Klimatische Schwankungen und Wetterkapriolen bescheren der Landwirtschaft zum Teil empfindliche Ernteeinbußen. Um dem vorzubeugen, haben Forscher am Institut für Textil- und Ledertechnik (ITL) der Westsächsischen Hochschule Zwickau untersucht, wie das Pflanzenwachstum bei kühlen Temperaturen verbessert werden kann. Gemeinsam mit Partnern des Forschungsnetzwerks LanoTex tüfteln sie an einer Idee, wie die Pflanzenwurzeln auf ökologische Weise gewärmt werden können.

Wurzelklimatisierung verbessert Pflanzenwachstum

„Eine sogenannte Wurzelklimatisierung ist effektiver für die Pflanze“, sagt Projektleiterin Silke Heßberg von der Hochschule Zwickau. Dadurch spare der Organismus Energie, was die Ernte zu einem vorgezogenen Zeitpunkt ermögliche. Es gibt bereits unterschiedliche Heizsysteme, mit denen das Pflanzenwachstum positiv beeinflusst wird: Fußbodenheizungen sowie Systeme mit Warmwasser, Elektro- und Gasheizungen. Durch die externe Energiezufuhr sind diese Systeme aber in der Regel kostenintensiv und benötigen entsprechende Ressourcen zur Energiebereitstellung.

Wachs als Wärmespeichermaterial

In dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt LanoTex haben sich 13 Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengetan, um neue Technologien, Verbundsysteme und Produkte für den technischen Einsatz von Textilen in Industrie, Land- und Forstwirtschaft zu entwickeln. Durch die Verwendung von nachhaltig produzierten Rohstoffen wollen sie einen Beitrag zum Klimaschutz leisten und neue Absatzmärkte und Anwendungsbereiche für Textilprodukte erschließen. In dem Projekt zur Pflanzenklimatisierung haben die Forscher spezielle Matten mit sogenanntem Phasenwechselmaterial (Phase Change Material - PCM) hergestellt. Es handelt sich um einen passiven Wärmespeicherstoff auf Wachsbasis, der am Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoffforschung (TITK) entwickelt wurde. Während des Tages erwärmt sich das Material und gibt die Wärme in der Nacht an das Erdreich ab, sodass die Temperaturschwankungen an den Wurzeln verringert werden. Das ausgeglichene Wurzelklima wirkt sich positiv auf das Pflanzenwachstum aus.

Feldsalat, Gurke und Spargel können früher geerntet werden

Ihre PCM-Matten haben die Forscher in den hochschuleigenen Gewächshäusern und einer Gärtnerei bei der Kultivierung von Feldsalat und Gurken erprobt. Im Frühling wurden außerdem Tests beim Spargelanbau durchgeführt. Bei den Versuchen wurden zahlreiche Messreihen zur Temperatur erhoben. Die Ergebnisse zeigen, dass sich eine vorgezogene Ernte durch die Optimierung der Wurzeltemperatur der Pflanzen erreichen lässt. Eine verkürzte Vegetationszeit bis zur Ernte und eine höhere Produktqualität könnten Betrieben, die die neuen Matten nutzen, Marktvorteile verschaffen. Da die vom ITL und LanoTex entwickelten Matten schadstofffrei sind und ohne zusätzliche Energiezufuhr auskommen, sind sie umweltfreundlicher als herkömmliche Heizsysteme.

bp