Regionale Klimamodelle prognostizieren eine Erhöhung der Durchschnittstemperatur in Deutschland um 2-3 °C bis zum Jahr 2100. Durch die Erhöhung der Lufttemperatur wird die Bodentemperatur in landwirtschaftlich genutzten Gebieten beeinflusst (Umweltbundesamt 2006, IPCC 2013). Weiterhin wird als Folge des Klimawandels eine Veränderung in der Häufigkeit und der Menge von Niederschlägen prognostiziert (Frei et al. 2006). Die damit einhergehenden längeren Trockenperioden oder stark erhöhten Niederschlagsmengen in Verbindung mit einer erhöhten Bodentemperatur wirken sich auf die Wasserverfügbarkeit von Kulturpflanzen aus. Eine Veränderung der Klimaparameter Temperatur und Niederschlag wirkt sich auf die Produktivität und die Ertragsqualität von Kulturpflanzen aus (Chowdhury und Wardlaw 1978, Stone 2001, DaMatta et al. 2010, Wang und Frei 2011).

Dieses Promotionsprojekt ist Teil des Hohenheim Climate Change (HoCC) Experimentes und findet als Freilandversuch auf einer Versuchsstation der Universität Hohenheim statt.

Ziel ist es zu untersuchen, wie sich eine um 2,5 °C erhöhte Bodentemperatur sowie um 25 % verringerte Niederschlagsmengen und um 50 % reduzierte Niederschlagshäufigkeiten auf die Ökophysiologie, die Biomasseallokation und die Ertragsqualität der Kulturpflanzen Weizen, Gerste und Raps auswirken. Diese C3-Pflanzen wurden ausgewählt, da sie eine repräsentative Fruchtfolge in der Filderebene darstellen. Das Forschungsziel soll durch die Durchführung von Feldmessungen und Laboranalysen erreicht werden.

Weiterhin sollen Aussagen darüber getroffen werden, wie sich die veränderten Klimafaktoren auf den Nährwert und die Produktivität der Pflanzen auswirken. Diese Daten sind zukünftig im Hinblick auf Nahrungsmittelsicherheit und Mangelernährung von Bedeutung. Durch Erkenntnisse darüber, wie gut die untersuchten Sorten an die veränderten klimatischen Bedingungen angepasst sind, soll eine geeignete Sortenwahl sowie eine Verbesserung von Anbau- und Bewirtschaftungsstrategien ermöglicht werden. Außerdem soll beurteilt werden, welche Folgen sich daraus für die industrielle Nutzung der Pflanzen ergeben. Schlussendlich können die Daten in regionale Klimamodelle einfließen, welche als Grundlage für die Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland herangezogen werden (Poll et al. 2013).