OG: Innovative Ansätze zur Bewertung ökonomischer und ökologischer Auswirkungen digital unterstützter Düngesysteme zur Verbesserung der N-Effizienz

Im GAP-Strategieplan werden mehrere Ziele verfolgt, wobei die Verbesserung der Produktivität und der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen gleichrangig sind mit der Verbesserung des Umweltzustands und dem Schutz des Klimas. Um diese vier verschiedenen Ziele gleichzeitig zu erreichen, ohne sie gegenseitig abzuschwächen, werden in diesem Projekt Innovation in der Düngung, Digitalisierung und Bildung kombiniert. 

Das Hauptmotiv des Projektes ist es, Zugänge, die sich in der Forschung bewährt haben, in der Praxis des Ackerbaues in Österreich zu verbreiten. Die Zielsetzung ist, Ackerbaubetrieben in Österreich zu ermöglichen, Nährstoffverluste und damit Gewässerbelastung zu vermeiden, Treibhausgas-Emissionen gegenüber der herkömmlichen Düngung zu verringern und durch Anwendung von Precision-Farming-Methoden und Digitalisierung produktiver und wettbewerbsfähiger zu werden.

Landwirtschaftliche Betriebe in verschiedenen Ackerbauregionen führen Versuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen und Wirtschaftlichkeit unter Praxisbedingungen zu demonstrieren. Die Ergebnisse werden in Schulen, in Fachartikeln, wissenschaftlichen Publikationen, Webinaren und einem digitalen Schulungstool disseminiert.

Darum war es wichtig, das Projekt umzusetzen

Stickstoff ist der wichtigste Ertragsfaktor im Winterweizenanbau und zugleich der größte Treiber der Treibhausgasemissionen in der Getreideproduktion. Die Herstellung von Mineraldünger ist sehr energieintensiv, und nicht aufgenommener Stickstoff geht als Lachgas oder Nitrat verloren. Eine höhere Stickstoffeffizienz ist daher der zentrale Hebel für einen klimafreundlicheren Weizenanbau.

Mehrere Entwicklungen haben die Dringlichkeit in den letzten Jahren deutlich erhöht. Stark gestiegene Düngerpreise und hohe Treibstoffkosten belasten die Wirtschaftlichkeit der Betriebe. Hinzu kommen die Auswirkungen des Klimawandels. Längere Trockenperioden im Frühjahr führen dazu, dass der Pflanzenbestand den ausgebrachten Stickstoff nur eingeschränkt verwerten kann. Innerhalb eines Feldes reagieren Teilflächen mit unterschiedlicher Wasserversorgung dabei sehr verschieden. Eine einheitliche Düngung über den gesamten Schlag verschenkt so Ertragspotenzial auf guten Standorten und verursacht Überschüsse auf schwachen. Hier setzt das Projekt an. Die OG hat untersucht, wie sich mit teilflächenspezifischer, variabler Düngung die Stickstoffeffizienz unter Praxisbedingungen steigern lässt. Die Ergebnisse zeigen, dass gerade bei Trockenheit der Düngereinsatz noch exakter an den tatsächlichen Bedarf der Teilflächen angepasst werden muss. Das Projekt liefert damit konkrete Lösungswege für einen effizienteren Einsatz von Betriebsmitteln und einen klimaresilienteren Ackerbau.

Ziele des Projekts

Das Projekt soll Landwirtinnen und Landwirte dafür sensibilisieren, wie stark Standort und Witterung den Stickstoffbedarf beeinflussen, damit Dünger bewusster und bedarfsgerechter eingesetzt wird. Auf einzelbetrieblicher Ebene soll ein effizienterer Düngereinsatz die Kosten für Dünger und Treibstoff senken und die Erträge sichern, wodurch die Betriebe wirtschaftlich stabiler werden. Gleichzeitig soll der effizientere Stickstoffeinsatz die Treibhausgasemissionen aus Düngerherstellung und Lachgasbildung sowie die Nitratauswaschung ins Grundwasser verringern und so einen direkten ökologischen Nutzen für die Gesellschaft schaffen. Darüber hinaus sollen Betriebe auch in Trockenjahren stabile Erträge und Qualitäten erzielen können. Die Erkenntnisse sollen auf die breite landwirtschaftliche Praxis übertragbar sein und auch gesellschaftlich verständlich aufbereitet werden.

Maßnahmen um die Projektziele zu erreichen

Flächenauswahl und Ausgangsanalyse: Auf jedem Versuchsbetrieb der OG wurden vier heterogene Schläge mit gleicher Fruchtfolge über vier Jahre ausgewählt und anhand von Sentinel-2-Daten in Ertragszonen eingeteilt. Für jede Zone wurde eine Ausgangsbodenanalyse durchgeführt (Korngrößenverteilung, Gesamt-C und -N, P und K (CAL), pH-Wert, S). 

Variantendefinition: Für die standortangepasste N-Düngung wurden eine betriebsübliche konstante, eine konstant optimierte und eine standortspezifische Variante festgelegt. Für die Ammoniumernährung wurden Cultan-Varianten (einmalig, geteilt, kombiniert mit standortspezifischer Düngung), stabilisiertes Ammonium, Ammonnitrat als Vergleich sowie Varianten mit reduzierter N-Menge definiert.

Versuchsanlage und Datenplanung: Die Versuchsanlagen wurden in QGIS abgebildet, in den Arbeitsablauf der Betriebe integriert und die gesamte Datenaufnahme geplant. 

Jährliche Versuchsdurchführung und Datenerhebung: Erhoben wurden Kornertrag, Rohprotein und Trockensubstanz zur Berechnung des N-Entzugs, Stroh- und Zwischenfruchtbiomasse mit C- und N-Gehalt, der Nmin-Verlauf im Boden sowie die begleitende Biomasseentwicklung. 

Endbodenanalyse: Im vierten Versuchsjahr wurden C-Gehalt, Gesamt-N und pH-Wert erneut bestimmt, um Veränderungen im Boden festzustellen. 

Auswertung und Dissemination: Die Daten wurden jährlich ausgewertet und in Versuchsberichten dokumentiert. Die Ergebnisse flossen laufend in Feldtage, Vorträge und weitere Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit ein.

Ergebnisse und Wirkungen quantitativ

Mehrertrag: Die variable, teilflächenspezifische N-Düngung brachte im Winterweizen 2026 im Mittel +740 kg/ha bzw. +10,4 % gegenüber der einheitlichen Düngung. Der Effekt trat an allen drei Standorten auf: Niederösterreich +9,8 %, Burgenland +10,6 %, Oberösterreich +10,8 %. 

N-Effizienz und Klima: Der Mehrertrag wurde ohne zusätzlichen Dünger erzielt. Damit steigt der Ertrag je kg Stickstoff um rund 10 %, der N-Einsatz je Tonne Weizen sinkt um rund 9 %. Das senkt die Treibhausgasemissionen je Tonne Erntegut und das Risiko von N-Überschüssen. 

Wirtschaftlichkeit: Bei 205 €/t entspricht der Mehrertrag rund 152 €/ha zusätzlichem Erlös. Das sind bei 15 ha Winterweizen rund 2.300 €, bei 50 ha über 7.500 € je Betrieb und Jahr. 

Qualität: Rohproteingehalt, Hektolitergewicht und Tausendkorngewicht unterschieden sich zwischen den Varianten nicht wesentlich. Der Mehrertrag geht also nicht zu Lasten der Qualität.

Klimaanpassung und Übertragbarkeit: Der Effekt zeigte sich im Trockenjahr 2026. Die Applikationskarten sind mit herkömmlichen Düngerstreuern nutzbar, eine Umrüstung auf Spezialtechnik ist nicht nötig. Die Ergebnisse aus vier Praxisbetrieben in drei Bundesländern sind damit breit übertragbar.

Ergebnisse und Wirkungen qualitativ

Das Projekt zeigt, dass ökologische und ökonomische Ziele im Ackerbau kein Widerspruch sind. Durch die bedarfsgerechte Verteilung des Stickstoffs werden Überschüsse auf schwachen Teilflächen vermieden. Das schützt Grundwasser und Boden und verringert Emissionen aus der Düngung. Gleichzeitig trägt eine effizientere Produktion zur regionalen Versorgungssicherheit mit Lebensmitteln bei, gerade in Trockenjahren. Die teilnehmenden Landwirte haben ein neues Verständnis für die Unterschiede innerhalb ihrer Felder entwickelt und geben dieses Wissen an Berufskolleginnen und -kollegen weiter. Die enge Zusammenarbeit von Praxis, Beratung und Forschung hat Vertrauen geschaffen und zeigt, wie neue Technologien praxisnah in die breite Landwirtschaft gebracht werden können.

Mehrwert durch Vernetzung

Das Projekt ist ein Beispiel dafür, wie Wissenschaft, Beratung und Praxis erfolgreich zusammenwirken. Die Landwirte brachten ihre Erfahrung und Fragestellungen direkt in die Versuchsplanung ein. Josephinum Research sorgte für eine wissenschaftlich fundierte Durchführung und Auswertung, die Landwirtschaftskammern und das WIFO ergänzten mit fachlicher Beratung. Durch diese Vernetzung entstanden Ergebnisse, die sowohl wissenschaftlich belastbar als auch direkt in der Praxis umsetzbar sind. Über die Netzwerke der Partner erreichen die Erkenntnisse zudem weit mehr Betriebe, als es eine Einrichtung allein könnte.

Innovation

Das Projekt hat die variable N-Düngung auf Basis von Sentinel-2-Satellitendaten in die landwirtschaftliche Praxis gebracht. Mit der Softwarelösung TerraZo werden Ertragszonen erstellt und daraus Applikationskarten abgeleitet, die auch mit herkömmlichen Düngerstreuern nutzbar sind. Damit wird Präzisionslandwirtschaft ohne teure Spezialtechnik für breite Betriebsstrukturen zugänglich. 

Die Versuche zeigen, dass die gezielte Verteilung des Stickstoffs innerhalb eines Feldes deutlich mehr Ertrag bringt als eine einheitliche Gabe, ohne die Düngermenge zu erhöhen. Ergänzend wurde die Cultan-Düngung unter Praxisbedingungen erprobt. Durch die platzierte Ammonium-Depotdüngung sollen Stickstoffverluste verringert und die N-Aufnahme der Pflanze verbessert werden. Die Kombination mit der standortspezifischen Düngung eröffnet einen neuen Ansatz, beide Verfahren gemeinsam zu nutzen. 

Eine wesentliche Innovation liegt in der Sensibilisierung der Landwirte. Die Unterschiede innerhalb eines Feldes wurden erstmals sichtbar und messbar gemacht. Stickstoff wird dadurch nicht mehr als pauschale Menge je Schlag, sondern als gezielt einzusetzende Ressource verstanden. Als soziale Innovation hat sich die Operationelle Gruppe selbst bewährt. Landwirte, Beratung, Forschung und Wirtschaft haben auf Augenhöhe zusammengearbeitet und Fragestellungen aus der Praxis gemeinsam bearbeitet.

Einbeziehung von jungen Menschen

Das Projekt setzt auf innovative, digitale Technologien, die besonders bei jüngeren Betriebsleiterinnen und Betriebsleitern auf großes Interesse stoßen. Gleichzeitig legt das junge Projektteam von Josephinum Research, dessen Mitglieder alle unter 30 Jahre alt sind, großen Wert darauf, die Technologien und ihre Anwendung auch älteren Landwirtinnen und Landwirten verständlich und praxisnah zu vermitteln. So profitieren alle Generationen gleichermaßen von den Projektergebnissen, und der Wissenstransfer zwischen Jung und Alt wird aktiv gefördert.

Einbeziehung von Frauen

Frauen waren im Projekt aktiv und in tragenden Rollen eingebunden. Im Projektteam von Josephinum Research sind zwei von vier Mitarbeitenden Frauen. Sie sind direkt an der Umsetzung der Versuche beteiligt, von der Planung über die Probenahme bis zur Auswertung. Beide stammen selbst von landwirtschaftlichen Betrieben und bringen damit neben ihrer fachlichen Ausbildung auch praktische Erfahrung und die Perspektive von Frauen in der Landwirtschaft ein. Darüber hinaus arbeitet das Projekt eng mit Mitarbeiterinnen der FH Wiener Neustadt zusammen, um die Ergebnisse in die Praxis zu bringen. Frauen wirken damit sowohl in der Forschung als auch in der Verbreitung der Projektergebnisse maßgeblich mit. Die beteiligten Frauen profitieren durch das Projekt von fachlicher Weiterentwicklung im Bereich Präzisionslandwirtschaft und digitaler Technologien, von praktischer Projekterfahrung sowie von Sichtbarkeit gegenüber Landwirtinnen und Landwirten, Beratung und Wirtschaft. Gerade in einem technisch geprägten und traditionell männlich dominierten Bereich wie dem Ackerbau setzt das Projekt damit ein positives Signal.

Die wichtigsten Lernerfahrungen

Das EIP-Projekt war umfangreich und aufwendig und erforderte eine sehr enge Abstimmung zwischen Landwirtschaft, Beratung, Forschung und allen weiteren Stakeholdern. Daraus lassen sich mehrere zentrale Lernerfahrungen ableiten. 

Starker Lead-Partner und klare Verantwortung: Ein Projekt dieser Größe braucht einen starken Partner, der die Gesamtverantwortung trägt. Auch in einer Operationellen Gruppe muss eine Person oder Einrichtung die Leitung von Antragstellung und Projektdurchführung klar übernehmen. Fehlt diese Verantwortung, steigt der Aufwand für Projektmanagement unverhältnismäßig gegenüber dem erzielten Nutzen. 

Hohe Kompetenz aller Partner: Die fachliche Stärke der beteiligten Partner war ein wesentlicher Erfolgsfaktor. Sie hat die Ideenfindung, die Ausformulierung der Fragestellungen und die Umsetzung deutlich beschleunigt und effizienter gemacht. 

Einbindung der Praxis: Besonders wertvoll war die direkte Einbindung der Landwirte. Die Versuche wurden auf Praxisbetrieben unter realen Bedingungen durchgeführt. Dadurch werden die Ergebnisse in der Landwirtschaft deutlich besser angenommen, weil sie aus der Praxis kommen und nicht aus dem Labor. Diese Praxisnähe ist eine der größten Stärken des EIP-Formats. 

Flexibilität bei ungeplanten Ereignissen: Witterungsextreme wie die Trockenheit 2026 und wechselnde Erntebedingungen haben die Versuchsdurchführung erschwert. Das strikte Beprobungsschema konnte nur eingehalten werden, weil das Versuchsteam flexibel reagierte und eng mit den Landwirten abgestimmt war. Wer ein ähnliches Projekt plant, sollte ausreichend zeitliche und personelle Reserven für solche Situationen einplanen.

Empfehlung: Für vergleichbare Projekte empfehlen wir, Rollen und Verantwortlichkeiten von Beginn an klar festlegen, die Praxis bereits in die Antragstellung einzubinden und eine verbindliche, zeitgerechte Kommunikation zwischen allen Partnern sicherzustellen.

Übertragbarkeit

Das Projekt soll nicht in gleicher Form wiederholt werden. Ziel ist vielmehr, dass andere Regionen und Organisationen auf den vorliegenden Ergebnissen aufbauen, statt dieselben Fragestellungen erneut zu erforschen. Die Erkenntnisse zur variablen N-Düngung und zur Cultan-Düngung lassen sich auf andere Ackerbauregionen, Kulturen und Betriebsstrukturen übertragen, müssen dort aber an die jeweiligen Standortbedingungen angepasst und praxisnah weiterentwickelt werden. Da die Methode auf frei verfügbaren Satellitendaten und herkömmlicher Streutechnik basiert, ist die Einstiegshürde gering. Eine direkte Kopie des Projekts ist bisher nicht bekannt.