Anti-Dürre-Strategie: Ein Hydrogel gegen trockene Böden

Für eine gute Ernte hat es im Frühling zu wenig geregnet. Forscher haben jetzt ein Hydrogel gegen trockene Böden entwickelt. Was bringt das neue Mittel?
Das Hydrogel aus Wien soll bei Dürre helfen. (Symbolbild: Olivier Mesnag)
Das Hydrogel aus Wien soll bei Dürre helfen. (Symbolbild: Olivier Mesnag)

Der Rasen vor dem Reichstag mitten in Berlin wird bereits gesprengt. Die Deutschlandkarten des Dürremonitors vom Helmholtzentrum für Umweltforschung, UFZ, zeigen tiefrote Stellen, die Farbe steht für „außergewöhnliche Dürre”: In weiten Teilen Ostdeutschlands, in Regionen
in Niedersachsen, vereinzelt auch in Bayern, Hessen, in Nordrhein-Westfalen sind die Böden bis in etwa 1,8 Meter Tiefe ausgetrocknet.

Für die Ernte heißt das nichts Gutes: „Es steht im Grunde fest, dass die Getreideernte in diesem Jahr in diesen Gegenden nicht gut wird, das Frühjahr war zu trocken, vor allem der März”, sagt Professor François Buscot, der die Abteilung Bodenökologie am UFZ in Halle leitet. Nicht nur Landwirte spüren den Klimawandel, sondern auch Gärtner. Wie weiter?
Bewässern ist nicht alles.

Hydrogel: Mittel gegen trockene Böden

An der Universität für Bodenkultur in Wien hat ein Team um Gibson Nyanhongo – der Chemieprofessor leitet dort Forschungsgruppe Biomaterialtechnologie – eine Art Feuchtigkeitskur für trockene Böden entwickelt, ein sogenanntes Hydrogel, das ein Vielfaches seines eigenen Gewichts an Wasser aufnehmen kann wie ein Schwamm. Dann gibt es das peu à peu wieder an das Erdreich ab. So sollen selbst Sandböden, in denen
Wasser besonders schnell einfach versickert, für die Landwirtschaft nutzbar werden. In den ersten Feldversuchen kamen Pflanzen bis zu 52 Tage ohne Wassernachschub von oben aus.

Hydrogele sind nicht neu, sie werden zum Beispiel auch in Windeln oder in der Medizin eingesetzt. Nur steckte in Hydrogelen bisher immer Kunststoff. Nyanhongo und sein Team erfanden ein Hydrogel – der Prozess an sich bleibt Betriebsgeheimnis –, das sich allein aus Resten unbehandelten Holzes machen lässt. So soll es sich für den Acker auf dem
Land und das Gemüsebeet in der Stadt eignen, selbst für Wüstengebiete – erstmalig.

Das Hydrogel wird auf trockenen Böden ausgestreut

Zunächst ist das ein kieselig-schwarzes Granulat. Das wird wie ein Düngemittel auf dem Boden ausgestreut und dann ein wenig eingearbeitet. Gibt man Wasser drauf oder regnet es, wird es im Boden zu einem Gel. Die glitschig schwarze Masse bindet nicht nur das Wasser, Nährstoffe soll es ebenso aufnehmen. 5 bis 10 Jahre soll das so funktionieren, bis das Gel dann langsam zu Humus zersetzt wird.

„Das kann eine sehr innovative, gute Lösung sein”, sagt Bodenökologe Buscot. Für manche sei Boden nichts als lästiger Dreck, doch lebten allein in zwei Händen voll Boden Milliarden Organismen. Das sind nicht alles Regenwürmer und Asseln, sondern vor allem mikroskopisch kleine Lebewesen wie Bakterien oder Pilze – „das ist ein riesiger Kosmos, der bei der Entstehung der Humusschicht hilft und den Boden fruchtbar hält.”

Massenproduktion ist bereits geplant

Doch die Bodenqualität sinke weltweit. Schon allein wegen der oft sehr intensiven Bewirtschaftung, den schweren Maschinen und den Monokulturen. Und mit dem Klimawandel verschärfe sich das Problem. Das bedrohe auch die Ernährungsicherheit. „Da hilft alles, was die Humusbildung fördert und nicht das Bodenleben zerstört”, sagt der Professor.

Nyanhongo plant die Produktion seines Hydrogels jetzt in großem Maßstab. In kleinen Mengen wird es bereits für Hobbygärtner über die Firma Florissa unter dem Namen „Bio-Wasserspeicher” verkauft. Nächstes Jahr sollen es dann auch Landwirte für ihre Felder kaufen können. Noch wird getestet, welche Mengen genau aufgebracht werden müssen.

Das sei immer auch davon abhängig, was angebaut werde, „darum stehen auch die Preise noch nicht fest”, erklärt Keith Nyanhongo. Er ist der Sohn und Mitarbeiter des Start-ups Agrobiogel.

Sein Vater hat das Unternehmen Anfang vergangenen Jahres vierzig Kilometer von Wien entfernt in Tulln an der Donau mit zwei Kollegen gegründet. Inzwischen sind 17 Leute beschäftigt. Es weckt Hoffnungen: Von der EU wird es mit 3,4 Millionen Euro gefördert.

Hydrogel: Nur ein Weg zur Landwirtschaft der Zukunft

Das Gel sei aber nur ein Weg zum Acker und Beet der Zukunft, sagt Professor Buscot. So seien Wissenschaftler der King Abdhula University of Technologyi in Saudi-Arabien jetzt zum Beispiel der Frage nachgegangen, warum in dem Wüstenstaat Bäume ergrünen und gedeihen können.

Sie hätten eine Art Wohngemeinschaft von Bakterien im Inneren der Bäume gefunden, sogenannte Endophyten, die die Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit erhöhen. Die Forscher hätten die Bakterien im Wüstenbaum isoliert, sie mit dem Keim einer Pflanze in Berührung gebracht, so dass der damit infiziert wurde. Auf diese Art könne es künftig womöglich Nutzpflanzen wie Weizen oder Tomaten geben, die mit weniger Wasser als
bisher auskommen.

Alt bewährt: Mischkulturen

Erfolgversprechend sei auch eine Sache, meint Buscot, die nicht neu sei, sondern alt bewährt: die Mischkultur. Vor hundert Jahren habe es Obstbäume und Hecken auf Äckern gegeben, seien Mischkulturen üblich gewesen. Agroforst heißt das heute: Landwirte pflanzen neben ihre Ackerkulturen, ihre Kartoffeln und ihr Getreide, Apfelbäume, Pappeln,
Weiden oder auch Eiche und Nußbaum.

Die Bäume stoppen Wind, der dem Boden immer auch Feuchtigkeit nimmt. Die größeren Pflanzen spenden den kleineren zudem Schatten. Diesen Schatteneffekt hat auch die Agriphotovoltaik, bei der Landwirte den Acker doppelt nutzen: Am Boden wächst zum Beispiel Getreide, darüber erzeugen Solarpaneele Strom.

„Wir wollen wachsen”, sagt Keith Nyanhongo, „aber je mehr neue Wege wir finden, umso besser.”

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