HELP – Ergebnisse

Im Projekt „HELP“ wurden innovative Lichtstrategien für die Indoor-Kultivierung von Pfefferminzpflanzen entwickelt. Zu Beginn des Projekts wurde ein Indoor-Kultivierungsverfahren für Pfefferminzpflanzen etabliert und verschiedene UV-Behandlungsprogramme entwickelt. Dabei wurden Wachstum, Morphologie sowie primäre und sekundäre Inhaltsstoffe der Pflanzen analysiert. Ein besonderer Fokus lag auf der Untersuchung der ätherischen Öle, insbesondere Menthol als wertgebende Verbindung sowie Menthofuran als potenzieller Fehlaromastoff. Die Untersuchungen zeigten, dass UV-Behandlungen sowohl die Pflanzenentwicklung, als auch das Inhaltsstoffprofil der Pfefferminze beeinflussen können.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass unterschiedliche Wellenlängenbereiche der UV-Strahlung verschiedene Effekte auf die Pflanzen auslösen. Eine UV-B-Behandlung führte zu Veränderungen der Blattmorphologie sowie der primären und sekundären Inhaltsstoffe. Eine einmalige UV-C-Bestrahlung von etwa fünf Minuten erhöhte bereits zwei Tage nach der Behandlung die Konzentration wertgebender ätherischer Öle wie Menthol, gleichzeitig wurde jedoch auch ein kurzfristiger Anstieg von Menthofuran beobachtet. Nach etwa einer Woche blieb der Mentholgehalt erhöht, während sich die Konzentrationen unerwünschter Aromakomponenten wieder auf das Ausgangsniveau reduzierten. Eine Verlängerung der Bestrahlungsdauer oder eine Erhöhung der Intensität führte zwar zu einem weiteren Anstieg der ätherischen Öle, verursachte jedoch auch deutliche Blattschädigungen und Wachstumsdepressionen.

Neben der Beeinflussung der Inhaltsstoffe wurde auch die Wirkung von UV-Strahlung auf die Krankheitsresistenz untersucht. Resistenztests mit dem pflanzenpathogenen Erreger des Echten Mehltaus zeigten, dass eine einmalige fünfminütige UV-C-Behandlung die Zahl infizierter Pfefferminzpflanzen noch bis zu 13 Tage nach der Infektion deutlich reduzieren kann. Auch wiederholte kurze UV-C-Behandlungen führten zu einer signifikanten Reduktion infizierter Pflanzen und Blätter über mehrere Wochen hinweg. Diese Effekte lassen sich vermutlich auf eine Aktivierung pflanzlicher Abwehrmechanismen zurückführen, die durch die UV-Behandlung ausgelöst werden.

Parallel dazu wurden geeignete technische Systeme zur Umsetzung der UV-Behandlungen entwickelt. Auf Basis lichttechnischer Simulationen zur optimalen Strahlungsintensität und -verteilung wurden spezielle UV-Leuchten für die Bereiche UV-A, UV-B und UV-C konstruiert, gefertigt und in den Versuchsanlagen eingesetzt. Erste Tests bestätigten die geplanten Strahlungsstärken und zeigten das Potenzial solcher Beleuchtungssysteme für eine gezielte Steuerung von Pflanzenwachstum und pflanzlicher Abwehrreaktionen.

Ergänzend wurde im Projekt auch die wirtschaftliche Perspektive einer solchen Produktion untersucht. Die Analysen zeigen, dass bei marktüblichen Preisen für getrocknete Pfefferminzrohware von etwa 3–5 €/kg und einer erwarteten Erntemenge von rund 10 t/ha derzeit kein positiver Kapitalwert erreicht werden kann. Ein wirtschaftlich attraktiveres Szenario ergibt sich jedoch bei der Vermarktung frischer Rohware mit höheren Marktpreisen und ohne zusätzliche Trocknungskosten.

Insgesamt zeigt das Projekt, dass gezielte UV-Strategien ein großes Potenzial für eine nachhaltige und rückstandsfreie Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen in Indoor-Kultursystemen besitzen. Ein dynamisches Lichtmanagement, das an Kulturphase und Pflanzenbedürfnisse angepasst ist, kann sowohl die Pflanzenqualität, als auch die Krankheitsresistenz verbessern und eröffnet neue Möglichkeiten für ressourcenschonende Produktionssysteme.