Physik kann Chemie in der Landwirtschaft ersetzen – Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen
Das vom Bundesministerium
für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte WIR-Projekt
Physics for Food ist nach achtjähriger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen.
Auf der Abschlussveranstaltung am 19.11.2025 in Neubrandenburg stellten
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Projektverantwortliche
zentrale Erkenntnisse und konkrete Transferansätze vor. Das Projekt wurde
initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für
Plasmaforschung und Technologie.
Ziel des Verbundes war es, physikalische Verfahren für eine nachhaltige
Lebensmittelwertschöpfung zu entwickeln — von der Saatgutbehandlung über
Anbausysteme, Lagerung und Verarbeitung bis hin zu Konzepten für moderne
Gewächshäuser und umweltfreundliche Wasserkreisläufe. Das Projekt wurde
initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für
Plasmaforschung und Technologie.
Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, wie physikalische Verfahren Qualität
sichern, Ressourcen einsparen und neue Wege für eine nachhaltige
Lebensmittelproduktion eröffnen:
Saatgutgesundheit und Ertragssicherung
Plasmabehandlungen reduzierten krankheitsverursachende Erreger auf Saatgut
ebenso wirkungsvoll wie chemische Beizen. In Feldversuchen stieg nach der
Behandlung der Feldaufgang von Wintergerste um 10–40 %, der Kornertrag
erhöhte sich um rund fünf Prozent. Zudem wurde im Oktober 2025 ein am INP
entwickeltes Verfahren zur Dekontamination als europäisches Patent
erteilt.
Physikbasierter Pflanzenschutz im Feld
Es zeigte sich, dass Plasmaverfahren als Baustein im integrierten
Pflanzenschutz eingesetzt werden können. Sie tragen dazu bei,
Pflanzenwachstum zu fördern und Stress zu reduzieren. Feldstudien belegten
Unterschiede im Blattbefall und im Ertrag einzelner Varianten, was
Hinweise auf stabile Anwendungen in der Praxis liefert.
Schutz von Lagergetreide und alternative Verfahren zur
Schädlingsbekämpfung
Schimmelpilze und Schadinsekten wie der Kornkäfer wurden mithilfe von
Plasma im Labor inaktiviert. Darauf aufbauend entstanden ein Förderband,
auf dem das Korn direkt mit Plasma behandelt werden kann sowie eine
Variante für den Einsatz von plasmabehandelter Luft in Silos. In einem
realen Praxisversuch mit einem 30-Tonnen-Getreidesilo konnten die
Behandlungsparameter optimiert werden. Landwirte und Landwirtinnen zeigen
großes Interesse an chemiefreien Alternativen für die Kornlagerung, was
sich in einer hohen Akzeptanz der Technologie widerspiegelt.
Wasseraufbereitung mit physikalischen Methoden
Für die Behandlung von Ab- und Prozesswasser wurden stationäre und mobile
Demonstratoren entwickelt — etwa für die Nutzung in der
Lebensmittelindustrie und im landwirtschaftlichen Feld. Die Kombination
aus Filtration, Ultraschall, Ozon, UV und Plasma erwies sich als
wirkungsvoll zur Reduktion von Schadstoffen und Mikroorganismen. Beispiele
stammen aus der Zusammenarbeit mit der Zuckerfabrik Anklam und der
Störtebeker Braumanufaktur.
Innovation für moderne Gewächshäuser
Es entstand ein großskaliges hydroponisches System für mehr als 3.000
Pflanzen, in einer sogenannten Vertical-Farming-Anlage. Dort werden
Plasmaverfahren unter produktionsnahen Bedingungen untersucht. Ergebnisse
zeigen: Plasmabehandeltes Wasser erreicht hygienische Standards
vergleichbar mit konventionellen chemischen Mitteln, kann Stickstoffdünger
ersetzen und fördert die Pflanzenentwicklung.
Transfer in die Realwirtschaft
Physikalisch erzeugtes Plasma ist chemie- und rückstandsfrei,
ressourcenschonend und damit umweltfreundlich. Unter Landwirten und
Landwirtinnen besteht nach eigenen Umfragen ein hohes Interesse an neuen
physikalischen Methoden. Die Anwendungsnähe und Tauglichkeit zum Transfer
in die Wirtschaft standen von Anfang an im Fokus von Physics for Food.
Forschung und Entwicklung erfolgten in enger Zusammenarbeit mit
Unternehmen. Mit einer staatlichen Förderung durch das EXIST-Programm
werden die Ergebnisse zur nachhaltigen Behandlung und Lagerung großer
Getreidevolumina in Silos in eine marktfähige Technologie umgesetzt, und
ein Unternehmen in Brandenburg gegründet.
Das Projekt zeigt, dass interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen
Wissenschaft und Wirtschaft zielgerichtete Innovationen ermöglicht.
Gleichzeitig wurde im Küstenhinterland eine starke Kompetenz für
physikalische Verfahren in der Land- und Ernährungswirtschaft aufgebaut.
Dafür stehen unter anderem zwölf weiterführende Verbundprojekte sowie rund
30 neue regionale und überregionale Kooperationen, die aus dem Bündnis
hervorgegangen sind.
