Hydroponik mit Nährfilmtechnik (NFT): Ein umfassender Leitfaden

Was ist die Nährfilmtechnik?

Die Nährfilmtechnik (NFT) ist ein rezirkulierendes Hydroponikverfahren, bei dem ein sehr flacher Strom aus Nährlösung kontinuierlich durch eine geneigte Rinne an den freiliegenden Wurzeln der Pflanzen vorbeifließt. Die Pflanzen werden in Öffnungen im Rinnendeckel gehalten. Die Wurzeln liegen teilweise im fließenden Film und teilweise in feuchter Luft. So erhalten sie gleichzeitig Wasser, Nährstoffe und Sauerstoff, ohne weiteres Substrat außer einem kleinen Anzuchtpfropfen.

Eine einfache Definition der Nährfilmtechnik lautet: ein dünner Lösungsfilm, ein leichtes Gefälle und eine kontinuierliche Rezirkulation. Die Lösung fließt vom tieferen Ende jeder Rinne in eine Sammelrinne und zurück in einen Tank. Dort werden EC und pH korrigiert, bevor die Lösung wieder zum höheren Ende gepumpt wird. Da keine Lösung verworfen wird, verbraucht NFT-Hydroponik pro Kilogramm Erntegut wenig Wasser und Dünger. Deshalb gehört sie zu den verbreitetsten Systemen für den gewerblichen Anbau von Salat, Blattgemüse und Kräutern.

Dieser Leitfaden behandelt ausschließlich NFT im Detail: die Funktionsweise eines Hydroponiksystems mit Nährfilmtechnik, wichtige Auslegungswerte, die Einrichtung und mögliche Fehler. Wenn Sie noch zwischen verschiedenen Systemen wählen, beginnen Sie mit unserem Vergleich von NFT-, DWC- und Dutch-Bucket-Systemen (Bato-Eimern) oder dem umfassenderen Überblick über Arten von Hydroponiksystemen.

Wie funktioniert NFT-Hydroponik?

Jedes NFT-System, vom kleinen Rohrregal bis zum mehrere Hektar großen Gewächshaus, besitzt denselben Kreislauf:

1. Nährlösungstank: enthält die Lösung und ist mit EC- und pH-Sensoren sowie in gewerblichen Betrieben mit automatischer Dosierung ausgestattet.
2. Förderpumpe und Verteiler: fördern die Lösung durch einen Filter und eine Verteilerleitung, mit einer kleinen Zuleitung oder einem Tropfer pro Rinne.
3. NFT-Rinnen: geneigte Rinnen, meist aus lebensmitteltauglichem PVC, mit Pflanzöffnungen in einem lichtundurchlässigen Deckel.
4. Sammelrinne: sammelt den Ablauf vom tieferen Ende aller Rinnen.
5. Rücklaufleitung: führt die Lösung durch Schwerkraft zurück in den Tank, häufig durch ein Sieb oder einen Absetzfilter.

Das entscheidende Wort ist Film. Am Anfang sollte die Lösung nur wenige Millimeter tief sein. Während die Pflanzen wachsen, bilden ihre Wurzeln eine Matte auf dem Rinnenboden. Der obere Teil dieser Matte bleibt feucht, hat aber Kontakt zur Luft, sodass NFT ohne Luftpumpen auskommt. Ist der Lösungsstrom zu tief, liegt die Wurzelmatte unter Wasser und die Sauerstoffversorgung nimmt ab. Ist er zu flach, trocknet das hintere Ende der Rinne aus.

Welche Auslegungswerte sind bei einem NFT-Hydroponiksystem wichtig?

Die meisten NFT-Probleme lassen sich auf wenige Parameter zurückführen. Die folgende Tabelle zeigt typische Ausgangsbereiche für Blattgemüse. Passen Sie diese an Kultur, Klima und Rinnenprofil an.

NFT-Kanäle auswählen

NFT-Kanäle für die Hydroponik gibt es in zwei grundlegenden Formen:

• Rechteckige oder quadratische Rinnen mit flachem Boden, üblicherweise etwa 100 mm breit, verteilen den Nährfilm gleichmäßig unter der Wurzelmatte. Sie sind der Standard im gewerblichen Salatanbau. Unsere quadratischen NFT-Kanäle aus PVC für Blattgemüse entsprechen diesem Profil.
• Runde Rohre sind kostengünstig und formstabil, konzentrieren den Durchfluss jedoch auf einen schmalen Streifen am Rohrboden. Sie eignen sich für kurze Strecken, Kräuter und Erdbeeren sowie für dekorative oder vertikale Anordnungen.

Achten Sie unabhängig vom Profil auf lebensmittelechtes, UV-stabilisiertes PVC mit einer weißen oder hellen Außenseite zur Wärmereflexion, einen lichtundurchlässigen Körper gegen Algenbildung und abnehmbare Deckel, damit sich die Kanäle zwischen den Kulturzyklen reinigen lassen.

Ebene Anbautische, A-Gestelle und mehrstöckige Regale

NFT-Systeme lassen sich als ebene Anbautische auf Arbeitshöhe, als A-Gestelle mit übereinander angeordneten Kanälen auf zwei geneigten Seiten oder als mehrstöckige Regale unter LED-Beleuchtung in einer Pflanzenfabrik aufbauen. A-Gestelle verdoppeln im Gewächshaus ungefähr die Anzahl der Pflanzen pro Quadratmeter Grundfläche. Allerdings beschatten die oberen Kanäle die unteren, weshalb sie sich für sonnige Standorte und Kulturen eignen, die wenig Licht vertragen. Unser Leitfaden zu vertikalen Systemen mit A-Gestellen erläutert diese Abwägung ausführlich; das NFT-Kanalsystem aus PVC mit A-Gestell für Salat ist ein Beispiel dafür.

Welche Kulturen wachsen in NFT-Systemen am besten?

NFT eignet sich für leichte, schnell wachsende Kulturen mit flachem Wurzelsystem:

• Salat aller Typen: Kopfsalat, Romanasalat, Eichblattsalat und Multileaf-Salat. Salat ist die Hauptkultur im NFT-Anbau; siehe unseren Leitfaden zum hydroponischen Salatanbau.
• Blattgemüse: Spinat (bei sorgfältiger Temperaturregelung), Rucola, Pak Choi, Grünkohl, Mangold und Blattsenf.
• Kräuter: Basilikum, Petersilie, Koriander, Minze und Schnittlauch.
• Erdbeeren in Rohr- oder Rinnenkanälen mit etwas Substrat als Halt, meist in Gewächshäusern oder Pflanzenfabriken.

Schwere Fruchtgemüsekulturen mit langer Kulturdauer wie Tomaten, Gurken und Paprika lassen sich in NFT anbauen. Die große Wurzelmasse kann jedoch die Kanäle verstopfen, und die Pflanzen benötigen eine separate Stütze. Die meisten gewerblichen Anbauer kultivieren diese Pflanzen deshalb in Substratsystemen wie Dutch Buckets (Bato-Eimern).

Wie richten Sie ein System mit Nährfilmtechnik ein?

Ein praxisgerechter Ablauf für ein gewerbliches NFT-System:

1. Untersuchen Sie Ihr Wasser. Messen Sie EC, pH, Alkalinität sowie Natrium- und Chloridgehalt des Ausgangswassers. Bei hoher Alkalinität oder hohen Salzgehalten können eine Säuredosierung oder Umkehrosmose erforderlich sein, bevor sich eine stabile Nährstoffzusammensetzung halten lässt.
2. Dimensionieren Sie den Tank. Ein größeres Volumen puffert Temperatur- und EC-Schwankungen ab. Planen Sie ausreichend Volumen ein, damit der Tankfüllstand nicht zu weit absinkt, wenn alle Kanäle und Rohre gefüllt sind und Lösung zurückfließt.
3. Errichten Sie waagerechte Unterkonstruktionen und stellen Sie anschließend das Gefälle ein. Montieren Sie Gestelle oder Tische auf einem festen Boden und richten Sie dann jeden Kanal mit einem Laser oder einer Wasserwaage auf das gewünschte Gefälle aus. Unebene Unterkonstruktionen führen zu Durchhängen und Pfützenbildung.
4. Installieren Sie Zu- und Rücklaufleitungen. Bauen Sie hinter der Pumpe einen Filter, einen Verteiler mit einem Zulauf pro Kanal sowie eine Sammelrinne und eine Rücklaufleitung ein, die den gesamten Volumenstrom ohne Rückstau aufnehmen können. Unser Leitfaden zu Hydroponikpumpen und Rohrleitungen behandelt die Dimensionierung von Rohren und Pumpen.
5. Gleichen Sie die Durchflussmengen ab. Lassen Sie zunächst nur Wasser zirkulieren und prüfen Sie mit einem Messbecher und einer Stoppuhr, ob alle Kanäle einen ähnlichen Durchfluss erhalten. Stellen Sie Ventile oder Tropfer ein, bis die Werte übereinstimmen.
6. Mischen Sie die Nährlösung an und stellen Sie EC und pH passend zur Kultur ein.
7. Pflanzen Sie Jungpflanzen um, die in Schwamm-, Steinwoll- oder ähnlichen Anzuchtwürfeln vorgezogen wurden, sobald die Wurzeln unten aus dem Würfel austreten, damit sie den Nährfilm schnell erreichen.
8. Ergänzen Sie Alarme und eine Notfallabsicherung. Installieren Sie einen Alarm für zu geringen Durchfluss oder Füllstand und planen Sie eine Notstromversorgung oder eine Ersatzpumpe ein.

Wie steuern Sie die Nährstoffversorgung in der NFT-Hydroponik?

Da die Lösung rezirkuliert, ermöglicht NFT eine präzise Steuerung, verstärkt aber auch die Folgen von Fehlern. Prüfen Sie EC und pH bei kleinen Anlagen mindestens täglich und bei gewerblichen Anlagen kontinuierlich. Ergänzen Sie den Wasserverbrauch der Pflanzen mit Frischwasser oder einer schwächeren Nährlösung und geben Sie Konzentrat hinzu, wenn der EC sinkt. Viele Anbauer ersetzen die Lösung nach einem festen Zeitplan ganz oder teilweise oder lassen einen Teil ab, wenn Laboranalysen eine Anreicherung von Ionen wie Natrium zeigen.

Bewahren Sie calciumhaltige und sulfat- oder phosphathaltige Dünger in getrennten Stammlösungstanks A und B auf und dosieren Sie sie in den Haupttank, ohne die Konzentrate direkt miteinander zu vermischen. Rezepturen, kulturspezifische EC-Bereiche und Hinweise zur pH-Regelung finden Sie in unserem Leitfaden zu Hydroponik-Nährstoffen, EC und pH. In größeren Betrieben spart eine automatische Dosieranlage Arbeitszeit und hält die Sollwerte genauer ein; die intelligente Fertigationsanlage mit Dosierpumpe wurde für diese Aufgabe entwickelt.

Welche Vor- und Nachteile hat NFT?

Vorteile

• Geringer Wasser- und Düngerverbrauch pro Kilogramm Erntegut, da das System geschlossen ist.
• Keine Substratkosten außer für einen kleinen Anzuchtwürfel und wenig zu entsorgender Abfall.
• Leichte, modulare Komponenten, die sich einfach auf Tischen, A-Gestellen oder Regalen anordnen lassen.
• Saubere Ernte: Die Salatköpfe lassen sich mit Wurzeln entnehmen und eignen sich damit für die Verpackung als lebender Salat.
• Schneller Kulturwechsel: Die Kanäle lassen sich zügig reinigen und neu bepflanzen.

Nachteile

• Geringe Pufferwirkung bei Pumpen- oder Stromausfall. Die Wurzeln speichern kaum Wasser. Bei unterbrochenem Durchfluss können Pflanzen an einem warmen Tag daher innerhalb kurzer Zeit welken.
• Wärmeempfindlichkeit. Das geringe Lösungsvolumen in jedem Kanal erwärmt sich in der Sonne oder unter Lampen schnell.
• Gemeinsame Nährlösung. Wurzelkrankheiten durch Erreger wie Pythium können sich im gesamten System ausbreiten. Deshalb sind Hygiene und Wasseraufbereitung wichtig.
• Verstopfung durch Wurzeln bei Kulturen mit langer Kulturdauer oder starkem Wachstum.

Welche Probleme treten bei NFT häufig auf und wie lassen sie sich beheben?

Sollten Sie ein NFT-Set oder ein gewerbliches System kaufen?

Kleine NFT-Hydroponiksets aus Rundrohren eignen sich für Versuche, den Unterricht und den Kräuteranbau. Für die Produktion rücken andere Fragen in den Vordergrund: Kanalprofil und Wandstärke, UV-Stabilität, Lebensmittelechtheit des Materials, Verbindung und Entwässerung der Kanäle, Tragfähigkeit des Gestells und Erweiterbarkeit des Systems. Eine Anlage für den gewerblichen Anbau, etwa ein NFT-Rohrsystem für den gewerblichen Gemüseanbau oder ein System mit Flachkanälen, sollte auf Ihr Gebäude, Ihre Lichtquelle und die angestrebte Produktionsmenge abgestimmt sein.

Mars Vertical Farm verfügt über mehr als 20 Jahre Produktionserfahrung und fertigt Kanäle, Gestelle und komplette NFT-Systeme im eigenen Werk in Shanghai nach ISO 9001, mit OEM/ODM-Optionen für Vertriebspartner. Entdecken Sie das gesamte Sortiment an Hydroponikkanälen, Anbautischen und Substraten oder senden Sie uns die Abmessungen Ihres Gewächshauses oder Gebäudes und Ihre gewünschte Kultur, um eine NFT-Anlagenplanung und ein Angebot zu erhalten.

Quellen

• Beratungsdienst der Oregon State University: Hydroponik-Tipps, Nährfilmtechnik
• Virginia Cooperative Extension: Hydroponischer Anbau essbarer Kulturen, NFT-Systeme (SPES-463)