Rissige Böden, der Mais braun statt grün und klein gewachsen: im vergangenen Sommer ein häufiges Bild – und vor allem für Landwirte ein großes Problem. In Merkendorf im Landkreis Ansbach, an einer Außenstelle des Fraunhofer-Instituts, ruht die Hoffnung der Landwirtschaft. Denn dort will man das Gemüse der Zukunft entwickeln.
Pflanzen-Beobachtung in einer Klimakammer
Stefan Gerth vom Fraunhofer-Institut leitet die Forschung in diesem Bereich: "Es wird immer trockener, und wir brauchen jetzt neue Sorten, die mit diesen Bedingungen gut umgehen können. Das bedeutet: Hier entwickeln wir neue Werkzeuge, die es ermöglichen, die Zucht neuer Sorten zu beschleunigen, um dann auch dem Landwirt wieder Möglichkeiten zu geben, stabilere Erträge auf dem Feld zu erwirtschaften."
In einer kleinen Klimakammer, einer Art künstlichem Gewächshaus, werden verschiedene Gemüsepflanzen gezüchtet und monatelang beobachtet – ob Soja, Getreide, Tomaten oder Mais.
Welche Sorte kommt am besten mit den Umweltfaktoren zurecht?
Äußere Umweltfaktoren wie Licht, Wärme, Wind oder Luftfeuchtigkeit können hier exakt nachgestellt werden. Dadurch kann man sehen, welche Sorte am besten mit dem Klimawandel zurechtkommt. "So können wir sehr gezielt schauen: Wie gehen in einem Trockenstress die verschiedenen Sorten mit diesen Bedingungen um und wie stabil können sie wachsen", erklärt Stefan Gerth.
Auch das Bewässern erfolgt unter strengster Beobachtung. Dafür werden die einzelnen Pflanzen auf dem vollautomatisierten Förderband zur Bewässerungsstation gefahren.
Bewässerungsstation misst genaue Zugabe an Flüssigkeit
"An dieser Station haben wir jetzt die Möglichkeit, die Pflanze zu bewässern, gleichzeitig zu wiegen, wie viel Wasser wir wirklich gegeben haben. Wir könnten dort auch sehr spezifisch unterschiedliche Mengen an Stickstoff oder Dünger verabreichen", sagt Gerth.
Der Prozess in der warmen Klimakammer ist nach dem Bewässern abgeschlossen. Danach geht es aber noch weiter. Es öffnet sich ein kleines Tor, die Pflanze wird auf dem Förderband in die große Halle direkt nebenan transportiert.
Röntgenbilder zeigen Innenleben der Pflanze
Hier am Institut können die Pflanzen sogar geröntgt werden, in einer relativ klassischen Röntgenkabine, wie man sie kennt. Damit können die Verantwortlichen das Innenleben der Pflanze analysieren, wie zum Beispiel Wurzellänge oder Durchmesser – ein weltweit einzigartiges System.
"Was so besonders hier ist, dass wir die Kombination abdecken, aus dem, was oberirdisch bei der Pflanze passiert, und eben dem, was unterirdisch im Topf passiert, was so normalerweise nicht sichtbar gemacht werden kann. Und dadurch können wir die Pflanze vollumfänglich beschreiben", weiß Jule Steinert vom Fraunhofer-Institut.
Weltweit einziges System
Nur knapp drei Minuten dauert das Röntgen. Dann geht es für die Pflanze wieder zurück in die Klimakammer. Seit April 2025 gibt es dieses einzigartige System in Merkendorf. Die Verantwortlichen sind zuversichtlich, den Mais der Zukunft bald entwickelt zu haben – und damit den Landwirten wieder stabile Erträge ermöglichen zu können.
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