen können, die dennoch inhaltlich nicht korrekt sind. Dieses Phänomen wird in der Fachliteratur als Halluzinieren bezeichnet. Wenn die KI eine Rechtsfrage zum Pachtvertrag beantwortet, klingt das absolut professionell, kann aber inhaltlich nicht zutreffend sein. Grundsätzlich gilt: Die Qualität der Ergebnisse hängt maßgeblich von der Qualität der zugrunde liegenden Daten ab. Ein schlecht geführter Datenschatz im Farm-Management-System führt auch bei Einsatz von KI-Funktionen nicht automatisch zu besseren Ergebnissen.

Ein weiterer wichtiger Punkt betrifft die Datensouveränität. Viele Landwirte fragen sich zu Recht: Wenn ich meine Betriebszahlen in ein solches System eingebe, wo landen diese Daten? Gerade bei Cloud-Diensten können Daten außerhalb des eigenen Betriebes verarbeitet werden. Der Markt entwickelt sich hier jedoch weiter hin zu lokalen Lösungen, bei denen die Daten das Unternehmen digital nicht verlassen.

Einordnung für die Praxis

Die KI wird den Landwirt nicht ersetzen. Die Verantwortung bleibt immer beim Betriebsleiter. Das Gefühl für den Boden, der Blick für das Tier und die unternehmerische Intuition lassen sich von keinem Algorithmus simulieren. Aber wer sich den neuen Möglichkeiten komplett verschließt, verzichtet möglicherweise auf Effizienzpotenziale. Bereits etablierte KI-Anwendungen im Stall und auf der Landmaschine tragen dazu bei, Pflanzenschutzmittel oder unnötige Tierarztkosten zu reduzieren. Neue KI-Anwendungen können künftig auch administrative Abläufe im Betrieb unterstützen und Informationen strukturieren.