Hydroponik und künstliches Substrat: Wie baut man Gemüse ohne Erde an?

Letzte Aktualisierung: 9. September 2025

Kulturen wie Tomaten oder Gurken werden heute häufig im Gewächshaus ohne Erde kultiviert. Aber wie genau funktioniert das?

Man kann Pflanzen ohne Erde, das heißt außerhalb eines gewachsenen Bodens, kultivieren. Solche Kulturverfahren nennt man "erdelos". Sie kommen meist in Gewächshäusern zum Einsatz, zum Beispiel beim Anbau von Tomaten, Paprika, Salat und Gurken oder bei Zierpflanzen. Beim erdelosen Kulturverfahren werden die Pflanzen über die Bewässerung mit Nährstoffen (unter anderem mit Stickstoff, Phosphor, Kalium) versorgt. Das dabei verwendete Wasser-Dünger-Gemisch bezeichnet man als "Nährlösung". Meistens wird Mineraldünger genutzt, bei dem Aquaponik-Verfahren wird dagegen das aufbereitete Abwasser von der Speisefisch-Haltung verwendet.

Substrat statt Erde – ganz ohne geht aber auch...

In den meisten Gärtnereien, die erdelos produzieren, werden die Pflanzen in mineralische Substrate (beispielsweise Steinwolle, Perlite) oder in synthetische Substrate (wie Schaumstoff) gepflanzt. Diese Substrate geben den Pflanzenwurzeln Halt und speichern Wasser. Bei dem Hydroponik-Verfahren werden die Pflanzen ohne Substrat in flüssiger Nährlösung kultiviert. Lediglich ein kleiner Substratblock, der in eine Platte eingesetzt wird, hält die Pflanzen an der Stelle. In der Hydroponik sind drei Verfahren häufig:

1. Tiefwasser-Kultur (DWC): Die Wurzeln schwimmen frei in der Nährlösung und werden über eine Luftpumpe mit Sauerstoff versorgt.
2. Nähr-Film-Technik (NFT): Die Wurzeln liegen frei in einem dünnen Film aus Nährlösung.
3. Aeroponik: Die Wurzeln hängen in der Luft und werden in regelmäßigen Intervallen mit einer Nährlösung besprüht, damit sie nicht austrocknen.

Wasser und Dünger – alles vollautomatisch

Besonders wichtig bei erdelosen Verfahren ist die exakte Dosierung von Wasser und Dünger, damit es nicht zu einer Unter- oder Überdüngung kommt und die Leistungsfähigkeit der Pflanzen sinkt. Dies gilt insbesondere für die Hydroponik, die ohne Substrat arbeitet. Denn das Substrat wirkt als Puffer, da die Pflanzen Wasser und Nährstoffe je nach Bedarf entnehmen können.  Für die Dosierung der Nährlösung nutzen die Gärtnereien heute vollautomatische Steuerungssysteme, die eine optimale Versorgung der Pflanzen sicherstellen.

Erdelos und "öko" geht nicht

Im Ökolandbau sind die erdelosen Verfahren nicht zulässig, denn die ökologische Erzeugung von Pflanzen basiert auf dem Grundsatz, dass Pflanzen ihre Nahrung in erster Linie über das Ökosystem des Bodens beziehen. Auch der Anbau in Containern mit Kompost oder anderen natürlichen Substraten ist nicht erlaubt, da der Boden mit dem Untergrund in Verbindung stehen muss.

Vorteile der erdelosen Verfahren

Der Vorteil der erdelosen Kultur liegt darin, dass die Wasser- und Nährstoffzufuhr optimal an die Bedürfnisse der Pflanzen angepasst werden kann. Dies führt in der Regel zu deutlich schnellerem Wachstum und höheren Erträgen. Da die Systeme hochgradig automatisiert sind, können Arbeitsaufwand und Betriebskosten deutlich reduziert werden. Auch die Gefahr von Erkrankungen der Pflanzen durch Pilze und Bakterien ist geringer als beim Anbau in erdehaltigen Substraten. Dadurch kann der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert werden. Aufgrund der optimalen Anpassung an den Pflanzenbedarf und dem geschlossenen System wird zudem deutlich weniger Wasser und Nährstoffe benötigt, was sich ebenfalls günstig auf die Umweltbilanz dieser Verfahren auswirkt.

Hohe Kosten für Technik und Unterhalt

Ein Nachteil der erdelosen Verfahren sind die im Vergleich zur Bodenkultur hohen Kosten für Technik und Unterhalt. Insbesondere die Verfahren, die ganz ohne Substrat auskommen müssen, bedürfen einer umfangreichen technischen Ausstattung für die Überwachung der Nährlösung.