PHYSICS FOR SUSTAINABLE
VERTICAL FARMING
Im Leitprojekt PHYSICS FOR SUSTAINABLE VERTICAL FARMING werden Möglichkeiten von Plasmaanwendungen in geschlossenen Anbausystemen unter Berücksichtigung ihrer Wirtschaftlichkeit untersucht. Unter kontrollierten Bedingungen werden dabei die Erkenntnisse aus den Leitprojekten PHYSICS FOR SEED TREATMENT, PHYSICS FOR CROPPING SYSTEMS und PHYSICS & ECOLOGY weiterverfolgt. Im Fokus stehen die Saatguthygiene, das Pflanzenwachstum sowie die Wiederverwendung von Nährlösungen durch eine Kreislaufführung.
Im Hinblick einer stetig wachsenden Weltbevölkerung – die Zahl hat sich nach Angaben der Vereinten Nationen seit 1980 fast verdoppelt und liegt aktuell bei über 8 Milliarden Menschen – steigt der Bedarf an Lebensmitteln und Anbauflächen. Dabei sollen bis 2030 sogar 60 Prozent der Menschen in Städten wohnen, Tendenz steigend. Parallel nehmen extreme Wetterverhältnisse wie Hitze, Dürren und Überschwemmungen zu, die die Arbeit in der Landwirtschaft erschweren und Ernten gefährden.
Hinzu kommen Vorschriften, die den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln stärker reglementieren bzw. gar verbieten. Daher gewinnen neue Anbaumethoden wie das Vertical Farming an Bedeutung. In solchen Anlagen können Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen und auf wenig Raum angebaut werden. Noch sind in der Weiterentwicklung der Systeme aber verschiedene Herausforderungen in Bezug auf Erhalt der Pflanzengesundheit und Ressourcenschonung zu bewältigen.
Der Einsatz von physikalischem Plasma bietet gleich mehrere Möglichkeiten, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Einerseits ermöglicht Plasma die Desinfektion des eingesetzten Saatguts, womit ein Einbringen von Schaderregern vermieden wird. Andererseits gewährleistet die Plasmabehandlung von Wasser bzw. Nährstofflösungen den Erhalt der Systemhygiene und der Pflanzengesundheit und ermöglicht zudem die Einsparung von synthetischen Stickstoffdüngern.
Damit kann nicht nur der Einsatz von chemischen Desinfektions- und Pflanzenschutzmitteln vermieden, sondern auch der Wasser- und Düngemittelbedarf deutlich verringert werden. Für die Erforschung von Plasmamethoden für den nachhaltigen vertikalen Pflanzenbau wird am INP in Greifswald eine Produktionsanlage betrieben, mit der spezifische plasmatechnologische Fragestellungen für den Indoor-Anbau nachgegangen werden können.
