Projekt EduLirion – Lebensmittelproduktion mithilfe von Aeroponik

inwa − Institut für nachhaltige Wassersysteme

Im März dieses Jahres entstand das Institut für nachhaltige Wassersysteme (inwa) der Hochschule Hof (https://inwa.hof-university.de) durch eine fachbezogene Aufteilung des Instituts für Wasser- und Energiemanagement (iwe; https://iwe.hof-university.de). Klimawandel und Energiekrise benötigen höchste Aufmerksamkeit, sodass es an der Zeit war, die Forschungsschwerpunkte Wasser und Energie zu separieren und in die Eigenständigkeit zu überführen.

Das inwa besteht zunächst aus vier Forschungsgruppen mit rund 15 wissenschaftlichen Mitarbeiter:innen und konzentriert sich weiterhin auf das Themengebiet Wasser. Schwerpunkt der Arbeiten am inwa sind insbesondere die Initiierung und Umsetzung von anwendungsorientierter Forschung und Innovationsentwicklung für Partner der Wirtschaft und den kommunalen Sektor. So stehen angewandte Forschung und Entwicklung in den Schwerpunktbereichen Schwammstadt, Photonik und Lebensmittelproduktion im Vordergrund. Außerdem gewinnen die Forschungsthemen Nachhaltigkeit und Digitalisierung zunehmend an Bedeutung.

Ressourceneffiziente Lebensmittelproduktion

Lebensmittelproduktion ist ein Thema, das jeden Menschen betrifft. Aufgrund der stetig wachsenden Weltbevölkerung und dem Klimawandel sind die zentralen Herausforderungen der Zukunft der Zugang zu Wasser und eine effiziente Produktion von gesunden Lebensmitteln. Pflanzen spielen aber auch im Hinblick auf den sozialen Nutzen in der Begrünung von urbanem Raum sowie bei der Nutzpflanzenproduktion als Futtermittel für Tiere eine bedeutende Rolle.

Die Forschungsgruppe von Dr. Harvey Harbach am Institut für nachhaltige Wassersysteme der Hochschule Hof forscht daher unter anderem an hydroponischer Lebensmittelerzeugung. Hydroponik ist eine Methode zur Pflanzenproduktion, insbesondere eingesetzt zum Anbau von Nutz- und Zierpflanzen. Dabei werden die Pflanzen in der Regel in Nährlösungen gehalten, der Anbau erfolgt also vollkommen erdlos.

Hydroponische Lebensmittelerzeugung kann trotz knapper werdenden Ressourcen im Spiegel des Klima- und Umweltschutzes sichere und gesunde Nahrungsmittel bereitstellen. Die Lösung ist die Entkoppelung der Produktion von der Fläche; das heißt, in standortunabhängigen, wasser- und nährstoffeffizienten Systemen können nahezu überall essbare Pflanzen angebaut werden – prinzipiell sogar im Weltall!

Das Projekt Edulirion

Eine Weiterentwicklung der Hydroponik ist die Wasserzuführung zur Pflanzenwurzel in Form von Dampf. Dann spricht man von „Aeroponik“, welche neue Chancen bezüglich der Standraum- und Ressourceneffizienz bietet. In den verwendeten Modellsystemen wird dieser Dampf mithilfe eines Ultraschall-Verneblers erzeugt.

Im Projekt EduLirion (Ernährung der Zukunft durch nachhaltige Lebensmittelproduktion; https://inwa.hof-university.de/index.php/startseite/projekte/edulirion/) möchte die Forschungsgruppe um Dr. Harbach mithilfe einer Public-Science-Untersuchung belegen, dass Aeroponik ein praktikabler Baustein in der Zukunft unserer Lebensmittelproduktion sein kann.

Der Versuch umfasst 35 Systeme, welche der Krötenbrucker Grundschule bereitgestellt wurden (die Schulkinder aller vierten Klassen betreuen den Versuch) und weitere 35 Systeme, die von Studierenden der Hochschule Hof betreut werden. Die Ergebnisse des Projekts bezüglich des Pflanzenwachstums in aeroponischen Systemen können ähnlich einer größeren Feldstudie mit n ≈ 70 ausgewertet werden.

Gefördert wird das Projekt im Rahmen des Hochschulwettbewerbs 2023 unter dem Thema „Unser Universum“ (https://campuls.hof-university.de/aktuelles/hochschulwettbewerb-lebensmittel-projekt-von-dr-harvey-harbach-ausgezeichnet/) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF; https://www.bmbf.de) und Wissenschaft im Dialog (WiD; https://www.wissenschaft-im-dialog.de).

Public Science

Um der Bevölkerung die Themen „Ressourceneffiziente Lebensmittelproduktion“ und „Aeroponik“ näherzubringen und sie für die Forschungsarbeit zu begeistern, wird EduLirion als Public-Science-Projekt durchgeführt. Das heißt, die Öffentlichkeit kann sich an der Forschungsfrage beteiligen.

Dies geschieht konkret, indem Studierende der Hochschule Hof und Kinder der Krötenbrucker Grundschule gemeinsam Versuche in eigenen Aeroponik-Systemen durchführen. Die Schulkinder erhalten hiermit Zugang zu den MINT-Fächern, da Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik relevant bei der Durchführung sind. Insbesondere Informatik wird ebenfalls abgedeckt, da die Kinder mit iPads arbeiten, welche unabhängig vom Projekt der Förderverein der Krötenbrucker Grundschule für die Schulkinder angeschafft hat. Die Studierenden wiederum erhalten Einblick in die aktive Forschung.

Laut Aussage des zuständigen Schulamtsdirektors Ulrich Lang sei dieses Public-Science-Projekt einzigartig in der Region und ihm in dieser Form auch andernorts nicht bekannt. Die Schulleiterin Liane Hagmann freut sich über die Zusammenarbeit.

Die interessierte Öffentlichkeit kann ebenfalls Anteil nehmen; entweder aktiv durch den Bau eines hydroponischen Pflanzsystems anhand der veröffentlichten Anleitung, oder durch das Verfolgen des Projekts anhand der Videoclips im Blog (s. nachfolgenden QR-Code).

Ansprechpartner
Dr. Harvey Harbach
harvey.harbach@hof-university.de
Forschungsgruppenleiter „Ressourceneffiziente Lebensmittelproduktion in integrierter Aquakultur“
inwa – Institut für nachhaltige Wassersysteme der Hochschule Hof