Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Züchten für die Bioökonomie

 

2. Kongress "Mit Pflanzenzüchtung zum Erfolg" am 3. und 4. April 2017 in Berlin: Ausgewählte Projekte aus der Forschungsförderung von BMEL/FNR und aktuelle, übergeordnete Fragestellungen – Diskutieren Sie mit!

Züchtung in der Schlüsselrolle Schlüsselrolle

Bioökonomie bedeutet, unsere Wirtschaft nach und nach auf eine neue Rohstoffbasis zu stellen: Pflanzen sollen fossile Ressourcen als Rohstoff- und Energielieferanten ablösen. Die Landwirtschaft übernimmt künftig also neue Aufgaben neben der Erzeugung von Nahrungs- und Futtermitteln . Voraussetzung dafür sind geeignete Pflanzensorten mit den richtigen Inhaltsstoffen sowie hohen und stabilen Erträgen. Der Züchtung kommt somit eine Schlüsselstellung für die Bioökonomie zu. Die Züchter stehen vor der Herausforderung, für den kommerziellen Anbau geeignete Sorten mit den erforderlichen Eigenschaften zu schaffen.

Schneller züchten

In der modernen Pflanzenzüchtung spielen klassische und arbeitsintensive Methoden weiterhin eine gewichtige Rolle: Zwei Elternsorten werden gekreuzt und die Nachkommen im Gewächshaus oder auf dem Feld über Jahre hinweg vom Züchter mit Hilfe visueller Bonituren und analytischer Verfahren geprüft und bewertet. In der Pflanzenzüchtung finden aber auch immer mehr Methoden Eingang, die zu einer Zeit- und Arbeitsersparnis beitragen. Diese Entwicklungen will das BMEL noch stärker fördern, um die Pflanzenzüchtung fit für die Bioökonomie im 21. Jahrhundert zu machen.
Ein Beispiel dafür ist das Projekt Predbreed: Noch braucht es mehrere, gut ausgebildete Personen und viel Zeit, um Versuchskreuzungen auf dem Feld zu bonitieren. Mit Hilfe der selbstfahrenden und mit modernen Sensoren bestückten PredBreed-Plattform soll dies künftig viel schneller gehen. Das Projekt ist in dieser Form weltweit einzigartig.
Im Vorhaben HATZ wiederum wollen Züchter die Stärkekartoffelzüchtung durch moderne Labormethoden beschleunigen. Im Fokus stehen dabei die Stärkezusammensetzung und Krankheitsresistenzen.
Dies sind nur zwei Beispiele von zurzeit insgesamt knapp 90 Züchtungsprojekten, die die FNR mit fast 26 Millionen Euro im Auftrag des BMEL fördert.

Klimawandel gibt Zuchtziele vor

Der Schwerpunkt der Vorhaben liegt bei der Züchtung klassischer Feldfrüchte wie Getreide, Raps, Mais und Kartoffeln. Für Nutzungsänderungen – z. B. vom Silo- zum Energiemais - reicht es häufig, vergleichsweise wenige Anpassungen vorzunehmen.
In Anbetracht des Klimawandels versucht man aber auch, bisher nicht in Deutschland angebaute Nutzpflanzen auf den Acker zu bringen. Sorghumhirse, bislang vor allem in Afrika kultiviert, bringt Trockenresistenz mit, muss züchterisch aber noch an unsere niedrigeren Temperaturen angepasst werden.
Auch die Forstwirtschaft muss sich auf den Klimawandel einstellen. Wird es künftig trockener, gilt vor allem die wirtschaftlich bedeutende, aber flachwurzelnde Fichte als Problemkandidatin. Bei der Suche nach Alternativen kommen einheimische Baumarten, aber auch neue Gehölze wie Atlas- und Libanonzeder, Baumhasel oder der Küsten-Mammutbaum grundsätzlich in Frage. Forscher selektieren derzeit trocken- und kälteresistente Genotypen, die für den Anbau in Deutschland interessant sind.

2. Kongress "Mit Pflanzenzüchtung  zum Erfolg"
Foto: T. Geners, GFPi
 

Alternative Energiepflanzen für mehr Nachhaltigkeit

In geringerem Maße könnten züchterisch verbesserte Wildpflanzen unsere Kulturlandschaft erobern. Ein Wildpflanzenmix wäre als Substrat für Biogasanlagen geeignet, würde nebenbei die Fruchtfolgen auflockern sowie einen reich gedeckten Tisch für Insekten und Lebensraum für Wildtiere bieten. Deshalb unterstützt das BMEL jetzt auch die Züchtung von Beikräutern wie Beifuß und Rainfarn. Zudem hat die Durchwachsene Silphie auf einigen Standorten das Zeug zur Mais-Alternative für Biogasanlagen.

Interessant sind schließlich Ansätze, um mit Elementen aus traditionellen Anbausystemen den Energiepflanzenanbau nachhaltiger zu gestalten. Mais wurde in Südamerika zum Beispiel Jahrtausende in Mischkultur mit Bohnen angebaut. Um dieses Anbausystem hierzulande zu nutzen, bedarf es aber neuer Mais- und Bohnensorten. Fachleute sprechen von der Wieder-Etablierung einer „koevolutionären Pflanzenzüchtung“, die in Ländern wie Peru und Mexiko mindestens 2.000 Jahre lang praktiziert wurde. Diese wechselseitige Anpassung ist bei unseren heutigen Mais- und Bohnen-Sorten, die alle für den Reinanbau gezüchtet wurden, weitgehend verloren gegangen. In aktuellen Projekten begannen Wissenschaftler nun mit den Vorarbeiten für neue mischanbautaugliche Sorten.

Neue Kandidaten für neue Aufgaben: Russischer Löwenzahn und Gräser

Russischer Löwenzahn könnte früher oder später dem Kautschukbaum Hevea brasiliensis als Naturkautschuklieferant Konkurrenz machen. Noch ist hier der zu geringe Ertrag das größte Hindernis, der im Vorhaben Takowind 2 weiter verbessert werden soll. Am Projekt beteiligt ist u. a. der Reifenhersteller Continental.
Eine besonders ungewöhnliche Aufgabe könnten züchterisch optimierte Gräser beim sogenannten Phytomining übernehmen: Sie sind potenziell in der Lage, Germanium und seltene Erden aus dem Boden aufzunehmen, die man dann aus ihrer Asche herausfiltern könnte. Das chemische Element Germanium ist u. a. essentiell zur Herstellung von Glasfaserkabeln für ein schnelles Internet. Seltene Erden wiederum werden für so alltägliche Dinge wie Displays von Handys und Computern und Flachbildschirmen von Fernsehern benötigt.

Markteinführung ganz am Anfang

Noch stehen viele dieser Ansätze, wenn überhaupt, erst ganz am Anfang einer Markteinführung. Dies würde sich bei einer Verknappung fossiler Ressourcen jedoch schnell ändern. Und zu der kommt es früher oder später - aufgrund der Endlichkeit von Erdöl, Gas und Kohle oder schon früher, wenn wir den Verbrauch beschränken, um die beschlossenen Klimaschutzziele zu erreichen.
Bioökonomie ist nichts Neues, der Mensch nutzt seit Jahrtausenden pflanzliche und tierische Rohstoffe. Ohne sie hätte er nicht überleben und sich entwickeln können. Heute ist das Wissen über biologische Prozesse so weit fortgeschritten, dass wir die natürlichen Ressourcen effizienter, nachhaltiger und in immer neuen Bereichen einsetzen können. Die Pflanzenzüchtung hilft dabei, diesen Weg in eine zukunftsfähige, biobasierte Wirtschaft zu gehen.

Wildpflanzen
Wildpflanzen sollen züchterisch so verbessert werden, dass ihr Anbau für Biogasanlagen auch wirtschaftlich interessanter wird; Foto: Saaten Zeller, Walter Bleeker
 
 
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