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Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Urbane Ökophysiologie der Pflanzen

 

 

Sphagnum Team Berlin

 

Innerhalb des Forschungsschwerpunkts Sphagnum erforschen Armin Blievernicht und Stefan Irrgang an der Humboldt-Universität zu Berlin die nachhaltige Produktion und Verwendung von Torfmoos-Biomasse (= Sphagnum-Biomasse = SBM) im gartenbaulichen Kontext.

 

Aktuell bearbeiten sie das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. geförderte Drittmittelprojekt EVA-BioKult: “Entwicklung eines Multi-Ebenen-Verfahrens zur nachhaltigen Produktion und Standardisierung der physikochemischen Eigenschaften von Sphagnum-Biomasse für die Herstellung von Standard-Kultursubstraten im Erwerbsgartenbau”

 

Das Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, in folgenden Bereichen neue Erkenntnisse zu gewinnen:

 

  • Produktion von Sphagnum im geschützten Anbau
  • Kultivierung von Sphagnum in Mehr-Ebenen-Systemen
  • Nutzung von meso- und minerotrophen Sphagnum-Arten
  • Allelopathische Wirkung von Sekundärmetaboliten aus Sphagnum-Biomasse (SBM)
  • Definition von biologischen und physikalischen Qualitätsparametern für SBM
  • Ökonomische Bewertung des Mehr-Ebenen-Anbaus im Gewächshaus

 

Die gärtnerische Produktion von Sphagnum im geschützten Anbau bedingt eine Intensivierung des Anbaus, soll aber die Nachhaltigkeit klar im Fokus behalten! Die Nutzung von Regenwasser, erneuerbaren Energien und organischer Düngung für die Kultivierung sind klare Grundvoraussetzung für eine Ausweitung dieser Anbaumethode. SBM hat das Potential, sich mittelfristig fest im Spektrum der Substratausgangsstoffe zu etablieren. Voraussetzung hierfür ist eine schnell steigende Verfügbarkeit von hochqualitativer SBM. Eine Diversifikation der möglichen Anbauverfahren unterstützt diesen Prozess aktiv.

 

Zentraler Bestandteil der Projektarbeit ist die sogenannte MLSM (Multi-Layer-Sphagnum-Matrix). Es handelt sich dabei um ein neu entworfenes Mehr-Ebenen-Anbausystem für Sphagnum. Das Stapeln der Kulturebenen verbessert die Flächennutzungseffizienz des Sphagnum-Anbaus deutlich. Die MLSM verwendet in ihrer aktuellen Konfiguration etablierte Standardkomponenten aus dem Gartenbau. Der Nachbau des Systems und damit die Etablierung im Gartenbau soll so einfach wie möglich sein. Während des Projekts werden die Steuerung und die Kultivierung optimiert. Potenzielle Skaleneffekte bezüglich der technischen Umsetzung werden dabei kritisch hinterfragt und münden in Vorschläge zu Anpassungen für eine groß skalierte Umsetzung. 

 

Neben der Produktion von Sphagnum werden auch physiologische Aspekte der verwendeten Arten untersucht. Fokussiert werden hierbei die Lichtphysiologie und der Sekundärstoffmetabolismus. Die in diesen Bereichen gewonnen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Produktion und Verwendung von SBM.

 

Foto: Neubildung von Capitula bei Sphagnum spec. (Foto: Blievernicht 2021)

 

Bei Fragen zum aktuellen Projekt oder ganz allgemein zum Forschungsschwerpunkt Sphagnum  senden Sie uns gerne eine Mail an sphagnum.research@hu-berlin.de.

 

Eine Übersicht der Projekte und Arbeiten zum Thema Sphagnum an der Humboldt-Universiät zu Berlin finden Sie in der nachfolgenden Liste.

 

 


 

 

 

EVA-BioKult

(Förderkennzeichen

2220NR072X)

Entwicklung eines Multi-Ebenen-Verfahrens zur nachhaltigen Produktion und Standardisierung der physikochemischen Eigenschaften von Sphagnum-Biomasse für die Herstellung von Standard-Kultursubstraten im Erwerbsgartenbau

Laufzeit
01.08.2020 – 31.07.2023

 

Fördervolumen
735.040 €

 

Projektförderung
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

 

Projektträger

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

 

Förderprogramm
„Nachwachsende Rohstoffe des BMEL – Förderung zur Minderung der Torfanteile in Kultursubstraten – Torfersatz- Modul C“

 

Im Rahmen des Vorhabens soll ein neues Produktionsverfahren für Sphagnum-Biomasse entwickelt werden. Durch die gezielte Optimierung des Anbauverfahrens sollen die Ertragspotenziale von ausgewählten Sphagnum-Arten unter pflanzenbaulichen Bedingungen wissenschaftlich quantifiziert werden. Die Kultivierung soll in einem Mehr-Ebenen-System, einer sogenannten MLSM (= Multi Layer Sphagnum Matrix) umgesetzt werden. Innerhalb des Systems sollen auch Sphagnum-Arten getestet werden, die bislang nicht im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen standen, aber ein hohes Potenzial für eine gute Ertragsbildung besitzen. Die an die spezielle Physiologie von Sphagnum angepasste Kultivierung in mehreren Ebenen soll den Ertrag pro Flächeneinheit und die Wirtschaftlichkeit signifikant verbessern. Im Rahmen von Pflanzen-Assays soll die Wirkung von wässrigen Extrakten aus Sphagnum-Biomasse sowie von Einzelsubstanzen auf das Pflanzwachstum getestet werden. Anhand dieser Daten sollen Grenzwerte für pflanzenschädliche Gehalte der Inhaltsstoffe abgeleitet werden. Neben diesen biologischen Parametern sollen auch physikalische Eigenschaften der verwendeten Sphagnum-Arten untersucht werden. Dazu gehören insbesondere auch die Wasserkapazität und die Schüttdichte des Materials. Auch hier sollen Wertebereiche für eine qualitativ hochwertige Sphagnum-Biomasse bestimmt werden. Aus den im Projekt gewonnenen Daten soll abschließend eine Wirtschaftlichkeitsanalyse bezüglich des getesteten Produktionsverfahrens vorgenommen werden.

 

 

SPHAKO

(Förderkennzeichen

2812NA109)

Torfmoos-Biomasse (Sphagnum spec.) und Grünschnitt-Kompost aus Landschaftspflegemaßnahmen als Komponenten zur Entwicklung einer neuen Generation von nachhaltig produzierten gärtnerischen Substraten

Laufzeit
01.02.2015 – 31.01.2018

 

Fördervolumen
333.793 €

 

Projektförderung
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

 

Projektträger

Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

 

Förderprogramm
„Bundesprogramm ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN)“

 

Im Projekt sollten Kultursubstrate für den Erwerbsgartenbau entwickelt und getestet werden, die aus den Hauptkomponenten Torfmoos-Frischmasse (aus nasser Bewirtschaftung = Paludikultur) und Kompost (Gewinnung aus der Pflege renaturierter ehemaliger Torfabbauflächen) bestehen. Dazu wurden physikalische, chemische und biologische Parameter verschiedener Substratmischungen untersucht. Parallel wurdr in breit angelegten pflanzenbaulichen Versuchen aus den Bereichen Baumschule und Zierpflanzenbau die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Substrate im Vergleich zu den standardmäßig verwendeten, auf Torf basierenden Substraten getestet.

 

 

PROSUGA

(Förderkennzeichen

VP2167803 SA9)

 

Industrielle Produktion von Torfmoos zur Herstellung von innovativen Kultursubstraten für den Erwerbsgartenbau (Kooperationsprojekt)

Laufzeit
01.04.2010 – 31.03.2013

 

Fördervolumen
300.727 €

 

Projektförderung
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

 

Projektträger

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF)

 

Förderprogramm

„Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“

 

Ziel des Forschungsverbundes war die langfristige und dauerhafte Versorgung der gärtnerischen Produktion mit innovativen Kultursubstraten auf der Basis von Torfmoos-Frischmasse, die als neuer Grundrohstoff – im Sinne von Torfersatz – zum Einsatz kommen soll. Für die dauerhafte Bereitstellung dieses Torfersatzes sollte ein nachhaltiges Kultivierungsverfahren entwickelt werden, in welchem Torfmoose (Sphagnum spec.) auf schwimmfähigen Vegetationsträgern ausgebracht, kultiviert und geerntet werden können.

Im Vorgängerprojekt „Moosfarm“ – ebenfalls gefördert durch die AiF – wurde das Modell zur Kultur von Sphagnum auf Schwimmmatten entwickelt; im Projekt PROSUGA stand die großtechnische Umsetzung des Modells in die Praxis im Vordergrund. Aus dem erfolgreichen Abschluss sind inzwischen weitere Nachfolgeprojekte zum Thema Torfmooskultivierung und Substratentwicklung für den professionellen Gartenbau hervorgegangen.

 

 

 

MOOSFARM

(Förderkennzeichen

16IN0534)

Torfmooskultivierung auf schwimmenden Vegetationsträgern für ein nachhaltiges und umweltfreundliches Torfsubstitut im Erwerbsgartenbau (InnoNet-Verbundvorhaben): Sphagnum-Farming in der Tagebaufolgelandschaft (Teilprojekt)

Durchführung in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stadt-ökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP)

 

Laufzeit

01.07.2007 – 31.12.2009

 

Fördervolumen

593.900 €

 

Projektförderung

Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi)

 

Projektträger

VDI/VDE Innovation + Technik GmbH Berlin

 

Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur Kultivierung von Torfmoosen (Sphagnum) auf schwimmfähigen, textilen Vegetationsträgern nach dem Vorbild natürlicher Schwingrasen. Dabei lag der Schwerpunkt des Kultivierungsverfahrens auf der Sicherstellung einer gegenüber bisherigen Verfahren praktikableren, vor allem kontinuierlichen kapillaren Was-serversorgung des Sphagnums als Voraussetzung zur Etablierung als neue Kulturpflanze. Nach der Ernte des Sphagnums sollte die Frischmasse als Rohstoff für im Projekt zu entwickelnde, torffreie Substrate genutzt werden und sich dabei an den Spezialsubstraten für die Bromelien- und Orchideenanzucht orientieren. Der neue Rohstoff sollte weitgehend gleiche Eigenschaften wie konventionelle torfhaltige Substrate besitzen und die Basis zur Herstellung optimierter Kultursubstrate für den Erwerbsgartenbau bilden.

Mit dem in Zusammenarbeit von Humbodt-Universität und IASP zu bearbeitenden Teilprojekt  „Sphagnum-farming in der Tagebaufolgelandschaft“ war ein an die spezifische Wasserqualität der Tagebaugewässer angepasstes Ver-fahren zu entwickeln, welches für die Torfmooskultur wirtschaftlich nutzbar sein sollte. Ein zweiter Schwerpunkt bestand in der Entwicklung von Substraten aus Sphagnum-Biomasse als Torfsubstitut und deren Testung mit verschiedenen gartenbaulichen Kulturen (Zierpflanzen, Baumschule, Gemüse).