Pflanzen für die zukünftige Bioökonomie im "Gläsernen Labor"

Hightech-Gewächshaus im Forschungszentrum Jülich eingeweiht

Pflanzen liefern uns Nahrung, Rohstoffe und Energie. Wie sie im Zeichen einer zukünftigen Bioökonomie nachhaltig und effizient gezüchtet, angebaut und genutzt werden können, wird am Jülicher Institut für Pflanzenwissenschaften erforscht. Thomas Rachel MdB, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesforschungsministerium, weihte dazu gemeinsam mit Vorstandsmitglied Prof. Harald Bolt ein neues Forschungs-Gewächshaus ein. Das "Gläserne Labor" erfüllt komplexe technische Anforderungen und bietet den Forschern ganz neue Möglichkeiten zur Hochdurchsatz-Charakterisierung von Pflanzen.

Im „Gläsernen Labor“ (von links): Jens Kuchenbecker (Leiter des Geschäftsbereichs Planen und Bauen), Prof. Ulrich Schurr, (Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften), Thomas Rachel MdB (Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung), Projektkoordinatorin Birgit Spengler (Geschäftsbereich Planen und Bauen) und Prof. Harald Bolt (Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums Jülich). (Bild: Forschungszentrum Jülich / Ralf-Uwe Limbach)

"Zur Lösung der großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts brauchen wir eine nachhaltige Bioökonomie. Wir brauchen ertragreiche Nutzpflanzen, die mit weniger Dünger auskommen, widerstandsfähig gegen Schädlinge sind oder trockenen, extrem nassen oder versalzten Böden trotzen. Hierzu müssen wir die Mechanismen verstehen, wie sich Pflanzen an unterschiedliche, zum Teil schwierige Umweltbedingungen anpassen. Das neue 'Gläserne Labor' des Instituts für Pflanzenwissenschaften ist ein wichtiger Schritt, um diesem anspruchsvollen Ziel näherzukommen", so Thomas Rachel in seinem Grußwort.

Die rund 4,1 Millionen Euro Baukosten wurden zu 90 Prozent vom Bund gefördert, 10 Prozent finanzierte das Land. "Mit dem neuen Gewächshaus verstärkt das Forschungszentrum sein Engagement beim Aufbau einer leistungsfähigen Infrastruktur von Plattformen zur Phänotypisierung von Pflanzen mit zentraler Bedeutung in Deutschland, Europa und weltweit", sagte Harald Bolt. Wissenschaft, Industrie und Züchter sollen Zugang erhalten zu den umfassend automatisierten Anlagen und modernen Technologien wie Rhizotrone zur Vermessung von Wurzeln mit einmalig hohem Durchsatz.

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Das rund 1700 Quadratmeter große Gebäude gliedert sich in mehrere Pflanzenabteile. "Innerhalb des 'Gläsernen Labors' lassen sich viele Umweltbedingungen einstellen, die für die Pflanzenforschung relevant sind – bei deutlich geringeren Kosten und flexibler als in Klimakammern. Das Gewächshaus hat eine UV-durchlässige Verglasung, wir können aber auch in einigen Bereichen die Tageslänge regulieren", erläuterte Prof. Ulrich Schurr, Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften. Das Hightech-Gewächshaus besteht aus speziellem Glas, das UV-Licht durchlässt und durch Lichtstreuung dafür sorgt, dass die Pflanzen besser mit Licht versorgt werden. Durch die "Regenschirm-Konstruktion" mit zentral angeordneten massiven Stützen und leichteren Trägern an der Außenwand entsteht ein großer Raum, in dem zukünftig Roboter Pflanzen vermessen werden. Damit wird das Gewächshaus das Herzstück der Hochdurchsatz-Analyse pflanzlicher Strukturen und Funktionen innerhalb des von den Jülicher Forschern koordinierten Deutschen Pflanzen Phänotypisierungs-Netzwerks (DPPN). Es ist auch der erste Baustein einer gesamteuropäischen Infrastruktur für die Phänotypisierung, wie sie im Projekt EMPHASIS entstehen soll.

Netzwerke zur Charakterisierung von Pflanzen für die Züchtung
Das Jülicher Institut für Pflanzenwissenschaften koordiniert das Deutsche Pflanzen Phänotypisierungs-Netzwerk (DPPN). Gemeinsam mit Partnern am IPK Gatersleben und dem Helmholtz Zentrum München (HMGU) wird eine Forschungsinfrastruktur von Weltniveau aufgebaut. Das "Jülich Plant Phenotyping Center" (JPPC) ist die zentrale Einrichtung des Deutschen Pflanzen Phänotypisierungs-Netzwerks (DPPN), entwickelt neue Technologien und stellt einmalige Infrastrukturen bereit. Das Institut koordiniert auf europäischer Ebene Projekte zum Zugang auf entsprechende Einrichtungen in mehr als zwölf Ländern und entwickelt mit seinen Partnern die Esfri-Infrastruktur Emphasis. Darüber hinaus koordinieren die Jülicher Pflanzenforscher das Institut auch das globale International Plant Phenotyping Network (IPPN).

Eingebettet sind die Arbeiten des Instituts in das "Bioeconomy Science Center" (BioSC). Ziel ist eine ressourcenschonende und nachhaltige Produktion von Nahrungsmitteln, pflanzlicher Biomasse, Energie, Chemikalien, Pharmaka und Materialien auf Basis biologischer Rohstoffe, Prozesse und Prinzipien.

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