Die Anforderungen an Pflanzen, ob als Nahrungs-, Rohstoff- oder Energiequelle, sind hoch. Die Nutzpflanzen der Zukunft sollen ertragreich und gegen Krankheiten und Schädlinge gewappnet sein, weniger Dünger verbrauchen sowie Wetterextremen wie Trockenheit und Nässe trotzen. Das Wissen um die Eigenschaften der Pflanzen und deren Wachstums- und Anpassungsmechanismen ist für die Züchtung neuer Sorten daher von grundlegender Bedeutung.

Bessere Pflanzen für die Bioökonomie

Am Institut für Pflanzenwissenschaften des Forschungszentrums Jülich steht Wissenschaftlern aus Forschung und Industrie mit dem neuen „Hightech-Gewächshaus“ nun ein hochmodernes Instrument für die Pflanzenzüchtungsforschung zur Verfügung. In der Anlage soll erforscht werden, wie Pflanzen nachhaltig und effizient gezüchtet, angebaut und genutzt werden können. „Zur Lösung der großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts brauchen wir eine nachhaltige Bioökonomie. Hierzu müssen wir die Mechanismen verstehen, wie sich Pflanzen an unterschiedliche, zum Teil schwierige Umweltbedingungen anpassen. Das neue 'Gläserne Labor' des Instituts für Pflanzenwissenschaften ist ein wichtiger Schritt, um diesem anspruchsvollen Ziel näherzukommen", sagte der Parlamentarische Staatssekretär im Bundesforschungsministeriums, Thomas Rachel, in seinem Grußwort bei der Eröffnung des Forschungslabors. Die Baukosten für das Hightech-Labor von rund 4,1 Mio. Euro wurden zu 90% vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und zu 10% vom Land Nordrhein-Westfalen finanziert.

Roboter vermessen Pflanzen

Das rund 1.700 m² große Forschungsgebäude ist in mehrere Pflanzenabteile untergliedert. Es besteht aus einem speziellen Glas, das UV-Licht durchlässt und so Pflanzen besser mit Licht versorgt. „Innerhalb des 'Gläsernen Labors' lassen sich viele Umweltbedingungen einstellen, die für die Pflanzenforschung relevant sind – bei deutlich geringeren Kosten und flexibler als in Klimakammern“, erklärt der Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften, Ulrich Schurr. Darüber hinaus gibt es Bereiche, wo sogar die Länge eines Tages reguliert werden kann. Zentral angeordnete massive Stützen, kombiniert mit leichteren Trägern an der Außenwand, bilden einen großen Raum, in seiner Form ähnlich einem gespannten Regenschirm, in dem Pflanzen künftig von Robotern vermessen werden. 

Ein Infrastruktur-Netzwerk für Hochdurchsatz-Analysen

„Mit dem neuen Gewächshaus verstärkt das Forschungszentrum sein Engagement beim Aufbau einer leistungsfähigen Infrastruktur von Plattformen zur Phänotypisierung von Pflanzen mit zentraler Bedeutung in Deutschland, Europa und weltweit", betont Harald Bolt, Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums Jülich. Das Hightech-Gewächshaus wird damit zum Herzstück der Hochdurchsatz-Analyse pflanzlicher Strukturen und Funktionen innerhalb des Deutschen Pflanzen Phänotypisierungs-Netzwerks (DPPN). Es ist auch der erste Baustein einer gesamteuropäischen Infrastruktur für die Phänotypisierung, wie sie im Projekt EMPHASIS entstehen soll. Das DPPN wird vom Jülicher Institut für Pflanzenwissenschaften koordiniert. Daran beteiligt sind neben dem Helmholtz Zentrum München (HMGU) auch das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben, wo Ende August ebenfalls eine neue Pflanzenkulturhalle eröffnet wurde.

bb