Die Bedeutung der  Hygiene beim Betrieb von Hydrokulturen – Eine kurze Einführung in die Welt der Hydroponic Systeme

Die Pflanzenzenzucht mit Hilfe von Hydrokulturen (Hydroponic Grow oder Hydroponic Garden) ist grundsätzlich keine neue Erfindung. Seit der Mensch Ackerbau betreibt ist er bestrebt, Nutz- und Arzneipflanzen mit möglichst optimalen Einsatz von Wasser, Dünger und Nährstoffen zu züchten und den Ertrag pro bepflanzte Fläche zu verbessern.

Dieses Vorhaben kann nur gelingen, wenn man Pflanzen; Substrat und Wasser bzw. Nährlösung möglichst eng miteinander verknüpft. Das Pflanzenzüchten mit dieser Methode hat aber einige Tücken. Durch das enge Miteinander und das Teilen der Nährlösung können sich Pflanzenkrankheiten sehr schnell verbreiten.

Was ist Hydroponic / Hydroponik? Wie funktioniert eine Hydrokultur?

Als hydroponisches System (englische Schreibweise Hydroponic System) werden Hydrokulturen bezeichnet, bei welchem die Pflanzen in einem Substrat (Steinwolle, Kokosmatten oder Blähton, selten Erde) in Töpfen oder Halterungen fixiert sind und in regelmässigen Abständen mit Wasser und Nährstoffen bzw. Dünger versorgt werden.
Es werden zwischen aktiven und passiven Systemen unterschieden.

Bei passiven Systemen „hängt“ die Pflanze über einem Pool/Rohr mit Nährlösung, welche über einen Docht (z.B. aus Glasfasern) oder saugfähiges Substrat bis zu den Wurzeln der Pflanze hochgesaugt wird.
Die Effektivität einer Passiv Hydrokultur ist etwas geringer als aktive Hydroponic Systems, dafür von von bestechender Einfachheit und unabhängig von Steuerung, Elektrizität, Pumpen etc. Dies macht es weniger fehler bzw.- störungsanfälliger als aktive Hydroponik Systeme.

Aktive Systeme hingegen transportieren mittels einer Pumpe die Nährlösung zu den Wurzeln der Pflanzen.

Zu den aktiven Hydroponik Systemen gehören:

• Flooding Desks (Ebbe- und Flutsysteme)
• Dripping Systeme / Top-Feeder (Tropfbewässerung per Schlauch)
• NFT Nutrient Film (Flüssigkeitsfilm)
• DWC (Tiefwasserkultur) Hydrokultur
• Aeroponik Systeme (Besprühen der frei hängenden Pflanzenwurzeln)

Ebbe und Flut (Flood Desks) Hydrokultur

Dabei stehen die Pflanzen in Töpfen mit Substrat in einer flachen Wanne, dem sog. Flood-Desk. Das Substrat gibt den Wurzeln halt und wirkt als kurzfristiges Depot für die Nährlösung. In regelmässigen Zeitabständen werden die Tische per Pumpe aus einem Voratsgefäss mit Nährlösung geflutet, und das überschüssige Wasser wieder zurück in den Vorratstank geleitet.

Es ist eine sehr unkomplizierte Hydroponic Methode, allerdings neigen Flood-Systeme dazu, sehr schnell zu verkeimen. Aufgrund der grossen Oberfläche und Flüssigkeits-Luft-Grenzen bildet sich schnell Biofilm. Bakterien und Pilze wachsen sehr rasch. Auch Wurzelfäule durch Pilze (Pythium) tritt bei unbehandelten Systemen oft auf.

Dripping System Hydrokultur

Dies stellt eine häufige und variantenreiche Bauart innerhalb der Hydroponik dar. Bei der einfachsten Variante stehen die Pflanzen in Töpfe mit Blähtonkügelchen. Jede Pflanze ist durch ein einen kleinen Wasserschlauch mit dem verzweigten Bewässerungssystem verbunden, wobei die Nährstoff/Wassermenge individuell gesteuert werden kann.

Je nach Hydroponik System und Pflanzen gibt es auch noch ein Rückfluss, welcher überschüssige Nährlösung wieder zurück in einen Sammeltank führt. Probleme bei diesen Hydroponic Systemen treten vor allem dadurch auf, dass durch starke Erwärmung in den dünnen Schläuchen der Sauerstoffgehalt des Wassers sinkt, und damit Wurzelfäulnis begünstigt. Zudem neigen die Leitungen dazu, zu verkalken und Biofilm aufzubauen. Dies kann zu Blockaden und damit zu Ernteausfällen führen.

NFT- Hydroponic System (Nährstoff-Film)

NFT- Hydroponic Systeme sind klassische Rezirkulationsysteme und ähneln der Flooding Desk Hydrokultur . Die Pflanzen stehen dabei in Töpfen in einer schrägen Rinne, wobei die Nährlösung bzw Wasser als dünner Film von der einen zur anderen Seite befördert wird und von dort aus wieder zurück in den Tank läuft. Die Nährlösung wird mehrfach verwendet und kann im Vorratstank ständig kontrolliert, mit notwendigen Substanzen ergänzt und auch Sauerstoff zugegeben werden.

Sehr wichtig ist dabei aber das Abdecken mit lichtdichter Folie, um Algenwachstum zu verhindern. Ohne Zugabe von Sanosil in die Nährlösung ist diese relativ häufig komplett auszuwechseln, da sie zum Verkeimen neigt.

DWC Hydroponic Tiefwasserkultur

Eine Sonderstellung nimmt die semiaktive DWC Tiefwasser- Hydrokultur ein.
Dabei hängen mit Substrat und Pflanzen gefüllte Töpfe in mit Nährlösung gefluteten Tanks und sollten nur soweit gefüllt sein, dass die Nährlösung den Blähton gerade berührt. Die Nährlösung wir dabei belüftet und mit Sauerstoff angereichert. Die Blähtonkügelchen ziehen die Nährlösung nach oben und das Wurzelwerk kann gut gedeihen. Bald schon wachsen die Wurzel aus den Töpfen und hängen ins Wasser.

Der Spiegel der Nährlösung wird mit stärkerem Wuchs der Pflanzen abgesenkt. Dadurch werden die Pflanzenwurzeln stärker der Luft ausgesetzt und können zusätzlichen Sauerstoff aufnehmen. Dieses System braucht also keine Bewässerungspumpen, jedoch ist die Sauerstoffanreicherung der Nährlösung durch Luftpumpen sehr wichtig.

Probleme beim Betrieb eines Hydroponic Systems

Da Hydroponik Hydrokulturen durch Installation in Gewächshäusern komplett von der Umwelt abgeriegelt werden können, sind Probleme durch Pflanzenschädlinge wesentlich geringer als auf konventionellen Feldern.
Allerdings tun sich andere Schwierigkeiten auf: Durch die oftmals warmen Temperaturen in den Gewächshäusern sowie (vor allem bei der Dripping –Methode) vielen dünnen Leitungen, erwärmt sich das Wasser schnell. Dadurch reduziert sich die Möglichkeit, Sauerstoff und CO2 zu binden.

Biofilme sind ein weiteres Problem. Schleimige Gebilde aus Algen, Protozoen, Pilzen und Algen, die sich recht schnell bilden. Diese Plaques können Teile der Bewässerungsanlage verstopfen und damit Ernteausfälle verursachen. Zudem bilden Biofilme ein hervorragendes Reservoir für Bakterien und Pilze, welche das Wurzelwerk der Pflanzen schädigen können.

Verhinderung der Wurzelfäule und anderen Krankheiten durch Wasserdesinfektion

Das Dosieren von Desinfektionsmittel in die Nährlösung zur Stabilisierung des Bakterienwachstums in Hydroponic Systems ist keine neue Idee, jedoch haben die meisten wirksamen Desinfektionsmittel auch toxische Wirkungen auf die Pflanzen in der Hydrokultur. Oxidierende Desinfektionsmittel wie Chlor zerfallen auch relativ schnell, womit eine langanhaltende Wirkung und damit Eignung für Hydroponik – Systeme entfällt.
Noch deutlicher tritt dies bei Systemen wie Ozonisierung oder UV- Bestrahlung zu Tage. Diese halten zwar das akute Keimwachstum im Vorratstank unter Kontrolle, haben aber keinerlei Wirkung in den Leitungen.

Die Behandlung mit dem 2-Komponentensystem Sanosil trägt diesen Herausforderungen hingegen Rechnung. Das oxiderende Wasserstoffperoxid zerfällt zu Wasser und Sauerstoff und hinterlässt keine pflanzenschädigende Rückstände. Das enthaltene Silber bleibt in sehr geringen Konzentrationen erhalten, wirkt vorallem langanhaltend konservierend und unterstützt die Wirkung des Wasserstoffperoxides.
Sanosil Desinfektionsmittel S015 und Super 25 sind deshalb für Nährlösungen in Hydroponic Systems die erste Wahl – zudem da sie auch als Desinfektionsmittel für Oberflächen und zur Behandlung von gewissen Pflanzenkrankheiten genutzt werden können.