Membrantechnologie von Panasonic 04.03.2014, 15:04 Uhr

Wasserabweisender Spezialsand für Ackerbau in der Wüste

Der japanische Elektrokonzern Panasonic arbeitet derzeit mit der Graduate School of Agriculture der Universität von Kyoto an einem speziell behandelten Sand. Ziel ist es, bis 2016 neue Wege für den Ackerbau in der Wüste zu erschließen und generell die Effizienz in der Landwirtschaft zu verbessern.

Weite Teile der Welt sind Wüsten, die sich bisher nicht für die landwirtschaftliche Nutzung eignen. Nun aber gibt es den „Traumsand“, eine Entwicklung, die den Ackerbau dort durchaus in den Bereich des Möglichen rückt. 

Weite Teile der Welt sind Wüsten, die sich bisher nicht für die landwirtschaftliche Nutzung eignen. Nun aber gibt es den „Traumsand“, eine Entwicklung, die den Ackerbau dort durchaus in den Bereich des Möglichen rückt. 

Foto: dpa

Dabei handelt es sich um einen wasserabstoßenden Sand,  auch „Traumsand“ genannt, der ablaufendes Regen- und Tauwasser im Boden festhält und daneben auch das Eindringen von Salzwasser in die Agrarnutzfläche verhindert.

Technik von der Herd-Produktion abgeschaut 

Den Ansatzpunkt für die neue Technik fand das Panasonic Advanced Technology Research Laboratory in der eigenen Mikrowellen- und Induktionsherd-Produktion. Im Rahmen dieser Technik nutzte der japanische Konzern schon vor über 20 Jahren eine wasserabweisende Membran-Technologie mit der Glasflächen in Mikrowellenöfen und Induktionsherden beschichtet wurden, um das Innere der Geräte schmutz- und rostfrei zu halten. Dabei gelang es, eine nur wenige Nanometer dicke Membrane zu kreieren, die nicht ohne weiteres abgekratzt werden kann. Dafür wurde die wasserabstoßende Verbindung chemisch mit Siliziumdioxid verbunden.

Wasserabweisender Sand

Seit April 2010 experimentieren die Forscher von Panasonic und der Universität Kyoto mit diesem Spezialsand. Zunächst wird der Boden ausgehoben, mit einer Schicht wasserabweisendem Sand gefüllt und schließlich mit einer Schicht Erde bedeckt. Da das Wasser nicht die Sandschicht durchdringt, sich aber auf dem Sand ansammelt, wirkt dies als eine Art Untergrund-Bewässerungssystem. In den  Versuchen zeigte sich, dass ablaufendes Wasser infolge seiner Oberflächenspannung von der abweisenden Schicht zurückgehalten wird. „Da das Haftvermögen der wasserabweisenden Verbindung so stark ist,  ist die Wirkung auch semi-permanent, solange sie sich in der Tiefe befindet“,  erläutert ein Sprecher von Panasonic.

Ernteerträge bis zu 30 Prozent höher

Das neue Kreislaufsystem hat auch noch einen nützlichen Nebeneffekt. Da das wieder verwendete Wasser auch Düngemittel enthält, hat sich der Ernteertrag bei Gemüse im Durchschnitt um 20 bis 30 Prozent erhöht. Damit läßt sich die Technologie nicht nur in der Wüste anwenden, sondern verspricht auch anderorts Nutzen. 

Durchlässigkeit für Gase

Bislang wurden vor allem wasserhaltende Plastikplanen beim Pflanzenanbau in der Wüste benutzt. Aber die schlechte Durchlässigkeit hat das Wachstum der Pflanzen häufig behindert. Die Methode stellte sich daher als wenig erfolgreich heraus. Der speziell behandelte Sand aber stellt sicher, dass die Zwischenräume zwischen den beschichteten Sandpartikeln groß genug sind, um Luft und andere Gase zur Versorgung der Pflanzen durchzulassen.

Bodenversalzung wird verhindert

Schaden durch Salzwasser kann ebenfalls mit der neuen Methode verhindert werden. In zahlreichen Ländern dringt Salzwasser von der Küste über das Grundwasser in die Ackerböden ein und verhindert damit den landwirtschaftlichen Anbau. Würden aber Schichten von wasserabweisendem Sand entlang der Küste eingebracht, könnte damit das Salzwasser aufgehalten werden und die Böden vor der Versalzung geschützt werden. Gleichzeitig würde hier ebenfalls die notwendige Versorgung mit Gasen nicht gestört werden. 

Von Peter Odrich
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