PRESSEBERICHT: NPEC, das Extremtest-Labor der UNi Wageningen

Wo Pflanzen an ihre Grenzen kommen

Das Extremtest-Labor der Uni Wageningen

Von Barbara Driessen, Wageningen.

30 Grad Hitze. Kaum Wasser. Salz im Boden. Krankheitserreger in der Luft. Tausende Pflanzen kämpfen in Wageningen täglich ums Überleben, beobachtet von Kameras, Sensoren und Robotern. Wer durch die futuristischen Klimakammern des niederländischen Forschungszentrums NPEC läuft, bekommt schnell das Gefühl, eher in einer Hightech-Pflanzenfolterkammer als in einem Gewächshaus zu stehen. Keiner der hier getesteten Stecklinge wird jemals ein normales Pflanzenleben führen. Sie dienen vollends der Wissenschaft.

Genau hier arbeitet Rick van de Zedde. Der Niederländer leitet das Netherlands Plant Eco-Phenotyping Centre (NPEC) an der Wageningen University & Research und gehört zu den wichtigsten Köpfen Europas im Bereich des Hightech-Plant-Phenotyping, also der hochpräzisen Analyse, wie Pflanzen aussehen, wachsen und auf Umweltbedingungen reagieren. Seine Mission: herausfinden, welche Pflanzen mit den extremen Bedingungen des Klimawandels zurechtkommen, und welche nicht. „Wir stressen Pflanzen. Ich nenne es manchmal ein Fitnessstudio für Pflanzen“, erklärt van de Zedde mit einem Lächeln. Tatsächlich geht es im NPEC darum, Pflanzen gezielt an ihre Grenzen zu bringen. Hitze, Trockenheit, salzhaltige Böden oder Bakterienbefall werden simuliert, um herauszufinden, welche Sorten besonders widerstandsfähig sind.

Van de Zedde stammt ursprünglich aus der Welt der künstlichen Intelligenz. 2002 machte er seinen Master in Artificial Intelligence an der Universität Groningen, mit Schwerpunkt Bildverarbeitung und Robotik. Seit 2004 arbeitet er an der Wageningen University & Research. Heute verbindet er genau diese Disziplinen mit Pflanzenforschung: KI, Sensorik, Robotik und Datenanalyse treffen auf Biologie und Landwirtschaft. Das klingt zunächst abstrakt. Doch im Kern geht es um eine der drängendsten Fragen der Zukunft: Welche Nutzpflanzen können in einer heißeren, trockeneren und salzigeren Welt noch genügend Nahrung produzieren? Im NPEC werden dafür tausende Pflanzen gleichzeitig untersucht. Kartoffeln, Tomaten oder Weizen wachsen in exakt kontrollierten Klimakammern. Jede Pflanze wird permanent fotografiert, vermessen und analysiert. Schon minimale Unterschiede – etwa die Größe eines Blattes oder die Art, wie sich ein Stängel unter Trockenstress verändert – liefern wertvolle Hinweise darauf, welche genetischen Eigenschaften besonders robust machen.

„Die Pflanzen sind eigentlich nur der Zwischenschritt“, sagt van de Zedde fast entschuldigend. „Es ist eine Datenfabrik.“ Tatsächlich entstehen im NPEC riesige Datenmengen. Kameras erfassen Pflanzen aus allen Winkeln, Infrarotsensoren messen Temperaturveränderungen, Algorithmen erkennen Wachstumsmuster, bevor sie für das menschliche Auge sichtbar werden. Dabei geht es nicht nur um das äußere Erscheinungsbild einer Pflanze – den sogenannten Phänotyp. Entscheidend ist vor allem, wie sich dieser Phänotyp unter bestimmten Umweltbedingungen verändert. Genau dafür steht das „Eco“ im Namen des Forschungszentrums. Pflanzen werden nicht isoliert betrachtet, sondern immer in ihrem ökologischen Kontext: Wie reagieren sie auf Trockenheit? Auf salzhaltige Böden? Auf bestimmte Bakterien im Boden?

In Interviews beschreibt van de Zedde das System manchmal scherzhaft selbst als eine Art „Pflanzenfolter“. Doch hinter dem humorvollen Ton steckt eine ernste Realität. Der Klimawandel verändert die Landwirtschaft bereits heute massiv. Küstenregionen versalzen, Hitzewellen werden extremer, Dürren länger. Landwirtschaftliche Forschung muss deshalb schneller werden, viel schneller. Genau hier setzt das NPEC an. Klassische Pflanzenzüchtung dauert oft viele Jahre. Durch automatisierte Hochdurchsatz-Phänotypisierung, also die computergestützte Vermessung und Analyse tausender Pflanzen in kurzer Zeit, kann Wageningen heute in kürzester Zeit tausende Varianten testen. KI-Systeme erkennen Muster, die Menschen niemals manuell entdecken könnten. Robotik übernimmt monotone Aufgaben. Forschung wird skalierbar.

Rick van de Zedde sieht darin nicht weniger als eine technologische Revolution der Landwirtschaft. Seine Arbeit reicht mittlerweile weit über die Niederlande hinaus. Seit 2020 sitzt er im Vorstand des International Plant Phenotyping Network (IPPN), einem weltweiten Netzwerk führender Pflanzenforscher*innen. Besonders faszinierend ist dabei die Verbindung aus biologischer Fragestellung und futuristischer Technologie. In Wageningen arbeiten Pflanzenwissenschaftler*innen Seite an Seite mit Informatiker*innen, Ingenieur*innen und KI-Expert*innen. Auch andere niederländische Spitzenuniversitäten wie die Universität Utrecht beteiligen sich an dieser Forschung und kooperieren bei Fragen rund um Klimaresilienz, Datenanalyse und nachhaltige Lebenswissenschaften. Das Ergebnis wirkt stellenweise eher wie ein Silicon-Valley-Labor als ein traditionelles Forschungsgewächshaus. Und trotzdem dreht sich am Ende alles um etwas sehr Altes: Nahrung. Denn während die Roboter durch die Klimakammern fahren und Sensoren unaufhörlich Daten sammeln, suchen Rick van de Zedde und sein Team letztlich nach Pflanzen, die auch in der Klimakrise noch Ernten sichern können.

Dass ausgerechnet Wageningen zum Zentrum dieser Entwicklung geworden ist, ist kein Zufall. Die Wageningen University & Research gilt weltweit als eine der führenden Universitäten für Agrar-, Umwelt- und Ernährungswissenschaften und steht sinnbildlich für den technologischen Innovationsgeist der Niederlande. Im Kontext des sogenannten „New Dutch“, also der modernen und international ausgerichteten Innovations- und Forschungskultur der modernen Niederlande, spielt Wageningen eine Schlüsselrolle. Hier verbinden sich klassische niederländische Stärken wie Landwirtschaft und Wassermanagement mit künstlicher Intelligenz, Robotik und Big Data. Forschungseinrichtungen wie das NPEC zeigen, wie die Niederlande versuchen, sich als globale Hightech-Nation für nachhaltige Ernährung und Klimaresilienz zu positionieren – klein in der Fläche, aber führend in Innovation und Wissen. (NBTC)

Weitere Informationen und weitere Fotos zur Veröffentlichung finden Sie hier:

NPEC – State-of-the-art facility for plant phenotyping | WUR

Bei Rückfragen zum Thema kontaktieren Sie bitte Jan Willem Bol, Corporate Communications & Marketing, Wageningen University & Research, Mail: janwillem.bol@wur.nl.

Dr. Barbara Driessen, PR Managerin Deutschland, bdriessen@holland.com.

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