Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanominerale - Geo-Forschung für ein besseres Pflanzenwachstum

21.10.2010
Nanoskalige Mineralpartikel wie zum Beispiel Tonminerale, erfüllen nicht nur wichtige Funktionen in unserer Umwelt – aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften werden sie in unterschiedlichsten technischen Anwendungen eingesetzt und sind dort häufig unverzichtbar.

Beigemengt in gärtnerische Substrate, tragen spezielle Tonminerale zur Erzeugung gesunder und optimal gewachsener Pflanzen bei. Für diesen Einsatz ist die Erforschung der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Nanominerale und ihrer Funktionen in Pflanzsubstraten unerlässlich. Das Forschungs- und Entwicklungsprogramm GEOTECHNOLOGIEN des Bundesministeriums für Bildung und Forschung fördert daher das Projekt "Substrattone".

Die Nanoforschung befasst sich mit Partikeln und Teilchen in Größenordnungen die vom Einzelatom bis zu einer Größe von 100 Nanometern (nm) reichen. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter (10−6 mm). In diesem Größenbereich treten die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien immer stärker hervor. Wichtige nanotechnologische Produkte sind zum Beispiel Pigmente für Lacke und Farben. Aber auch in Kleidungsstücken werden Verbünde aus Nanoteilchen zum Erlangen schmutzabweisender Eigenschaften eingesetzt.

Obwohl im Erwerbsgartenbau seit jeher höchste Anforderungen an Pflanzsubstrate gestellt werden, gelten diese bisher als nicht durchweg perfekt auf die Kultur abgestimmt. Organische Materialien wie Torf oder Rindenkompost können durch den Zusatz geringer Mengen an Ton erheblich verbessert werden. Dies trifft besonders auf die Nährstoffversorgung, die Wasseraufnahme und die Bindigkeit bei Einsatz von Pikierrobotern zu. Typisch sind dabei Aufwandmengen von 20-40 kg/m³.

Seit über 50 Jahren ist die Beimischung von Ton nun schon in der Anwendung. Doch welche entscheidenden Faktoren des Tons die Eigenschaften von Kultursubstraten verbessern, ist bisher nicht vollständig bekannt. Angestrebt wird vor allem die Optimierung von Substraten durch Tonzusätze hinsichtlich der folgenden Eigenschaften:

- Wasserhaushalt: Die Erhöhung der Wasseraufnahmegeschwindigkeit im Substrat durch die Verbesserung der Wiederbenetzbarkeit.

- Nährstoffstabilisierung: Die Pufferung des Nährstoffangebotes bei Überdüngung oder Mangel sowie die Erhöhung der Haltbarkeit der Pflanzen und die Verringerung der Nährstoffauswaschung. Zudem die Verbesserung der Versorgung mit Mikronährstoffen.

-Stabilität: Zur Erreichung einer hohen Haftfestigkeit des Substrates für den Einsatz von Pikierrobotern.

Damit die genannten Zieleigenschaften auch gleichzeitig erreicht werden können, werden auch Mischungen verschiedener Tone eingesetzt.

Um die Zugabe der richtigen Tonmischung für die jeweilige Anforderung an das Substrat zu ermöglichen, arbeiten Wissenschaftler der Institute für Bodenkunde und Pflanzenernährung der Leibniz Universität Hannover, der Stephan Schmidt KG und der Klasman-Deilmann GmbH an der Klassifizierung hunderter Tone und Tonmischungen. Dabei konzentrieren sich die Wissenschaftler um den Projektkoordinator Dr. Stefan Dultz von der Universität Hannover nicht nur auf natürliche Tone. Sie versuchen vielmehr gezielt Tone zu modifizieren, um die jeweils geforderte Eigenschaften herzustellen. „Für die Produktion von Pflanzsubstraten sind dabei nicht nur zahlreiche chemische, physikalische und biologische Eigenschaften der Substratzuschlagstoffe bestimmend, auch ökonomische Aspekte wie die Verfügbarkeit, der Preis und der Aufwand bei der Kultivierungstechnik müssen berücksichtigt werden“, so Dultz. Von den Ergebnissen wird vor allem der deutsche Markt profitieren. Deutschland ist weltweit der Marktführer bei der Substratherstellung. Jährlich werden hier etwa 130.000 t Ton in gärtnerischen Substraten eingesetzt, während dies europaweit 200.000 t sind. Und nicht nur der Verbraucher kann sich z.B. auf gesündere und haltbarere Zierpflanzen freuen: die aktuelle Forschung festigt auch die Stellung der beteiligten Unternehmen am internationalen Markt.

Für weiterführende Informationen:

Stefan Dultz
Institut für Bodenkunde
Leibniz Universität Hannover
Herrenhäuser Str. 2
D-30419 Hannover
Matthias Schellhorn
Stephan Schmidt KG
Bahnhofstr. 92
D-65599 Dornburg-Langendernbach
Das Projekt "Substrattone" sowie die weiteren Projekte des Forschungsschwerpunktes "Mineraloberflächen: von atomaren Prozessen zur industriellen Anwendung" stellen ihre Forschungsergebnisse am 26. und 27. Oktober im Rahmen des GEOTECHNOLOGIEN-Statusseminars an der Universität Mainz vor.

Simon Schneider | idw
Weitere Informationen:
http://www.geotechnologien.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Suche nach Grundwasser im Ozean - Neues deutsch-maltesisches Forschungsprojekt gestartet
25.09.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Mit traditionellen Methoden gegen extreme Trockenheit
24.09.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kupfer-Aluminium-Superatom

Äußerlich sieht der Cluster aus 55 Kupfer- und Aluminiumatomen aus wie ein Kristall, chemisch hat er jedoch die Eigenschaften eines Atoms. Das hetero-metallische Superatom, das Chemikerinnen und Chemiker der Technischen Universität München (TUM) hergestellt haben, schafft die Voraussetzung für die Entwicklung neuer, kostengünstiger Katalysatoren.

Chemie kann teuer sein. Zum Reinigen von Abgasen beispielsweise benutzt man Platin. Das Edelmetall dient als Katalysator, der chemische Reaktionen...

Im Focus: Hygiene im Handumdrehen – mit neuem Netzwerk „CleanHand“

Das Fraunhofer FEP beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit der Entwicklung von Prozessen und Anlagen zur Reinigung, Sterilisation und Oberflächenmodifizierung. Zur Bündelung der Kompetenzen vieler Partner wurde im Mai 2018 das Netzwerk „CleanHand“ zur Entwicklung von Systemen und Technologien für saubere Oberflächen, Materialien und Gegenstände ins Leben gerufen. Als Partner von „CleanHand“ präsentiert das Fraunhofer FEP im Rahmen der Messe parts2clean, vom 23.-25. Oktober 2018, in Stuttgart, am Stand der Fraunhofer-Allianz Reinigungstechnik (Halle 5, Stand C31), das Netzwerk sowie aktuelle Forschungsschwerpunkte des Institutes im Bereich Hygiene und Reinigung.

Besonders um die Hauptreisezeiten gehen vermehrt Testberichte und Studien über die Reinheit von europäischen Raststätten, Hotelbetten und Freibädern durch die...

Im Focus: Hygiene at your fingertips with the new CleanHand Network

The Fraunhofer FEP has been involved in developing processes and equipment for cleaning, sterilization, and surface modification for decades. The CleanHand Network for development of systems and technologies to clean surfaces, materials, and objects was established in May 2018 to bundle the expertise of many partnering organizations. As a partner in the CleanHand Network, Fraunhofer FEP will present the Network and current research topics of the Institute in the field of hygiene and cleaning at the parts2clean trade fair, October 23-25, 2018 in Stuttgart, at the booth of the Fraunhofer Cleaning Technology Alliance (Hall 5, Booth C31).

Test reports and studies on the cleanliness of European motorway rest areas, hotel beds, and outdoor pools increasingly appear in the press, especially during...

Im Focus: Neue Therapien bei Gefäßerkrankungen

Auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Angiologie (DGA) vom 12. bis 15. September in Münster stellten Gefäßspezialisten aus ganz Deutschland die neuesten Therapien bei Gefäßerkrankungen vor. Vor allem in den Bereichen periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) und venöse Verschlusskrankheiten wie die Tiefe Venenthrombose (TVT) gibt gute Neuigkeiten für die Patienten. Viele der 720 Gefäßspezialisten, die an der Jahrestagung teilnahmen, stellten neueste Studienergebnisse vor.

Millionen Menschen leiden in Deutschland unter Gefäßerkrankungen, allein rund fünf Millionen unter der „Schaufensterkrankheit“, medizinisch periphere...

Im Focus: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fachkonferenz "Automatisiertes und autonomes Fahren"

25.09.2018 | Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bisher unbekannter Mechanismus der Blut-Hirn-Schranke entdeckt

25.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

Suche nach Grundwasser im Ozean - Neues deutsch-maltesisches Forschungsprojekt gestartet

25.09.2018 | Geowissenschaften

Auf dem Weg zur Prothese der Zukunft

25.09.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics