Entwicklung und Untersuchung von Substraten

Fakultät

Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur (AuL)

Version

Version 1 vom 26.08.2025.

Modulkennung

44M0024

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Sommersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Kultursubstratrate bilden die Grundlage für eine erfolgreiche gartenbauliche Pflanzenproduktion in bodenunabhängigen Anbausystemen. Moderne, rationelle Anbauverfahren bedingen hohe Anforderungen an die Qualität und Homogenität der Kultursubstrate. Zur Optimierung des Kulturerfolgs müssen die chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften von Substraten auf spezielle Pflanzenansprüche und betriebliche Produktionstechniken abgestimmt sein. Mit Blick auf den aus Umweltgesichtspunkten angestrebten Ausstieg aus der Torfverwendung ist die Entwicklung von alternativen Substratausgangsstoffen von großer Bedeutung.

Lehr-Lerninhalte

1  Eigenschaften und analytische Charakterisierung von Substraten
   • Chemische und biochemische Substratparameter
   • Chemische und biochemische Eigenschaften von Substraten und deren Ausgangsmaterialien
   • Aufdüngung von Kultursubstraten
   • Veränderung der Nährstoffgehalte während der Substratlagerung
   • Düngungsmanagement und pH-Steuerung bei Substratkulturen
   • Physikalische Eigenschaften von Substraten und Zuschlagstoffen
   • Analytische Verfahren der Substratphysik
   • Wasser- und Lufthaushalt von Substraten
   • Substrateigenschaften und Bewässerungsverfahren
   • Alterung von Substraten

2  Entwicklung und Prüfung von neuen Substratzuschlagstoffen und Düngemitteln

3  Aktuelle Herausforderungen der Substratindustrie
   • Torfgewinnung
   • Beschaffung nachhaltiger alternativer Substratausgangsstoffe
   • Optimierung der Eigenschaften von Substraten für verschiedene Anwendungsfelder

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
5VorlesungPräsenz-
30Labor-Aktivität-
5Seminar-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
25Literaturstudium-
25Referatsvorbereitung-
20Arbeit in Kleingruppen-
10Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Referat (mit schriftlicher Ausarbeitung) oder
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung oder
  • Projektbericht (schriftlich)
Bemerkung zur Prüfungsart

Standardprüfungsleistung ist das Referat mit schriftlicher Ausarbeitung (im Falle der Abweichung wird die genannte alternative Prüfungsart von der prüfenden Person ausgewählt und bei Veranstaltungsbeginn bekannt gegeben).

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Referat, ca. 30 Minuten, mit schriftlicher Ausarbeitung (ca. 15 Seiten je Teilnehmer/in)

Empfohlene Vorkenntnisse

Vertiefte Kenntnisse in Pflanzenernährung und Bodenkunde, Kenntnisse in analytischen Methoden zur Untersuchung von Böden

Wissensverbreiterung

Die Studierenden können die wesentlichen Eigenschaften und Messmethoden zur Charaktisierung von gärtnerischen Kultursubstraten darlegen und einordnen.

Wissensvertiefung

Die Studierenden sind die Lage, Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes verschiedener Torfersatzstoffe für die Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu erörtern.

Wissensverständnis

Die Studierenden können Zusammenhänge zwischen chemischen, physikalischen und biologischen Substratparametern und der pflanzenbaulichen Eingung aufzeigen und begründen.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden können eine Reihe von Labormessmethoden einsetzen, um Eigenschaften von Kultursubstraten und die Auswirkungen von Ausgangs- und Zuschlagstoffen zu beurteilen.

Wissenschaftliche Innovation

Die Studierenden sind in der Lage, analytische Untersuchungen und pflanzenbauliche Versuche zur Evaluierung von neuen Substratausgangsstoffen durchzuführen, die gewonnenen Daten auszuwerten und vor dem Hintergrund des aktuellen Forschungsstands zu bewerten.

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können die Ergebnisse zur Untersuchung von gärtnerischen Kultursubstraten und ihren Ausgangsstoffen in Form eines wissenschaftlichen Berichts verfassen, als Vortrags präsentieren und im Austausch mit anderen Teilnehmenden reflektieren.

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

Die Studierenden sind befähigt, Problemstellungen aus dem Bereich der Entwicklung und Untersuchung von Kultursubstraten zu analysieren und hierfür zielgerichtet wissenschaftlich fundierte Lösungen zu erarbeiten.

Literatur

Amberger-Ochsenbauer und Meinken (2022): Kultursubstrate im Gartenbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, Bonn

Amberger-Ochsenbauer und Meinken (2020): Torf und alternative Substratausgangsstoffe, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, Bonn

Schmilewski (2018): Kultursubstrate und Blumenernden - Eigenschaften, Ausgangsstoffe und Verwendung, Industrieverband Garten e. V., Düsseldorf

Raviv und Lieth (2007): Soilless Culture: Theory and Practice, 2. Auflage, Elsevier Science

Merhaut et al. (2018): Water, Root Media, and Nutrient Management for Greenhouse Crops, University of California

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Angewandte Pflanzenwissenschaften
    • Angewandte Pflanzenwissenschaften M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Daum, Diemo
    Lehrende
    • Daum, Diemo
    Weitere Lehrende

    Frerichs, Christian