Wie Pflanzen unsere Umwelt retten

Wie wichtig Pflanzen für unsere Umwelt sind, ist jedem geläufig. In Wohn- und Büroräumen kommen Pflanzen mittlerweile zudem als Raumtrenner und zu Coronazeiten auch als Abstandhalter zum Einsatz. Doch können Pflanzen noch mehr: Bei der Fotosynthese absorbieren sie mithilfe von Licht CO2 und produzieren daraus Sauerstoff und Wasser in Gasform. So reichern Pflanzen die Räume mit reichlich Luft und Feuchtigkeit an. Bis zu 97 Prozent des aufgenommenen Wassers gibt eine Pflanze so wieder an die Umgebungsluft ab.

Gesünder mit begrünten Räumen

Gleichzeitig filtern sie kleine Mengen Schadstoffe aus der Luft. Denn Raumluft ist generell um ein Vielfaches höher belastet als die Aussenluft. Ausdünstungen der Baumaterialien, Wandfarben, Möbel, Teppiche, Holzschutz- und Reinigungsmittel, von Hausstaub und Raumluftparfums belasten unsere Raumluft. Meist handelt es sich um flüchtige organische Verbindungen wie Formaldehyd, Benzol und Trichlorethylen. Solche Umweltgifte sorgen für gesundheitliche Probleme und erschweren effizientes Arbeiten.

Eine Begrünung von Wohnung und Arbeitsplatz lohnt sich: Pflanzen fördern die Gesundheit und das Wohlbefinden von Mitarbeitenden, wie man an der Landwirtschaftlichen Universität in Oslo herausfand. Angestellte in begrünten Büros klagten seltener über Stress, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Schnupfen und Husten als Mitarbeiter, die in Räumen ohne Pflanzen arbeiten. Für diesen positiven Effekt wird eine mittelgrosse Pflanzen pro Mitarbeiter oder auch pro zwölf Quadratmeter empfohlen. Allergiker und empfindliche Personen sollten sich jedoch stets beraten lassen, bevor sie Räumen begrünen. Eine platzsparende Lösung für die Begrünung von Büroräumen entwickelte dieZürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Das Begrünungssystem Verticalis arbeitet stromlos über einen integrierten Wasserspeicher.

Boden mit Pflanzen aufpäppeln

Auch aus der Erde können Pflanzen Schadstoffe aufnehmen. Die Idee tönt umwerfend: Pflanzen nehmen Schadstoffe über ihre Wurzeln aus der Erde auf, werden danach geerntet und verbrannt. Phytosanierung oder auch Phytoremediation (phyto = Pflanze, remediation = Wiederherstellung, Sanierung) nennt sich dieses Verfahren. Und es bietet gegenüber herkömmlichen Sanierungsmethoden wie Bodenaushub klare Vorteile: Phytoremediation ist günstig und umweltschonend.

Böden biologisch und sanft zu sanieren, beschäftigt daher die internationale Fachwelt. Experimente am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei zeigten, dass Birken mit ihren Wurzeln Mikroplastik aufnehmen. Die problematischen Partikel können anschliessend mit der Biomasse entsorgt werden. Ein Forscherteam aus Grossbritannien und den USA veränderte Rutenhirse genetisch derart, dass die Pflanzen den hochgiftigen Sprengstoff Hexogen in der Erde abbauen können. Oft finden sich in Böden militärischer Übungsgelände Sprengstoff-Rückstände. Das EU-Projekt Phy2Climate wiederum hat sich nun zum Ziel gesetzt, per Phytosanierung Millionen von industriell kontaminierten Böden für den Anbau von Nahrungsmitteln zu gewinnen. Energiepflanzen sollen wie Bodenstaubsauger Schwermetalle aus dem Boden aufnehmen, um danach zu Biokraftstoff aufbereitet zu werden. Auch in der Schweiz wird zur Phytosanierung geforscht. Im Rahmen einer Doktorarbeit wird am Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften nach geeigneten Pflanzen gesucht, mit denen leicht schwermetallverschmutzte Böden schon in wenigen Jahren für Bauprojekte saniert werden könnten.

Die Idee, mithilfe von Pflanzen verschmutzte Böden zu sanieren, ist nicht neu. Bereits 1983 wurden erste Forschungsvorhaben initiiert. Dennoch steckt diese Methode noch immer in den Kinderschuhen, betont Dr. Markus Puschenreiter, Privatdozent am Institut für Bodenforschung an der Universität für Bodenkultur in Wien. «Bislang wird Phytosanierung in der Praxis noch kaum angewendet, daher ist sie nach wie vor wenig bekannt.» Als Hauptgrund sieht Puschenreiter den Zeitfaktor. «Der Abbau von organischen Schadstoffen und auch der Entzug von Schwermetallen beansprucht sehr viel Zeit.» Je nach Boden, Verschmutzungsgrad, Giftstoff und auch Klima kann eine Bodensanierung bisweilen Jahrzehnte dauern. Markus Puschenreiter, der Konzepte und Strategien für Bödenaufwertung erstellt, äussert sich dennoch optimistisch. «Phytosanierung entfernt nicht nur Schadstoffe aus dem Boden, sondern erhöht gleichzeitig den Gehalt an Humus oder die mikrobielle Aktivität des Bodens.» Das mache Phytosanierung so wertvoll.

Ackerböden noch unerforscht

Derzeit untersucht der Wissenschaftler unter anderem die Möglichkeit, belastete Standorte für die Produkti on von nachwachsenden Rohstoffen wie Faserpflanzen zu nutzen. Darin sieht er zudem eine Chance für Ackerböden. «Am aussichtsreichsten ist hier, Phytosanierung mit der Produktion von nachwachsenden Rohstoffen wie Faserpflanzen, Ölpflanzen, Biotreibstoffen vom Acker etc. zu kombinieren.» Auf diese Weise könnten Einkommensverluste für die Landbesitzer verringert oder sogar kompensiert werden. Doch auch hier fehlen bislang erfolgreiche Praxisbeispiele. Dennoch können Agrarwirte etwas für ihre Böden tun, meint Puschenreiter. «Am wichtigsten ist die Kenntnis der Bodenqualität und der Schadstoff-Konzentrationen. Darauf aufbauend können dannzielgerichtet Massnahmen gesetzt werden.» Diese könnten einfache und unkomplizierte Ansätze wie Kalkung des Bodens oder der Wechsel zu einer anderen Feldfrucht respektive Sorte sein.

Ansonsten kann auch eine von über 500 Pflanzen in Frage kommen, die Schwermetalle aufnehmen, im Fachjargon Hyperakkumulation genannt. So absorbiert das Alpen-Hellerkraut Zink, Blei und Kadmium über seine Wurzeln und reichert die Metalle in seinem Gewebe an. Das Steinkraut wiederum akkumuliert vor allem Nickel. Die Hallersche Schaumkresse hingegen wächst auf ehemaligen Bleiminen, beispielsweise im deutschen Ruhrgebiet. Auch Mais, Chinakohl, Sonnenblumen, Gänsedistel und Löwenzahn sind in der Lage, grosse Mengen an Schwermetallen wie Blei, Arsen oder Cadmium aus dem Boden aufzunehmen. Selbst Hanf ist eine geeignete Pflanze, um Böden zu aktivieren, zu regenerieren und zu sanieren. Einige Cannabissorten werden eigens für die Phytoremediation gezüchtet und als Fruchtfolge oder eben auch zur Regenerierung ausgelaugter Böden verwendet. Für alle gilt jedoch: Solange der Boden verseucht sind, darf die Pflanze nicht konsumiert werden.