Technische Verfahren für geschlossene Pflanzenproduktionssysteme zur Minderung von THG-Emissionen und klimawandelbedingtem abiotischen Stress
Zu den größten zukünftigen Herausforderungen gehört die Folgeneindämmung der weltweiten
Klimaveränderungen, die hauptsächlich durch THG-Emissionen verursacht werden. Einen Beitrag
dazu könnten weiterentwickelte und intelligent gesteuerte Gewächshaussysteme leisten. Deshalb
liegt das Hauptziel des anzugehenden Projekts darin, neue innovative technische Verfahren für das
Gesamtsystem Gewächshaus zu entwickeln, mit denen nicht nur eine substanzielle Reduzierung der
THG-Emissionen erzielt, sondern auch der Verbrauch von Frischwasser- und Düngerressourcen
reduziert wird. Dieses Ziel liegt im sehr engen Kontext mit der Optimierung mikroklimatischer
Bedingungen (Temperatur, relative Luftfeuchte, Lichtintensität und CO2-Konzentration) in
geschlossenen Pflanzenproduktionssystemen, um unabhängig von den Klimaveränderungen die
Nahrungsmittelversorgung der Bevölkerung mit qualitativ hochwertigen Produkten zu gewährleisten.
Dabei liegt der Fokus auf dem Einbau und der Testung eines lichtverlustarmen Wasservorhangs zur
Kühlung (Energiegewinnung) und Entfeuchtung der Gewächshausanlage, der Entwicklung neuer
außenklimaangepasster CO2-, Licht- und Nährlösungssteuerungsstrategien sowie neuer Substrate für
geschlossene Gewächshaussysteme, die unter Berücksichtigung der Reduzierung abiotischer
Stressfaktoren in Zeiten der zunehmenden Variabilität der Klimabedingungen vorgenommen wird. Es
soll unter anderem berechnet werden, wie viel CO2-Emissionen durch die innovativen
Anbauverfahren eingespart werden können. Innerhalb der Untersuchungen zu den Veränderungen
des Phänotyps in Abhängigkeit der angewendeten Verfahren sind die gemessenen Phytosignale
(Photosynthese, Transpiration, Blatttemperatur stomatäre Leitfähigkeit, Chlorophyllfluoreszenz etc.)
und Laboranalysen Teil des Projekts, um Veränderungen im Primär- und Sekundärmetabolismus der
Pflanzen und somit Veränderungen der Produktqualität und –quantität zu detektieren. In diesem
Zusammenhang werden in einem ersten Schritt gundlagenorientierte Forschung in einer
lichtdurchlässigen vollkontrollierbaren Box (PhytoControlBox) durchgeführt. Die Ergebnisse werden
anschließend auf die Steuerung der Gewächshausanlagen übertragen und evaluiert.
Mittelgeber
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Laufzeit
Projektstart: 09/2018
Projektende: 12/2022
Forschungsbereiche
Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
Forschungsfelder
Agrarwissenschaften
