Hydroponik-Substrate: Steinwolle, Kokossubstrat, Perlit und Blähton im Vergleich

Was sind Hydroponik-Substrate?

Hydroponik-Substrate sind inerte oder nährstoffarme Materialien, die den Wurzeln einer Pflanze in einem erdelosen System Halt geben, während die Nährlösung sämtliche benötigten Nährstoffe liefert. Das richtige Hydroponik-Substrat versorgt die Wurzeln gleichzeitig mit Wasser, Luft und mechanischem Halt, ohne Krankheitserreger, Salze oder unvorhersehbare pH-Werte einzubringen.

Anders als Blumenerde oder abgepackte erdelose Topfsubstrate für Pflanzgefäße soll ein erdeloses Substrat in der Hydroponik die Kultur nicht ernähren. Es dient als Stützgerüst. Deshalb kann sich dieselbe Nährstoffrezeptur in Steinwolle, Kokossubstrat, Perlit oder Blähton sehr unterschiedlich verhalten: Jedes Material hält nach der Bewässerung unterschiedliche Mengen an Wasser und Luft zurück und reagiert anders mit der Lösung. Die Auswahl von Hydroponik-Substraten ist daher eine technische Entscheidung, die von Systemtyp, Kultur, Bewässerungshäufigkeit und Wasserqualität abhängt.

Einige Systeme benötigen fast kein Substrat. In NFT-Rinnen und Schwimmplatten für die Tiefwasserkultur dient ein kleiner Schwamm-Anzuchtstopfen oder Steinwollwürfel lediglich dazu, dem Sämling Halt zu geben; die Wurzeln wachsen direkt in die strömende Lösung. In tropfbewässerten Sack-, Matten- und Eimersystemen bildet das Substrat während der gesamten Kulturdauer den Wurzelraum. Seine Eigenschaften sind daher von großer Bedeutung.

Welche Aufgaben muss ein gutes Hydroponik-Substrat erfüllen?

Unabhängig vom Material sollte ein gutes Hydroponik-Substrat:

• Ausreichend Wasser speichern, um die Wurzeln zwischen den Bewässerungen zu versorgen, ohne dauerhaft vernässt zu bleiben.
• Ausreichend luftgefüllten Porenraum bieten, damit die Wurzeln atmen können. Wurzeln in einem wassergesättigten, luftlosen Substrat ersticken und werden anfällig für Wurzelfäule.
• Sauber und gleichbleibend beschaffen sein, frei von Krankheitserregern, Unkrautsamen und Salzen sowie von Charge zu Charge einheitlich, damit die Bewässerungseinstellungen weiterhin passen.
• Chemisch berechenbar sein, mit einem stabilen oder leicht korrigierbaren pH und einer niedrigen oder bekannten Kationenaustauschkapazität.
• Zur Anlagentechnik passen: Der Anzuchtplug muss in den Netztopf oder die Kanalöffnung passen, Substratmatten in die Rinne oder den Trog.
• Nach Kulturende einfach zu entsorgen oder wiederzuverwenden sein.

Kein einzelnes Material schneidet in allen Punkten am besten ab. Deshalb verwenden die meisten gewerblichen Betriebe zwei: eines für die Anzucht (Würfel oder Plugs) und eines für die Produktionsphase (Matten, Säcke oder Eimer) – oder in Wasserkultursystemen gar keines.

Welche Hydroponik-Substrate sind am weitesten verbreitet?

Die folgende Tabelle vergleicht die am häufigsten verwendeten Hydroponik-Substrate. Die Angaben sind typische Bereiche; einzelne Produkte unterscheiden sich je nach Dichte, Faserlänge und Verarbeitung.

Steinwollwürfel und -matten

Steinwolle wird aus geschmolzenem Basaltgestein zu Fasern versponnen und zu Steinwollwürfeln, -blöcken und -matten gepresst. Sie ist im Neuzustand steril, sehr gleichmäßig beschaffen und speichert viel Wasser, während überschüssiges Wasser dennoch frei abfließen kann. Deshalb sind Steinwoll-Anzuchtwürfel und -Pflanzwürfel in vielen Gewächshäusern das Standard-Anzuchtsubstrat. Ihre Schwachpunkte sind ein hoher Ausgangs-pH und die fehlende biologische Abbaubarkeit. Für gebrauchte Matten muss daher ein Entsorgungs- oder Recyclingweg vorgesehen werden.

Kokossubstrat

Kokossubstrat besteht aus aufbereiteten Kokosnusshüllen und wird als lose Fasern, Chips, Kokosmark oder gepresste Matten und Substratsäcke angeboten. Es speichert Wasser gut, lässt sich leicht wiederbefeuchten und ist ein nachwachsender Rohstoff. Unbehandeltes Kokossubstrat kann hohe Mengen an Natrium, Kalium und Chlorid enthalten. Kaufen Sie daher gewaschenes und gepuffertes Kokossubstrat oder planen Sie vor der Pflanzung eine Spülung mit einer calciumreichen Lösung ein.

Perlit und Blähton

Perlit und Blähtonkugeln gehören zu den besonders luftreichen Substraten. Sie entwässern schnell und versorgen die Wurzeln gut mit Sauerstoff. Damit eignen sie sich für Kulturen, die mehrmals täglich bewässert werden, etwa Tomaten in Dutch Buckets (Bato-Eimern). Sie speichern wenig Wasser, weshalb sich ein Pumpenausfall schnell an den Pflanzen bemerkbar macht.

Schwammwürfel und Schaumstoffplugs

Für Blattgemüse in NFT- oder Schwimmplattensystemen verwenden viele Betriebe vorgeschnittene Hydroponik-Anzuchtwürfel aus Schwamm oder Schaumstoff. Sie werden in einer Anzuchtplatte besät und bleiben bis zum Umpflanzen auf einem Anzuchttisch. Sie sind sauber, pro Pflanze kostengünstig, in einer Aussaatlinie einfach zu handhaben und passen in Standard-Netztöpfe. Unsere quadratischen Schwamm-Anzuchtwürfel und Schwammplugs nach Maß sind Beispiele für diese Ausführung.

So verwenden Sie Steinwollwürfel in der Hydroponik

Steinwolle lässt sich in der Hydroponik unkompliziert einsetzen, wenn Sie ihren pH korrigieren und Überbewässerung vermeiden. Ein typischer Ablauf für Steinwoll-Aussaatwürfel und andere Hydroponik-Aussaatwürfel:

1. Vorwässern: Legen Sie die Würfel mehrere Stunden oder über Nacht in Wasser ein, das auf etwa pH 5.5 eingestellt ist. Manche Anleitungen empfehlen eine Vorversorgung mit einer schwachen Nährlösung mit einem EC von ungefähr 1.0 mS/cm.
2. Abtropfen lassen: Lassen Sie die Würfel abtropfen oder schütteln Sie sie vorsichtig. Drücken Sie sie nicht aus, da dies die Faserstruktur zusammendrückt.
3. Aussäen: Säen Sie ein oder zwei Samen je Würfel wenige Millimeter tief aus und decken Sie die Anzuchtplatte ab, um die Luftfeuchtigkeit bis zur Keimung hoch zu halten.
4. Von unten bewässern: Verwenden Sie eine schwache Nährlösung, sobald die ersten echten Blätter erscheinen, und lassen Sie den Würfel zwischen den Bewässerungen leichter werden.
5. Umpflanzen: Pflanzen Sie um, sobald Wurzeln an der Unterseite und den Seiten sichtbar werden. Setzen Sie den Steinwoll-Aussaatwürfel in einen Netztopf, auf einen Block oder direkt auf eine Substratmatte.
6. Mattenbewässerung nach Gewicht und Drainage steuern: Bewässern Sie in der Produktionsphase bis zum Erreichen eines festgelegten Drainageanteils und überwachen Sie EC und pH der Drainagelösung zur Kultursteuerung.

Der häufigste Fehler bei Steinwoll-Aussaatwürfeln besteht darin, sie dauerhaft tropfnass zu halten. Steinwolle speichert so viel Wasser, dass Sämlinge tagelang in einem gesättigten Würfel stehen können. Das begünstigt die Umfallkrankheit. Lassen Sie die Würfel zwischen den Bewässerungen leicht abtrocknen.

Welches Hydroponik-Substrat eignet sich für welches System?

Stimmen Sie das Substrat darauf ab, wie sich das Wasser durch Ihr System bewegt.

• NFT-Kanäle: ausschließlich ein Schwammplug oder Steinwollwürfel. Eine dicke Substratschicht behindert den dünnen Nährlösungsfilm und kann zu Wasseransammlungen führen. Lesen Sie unseren Leitfaden zu NFT-Systemen.
• Schwimmplatten für Tiefwasserkultur: Schwamm- oder Steinwollplugs in Hydroponik-Netztöpfen, die in Schwimmplatten eingesetzt werden. Die Wurzeln hängen in belüftetem Wasser.
• Ebbe-und-Flut-Tische: Steinwollblöcke, Torfplugs oder Blähtonkugeln. Perlit neigt beim Anstauen zum Aufschwimmen und Verdriften. Unser Ebbe-und-Flut-Leitfaden erläutert die Tischkonstruktion.
• Dutch Buckets (Bato-Eimer): Perlit, Blähtonkugeln oder Kokos-Perlit-Mischungen. Sie lassen Wasser frei abfließen, weshalb häufige kurze Tropfbewässerungszyklen gut funktionieren.
• Substratsäcke, Matten und Rinnen: Kokossubstrat oder Steinwolle mit Tropfbewässerung und Ableitung oder Rückführung der Drainagelösung. Dies ist der Standard für Tomaten, Gurken, Paprika und Erdbeeren.
• Vertikale Anbautürme: meist ein Anzuchtplug in einem Netztopf ohne loses Substrat, da loses Substrat in den Vorratsbehälter gespült werden und Pumpen verstopfen kann.

Einen direkten Vergleich der Systemtypen finden Sie unter NFT vs. DWC vs. Dutch Bucket (Bato-Eimer).

Welche Größe sollten Netztöpfe und Hydroponik-Pflanzkörbe haben?

Netztöpfe, auch Hydroponik-Pflanzkörbe oder Hydro-Netztöpfe genannt, halten den Anzuchtplug und das Substrat in der Öffnung eines Kanals, einer Schwimmplatte oder eines Anbauturms. Die passenden Hydroponik-Töpfe richten sich nach Pflanzengröße und Pflanzabstand:

• Etwa 25 bis 50 mm (1 bis 2 in) für Salat-Anzuchtplugs, Kräuter und Microgreens-ähnliche Kulturen in NFT- und Schwimmplattensystemen.
• Etwa 50 bis 75 mm (2 bis 3 in) für größeres Blattgemüse, Basilikum und Kulturen in Anbautürmen.
• Eimer oder Säcke mit etwa 8 bis 12 L für Fruchtgemüse in Substratkultur, etwa Tomaten und Paprika.

Wählen Sie Hydroponik-Pflanztöpfe aus lebensmittelechtem, UV-stabilisiertem Kunststoff. Prüfen Sie, ob der äußere Rand fest in der Kanalöffnung sitzt, damit kein Licht an die Nährlösung gelangt und Algenwachstum verursacht.

Wie sieht es mit Hydroponik-Pflanzkapseln und Saatkapseln aus?

Hydroponik-Pflanzkapseln, auch als Hydroponik-Saatkapseln oder Garten-Pflanzkapseln angeboten, sind vorgefüllte Anzuchtplugs, häufig aus Torf oder Kokossubstrat in einer Netz- oder biologisch abbaubaren Hülle, die bereits Saatgut enthalten. Sie sind für kompakte Hydroponik-Pflanzgefäße im Innenbereich und Tischsysteme mit Indoor-Pflanzkapseln konzipiert, bei denen Komfort wichtiger ist als die Kosten pro Pflanze. Für gewerbliche Betriebe ist es meist deutlich günstiger, unbesäte Anzuchtplugs zu kaufen und selbst auszusäen; zudem ermöglicht dies eine freie Sortenwahl. Für Händler, die Heimsysteme anbieten, sind die entscheidenden Fragen, ob das Kapselformat zum Pflanzgefäß passt, ob das Substrat frei von Krankheitserregern ist und wie lange das Saatgut bei der Lagerung keimfähig bleibt. Unser Leitfaden zum Indoor-Kräutergarten behandelt Heim- und Tischsysteme ausführlicher.

Welches Hydroponik-Substrat ist das beste?

Es gibt kein universell bestes Hydroponik-Substrat, sondern nur das am besten zu einer Kultur, einem System und einem Standort passende. Als Orientierung:

• Blattgemüse und Kräuter in Wasserkultur: Schwamm- oder Steinwollplugs.
• Tomaten, Gurken und Paprika: Steinwoll- oder Kokosmatten oder Perlit in Dutch Buckets (Bato-Eimern).
• Erdbeeren: Kokos-Substratsäcke oder Kokosmatten in Rinnen oder Trögen auf A-Gestellen, etwa unserem Erdbeer-Anbautrog auf A-Gestell für Kokosmatten.
• Jungpflanzenproduktion: Steinwollwürfel, Torfplugs oder Schaumstoffplugs auf Anstautischen.

Berücksichtigen Sie auch die örtliche Verfügbarkeit und Entsorgung. Kokossubstrat ist in vielen tropischen Regionen leicht erhältlich und kann kompostiert werden. Steinwolle bietet sehr gleichbleibende Eigenschaften, erfordert aber ein Entsorgungskonzept. Blähtonkugeln und Perlit können gereinigt und wiederverwendet werden; der damit verbundene Arbeitsaufwand ist jedoch nicht zu unterschätzen.

Wie kaufen Sie Substrate für den erdelosen Anbau ein und prüfen ihre Eignung?

Gehen Sie diese kurze Checkliste durch, bevor Sie sich für einen Lieferanten von Substraten für den erdelosen Anbau entscheiden:

1. Fordern Sie ein Datenblatt mit Angaben zu Dichte, Wasserspeichervermögen, luftgefülltem Porenvolumen, pH und EC an.
2. Fragen Sie bei Kokossubstrat nach dem Natrium- und Kaliumgehalt und danach, ob das Produkt gewaschen und gepuffert wurde.
3. Führen Sie einen Versuch auf einem Tisch oder in einer Reihe durch und vergleichen Sie EC und pH der Drainagelösung sowie die Wurzelentwicklung mit Ihrem bisherigen Substrat.
4. Prüfen Sie, ob die Abmessungen der Anzuchtplugs und Matten zu Ihren Anzuchtplatten, Netztöpfen und Rinnen passen.
5. Prüfen Sie, wie das Material gelagert und versendet wird. Gepresstes Kokossubstrat muss wieder mit Wasser aufgequollen werden; Steinwolle muss trocken und sauber bleiben.
6. Planen Sie das Nutzungsende ein: Kompostierung, Recycling, Wiederverwendung nach Sterilisation oder Deponierung.

Unabhängig von Ihrer Wahl muss Ihr Düngeprogramm zum Substrat passen. Substrate mit hoher Kationenaustauschkapazität, etwa Kokossubstrat, können zu Kulturbeginn Calcium und Magnesium binden. Unser Leitfaden zu Hydroponik-Nährstoffen, EC und pH erklärt, wie Sie die Nährlösung einstellen und korrigieren.

Planen Sie ein erdeloses Anbausystem?

Mars Vertical Farm verfügt über mehr als 20 Jahre Produktionserfahrung und fertigt in seinem Werk in Shanghai NFT-Kanäle, Dutch-Bucket-Systeme, Anstautische und A-Gestelle sowie die dazu passenden Anzuchtplugs und -platten. Entdecken Sie unsere Hydroponik-Systeme oder teilen Sie uns Ihre Kultur und Gewächshausgröße mit, um eine abgestimmte System- und Substratempfehlung mit Angebot zu erhalten.

Quellen

• Oklahoma State University Extension, HLA-6728: Hydroponik-Substrate
• University of Kentucky Center for Crop Diversification: Hydroponischer Salatanbau unter kontrollierten Umweltbedingungen