Kurzantwort
Die sechs wichtigsten Arten von Hydroponik-Systemen sind Dochtsysteme, Tiefwasserkultur (DWC), Nährfilmtechnik (NFT), Ebbe-und-Flut-Systeme, tropfbewässerte Substratsysteme und Aeroponik. Dochtsysteme arbeiten passiv und eignen sich für kleine Kräuter. NFT und DWC sind die übliche Wahl für den gewerblichen Blattgemüseanbau, Ebbe und Flut für Jungpflanzen und Topfpflanzen sowie tropfbewässerte Substratsysteme für Tomaten, Gurken und Paprika.
Welche Arten von Hydroponik-Systemen gibt es?
Es gibt sechs Haupttypen von Hydroponik-Systemen: Dochtsysteme, Tiefwasserkultur (DWC), Nährfilmtechnik (NFT), Ebbe-und-Flut-Systeme, tropfbewässerte Substratsysteme und Aeroponik. Sie unterscheiden sich vor allem darin, wie Wasser, Nährstoffe und Sauerstoff zu den Wurzeln gelangen.
Alle Hydroponik-Systeme verfolgen dasselbe Ziel, doch jede Methode eignet sich für unterschiedliche Kulturen, Budgets und Erfahrungsstufen. Passive Systeme wie Docht- und Kratky-Systeme benötigen keine Pumpe und eignen sich für kleine Kräuter. Aktive, rezirkulierende Systeme wie NFT, DWC und Ebbe und Flut dominieren den gewerblichen Blattgemüseanbau und die Pflanzenvermehrung. Tropfbewässerte Substratsysteme werden für den Großteil der Tomaten-, Gurken- und Paprikakulturen im Gewächshaus eingesetzt. Wenn das Thema für Sie neu ist, beginnen Sie mit unserer Erklärung, was Hydroponik ist.
Wie funktioniert ein Hydroponik-System?
Ein hydroponisches Anbausystem ersetzt Erde durch eine Nährlösung. Eine Pumpe, die Schwerkraft oder die Kapillarwirkung transportiert diese Lösung zu den Wurzeln. Die Pflanzen nehmen Wasser und Mineralstoffe auf, und in einem rezirkulierenden System fließt die übrige Lösung zurück in einen Vorratsbehälter, um erneut verwendet zu werden. Der Anbauer hält Nährstoffkonzentration (EC) und pH der Lösung im jeweiligen Zielbereich und stellt sicher, dass die Wurzeln Sauerstoff erhalten.
Bestandteile eines Hydroponik-Systems
Unabhängig vom Typ sind die Bestandteile eines Hydroponik-Systems weitgehend gleich:
- Vorratsbehälter: ein lichtundurchlässiger Tank für die Nährlösung.
- Pumpe und Rohrleitungen: eine Tauch- oder Inline-Pumpe, Zuleitungen, Rücklaufleitungen und Ventile.
- Kulturgefäße und Anbauflächen: Kanäle, Rinnen, Schwimmplatten, Wannen, Hydroponik-Anbaueimer oder Substratmatten.
- Hydroponik-Pflanzkörbe und Substrate: Netztöpfe mit Schwamm-Anzuchtstopfen, Steinwolle, Kokossubstrat oder Blähton, die den Pflanzen Halt geben.
- Belüftung: Luftpumpen und Ausströmersteine für DWC; freier Fall und Ablauf der Lösung bei anderen Systemen.
- Überwachung und Steuerung: EC- und pH-Messgeräte, Zeitschaltuhren und in größeren Betrieben eine Dosiersteuerung.
- Licht: Sonnenlicht im Gewächshaus oder LED-Pflanzenleuchten für den hydroponischen Anbau in Innenräumen.
Was ist ein geschlossenes Hydroponik-System?
Ein geschlossenes Hydroponik-System führt die Nährlösung im Kreislauf: Was die Pflanzen nicht aufnehmen, fließt in den Vorratsbehälter zurück, wird ergänzt und in seiner Zusammensetzung angepasst und anschließend erneut verwendet. NFT, DWC, Ebbe und Flut sowie die meisten Aeroponik-Systeme sind geschlossen. Ein offenes System mit Ablauf liefert bei jeder Bewässerung frische Lösung und leitet die Drainage aus dem System ab. Viele Gewächshäuser mit tropfbewässerten Substraten arbeiten so, allerdings sammeln und desinfizieren immer mehr Betriebe ihr Drainwasser zur Wiederverwendung. Geschlossene Systeme sparen Wasser und Dünger, erfordern aber strengere Hygiene, da sich Wurzelkrankheiten über die gemeinsam genutzte Lösung ausbreiten können.
Die sechs wichtigsten Hydroponik-Methoden erklärt
1. Dochtsystem
Das Dochtsystem ist das einfachste Hydroponik-System. Dochte aus Stoff oder Schnur transportieren die Lösung durch Kapillarwirkung aus einem Vorratsbehälter in ein Substrat wie Perlit oder Vermiculit. Es gibt keine Pumpen oder beweglichen Teile, daher ist es günstig und geräuschlos. Der Nachteil ist die begrenzte Förderleistung: Dochte können große Pflanzen mit hohem Wasserbedarf nicht ausreichend versorgen, und das Substrat kann dauerhaft zu nass bleiben. Das System eignet sich für kleine Kräuter, Unterrichtsräume und einfache Tischanlagen, nicht jedoch für die gewerbliche Produktion.
Bei der verwandten Kratky-Methode hängen Pflanzen über einem Behälter mit nicht umgewälzter Nährlösung. Während die Pflanzen Wasser aufnehmen, sinkt der Füllstand, und für die oberen Wurzeln entsteht ein Luftraum. Für einen einzelnen Salatdurchgang ist dies wohl das einfachste Hydroponik-System überhaupt, es ist jedoch nicht für eine kontinuierliche Produktion ausgelegt.
2. Tiefwasserkultur (DWC)
Bei DWC hängen die Pflanzenwurzeln direkt in einer tiefen, belüfteten Nährlösung. Kleine Anlagen nutzen ein Hydroponik-System mit einem 5 Gallonen fassenden Eimer und einem Ausströmerstein; gewerbliche Betriebe verwenden lange Becken mit Schwimmplatten, auf denen Schaumstoffplatten Hunderte von Pflanzen tragen. Das große Wasservolumen puffert Temperatur- und EC-Schwankungen ab, wodurch DWC fehlertolerant und stabil ist. Luftpumpen müssen kontinuierlich laufen, und die Wassertemperatur sollte ungefähr bei 18–22 °C bleiben, damit der Gehalt an gelöstem Sauerstoff hoch bleibt. RDWC (rezirkulierende Tiefwasserkultur) verbindet mehrere Eimer oder Tanks mit einem Vorratsbehälter, sodass die Lösung gemeinsam genutzt wird und leichter zu regulieren ist. Mehr erfahren Sie in unserem Leitfaden zur Tiefwasserkultur.
3. Nährfilmtechnik (NFT)
Bei NFT fließt ein dünner Film aus Nährlösung durch geneigte Kanäle, üblicherweise mit einem Gefälle von etwa 1–3%. Die unteren Wurzelbereiche liegen im Nährfilm, während der obere Teil in feuchter Luft bleibt. Das sorgt für eine hervorragende Sauerstoffversorgung. NFT benötigt wenig Wasser, ist leicht genug für vertikale Regale und A-förmige Gestelle und gilt als Standard im gewerblichen Salat- und Kräuteranbau. Die Schwachstelle ist der nahezu fehlende Wasservorrat an den Wurzeln: Fällt die Pumpe aus, können die Wurzeln innerhalb weniger Stunden austrocknen. Daher sind Alarme und eine Notstromversorgung wichtig. Lesen Sie unseren Leitfaden zu NFT-Hydroponik-Systemen oder entdecken Sie das NFT-System mit Wasserkreislauf für Gemüse.
4. Ebbe und Flut (Anstauen und Ablassen)
Ein Ebbe-und-Flut-System flutet eine Wanne oder einen Kulturtisch kurzzeitig mit Nährlösung, typischerweise für 10–30 Minuten. Anschließend fließt die Lösung in den Vorratsbehälter zurück, wodurch frische Luft in das Substrat gezogen wird. Es eignet sich für Topfpflanzen, Jungpflanzen und die gärtnerische Anzucht, da jeder Topf gleichmäßig von unten bewässert wird und die Blätter trocken bleiben. Gewerbliche Anbauer nutzen Anstautische und Rolltische, beispielsweise einen mobilen Anstau-Anzuchttisch für Gemüsejungpflanzen. Unser Ebbe-und-Flut-Leitfaden behandelt die Steuerung der Bewässerungszyklen und die Tischkonstruktion.
5. Tropfbewässerungs- und Substratsysteme
Tropfbewässerungssysteme versorgen jede Pflanze über einen Tropfer in einem Substratbehälter: Kokossubstratmatten, Steinwollmatten, Perlitbeutel oder Dutch Buckets (Bato-Eimer). Die Bewässerung erfolgt tagsüber in kurzen Impulsen; das Drainwasser wird entweder gesammelt und rezirkuliert oder abgeleitet. Dies ist die vorherrschende Methode für Fruchtgemüsekulturen mit langer Kulturdauer wie Tomaten, Gurken und Paprika sowie für Erdbeeren in erhöhten Rinnen. Ein vollständiges Dutch-Bucket-Set mit Pumpe ist ein häufiger Einstieg. Tropfbewässerungssysteme lassen sich leicht skalieren und gut mit Fertigationsanlagen kombinieren.
6. Aeroponik
Bei der Aeroponik hängen die Wurzeln innerhalb einer geschlossenen Kammer oder eines Turms in der Luft und werden in kurzen, häufigen Zyklen mit feinem Nährlösungsnebel besprüht. Die Sauerstoffversorgung ist hervorragend und der Wasserverbrauch sehr gering, was das frühe Wachstum beschleunigen kann. Allerdings können Düsen verstopfen, Zeitschaltuhren und Pumpen müssen zuverlässig arbeiten, und bei einem Ausfall trocknen die Wurzeln sehr schnell aus. Niederdruck-Turmsysteme sind für Blattgemüse und Kräuter verbreitet. Einen ausführlichen Vergleich finden Sie unter Aeroponik vs. Hydroponik.
Welcher Hydroponik-Systemtyp eignet sich am besten für welche Kultur?
Es gibt kein Hydroponik-System, das für alle Anwendungen am besten geeignet ist. Die richtige Wahl hängt von der Kultur, der Anlagengröße und dem möglichen Überwachungsaufwand ab.
| System | Rezirkulierend? | Pumpe erforderlich | Wasserpuffer | Am besten geeignete Kulturen | Erfahrungsniveau |
|---|---|---|---|---|---|
| Docht / Kratky | Nein (statisch) | Nein | Mittel | Kleine Kräuter, Salat | Einsteiger |
| Tiefwasserkultur | Ja | Luftpumpe | Hoch | Salat, Basilikum, Blattgemüse | Vom Einsteiger bis zum gewerblichen Anbauer |
| NFT | Ja | Ja | Sehr gering | Salat, Kräuter, Erdbeeren | Mittlere Kenntnisse |
| Ebbe und Flut | Ja | Ja | Mittel | Jungpflanzen, Topfpflanzen, Kräuter | Mittlere Kenntnisse |
| Tropfbewässerung / Substrat | Beides möglich | Ja | Mittel (im Substrat) | Tomaten, Gurken, Paprika, Erdbeeren | Mittlere bis fortgeschrittene Kenntnisse |
| Aeroponik | Ja | Ja, häufig Hochdruck | Sehr gering | Blattgemüse, Kräuter, Pflanzenvermehrung | Fortgeschritten |
Einen direkten Vergleich der drei gängigsten gewerblichen Systeme finden Sie unter NFT vs. DWC vs. Dutch Bucket.
Vertikale Türme und wandmontierte Hydroponik-Gärten
Vertikale Türme, Regale und wandmontierte Hydroponik-Gärten sind keine eigenständigen Methoden, sondern Bauformen, die eine der sechs oben genannten Methoden nutzen. Hydroponik-Wände leiten die Nährlösung meist per NFT oder Tropfbewässerung durch übereinander angeordnete Pflanztaschen oder Kanäle. Die meisten Türme nutzen dagegen Tropfbewässerung oder aeroponische Vernebelung im Inneren einer Säule. Unsere vertikalen Hydroponik-Türme und -Regale setzen die Prinzipien von NFT, Tropfbewässerung und Aeroponik in mehrlagigen Anordnungen um.
Wie richten Sie ein Hydroponik-System Schritt für Schritt ein?
Ob Sie einen Hydroponik-Garten für einen Unterrichtsraum bauen oder ein Gewächshaus planen möchten: Die Einrichtung eines Hydroponik-Systems folgt derselben Reihenfolge:
- Wählen Sie die Kultur. Für Blattgemüse bieten sich NFT oder DWC an, für Fruchtgemüse tropfbewässerte Substrate und für Jungpflanzen Ebbe und Flut.
- Wählen Sie den Systemtyp und die Anordnung anhand der obigen Tabelle und stimmen Sie beides auf Ihren Platz, die Lichtverhältnisse und Ihr Budget ab.
- Zeichnen Sie ein Schema des Hydroponik-Systems. Markieren Sie Vorratsbehälter, Pumpe, Zuleitungen, Kanäle oder Wannen, Rücklaufleitungen und Ablauf. Ein einfacher Anlagenplan hilft, Fehler bei Gefälle und Entwässerung zu erkennen, bevor Sie Bauteile kaufen.
- Dimensionieren Sie Vorratsbehälter und Pumpe. Größere Vorratsbehälter puffern EC-, pH- und Temperaturschwankungen besser ab; Pumpen benötigen einen ausreichenden Durchfluss und genügend Förderhöhe für den am weitesten entfernten Kanal.
- Wählen Sie Substrate und Pflanzkörbe. Schwamm-Anzuchtstopfen oder Steinwollwürfel für die Anzucht, Netztöpfe für NFT und DWC sowie Kokossubstrat- oder Steinwollmatten für die Tropfbewässerung.
- Prüfen Sie Ihr Wasser und mischen Sie die Nährlösung an. Beginnen Sie mit dem EC-Zielwert für die Kultur und stellen Sie den pH auf etwa 5.5–6.5 ein.
- Lassen Sie das System zunächst mit Wasser laufen, um Dichtheit, Durchfluss und Ablauf zu prüfen, und setzen Sie danach die Pflanzen ein.
- Kontrollieren Sie anfangs täglich EC, pH, Füllstand und Temperatur der Lösung und dokumentieren Sie Ihre Änderungen.
Was können Sie in einem Hydroponik-Garten anbauen, und welches Saatgut eignet sich am besten?
Die meisten Gemüsearten, Kräuter und Blumen lassen sich hydroponisch anbauen. Kompakte, schnell wachsende Sorten liefern die besten Ergebnisse: Kopf-, Romana- und Pflücksalate, Basilikum, Koriander, Minze, Pak Choi, Grünkohl, Kirschtomaten und tagneutrale Erdbeeren. Für einen Hydroponik-Garten eignet sich meist pilliertes oder unbehandeltes Saatgut am besten. Es wird in Schwamm-Anzuchtstopfen oder Steinwollwürfeln vorgezogen und feucht gehalten, bis die Wurzeln an der Unterseite austreten. Anschließend werden die Jungpflanzen in das System umgesetzt.
Tipps zur Planung von Hydroponik-Systemen aus der Fertigungspraxis
- Halten Sie den Vorratsbehälter dunkel. Licht im Tank fördert Algenwachstum; Algen konkurrieren um Sauerstoff und verstopfen Leitungen.
- Verwenden Sie lebensmittelgeeignete, UV-stabilisierte Kunststoffe für Kanäle und Tanks, insbesondere im Gewächshaus.
- Planen Sie für Stromausfälle. NFT und Aeroponik benötigen Alarme und idealerweise eine Notstromversorgung; DWC benötigt Luftpumpen, die ohne Unterbrechung laufen.
- Berücksichtigen Sie die Reinigung bei der Planung. Kanäle und Wannen sollten sich zwischen den Kulturzyklen leicht ausbauen, spülen und desinfizieren lassen.
- Planen Sie Kapazität für Wachstum ein. Ein vollständiges Hydroponik-System, das für 20% mehr Kapazität als heute benötigt ausgelegt ist, kostet weniger als ein späterer Umbau.
Mars Vertical Farm fertigt NFT-Kanäle, DWC-Becken, Anstautische, Dutch Buckets (Bato-Eimer) und vertikale Anbauregale im eigenen Werk in Shanghai und exportiert sie an Anbauer auf mehreren Kontinenten. Wenn Sie Unterstützung bei der Wahl des Systemtyps wünschen, teilen Sie uns Ihre Kultur und die Abmessungen Ihres Standorts mit. Unsere Ingenieure erarbeiten dann einen Anlagenentwurf und ein Angebot.
