In den IIT-Laboren in Genua wurde ein Hydrogel-Gerüst aus Biopolymeren entwickelt, das mit natürlichen Biostimulanzien angereichert ist. Es ermöglicht den Anbau von Pflanzen in hydroponischen Systemen – also ohne Erde – mit minimalem Wasserverbrauch. Das Material ist vollständig biologisch abbaubar und zersetzt sich rückstandslos im Boden. Basis des Hydrogels ist das Biopolymer Carrageen, ein Polysaccharid, das aus Rotalgen gewonnen wird und für seine gelbildenden, verdickenden und stabilisierenden Eigenschaften bekannt ist. In diesem Projekt wurden ganze Algenextrakte als Biostimulanzien zugesetzt. Diese regen natürliche Prozesse der Pflanzen an, verbessern die Nährstoffaufnahme, erhöhen die Stresstoleranz und steigern die Qualität der Kulturen – unabhängig vom Nährstoffgehalt. In den Laboren der unibz in Bozen wurden die Versuche zum tatsächlichen Pflanzenwachstum durchgeführt. Das Ergebnis: eine abfallfreie Lösung ohne Auswirklungen auf die Umwelt – für eine Landwirtschaft, die immer stärker durch Klimawandel, Trockenheit, Umweltverschmutzung, Biodiversitätsverlust und Bodendegradation bedroht ist.

Derzeit werden in der Landwirtschaft überwiegend Superabsorber aus Kunststoff eingesetzt, die jedoch die Umwelt belasten. Biopolymere dienen als nachhaltige Alternative etwa bei Mulchfolien, Pflanzgefäßen oder Bindematerialien. In Bozen und Genua werden nun superabsorbierende Biopolymer-Gerüste entwickelt und getestet, die das Pflanzenwachstum fördern, indem sie Wasser speichern und gleichzeitig die Nährstoffversorgung unterstützen. Sie können das bis zu 70-fache ihres Eigengewichts an Wasser speichern und ermöglichen so eine effiziente Bewässerung mit minimalem Wasserverbrauch – ohne Umweltbelastung. Zudem plant das Forschungsteam aus Südtirol, in diese Hydrogelgerüste flexible, biologisch abbaubare Sensoren zu integrieren, um Pflanzenwachstum, Pflanzengesundheit und Bodenbedingungen in Echtzeit zu überwachen – ein Schritt in Richtung Präzisionslandwirtschaft.

„Technologische Innovation muss Hand in Hand mit ökologischer Nachhaltigkeit gehen“, betont Prof.in Luisa Petti, Leiterin des Sensing Technologies Lab der unibz. „In unserem Labor entwickeln wir flexible, biologisch abbaubare Elektronik für intelligente Agrarsysteme. Das gemeinsam mit dem IIT entwickelte Hydrogel ist ein Beispiel dafür, wie Technologie die Landwirtschaft unterstützen, Ressourcen effizienter nutzen und Umweltbelastungen reduzieren kann. Dieses Projekt zeigt: Innovation und Nachhaltigkeit lassen sich verbinden, um globale Herausforderungen wie Ernährungssicherheit und Klimawandel zu meistern.“