Welche Zukünfte sind für die Landwirtschaft möglich?    

In der Zusammenarbeit »Speculative Futures — Spekulatives Design als Impulsgeber für eine biobasierte Wertschöpfung« erforschen wir diese Frage aus einer neuen Perspektive. Wir verbinden Zukunftsforschung, Design und spekulatives Denken, um neue Perspektiven auf landwirtschaftliche Anbausysteme, Rohstoffe und Umweltfaktoren zu eröffnen. Unser Ziel ist es, Ideen und Ansätze für eine nachhaltige, biobasierte Wertschöpfung der Zukunft zu entwickeln.  

Die Website bietet einen Einblick in den Forschungs- und Designprozess. Wir bilden einen offenen Gestaltungsprozess der Designobjekte ab, der zum Spekulieren, Nachdenken und Diskutieren über die Zukunft der Landwirtschaft einladen soll. 

Die Landwirtschaft prägt unsere Landschaften tiefgreifend – über gewaltige Flächen hinweg beeinflusst sie Ökosysteme, Artenvielfalt und Klima. In einer Welt mit wachsender Bevölkerung und steigendem Nahrungsbedarf rückt die Frage in den Fokus, wie mit den verfügbaren Flächen verantwortungsvoll umgegangen werden kann.

Gegenwärtig zählt die konventionelle Landwirtschaft zu den weltweit vorherrschenden Agrarsystemen. Hervorgegangen aus traditionellen Anbaumethoden, fokussiert sie sich auf eine maximale Produktivität und Effizienz bei der Produktion von Lebensmitteln. Diese Strategie geht jedoch mit langfristigen Nebeneffekten einher: Böden werden ausgelaugt, die Biodiversität schwindet, und Nutzpflanzen werden zunehmend anfälliger für Krankheiten und Schädlinge. Zudem verschärfen der Klimawandel, extreme Wetterereignisse und die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen die bereits bestehenden Probleme und gefährden so die globale Ernährungssicherheit.

Die Ergebnisse des Projekts zeichnen eine zukünftige Gesellschaft, die ihre Ernährung in Symbiose mit ihrer Umwelt gestaltet. Moderne Technologien verschmelzen mit ökologischen Prozessen und zirkulärem Konsumverhalten zur post-anthropozentrischen Agrarrevolution. Geschlossene Waldgärten und die darin stattfindenden biologischen Prozesse werden um ein unterstützendes Netzwerk aus Sensoren und künstlicher Intelligenz ergänzt, wobei der Erhalt des ökologischen Gleichgewichts und ausgewogenem Nährstoffhaushalts zur Grundvoraussetzung für die Lebensmittelgewinnung wird.

Recherche

Das Projekt basiert auf einer umfassenden Recherche und intensiven Auseinandersetzung mit den aktuellen Prozessen der landwirtschaftlichen Produktion. Dabei wurden neben eigenen Beobachtungen auch zahlreiche Gespräche mit Expert*innen aus verschiedenen Bereichen des Agrarsektors geführt. Im Fokus der Gespräche standen Fragen wie:

• Welche alternativen Anbausysteme existieren und wie können sie durch moderne Technologien zukunftsfähig gestaltet werden?
• Wie lässt sich eine Balance zwischen Lebensmittelproduktion und dem Erhalt der Biodiversität erreichen?
• Auf welche Weise können die fundamentale Rolle nicht-menschlicher Akteure in landwirtschaftlichen Systemen berücksichtigt und durch gezielte Maßnahmen gefördert werden?
• Wie kann mit pflanzlichen Nebenprodukten umgegangen werden und welche Potenziale bieten sie für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft?
• Wie lassen sich Nährstoffkreisläufe in der Lebensmittelgewinnung aktiv mitgestalten?

Interviews

Wie lassen sich natürliche Prozesse und digitale Innovationen zu einem zukunftsweisenden Anbausystem vereinen?

Überlässt man ein Stück Land in gemäßigten Klimazonen sich selbst, verwandelt es sich mit der Zeit in einen Waldgarten – ein ausgewogenes und widerstandsfähiges Ökosystem, in dem die symbiotischen Beziehungen positive Wechselwirkungen erzeugen. 

Der Waldgarten ist auf sieben Ebenen angelegt und überwiegend mehrjährige Pflanzen liefern eine Vielzahl unterschiedlicher Erträge, wobei die Fruchtbarkeit der Pflanzen weitestgehend von diesen selbst erhalten wird. Stickstofffixierende Pflanzen reichern den Boden mit Nährstoffen an, während tief-wurzelnde Pflanzen wertvolle Mineralien aus den unteren Schichten der Erde fördern. Eine dichte, ganzjährig vorhandene Pflanzendecke schützt den Boden vor Erosion; das Kronendach hingegen bietet Schatten und Schutz vor extremen Witterungen. Die Pflanzen kommunizieren über Wurzelsysteme und chemische Signale, um den Nährstoff- und Wasserstatus zu übermitteln. Sie agieren als lebende Sensoren, die den Zustand des Ökosystems kontinuierlich reflektieren und entsprechende Feedbackprozesse initiieren. Mikroorganismen und andere Lebensformen unterstützen den Austausch von Ressourcen innerhalb des Systems. 

Im Waldgarten der Zukunft wird das biologische Netzwerk durch ein digitales Nervensystem aus moderner Agrartechnologie ergänzt. Der Einsatz von autonomen Erntemaschinen ermöglicht die minimalinvasive Nutzung von Waldgärten zur Lebensmittelgewinnung. Sie agieren an der Schnittstelle zwischen Mensch und Natur, wobei ihre technischen Fähigkeiten es ihnen ermöglichen, bereits minimale Veränderungen in der Umwelt wahrzunehmen und punktuelle Eingriffe zum Erhalt des ökologischen Gleichgewichts vorzunehmen. Gefertigt aus Biokompositmaterialien aus pflanzlichen Nebenprodukten, werden auch die Maschinen Teil der internen Nährstoffkreisläufe und gehen nach ihrem natürlichen Zerfall in das Ökosystem über.

Durch eine Kombination aus bereits existierende Entwicklungen im Bereich der biomimetischen Robotik mit den logistischen Anforderungen von Waldgärten, wurden potenzielle Ansätze für die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung dieser alternativen Anbausysteme entwickelt.

• Multimodaler Pflückroboter zur Ernte in Waldgärten
  Durch die Kombination eines integrierten Seilzugsystems mit Propellersteuerung kann dieser parallel zum Baumstamm auf- und absteigen, sowie Hindernisse flexibel umgehen. Hierzu wird er mittels Drohne abgesetzt und in der Baumkrone verankert. Ausgestattet mit Sensoren und einem Greifer, ermöglicht dies das Kategorisieren und Pflücken von Erntegut.
  Inspiriert von Avocado ETH Zürich.

• Kletterroboter zur Baumpflege in Waldgärten
  Füße mit Mikroklauen ermöglichen es, auf strukturierten Oberflächen zu klettern. Durch ein Verändern seiner Körperhaltung passt er sich der Krümmung der Kletterfläche an, wobei ihn sein Schwanz dabei unterstützt, auch bei steilen Anstiegen das Gleichgewicht zu halten. Sensoren ermöglichen es, den Gesundheitszustand eines Baumes zu überprüfen. Durch vorsichtiges Klopfen mit dem Schwanz, kann er potenzielle Hohlräume im Baum entdecken, die im Zusammenhang mit Fäulnis oder Pilzbefall entstehen. Die integrierte Greifzange fungiert als Werkzeug zum Rückschnitt von Ästen.
  Inspiriert von RiSE, Boston Dynamics.
  

• Robotersystem zum Biodiversitätsmonitoring in Waldgärten
  Inspiriert von Landschnecken, verwendet es eine duale Verbindungsmechanik mit einer magnetischen Verbindung für Mobilität und Anpassungsfähigkeit sowie einer Vakuum- Saugverbindung für robuste Haftung und Stabilität. Diese Ansätze ermöglichen sowohl die individuelle Beweglichkeit der Roboter als auch eine kollektive Fortbewegung im Schwarm, um auf unebenen Terrain in unmittelbarer Bodennähe zu navigieren. Basierend auf den erhobenen Erkenntnissen, kann es eine Umverteilung von Schädlingen bzw. Nützlingen im Ökosystem vornehmen.
  Inspiriert von Snail-inspired Robotic Swarm, Freeform Robotics & AI Lab - CUHK Shenzhen.
  

• Autonomer Transportroboter von Erntegut in Waldgärten
  Inspiriert vom Mistkäfer, verfügt er über sechs Beine, die über ein neural-basierten Steuerungssystems koordiniert werden und es ihm ermöglichen, Objekte über unebenes Gelände zu transportieren. Hierzu stoßen die vorderen Beine den Boden zurück, während die mittleren und hinteren Beine das Objekt stabilisieren und vorwärts bewegen. Der Roboter ist in der Lage, Objekte mit einem Gewicht von bis zu 4,6 kg zu transportieren. Je nach Größe des Ernteguts rollt er dieses einzeln (z.B. Kürbis) oder verwendet hierzu ein Transportbehältnis.
  Inspiriert von ALPHA Binggwong Leung, Stanislav Gorb, Poramate Manoonpong.

Erforschung alternativer Anbaufrüchte und ihre Nebenprodukte

Die zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels erfordern tiefgreifende Anpassungen in der Landwirtschaft. Klima-resiliente Sorten und diversitäre Anbausysteme können nicht nur die Widerstandsfähigkeit von Landwirtschaft und Ernährungssicherheit stärken, sondern auch neue Möglichkeiten für die Kreislaufwirtschaft eröffnen.

Dabei lassen sich viele der bei Produktion von Lebensmitteln anfallenden pflanzlichen Nebenprodukte zu biobasierten Kompositmaterialien weiterverarbeiten.

Die angefertigten Proben zeigen das Potential aus pflanzlichen Nebenprodukten entwickelter Materialien für die Gestaltung von Morgen.

Ergebnisse des ersten Workshops - Stories über die Zukunft der Landwirtschaft

Die zentralen Ideen der Geschichte wurden mit den Teilnehmenden im Rahmen des ersten Projektworkshops zum Thema “Die Zukunft der Landwirtschaft” erarbeitet. Mithilfe generativer KI – den Modellen GPT-4o und DALL·E 3 – wurden diese zentralen Ideen in Kurzgeschichten überführt und durch das Projektteam finalisiert. 

Die Bohne von Morgen  

Ein sanfter Morgennebel breitet sich über die weiten Felder Sachsens aus. Die Sonne kämpft sich durch die Dunstschleier und wirft ihr Licht auf ein ungewöhnliches landwirtschaftliches Paradies: den Hof der Familie Müller. Durch die fortschreitenden Veränderungen von Klima und technologischem Fortschritt hat sich dieser Ort in eine Oase der modernen Landwirtschaft verwandelt. Hier, zwischen alten Baumkulturen und modernsten Produktionsanlagen, gedeihen neue Anbaukulturen, darunter die Ackerbohne. Sie sind die Frucht eines Jahrzehnts der Anpassung und Innovation. 

Die vollautomatisierte Aquaponik-Anlage, das Herzstück des Hofs, summt leise vor sich hin. Ein harmonisches Zusammenspiel von Wasser, Fischen und Pflanzen, das wie ein lebendiges Ökosystem funktioniert. Die Anlage reagiert auf Wettervorhersagen, reguliert die Bewässerung eigenständig und optimiert den Energieverbrauch entsprechend der Produktionsprozesse. 

In der Küche des Restaurants bereitet Anna Müller, die jüngste Tochter der Familie, das Frühstück vor. Die Ackerbohnen, die sie in ihren Händen hält, sind nicht nur Nahrungsmittel; sie sind das Ergebnis einer langjährigen Vision. Der Duft von frisch gebrühtem Ackerbohnenkaffee, der aus den Reststoffen der Ernte gewonnen wird, füllt den Raum. Die Gäste werden bald eintreffen, um die einzigartigen Kreationen zu kosten, die hier angeboten werden. 

Der Hofladen neben dem Restaurant ist bereits geöffnet. Es ist ein kleiner Raum, gefüllt mit vielen Hofprodukten. Tees, Medikamente, Futtermittel und edler Schnaps, alle aus der Ackerbohne gewonnen, alle mit der gleichen Sorgfalt hergestellt. Kund:innen stöbern durch die Regale, während das System im Hintergrund Bestellungen aus dem Online-Shop verarbeitet und Lieferungen an regionale Händler koordiniert. 

Die Müllers haben über die letzten Jahre ein autarkes landwirtschaftliches System geschaffen, das nicht nur ihre eigene Existenz sichert, sondern auch die der umliegenden Gemeinden. Solarpaneele auf den Dächern und Windkraftanlagen auf den Feldern sorgen für eine nachhaltige Energieversorgung. Die Technologie hier ist nicht einfach ein Hilfsmittel; sie ist ein integraler Bestandteil des Lebens. Sie erlaubt den Menschen, sich auf das zu konzentrieren, was wirklich zählt: die Pflege der Erde und die Schaffung einer besseren Zukunft. 
 
Die Sonne steht nun hoch am Himmel, und das Restaurant füllt sich mit Leben. Die Gäste, eine Mischung aus lokalen Anwohner:innen und neugierigen Tourist:innen, genießen die Speisen, die so frisch und vollmundig sind. Anna tritt aus der Küche und begrüßt die Gäste mit einem Lächeln, das von Stolz und Hoffnung spricht. 

Dieser Hof ist mehr als nur ein wirtschaftlicher Erfolg ist. Er ist ein Modell für den Wandel, eine Vision von einer Welt, in der Menschen und Natur im Einklang leben können.  

Steckbrief:  

• Wiederentdeckung alter Sorten  

• Entwicklung neuer Anbausysteme wie Aquaponik 

• Zusammenspeil Mensch und Technologie 

• Regionaler Handel 

Generiert mit der KI "Dall-e 5"

Autonome Technologien für eine neue Landwirtschaft

In einem kleinen, ehemals verlassenen Dorf in Sachsen haben sich eine Gruppe junger Menschen zusammengefunden, um ihre Vision von einer nachhaltigen, gemeinschaftlichen Landwirtschaft zu verwirklichen. Das Dorf, umgeben von sanften Hügeln und üppigen Wäldern, ist jetzt ein lebendiger Ort des Lernens und Experimentierens, in dem Technologiefortschritt und Umweltschutz Hand in Hand gehen.

Die Morgensonne blitzt durch die Fenster des Gemeinschaftshauses, einem ehemaligen Bauernhaus, das liebevoll restauriert wurde. Hier lebt und arbeitet eine Gruppe aus Landwirt:innen, Techniker:innen, Biolog:innen und Umweltschützer:innen. Sie haben sich zum Ziel gesetzt, die Methoden der modernen Landwirtschaft neu zu definieren und dabei die Natur zu respektieren.

In der Werkstatt stehen überall kleine, selbstfahrende, fliegende und schwimmenden Geräte stehen, die in der Lage sind, verschiedene Aufgaben zu übernehmen: von der Aussaat über die Bewässerung, über Kontrollen und Ernte verschiedenster Früchte bis hin zum mechanischen Pflanzenschutz. Diese Geräte sind das Herzstück ihrer Arbeit – sie sind effizient, umweltfreundlich und so programmiert, dass sie auf die Bedürfnisse der Pflanzen und der umliegenden Ökosysteme reagieren.

Heute wird das neue Update des Pflanzroboters getestet. Mia, eine der leidenschaftlichsten Innovator:innen der Gruppe geht dafür nochmal alle ihre Notizen durch. „Die Sensoren sind kalibriert und die Drohnen sind bereit für die Oberflächenanalyse. Wir müssen sicherstellen, dass die Pflaumensetzlinge optimal ausgepflanzt werden.“ Der Tag verläuft wie geplant. Die Drohnen fliegen über die Felder, kleine Pflanzroboter graben sanft in den Boden und sorgen für eine präzise Aussaat. Mia beobachtet, ob die neuen Updates funktionieren.

Einige Wochen später sehen sie bereits erste Erfolge. Die Felder sind grün und lebendig, ein Zeichen dafür, dass ihre Bemühungen Früchte tragen. Plötzlich bemerkt Kira, eine Biologin, mit Unterstützung modernster Sensorik ein untypisches Muster im Wachstum einiger jungen Bäume. „Hier stimmt etwas nicht“, sagt sie und zeigt auf einen Bereich des Feldes. „Die Pflanzen scheinen nicht so kräftig zu wachsen wie der Rest.“ Luca schlägt vor eine Bodenprobe zu nehmen und die Drohnen zur Analyse einzusetzen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Boden tatsächlich einen niedrigen Gehalt an Nährstoffen aufweist. In den folgenden Stunden fliegen die Drohnen über die Felder, analysieren den Nährstoffbedarf und beginnen mit der Ausbringung der notwendigen Nährstoffe. Die Pflanzen beginnen sich schnell zu erholen, und das Team atmet erleichtert auf.

Die Gruppe ist sich einig: Die Zukunft der Landwirtschaft liegt nicht nur in der Anwendung neuer Technologien, sondern auch in dem Teilen von Wissen und Fähigkeiten. Immer mehr Menschen aus umliegenden Dörfern nutzen daher das Veranstaltungsangebot der jungen Landwirt:innen. Die Teilnehmer:innen lernen nicht nur über die neuesten Technologien, sondern auch über die Wichtigkeit der Biodiversität und den respektvollen Umgang mit der Natur. Sie nutzen das neue Wissen in ihren eigenen landwirtschaftlichen Betrieben und verstehen sich zunehmend selbst als einen wichtigen Teil im Zusammenspiel zwischen Ressourcen und Ökosystem.

Steckbrief:

• Schutz von Biodiversität
• Zusammenspiel Gemeinschaft, Technologie und Natur
• Aufbau von neuem Wissen für neue Anbausysteme

Regionale Landwirtschaft, saisonal und kooperativ

Im Norden Deutschlands steht die Sonne hinter dünnen Wolkenschleiern, die wie zerzauste Watte am Himmel treiben. Ein sachter Wind weht über die Felder der Regionalkooperative NordGrün. Hier, wo einst große Monokulturen das Bild bestimmten, wachsen heute unterschiedliche Gemüse- und Getreidesorten in symbiotischen Mustern: Mais neben Bohnen, Getreide umrankt von Wildblumen. Drohnen summen leise über die Flächen, beobachten Wachstum, Bodenfeuchte und Schädlingsdruck. Einige Kilometer weiter, nahe Lüneburg, liegt ein großer vertikaler Farmkomplex, als Eigenbetrieb der Stadt. Hier wachsen Salate, Spinat, Pilze und Kräuter auf über 15 Etagen. Die politische Idee der Regionalisierung hat verändert, wie Menschen mit Lebensmitteln umgehen. Der Fokus liegt auf dem, was die Region hergibt: Erdbeeren im Juni, Kürbis im Oktober.

Die Regionalkooperative NordGrün umfasst 143 kleinere Höfe. Seit den EU-weiten Lieferkettenkontrollgesetzen sind alle agrarischen Betriebe verpflichtet, ihre Produkte innerhalb eines Radius von 250 Kilometern zu vermarkten. Regionale Markthallen und digitale Marktplätze prägen das Bild einer vernetzten, lokalen Wirtschaft mit kurzen Wegen.

Elena Krug leitet einen dieser Höfe. Ihr großväterlicher Betrieb ist heute hälftig Eigentum der Regionalkooperative. Die Gewinne des Hofes fließen anteilig an die Kooperative. Dadurch werden Investitionen in neue Technologien erleichtert und dies schafft Sicherheit für die junge Landwirtin. Einst auf Milchvieh spezialisiert, hat sich der Hof in einen diversifizierten Gemüsebetrieb verwandelt. Neben den naturbelassenen Großflächen, experimentiert Elena mit weiteren Anbaumethoden, um den Platz so gut wie möglich zu nutzen: Vertikale Beete steigen in Gewächshaustürmen bis zu acht Metern hoch, betrieben mit Solarenergie, kondensiertem Regenwasser und einer KI-gesteuerten Nährstoffversorgung. In einer Versuchsparzelle testet Elena eine neue Roggensorte, gezüchtet von einer KI, die Tausende von genetischen Kreuzungen simuliert hat, angepasst an den sandigen Boden und die sich verlängernden Trockenzeiten. Die Pflanze wächst langsamer, aber widerstandsfähiger. An diesem Morgen geht Elena gemeinsam mit ihrem Assistenten, dem Roboter JARO-17, die Daten durch. JARO-17 hat ein humanoides Gesicht, das Mimik nachahmt, doch Elena spricht mit ihm eher wie mit einem stummen Partner.

Inzwischen fahren zwei autonome Erntemaschinen langsam über ein benachbartes Kartoffelfeld. Sie sind leise, effizient und hinterlassen kaum Spuren. Die geernteten Knollen werden direkt in eine Lagerhalle transportiert, wo sie sortiert, gewogen und mit Herkunfts- und Nährstoffprofil versehen werden. Jede:r Konsument:in kann per App sehen, woher sein Produkt stammt, wie es behandelt wurde, welcher Humuswert der Boden hatte. Die Transparenz schafft Vertrauen.

Am Nachmittag kommen Besucher:innen auf den Hof. Sie interessieren sich für das Agroforstsystem, das Elena und ihre Kolleg:innen entlang der Feldränder aufgebaut haben: Walnussbäume, Beerensträucher, Insektenhotels, Kompostkegel. Die Kinder stellen Fragen, die Erwachsenen machen Fotos.

Abends, wenn die Sonne tief steht, trifft sich die Regionalkooperative in der alten Scheune, die heute Versammlungsort und Kulturzentrum ist. Es wird diskutiert, abgestimmt, geplant: Welche Sorten werden nächste Saison angebaut? Welche Schädlingswarnsysteme müssen verbessert werden? Wird gemeinsam in eine neue Lagertechnik investiert? In den Gesprächen geht es um mehr als nur um den Ertrag: Es geht um Verantwortung, Kreisläufe und ein anderes Verständnis von Fortschritt.

Steckbrief:

• Politische Regulierung
• Regionalität und Saisonalität
• Kooperative Landwirtschaft
• Veränderungen im Konsumverhalten

Generiert mit der KI "Dall-e 5"

Aktuelles

Die hier abgebildeten Projektartefakte sind Teil der Sonderausstellung »ZUKÜNFTE. Material und Design von morgen« des GRASSI Museums für Angewandte Kunst Leipzig.  

Die Ausstellung läuft vom 21. November 2024 bis zum 24. August 2025 in Leipzig.

Programm

About

Das vom Fraunhofer Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« geförderte Forschungsprojekt »Speculative Futures. Spekulatives Design als Impulsgeber für eine biobasierte Wertschöpfung« geht in einem ko-kreativen Prozess mit dem Design Studio Johanna Seelemann der Frage nach, wie landwirtschaftliche Anbausysteme, Rohstoffe und Umweltfaktoren für eine biogene Wertschöpfung der Zukunft nutzbar gemacht werden können – und überführt dieses Wissen anschließend in spekulative Artefakte. Spekulatives Design dient dabei als Werkzeug, um spekulatives Orientierungswissen über eine ungewisse Zukunft offen zu legen und zu produktiven Zukunftsdiskursen anzuregen.    

Das Projektvorhaben verfolgt dabei zwei Strategien: Zum einen soll der Design-Prozess selbst Untersuchungsgegenstand sein, um Elemente des Design-Prozesses für die Zukunftsforschung methodisch zu erschließen. So könnten bestehende Zukunftsmethoden wie Zukunftsszenarien oder Zukunftsvisionen um visuelle Tools erweitert werden oder den Ausgangspunkt für neue methodische Ansätze bilden. Zum anderen sollen interpretative Methoden entwickelt werden, um den Sinngehalt von spekulativen Design-Objekten für die zielgerichtete Nutzung in partizipativen Prozessen zu erschließen. 

Das Forschungsprojekt gliedert sich in drei Phasen: 

• Recherche
• Prototyping und
• Entwicklung von Designobjekten.

Begleitet von methodisch angeleiteten Workshops mit Akteur*innen aus Wissenschaft, Wirtschaft sowie Design werden ungenutzte Ressourcen erforscht und diskutiert, Rezepturen für alternative Material- und Produktkonzepte entwickelt und visionäre Bilder möglicher Zukünfte geschaffen. Die Workshops laden zur Diskussion über neue pflanzenbasierte Wertschöpfungsansätze in der Landwirtschaft sowie Methoden des spekulativen Designs in der Zukunftsforschung ein. 

Der Forschungsprozess wird im Rahmen der Ausstellung »ZUKÜNFTE: Material und Design von Morgen« im GRASSI Museum für Angewandte Kunst nachvollziehbar gemacht.

Die Ausstellung »ZUKÜNFTE: Material und Design von Morgen« im GRASSI Museum für Angewandte Kunst 

Das Forschungsprojekt entsteht in Kooperation mit dem GRASSI Museum für Angewandte Kunst in Leipzig, das europaweit zu den führenden Museen für Gestaltung zählt. In den Räumlichkeiten des GRASSI Museums sind wechselnde Ausstellungen zu Kunsthandwerk, Design, Fotografie und Architektur internationalen Ranges zu sehen. Daneben besticht die künstlerisch inszenierte Dauerausstellung u. a. mit den Schwerpunkten Jugendstil und Bauhaus. Das Leipziger Kunstmuseum fördert aktiv junge Designer*innen und Kunsthandwerker*innen und begleitet Kinder, Jugendliche und Erwachsene auf ihren Entdeckungstouren durch 3.000 Jahre Kunst- und Kulturgeschichte. 

150 Jahre nach Gründung des Museums wird im Rahmen der Ausstellung die Rolle von Design in der Welt von morgen betrachtet. In drei Kapiteln widmet sich die Ausstellung Themen naher und ferner Zukünfte. In der Ausstellung wird sichtbar, wie Design als impulsgebende Instanz dient und die Vernetzungsrolle zwischen Forschung, Industrie, und Gesellschaft übernehmen kann. Die Ausstellung ist vom 21.11.2024 bis 24.08.2025 geöffnet. 

Das Faltblatt zur Ausstellung finden Sie hier.

Fraunhofer Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« 

Das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« fördert im Rahmenprogramm 2024 (7. Förderperiode) das Forschungsprojekt »Speculative Futures. Spekulatives Design als Impulsgeber für eine biobasierte Wertschöpfung«.    

Das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« wurde im Frühjahr 2018 gegründet und fördert den interdisziplinären Diskurs zwischen angewandter Forschung, Kunst und Design. Geleitet von den Fragen »Wie kann Wissenschaft durch Kunst und Design inspiriert werden und umgekehrt? Was haben Forschende, Kunst- und Designschaffende gemeinsam? Wie können sie in einen schöpferischen Dialog treten und Seite an Seite zu übergreifenden Themen Stellung beziehen? « entstehen im Fraunhofer-Netzwerk gemeinsame Forschungsprojekte, Ideenwettbewerbe, Residenzen und Ausstellungen. Diese bringen die Beteiligten der unterschiedlichen Wissensgebiete zusammen und lassen neue Sichtweisen auf komplexe gesellschaftliche Herausforderungen entstehen. 

Seit seiner Gründung genießt das Netzwerk wachsenden Zuspruch. Derzeit gehören 28 Institute und Einrichtungen sowie die Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft dem Netzwerk an. Sie alle bringen ihre unterschiedlichen Kompetenzen und Kontakte in den Bereichen Kunst und Design mit ein. 

Weitere Informationen finden Sie hier.

Das Fraunhofer ISI, Standort Leipzig und die Gruppe »Futures and Innovation« 

Das Forschungsprojekt wird vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Standort Leipzig geleitet. Mit seinem wirtschafts- und sozialwissenschaftlich geprägten Forschungsprofil fokussiert das Institut auf aktuelle Herausforderungen im Innovationsmanagement sowie im Wissens- und Technologietransfer. Die Gruppe »Futures und Innovation« bringt umfassendes Erfahrungswissen im Umgang mit etablierten Methoden der Zukunftsvorausschau mit. Durch die Entwicklung spezifischer Zukunftsbilder schafft sie für ihre Kund*innen und Partner*innen informierte Grundlagen für strategische Entscheidungen. Neben dem methodischen Schwerpunkt auf die Zukunftsforschung ist die Gruppe »Futures und Innovation« in zahlreiche Projekte mit Fokus auf die Landwirtschaft involviert, darunter z. B.  EXPRESS und MIRO. Hier bringt das Team ein vielfältiges Netzwerk aus Wissenschaft und Wirtschaft mit, das im Rahmen des Projekts »Speculative Futures« durch Akteur*innen aus Kunst und Design erweitert wird.  

Weitere Informationen zur Forschungsgruppe finden Sie hier.

Studio Johanna Seelemann 

Johanna Seelemann erforscht materielle Kulturen, die sich auf alltägliche Objekte und ihre Kontexte, Produktionssysteme und ökologische Zyklen beziehen, um wünschenswerte Zukunftsszenarien zu schaffen. Das Designstudio »Johanna Seelemann« verfolgt dabei einen multidisziplinären Ansatz, der zu einem breiten Spektrum an Typologien führt – von Designprodukten bis hin zu forschungsorientierten Installationen. Dabei arbeitet sie mit einem forschungsbasierten Designansatz, der häufig in Alltagsgegenständen, deren Materialien und innewohnenden Geschichten ihren Anfang nimmt.  

Seelemanns Arbeiten wurden u. a. im Victoria & Albert Museum in London, der Villa Noailles in Hyères, dem Museum of the City of New York und dem Design Museum Helsinki ausgestellt. Für ihre Arbeit wurde Johanna Seelemann kürzlich von Dezeen Awards als Emerging Designer of the Year 2023 nominiert. Außerdem erhielt sie den Premiere Classe x Eyes on Talents Design Award 2023, den Green Concept Award 2022 und ist Preisträgerin der Design Parade Hyères 2021 Eyes on Talents x Frame Prize.

Mehr Informationen finden Sie hier.

Danksagung

Wir bedanken uns ganz herzlich bei allen Interviewpartner*innen für Ihre Zeit und Bereitschaft an diesem Forschungsprozess teilzunehmen. Wir danken dem GRASSI Museum für Angewandte Kunst in Leipzig für die Möglichkeit unsere Projektartefakte in der Sonderausstellung zu präsentieren.  

Ausstellungsmitwirkende

Studio Seelemann: Johanna Seelemann, Marc Goldbach, Lion Sanguinette, Laura Laipple
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI Leipzig: Juliane Welz, Ina Baier, Anne Sonnenmoser, Anna Rupp
Grassi Museum für Angewandte Kunst: Silvia Gaetti

Interviewpartner*innen 

Zukunftsspeisen, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Urte Grauwinkel 
Luftmühle Rodersdorf, Johannes Löffler 
Gemüsekooperative Rote Beete eG, SoLawi in Taucha/Sehlis, Tom Leonhardt 
Obsthof Schwitzky, Elisabeth Schwitzky und Uwe Schwitzky 
NaPA, Syngenta und Leibniz Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels, Sebastian Funk 
Früchteverarbeitung Sohra GmbH, Prof. Dr. Wolfram Scharff
Hülsenreich GmbH, Emilie Wegner

Workshopteilnehmer*innen

Workshop 1: Wolfram Scharff, Sebastian Funk, Tony Schütze, Malin Gütschow, Andreas Graf, Johanna Seelemann, Laura Laipple, Theo Lentzen

Workshop 2: Urte Grauwinkel, Hannah Kannenberg, Melanie Arz, Alexander Bernatzky, Uwe Bergfeld, Karoline Fürst, Lukas Egli, Anne Sonnenmoser

Materialsponsor*innen  

Bayrische Landesanstalt für Landwirtschaft, Janina Goldbach 
Luftmühle Rodersdorf, Johannes Löffler 
Fruchtsaftverarbeitung Sohra, Prof. Dr. Wolfram Scharff

Welche Zukünfte sind für die Landwirtschaft möglich?    

In der Zusammenarbeit »Speculative Futures — Spekulatives Design als Impulsgeber für eine biobasierte Wertschöpfung« erforschen wir diese Frage aus einer neuen Perspektive. Wir verbinden Zukunftsforschung, Design und spekulatives Denken, um neue Perspektiven auf landwirtschaftliche Anbausysteme, Rohstoffe und Umweltfaktoren zu eröffnen. Unser Ziel ist es, Ideen und Ansätze für eine nachhaltige, biobasierte Wertschöpfung der Zukunft zu entwickeln.  

Die Website bietet einen Einblick in den Forschungs- und Designprozess. Wir bilden einen offenen Gestaltungsprozess der Designobjekte ab, der zum Spekulieren, Nachdenken und Diskutieren über die Zukunft der Landwirtschaft einladen soll. 

Recherche

Das Projekt basiert auf einer umfassenden Recherche und intensiven Auseinandersetzung mit den aktuellen Prozessen der landwirtschaftlichen Produktion. Dabei wurden neben eigenen Beobachtungen auch zahlreiche Gespräche mit Expert*innen aus verschiedenen Bereichen des Agrarsektors geführt. Im Fokus der Gespräche standen Fragen wie:

• Welche alternativen Anbausysteme existieren und wie können sie durch moderne Technologien zukunftsfähig gestaltet werden?
• Wie lässt sich eine Balance zwischen Lebensmittelproduktion und dem Erhalt der Biodiversität erreichen?
• Auf welche Weise können die fundamentale Rolle nicht-menschlicher Akteure in landwirtschaftlichen Systemen berücksichtigt und durch gezielte Maßnahmen gefördert werden?
• Wie kann mit pflanzlichen Nebenprodukten umgegangen werden und welche Potenziale bieten sie für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft?
• Wie lassen sich Nährstoffkreisläufe in der Lebensmittelgewinnung aktiv mitgestalten?

NaPA – Naturpositive Agrarsysteme  

Das Forschungsprojekt NaPA untersucht ökologische und konventionelle landwirtschaftliche Betriebe in der DACH-Region, also Deutschland, Österreich und der Schweiz. NaPA steht für Naturpositive Agrarsysteme. Ziel des Projekts ist die Messung der Insektenvielfalt und Bodenqualität durch Insektenfallen und Sensoren auf dem Feld. Im Gespräch mit dem Projektleiter Sebastian Funk sprechen wir über Herausforderungen bei der Messung von Biodiversität und die Bedeutung von Insekten sowie Kleinstlebewesen in der Landwirtschaft.

Gemüsekooperative Rote Beete

Die Gemüsekooperative »Rote Beete« in Taucha/Sehlis nordöstlich von Leipzig setzt sich für eine solidarische und ökologische Landwirtschaft ein. Angebaut werden ganzjährig Gemüsesorten aus unterschiedlichen Kulturen sowie Obst von Streuobstwiesen. Die Erträge werden unter den Mitgliedern der Kooperative, die sich auch aktiv am Betrieb beteiligen können, aufgeteilt. Im Gespräch mit Tom Leonhardt erfahren wir u. a. mehr über die Struktur ökologischer Anbausysteme und das Verhältnis von »Nützlingen«, »Schädlingen« sowie deren Bedeutung für die ökologische Landwirtschaft.

Früchteverarbeitung Sohra  

Auf dem Dreiseithof in Bobritzsch-Hilbersdorf (Kreis Mittelsachsen) baut der Familienbetrieb u. a. Aronia, Johannisbeeren, Äpfel, Birnen, Kirschen, Pflaumen, Stachel- und Holunderbeeren an. Im Gespräch mit Prof. Dr. Wolfram Scharff erfahren wir mehr über das Lohnmosten und die Herstellung von Bio-Säften. Aus den anfallenden Nebenprodukten entwickelt das Team der »Früchteverarbeitung Sohra« neue Produkte, z. B. Tees und Fruchtpulver.

Hülsenreich

Das Team von »Hülsenreich« in Leipzig stellt proteinhaltige Snacks aus Hülsenfrüchten wie z.B. Kichererbsen her. Emilie Wegner, die Gründerin von Hülsenreich, erläutert im Gespräch ihre innovative Geschäftsidee und beschreibt die Produktion der verschiedenen Snacks. Sie spricht über Herausforderungen des Anbaus von Kichererbsen in Deutschland und bisher nicht verwendete Reststoffe, wie Aquafaba, die bei der Produktion entstehen.  

Durch eine Kombination aus bereits existierende Entwicklungen im Bereich der biomimetischen Robotik mit den logistischen Anforderungen von Waldgärten, wurden potenzielle Ansätze für die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung dieser alternativen Anbausysteme entwickelt.

• Multimodaler Pflückroboter zur Ernte in Waldgärten
  Durch die Kombination eines integrierten Seilzugsystems mit Propellersteuerung kann dieser parallel zum Baumstamm auf- und absteigen, sowie Hindernisse flexibel umgehen. Hierzu wird er mittels Drohne abgesetzt und in der Baumkrone verankert. Ausgestattet mit Sensoren und einem Greifer, ermöglicht dies das Kategorisieren und Pflücken von Erntegut.
  Inspiriert von Avocado ETH Zürich.

• Kletterroboter zur Baumpflege in Waldgärten
  Füße mit Mikroklauen ermöglichen es, auf strukturierten Oberflächen zu klettern. Durch ein Verändern seiner Körperhaltung passt er sich der Krümmung der Kletterfläche an, wobei ihn sein Schwanz dabei unterstützt, auch bei steilen Anstiegen das Gleichgewicht zu halten. Sensoren ermöglichen es, den Gesundheitszustand eines Baumes zu überprüfen. Durch vorsichtiges Klopfen mit dem Schwanz, kann er potenzielle Hohlräume im Baum entdecken, die im Zusammenhang mit Fäulnis oder Pilzbefall entstehen. Die integrierte Greifzange fungiert als Werkzeug zum Rückschnitt von Ästen.
  Inspiriert von RiSE, Boston Dynamics.
  

• Robotersystem zum Biodiversitätsmonitoring in Waldgärten
  Inspiriert von Landschnecken, verwendet es eine duale Verbindungsmechanik mit einer magnetischen Verbindung für Mobilität und Anpassungsfähigkeit sowie einer Vakuum- Saugverbindung für robuste Haftung und Stabilität. Diese Ansätze ermöglichen sowohl die individuelle Beweglichkeit der Roboter als auch eine kollektive Fortbewegung im Schwarm, um auf unebenen Terrain in unmittelbarer Bodennähe zu navigieren. Basierend auf den erhobenen Erkenntnissen, kann es eine Umverteilung von Schädlingen bzw. Nützlingen im Ökosystem vornehmen.
  Inspiriert von Snail-inspired Robotic Swarm, Freeform Robotics & AI Lab - CUHK Shenzhen.
  

• Autonomer Transportroboter von Erntegut in Waldgärten
  Inspiriert vom Mistkäfer, verfügt er über sechs Beine, die über ein neural-basierten Steuerungssystems koordiniert werden und es ihm ermöglichen, Objekte über unebenes Gelände zu transportieren. Hierzu stoßen die vorderen Beine den Boden zurück, während die mittleren und hinteren Beine das Objekt stabilisieren und vorwärts bewegen. Der Roboter ist in der Lage, Objekte mit einem Gewicht von bis zu 4,6 kg zu transportieren. Je nach Größe des Ernteguts rollt er dieses einzeln (z.B. Kürbis) oder verwendet hierzu ein Transportbehältnis.
  Inspiriert von ALPHA Binggwong Leung, Stanislav Gorb, Poramate Manoonpong.

Konsument*innen der Zukunft

Erforschung alternativer Anbaufrüchte und ihre Nebenprodukte

Die zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels erfordern tiefgreifende Anpassungen in der Landwirtschaft. Klima-resiliente Sorten und diversitäre Anbausysteme können nicht nur die Widerstandsfähigkeit von Landwirtschaft und Ernährungssicherheit stärken, sondern auch neue Möglichkeiten für die Kreislaufwirtschaft eröffnen.

Dabei lassen sich viele der bei Produktion von Lebensmitteln anfallenden pflanzlichen Nebenprodukte zu biobasierten Kompositmaterialien weiterverarbeiten.

Die angefertigten Proben zeigen das Potential aus pflanzlichen Nebenprodukten entwickelter Materialien für die Gestaltung von Morgen.

Generiert mit der KI "Dall-e 5"

Autonome Technologien für eine neue Landwirtschaft

In einem kleinen, ehemals verlassenen Dorf in Sachsen haben sich eine Gruppe junger Menschen zusammengefunden, um ihre Vision von einer nachhaltigen, gemeinschaftlichen Landwirtschaft zu verwirklichen. Das Dorf, umgeben von sanften Hügeln und üppigen Wäldern, ist jetzt ein lebendiger Ort des Lernens und Experimentierens, in dem Technologiefortschritt und Umweltschutz Hand in Hand gehen.

Die Morgensonne blitzt durch die Fenster des Gemeinschaftshauses, einem ehemaligen Bauernhaus, das liebevoll restauriert wurde. Hier lebt und arbeitet eine Gruppe aus Landwirt:innen, Techniker:innen, Biolog:innen und Umweltschützer:innen. Sie haben sich zum Ziel gesetzt, die Methoden der modernen Landwirtschaft neu zu definieren und dabei die Natur zu respektieren.

In der Werkstatt stehen überall kleine, selbstfahrende, fliegende und schwimmenden Geräte stehen, die in der Lage sind, verschiedene Aufgaben zu übernehmen: von der Aussaat über die Bewässerung, über Kontrollen und Ernte verschiedenster Früchte bis hin zum mechanischen Pflanzenschutz. Diese Geräte sind das Herzstück ihrer Arbeit – sie sind effizient, umweltfreundlich und so programmiert, dass sie auf die Bedürfnisse der Pflanzen und der umliegenden Ökosysteme reagieren.

Heute wird das neue Update des Pflanzroboters getestet. Mia, eine der leidenschaftlichsten Innovator:innen der Gruppe geht dafür nochmal alle ihre Notizen durch. „Die Sensoren sind kalibriert und die Drohnen sind bereit für die Oberflächenanalyse. Wir müssen sicherstellen, dass die Pflaumensetzlinge optimal ausgepflanzt werden.“ Der Tag verläuft wie geplant. Die Drohnen fliegen über die Felder, kleine Pflanzroboter graben sanft in den Boden und sorgen für eine präzise Aussaat. Mia beobachtet, ob die neuen Updates funktionieren.

Einige Wochen später sehen sie bereits erste Erfolge. Die Felder sind grün und lebendig, ein Zeichen dafür, dass ihre Bemühungen Früchte tragen. Plötzlich bemerkt Kira, eine Biologin, mit Unterstützung modernster Sensorik ein untypisches Muster im Wachstum einiger jungen Bäume. „Hier stimmt etwas nicht“, sagt sie und zeigt auf einen Bereich des Feldes. „Die Pflanzen scheinen nicht so kräftig zu wachsen wie der Rest.“ Luca schlägt vor eine Bodenprobe zu nehmen und die Drohnen zur Analyse einzusetzen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Boden tatsächlich einen niedrigen Gehalt an Nährstoffen aufweist. In den folgenden Stunden fliegen die Drohnen über die Felder, analysieren den Nährstoffbedarf und beginnen mit der Ausbringung der notwendigen Nährstoffe. Die Pflanzen beginnen sich schnell zu erholen, und das Team atmet erleichtert auf.

Die Gruppe ist sich einig: Die Zukunft der Landwirtschaft liegt nicht nur in der Anwendung neuer Technologien, sondern auch in dem Teilen von Wissen und Fähigkeiten. Immer mehr Menschen aus umliegenden Dörfern nutzen daher das Veranstaltungsangebot der jungen Landwirt:innen. Die Teilnehmer:innen lernen nicht nur über die neuesten Technologien, sondern auch über die Wichtigkeit der Biodiversität und den respektvollen Umgang mit der Natur. Sie nutzen das neue Wissen in ihren eigenen landwirtschaftlichen Betrieben und verstehen sich zunehmend selbst als einen wichtigen Teil im Zusammenspiel zwischen Ressourcen und Ökosystem.

Steckbrief:

• Schutz von Biodiversität
• Zusammenspiel Gemeinschaft, Technologie und Natur
• Aufbau von neuem Wissen für neue Anbausysteme

Generiert mit der KI "Dall-e 5"

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Aktuelles

Die hier abgebildeten Projektartefakte sind Teil der Sonderausstellung »ZUKÜNFTE. Material und Design von morgen« des GRASSI Museums für Angewandte Kunst Leipzig. 

Die Ausstellung läuft vom 21. November 2024 bis zum 24. August 2025 in Leipzig.

Programm

14.08.2025 

Abschlusssymposium im GRASSI - hier geht es zur Anmeldung:  Ihre Anfrage | GRASSI Museum für Angewandte Kunst 

06.07.2025 

Vortrag zum Thema »Artifacts of the Future. Exploring Imagined Futures with Speculative Design  Objects« auf dem 5th ISA Forum of Sociology (Rabat)

27.06.2025

Führung Studierende der HTW Berlin, Bereich Industriedesign

20.06.2025

Lange Nacht der Wissenschaft im GRASSI

13.06.2025 

Workshop im GRASSI zum Thema »Speculative Zukünfte für biobasiertes Design«

27.05.2025 

Vorstellung des Projekts auf der Veranstaltung Cross Innovation unter Einbindung der Kultur- und Kreativwirtschaft

27.02.2025

Workshop im GRASSI zum Thema »Spekulative Zukünfte für die Landwirtschaft«​

21.02.2025

Vortrag auf der Mitgliederversammlung Fraunhofer Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«

20.11.2024

Ausstellungseröffnung im GRASSI

13.09.2024 

Vortrag auf der Mitgliederversammlung Fraunhofer Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«