Wasserstoffperoxid als Instrument zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen

20. November 2021

Wasserstoffperoxid als Instrument zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen

Neue Anbautechniken: Indoor-Farming mit dem Ziel der Nahrungsmittelsicherheit. Das Modell des Food & Energy Campus” vereint modernste Anbaumethoden mit landwirtschaftlicher Tradition: geschlossene, digital kontrollierte Produktionsmodule und Nutzung von erneuerbarer Energie – Im Gespräch mit Stefan Ruckelshaußen, Biolandwirt und Geschäftsführer der Food & Energy Campus Groß-Gerau GmbH.

Pflanzenwachstum unter idealen Bedingungen: effizient und mit Versorgung durch erneuerbare Energie. Stefan Ruckelshaußen aus Überzeugung Bio Landwirt in Groß-Gerau, ist immer auf der Suche nach effizienten und nachhaltigen Produktionsverfahren im Einklang mit der Natur. “In unseren Green-Domes verbinden wir die Erzeugung von erneuerbarer Energie mit der Produktion von Lebensmitteln. Die Produktion in den Green-Domes der MABEWO AG wird vom Boden in die Höhe auf mehrere Produktionsebenen verlagert, Nährstoffe und Wasser werden den Pflanzen gezielt zugeführt und durch die geschlossenen Kultursysteme können Pflanzen saisonunabhängig und ohne den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ganzjährig angebaut werden. Der Strom dafür wird mittels der Photovoltaik-Module des Green-Domes vor Ort gewonnen. Damit werden alle Ressourcen in einem geschlossenen Kreislauf genutzt”, erklärt Stefan Ruckelshaußen. Mit dem Indoor-Farming Green-Dome soll die Nahversorgung revolutioniert werden. Der Food & Energy Campus ist die landwirtschaftliche Lösung der schweizerischen MABEWO Unternehmensgruppe, um der Lebensrealität und dem Anspruch der Bevölkerung ebenso Rechnung zu tragen wie den aktuellen Anforderungen an den Klimaschutz.

Innovation trifft auf landwirtschaftliche Tradition

Wasserstoffperoxid als Instrument zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen
Stefan Ruckelshaußen / Geschäftsführer Food & Energy Campus Groß- Gerau GmbH

“Mit dem Green-Dome bieten wir eine Lösung zur zukünftigen, witterungsunabhängigen Produktion von Nahrungsmitteln. Die Pflanzen werden im Inneren des Domes angebaut. Unter idealen Bedingungen wachsen sie kontrolliert, sicher und schnell. Dabei kommen innovative Technologien zum Einsatz, die im Unterschied zum bislang üblichen Freilandanbau und herkömmlichem Glasgewächshäusern eine Reihe an Vorteile bieten, die auch dem Klimaschutz dienen”, erklärt Stefan Ruckelshaußen. Von den europäischen Nachbarn lernen, das gehört zum selbstverständlichen Programm für die Weiterentwicklung moderner Anbaumethoden. Ein Beispiel findet sich in der Region Huelva in Süden von Spanien, wo eine intensive Landwirtschaft auf Grund der natürlichen Umstände vorzufinden ist. Trockene Böden und hohe Temperaturen kennzeichnen die Problematik der dortigen Landwirtschaft, und die Verwendung von organischem Dünger lassen die Böden langfristig veröden. Durch den Einsatz von Wasserstoffperoxid konnte die Produktion zum Beispiel von Heidelbeeren erheblich gesteigert werden, ohne die Böden vollkommen auszulaugen.

Stefan Ruckelshaußen hierzu: “Wasserstoffperoxid ist ein vielseitige Substanz, die nicht nur beispielsweise in der Medizin und in der Raketentechnik eingesetzt wird, sondern auch in der Landwirtschaft. In der Landwirtschaft wird Wasserstoffperoxid vornehmlich zur Desinfektion in Gewächshäusern und zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen von Hydrokulturen angewandt. Die Nutzung dieser Substanz führt zu hohen Erträgen von Früchten und Pflanzen.”

Darüber hinaus wird Wasserstoffperoxid auch zur Desinfektion und als Reinigungsmittel der Wasserleitungssysteme für Tiertränken und Bewässerungsanlagen oder in der Desinfektion von Ställen zum Beispiel in der Schweinehaltung verwendet. Die Substanz wird dem Wasser beigemischt. Wasserstoffperoxid ist eine hellblaue und in verdünnter Beschaffenheit eine farblose, weitgehend stabile Flüssigkeit Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff. Bereits im Jahre 1818 hat der Chemiker Louis Jacques Thenard durch Reaktion von Bariumhydroxid mit Salpetersäure Wasserstoffperoxid hergestellt. Das Verfahren wurde durch den Einsatz von Salzsäure, dann mit Hilfe von Schwefelsäure verbessert, und findet in einer fortschrittlichen Version weiterhin eine Anwendung.

Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen von Hydrokulturen

In der Landwirtschaft konnte diese Substanz praktikabel eingesetzt werden. Vorreiter dieser Technologie ist die HPNow aus Kopenhagen, die erfolgreich die Markteinführung von leistungsstarken, autonomen und umweltfreundlichen Methoden im Rahmen der Wasser- und Luftaufbereitung auf der Grundlage von Wasserstoffperoxid gestaltet. Die Gesellschaft HPNow, eine Abkürzung für eine Unternehmensgruppe, wurde von einer 24 Hektar großen Blaubeerplantage in Huelva mit dem Ziel kontaktiert, den vorgegebenen Standort zu analysieren. Die Plantage züchtet und produziert hochwertige Bio-Beeren. Die Unternehmensgruppe HPNow hat in Zusammenarbeit mit den Betreibern der Plantage und im Rahmen einer Assistenz führender Agronomen aus Spanien untersucht, wie die Produktion von Heidelbeeren erheblich gesteigert werden kann.

Es wurden zwei zentral Probleme identifiziert:

Die Verstopfung der Tropfer führt zu einer ungleichmäßigen Bewässerung und zu einer unzureichenden Wasser- und Düngerzufuhr, die dazu führt, dass die Ernte geringer ausfällt. Obwohl handelsübliche Oxidationsmitteln eingesetzt worden sind, waren bis zu 30% der Tropfer eindeutig verstopft.

Der organische Dünger konnte im Bewässerungswasser nur mäßig gelöst werden. Infolgedessen war die organische Substanz im Boden geringer und hemmte das Pflanzenwachstum. Der Analyse zufolge lag die Konzentration der organischen Substanz
bei 0,33%.

Wasserstoffperoxid als Instrument zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen
Brokkoli / Food & Energy Campus Groß- Gerau GmbH

Darüber hinaus waren die mit diesen Schwierigkeiten verbundenen Kosten erheblich, zumal die Tropfleitungen bis zu zweimal pro Jahr ausgetauscht werden mussten. Ein anderer Kostenfaktor war der zeitliche Aufwand, um verstopfte Tropfer zu identifizieren und auszutauschen. Zusätzlich wurden ständig Chemikalien zur Reinigung der Bewässerungsleitungen benötigt. Um diese Probleme zu lösen, wurde ein HPGen-System installiert und mit dem Bewässerungssystem verbunden. Das HPGenTM-System versorgte die Hälfte des Feldes (12 Hektar) sofort mit dem notwendigen Peroxide UltraPure, während die andere Hälfte des Feldes die normale wöchentliche chemische Behandlung erhielt.

Stefan Ruckelshaußen weiß, dass nur gesunde und gut versorgte Pflanzen einen guten Ertrag bringen und Verbraucher gerne Gemüse, Salate, Obst und Pflanzen ohne Makel wünschen, also von perfekter Qualität ohne Nutzung von Dünger und Pestiziden. “Wasserstoffperoxid und Natron beispielsweise helfen gegen Mehltau oder verschiedene insektenpatogene Pilze und zählen zum biologischen Pflanzenschutz”, erklärt der Bio Landwirt.

Die Vorteile des Indoor-Farming sieht Stefan Ruckelshaußen besonders durch das platzsparende und ausgeklügelte Vertical-Farming-System im Inneren des Green-Domes, hier können Pflanzen und Nahrungsmittel genau da angebaut werden, wo der größte Bedarf ist: in Ballungszentren und in der Nähe von Städten. “Das hat den Vorteil, dass die Transportwege nicht mehr so lang und auch die Kühlketten kürzer sind. Die CO2-Emissionen werden dadurch auf ein Minimum reduziert und die Nahrungsmittel bleiben frisch. Zudem arbeiten wir im Green-Dome ganz ohne Gentechnik und Chemie. Die Lichtspektren der eingesetzten Beleuchtung sind steuerbar und die Nährstoffe werden gezielt zugeführt, dies beeinflusst das Wachstum und die Qualität der Pflanzen, wie auch das ausgeklügelte Bewässerungssystem im Inneren des Green-Domes, damit werden bis zu 90 Prozent Wasser eingespart. Dank des geschlossenen Kultursystem im Dome und des hochwirksamen Hygienekonzeptes sind Pflanzenschutzmittel überflüssig, dies schont die Pflanzen und unsere Gewässer. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses geschlossene System den Vorteil bietet, dass der Anbau von Pflanzen wetterunabhängig und effizienter gemacht wird. Extreme Wetterlagen, bedingt durch den Klimawandel haben somit keinen Einfluss mehr auf die Landwirtschaft”, freut sich Stefan Ruckelshaußen.

Verbesserungen sind zu erkennen

Die Feld Betreiber stellten nach nur sechs Wochen fest, dass mittels der HPGen-Methode alle Tropfer im behandelten Bereich einwandfrei funktionierten, während 30 Prozent der Tropfer im unbehandelten Abschnitt immer noch verstopft waren. Die Bodenqualität wurde neu bewertet, und die Experten stellten fest, dass die Bodenqualität erheblich verbessert werden konnte. Nach einer Analyse stieg der Gehalt an der organischen Substanz von 0,33 Prozent auf 0,80 Prozent. Am Beispiel unserer europäischen Nachbarn wird deutlich, dass biologische Mittel die Vitalität und die vegetative Entwicklung der Pflanzen positiv beeinflussen. Nach sechsmonatiger Behandlung verbesserten sich diese, wobei die Vitalität und das vegetative Wachstum der Pflanzen sechs Monate nach dem Beginn der Behandlung mit dem Peroxide Ultrapure zunahmen. Die Pflanzen in dem behandelten Bereich konnten direkt mit denen in einem Kontrollbereich verglichen werden, der dieselben anderen Parameter aufwies, wie der mit HPGen behandelte Bereich. „Im unbehandelten Bereich sind die Pflanzen kleiner, und der Austrieb ist viel geringer als im mit HPGen behandelten Bereich“, erläuterte der leitende Agronom Jose Garcia Meca, die beiden Konstellationen beobachtet hat. Jose Mara, einer der Feldarbeiter und Vorarbeiter des Landwirts, untersuchte die Tropfer in dem behandelten Bereich und stellte fest, dass „die HPGen-Behandlung führte dazu, dass alle Tropfer sauber waren.“ Der Gehalt an organischer Substanz im Boden stieg infolge der gleichmäßigen Bewässerung von 0,33 Prozent auf über 0,8 Prozent – eine erhebliche Verbesserung der gegebenen Situation.

Wasserstoffperoxid als Instrument zur Sauerstoffanreicherung in Nährlösungen
Gewächshäuser / Food & Energy Campus Groß- Gerau GmbH

Die Folge: Höhere Erträge und besseres Wachstum

Die hier beschriebenen Methode führt dazu, dass die Pflanzen angemessen bewässert werden können und die benötigten Nährstoffe erhalten. Das Ergebnis ist ein verbessertes Wachstum, das zu einer größeren Blaubeerernte führt. Die guten Ergebnissen können mit der Oxidationskapazität von Peroxide UltraPure erklärt werden. Die Bewässerungsleitungen bleiben offen und sauber, während dieses Verfahren positive organische Stoffe in den Leitungen oxidieren lässt und für die Pflanzen verfügbar macht. Auf diese Weise bleiben die Bewässerungsleitungen sauber und die Tropfer in Betrieb. Somit wird sichergestellt, dass Wasser und Dünger gleichmäßig auf dem Feld gelangen und gleichermaßen verteilt werden kann.

Fazit: Sowohl die Pflanzenernährung als auch die Qualität der Früchte werden verbessert; die Ernte wird erheblich gesteigert. Stefan Ruckelshaußen sieht großes Potential für den Anbau von pflanzlichen Produkten mit modernen Anbaumethoden, wie dieses Beispiel es verdeutlicht. Für die MABEWO Unternehmensgruppe gewinnt die traditionelle Landwirtschaft mit modernen Anbaumethoden neues Potential, um lokal und auf einer kleinen Fläche die Herausforderungen wie dem Klimawandel, der wachsenden Weltbevölkerung und einer Verknappung der Ressourcen mit innovativen und nachhaltigen Konzepten entgegenzuwirken.

V.i.S.d.P.:

Catrin Soldo
Pressesprecherin
MABEWO AG

Kontakt:

MABEWO AG
Chli Ebnet 3
CH-6403 Küssnacht/Rigi
Schweiz
T +41 41 817 72 00
info@mabewo.com

Vertreten durch Herrn Jörg Trübl

Die MABEWO AG steht für Nachhaltigkeit. „Make a better world“ investiert in die Zukunft und schafft Lebensgrundlagen, in denen grundlegende Bedürfnisse abgedeckt werden: MABEWO nutzt Photovoltaikanlagen zur Wasser- und Stromproduktion. MABEWO ist ein verlässlicher lokaler Dienstleister, der die Lebenssituation der Menschen verbessert und Arbeitsplätze schafft. Herr Jörg Trübl ist ausgebildeter Umweltingenieur und verfügt über 20 Jahre praktische wirtschaftliche Erfahrung in der Unternehmensführung als Berater, Coach und CEO von KMUs in Europa. Weitere Informationen unter: https://www.mabewo.com/

Pressekontakt:

MABEWO AG
Catrin Soldo
Chli Ebnet 3
CH-6403 Küssnacht/Rigi
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T +41 41 817 72 00
c.soldo@mabewo.com

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