Physik ersetzt Chemie bei Lebensmitteln

Auf einer Abschlussveranstaltung im November 2025 stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Projektverantwortliche zentrale Erkenntnisse und konkrete Transferansätze vor. Das Projekt wurde von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie initiiert.

Das Projekt wurde initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP). Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, wie physikalische Verfahren Qualität sichern, Ressourcen einsparen und neue Wege für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion eröffnen:

Plasmabehandlungen reduzierten krankheitsverursachende Erreger auf Saatgut ebenso wirkungsvoll wie chemische Beizen. In Feldversuchen stieg nach der Behandlung der Feldaufgang von Wintergerste um 10 - 40 Prozent, der Kornertrag erhöhte sich um rund fünf Prozent. Zudem wurde im Oktober 2025 ein am INP entwickeltes Verfahren zur Dekontamination als europäisches Patent erteilt.

Es zeigte sich, dass Plasmaverfahren als Baustein im integrierten Pflanzenschutz eingesetzt werden können. Sie tragen dazu bei, Pflanzenwachstum zu fördern und Stress zu reduzieren. Feldstudien belegten Unterschiede im Blattbefall und im Ertrag einzelner Varianten, was Hinweise auf stabile Anwendungen in der Praxis liefert.

Schimmelpilze und Schadinsekten wie der Kornkäfer wurden mithilfe von Plasma im Labor inaktiviert.

Lupinensamen während der Behandlung in einem Plasma-Reaktor.

Darauf aufbauend entstanden ein Förderband, auf dem das Korn direkt mit Plasma behandelt werden kann sowie eine Variante für den Einsatz von plasmabehandelter Luft in Silos. In einem realen Praxisversuch mit einem 30-Tonnen-Getreidesilo konnten die Behandlungsparameter optimiert werden.

Für die Behandlung von Ab- und Prozesswasser wurden stationäre und mobile Demonstratoren entwickelt — etwa für die Nutzung in der Lebensmittelindustrie und im landwirtschaftlichen Feld. Die Kombination aus Filtration, Ultraschall, Ozon, UV und Plasma erwies sich als wirkungsvoll zur Reduktion von Schadstoffen und Mikroorganismen. Beispiele stammen aus der Zusammenarbeit mit der Zuckerfabrik Anklam und der Störtebeker Braumanufaktur.

Es entstand ein großskaliges hydroponisches System für mehr als 3.000 Pflanzen, in einer sogenannten Vertical-Farming-Anlage. Dort werden Plasmaverfahren unter produktionsnahen Bedingungen untersucht. Ergebnisse zeigen: Plasmabehandeltes Wasser erreicht hygienische Standards vergleichbar mit konventionellen chemischen Mitteln, kann Stickstoffdünger ersetzen und fördert die Pflanzenentwicklung.

Physikalisch erzeugtes Plasma ist

Unter Landwirtinnen ud Landwirten besteht ein hohes Interesse an neuen physikalischen Methoden. Die Anwendungsnähe und Tauglichkeit zum Transfer in die Wirtschaft standen von Anfang an im Fokus von Physics for Food. Forschung und Entwicklung erfolgten in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen. Mit einer staatlichen Förderung durch das EXIST-Programm werden die Ergebnisse zur nachhaltigen Behandlung und Lagerung großer Getreidevolumina in Silos in eine marktfähige Technologie umgesetzt und ein Unternehmen in Brandenburg gegründet.