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Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»

Die Saatzucht Düdingen investiert in eine E-Vita-Anlage, in der Saatgut mit Elektronen von Krankheitserregern befreit wird. Praxiserfahrungen aus Deutschland und Versuchsflächen in der Schweiz sprechen für das Verfahren – ebenso ein drohendes Fungizidverbot.

Joël Grossrieder, Geschäftsführer der Saatzucht Düdingen, und Adrian Meuwly stehen auf dem Weizenfeld und begutachten den Bestand. Ein etwas grösserer Reihenabstand markiert eine Grenze: Auf der einen Seite wurde auf 80 a mit dem E-Vita-Verfahren behandelter Montalbano-Weizen gesät, auf der anderen konventionell gebeiztes Saatgut derselben Sorte.

Ein Unterschied ist nicht sichtbar, der Weizen steht Mitte April kräftig und tiefgrün auf dem Feld. Auch beim Auflaufen und der bisherigen Entwicklung der Pflanzen war alles gleich, schildert Meuwly. «Man erreicht dasselbe Resultat – aber ohne Chemie», so das Fazit des Agronomen.

20 t Montalbano in Deutschland behandeln lassen

Auf dem Betrieb seines Vaters, der BG Meuwly-Waber in Gurmels FR, befindet sich eine der insgesamt rund 70 ha Demoparzellen, die die Saatzucht Düdingen dieses Jahr in der ganzen Schweiz verteilt hat. «Wir haben 2025 einen Lastwagen mit 20 t Montalbano in Deutschland von E-Vita behandeln lassen», erzählt Joël Grossrieder.

Mittlerweile steht eine mobile Anlage unter dem Vordach der Saatzucht Düdingen gleich neben dem Bahnhof Düdingen FR. «So können wir E-Vita-Saatgut auf die Ansaat 2026 lancieren», sagt Grossrieder. Ab 2027 wird die Genossenschaft über eine eigene Anlage verfügen – die befindet sich allerdings noch in Deutschland im Bau, der laut Grossrieder wahre Hightech ist und daher sehr aufwändig. E-Vita wurde 2021 als Start-up des Fraunhofer-Instituts gegründet und ist mittlerweile ein eigenständiges Unternehmen.

Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»
Die Benutzeroberfläche der E-Vita-Anlage ist übersichtlich gestaltet. Verschiedene Sensoren überwachen den Prozess und z. B. die Eindringtiefe der Elektronen.

Verfahren ist bekannt aus Verpackungs- und Medizinbereich sowie der DDR

E-Vita nutzt Elektronen, um Krankheitserreger (Pilze, Bakterien, Viren) auf Saatgut zu eliminieren. Die negativ geladenen Teilchen – nichts anderes als elektrischer Strom – durchdringen dabei die äussere Samenschale.

Durch Regelung von Stromstärke und Spannung wird verhindert, dass tiefere Schichten und insbesondere der Embryo berührt werden. Bekannt ist das Vorgehen laut E-Vita zur Desinfektion von Lebensmittelverpackungen, zur Sterilisation von Medizinprodukten wie Implantaten oder zur Herstellung von Impfstoffen.

E-Vita brachte Anlagen zur Serienreife

«Die Elektronenbehandlung von Saatgut ist auch nicht neu», ergänzt Joël Grossrieder. «Das wurde in den 80er-Jahren in der DDR erprobt, weil chemische Beizmittel knapp waren und um unabhängiger zu sein von internationalen Konzernen.»

E-Vita sei nun aber das erste Unternehmen, das entsprechende Anlagen zur Serienreife gebracht hat. Dies, nachdem am Fraunhofer-Institut jahrelang Pilotanlagen entwickelt und zur Wirkung des Verfahrens geforscht worden war.

Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»
Dem Saatgut ist nichts anzusehen, es wird durch die Elektronenbehandlung auch nicht spürbar warm.

Keinen erhöhten Befall mit bodenbürtigen Pathogenen festgestellt

[IREL 1] So gibt es eine breite Basis wissenschaftlicher Studien, die die Wirkung der E-Vita-Behandlung untersucht haben. 500 Freilandversuche zeigen gemäss dem Unternehmen, dass Elektronen als Alternative zur chemischen Beizung funktionieren: Feldaufgang und Bestandsentwicklung seien vergleichbar und es gebe auch keinen erhöhten Befall durch bodenbürtige Pathogene. Obwohl diese – und tief im Saatkorn schlummernde Erreger wie Flugbrand – die Grenzen von E-Vita darstellen.

«Es wird in der Schweiz seit der Grünen Revolution in den 1960er-Jahren chemisch gebeizt», gibt Joël Grossrieder zu bedenken. 80 Prozent des konventionellen Getreidesaatguts, das die Saatzucht Düdingen selbst heute verkauft, sind gebeizt. Erfahrungswerte dazu, was ohne Beizung hinsichtlich bodenbürtiger Krankheiten passiert, gibt es aus dem Label-Anbau für IP-Suisse pestizidfrei und die Bio-Knospe.

Zertifiziertes Saatgut ist «in jedem Kontext wichtig»

In Deutschland sei E-Vita-Weizen jahrelang in Selbstfolge zu Testzwecken auf derselben Parzelle angebaut worden, fährt Grossrieder fort. Ohne dass es zur Akkumulation von Krankheiten im Boden gekommen sei.

Wären die bodenbürtigen Erreger aber bereits da, gäbe es für die Pflanzen keinen Schutz – daher betont die Saatzucht Düdingen, wie wichtig die Verwendung zertifizierten Saatguts sei. «Das ist in jedem Kontext wichtig», bekräftigt der Geschäftsführer. So könne man verhindern, sich ein langwieriges Problem im Boden einzuhandeln.

Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»
Noch ist eine mobile E-Vita-Anlage in Düdingen FR im Einsatz. Ab Frühling 2027 wird die Genossenschaft eine eigene in Betrieb haben.

Mittelfristig mit eigener Anlage chemische Beizung ersetzen

Die mobile E-Vita-Anlage in Düdingen FR ist eigentlich ein Lastwagenanhänger mit aufgebautem Schiffscontainer und deutschem Nummernschild. Viel muss für die Inbetriebnahme noch improvisiert werden, die Mitarbeitenden der Saatzucht-Genossenschaft sind gefordert. «Auf einem Schüttelband wird das Saatgut als Vorhang angeordnet, ein Korn neben dem anderen», beschreibt Joël Grossrieder.

Die Elektronen fliessen in einem Vakuum durch die Anlage. In einer Stunde könnten so bis zu 26 t Saatgut behandelt werden. Die Saatzucht-Genossenschaft wird für die Anlage und deren Einbau einen siebenstelligen Betrag investieren. Während das mobile Gerät jetzt noch im Lohn arbeitet, kann die Düdinger E-Vita-Anlage dereinst auf eigene Rechnung betrieben werden.

Auslastung ist entscheidend

Je nach Strompreis rechnet der Geschäftsführer mit Energiekosten von bis zu zwei Franken pro Tonne (5 kWh Energiebedarf). Wobei der eigene Solarstrom von Vorteil sein dürfte. Entscheidend wird die Auslastung der Anlage.

Mittelfristig soll die Elektronenbehandlung die chemische Beizung für zertifiziertes Handelssaatgut ersetzen, so der Plan der Saatzucht-Genossenschaft. Neben Getreide könnten künftig auch mit E-Vita behandelte Körnerleguminosen folgen.

Blei schützt Mitarbeitende vor Strahlung

In Deutschland wurden Stand 2023 über 20 000 t Saatgut mit Elektronen behandelt, was einer Anbaufläche von 1,6 Millionen ha entspricht – mit steigender Tendenz, schreibt E-Vita. «Zu Beginn sah es nach sehr vielen Hürden aus, um E-Vita in die Schweiz zu bringen», erinnert sich Joël Grossrieder.

Die Zulassung habe sich aber als weniger kompliziert als angenommen erwiesen. Das Bundesamt für Gesundheit habe lediglich die Anlage aus Gründen des Mitarbeitendenschutzes prüfen müssen. Die eingesetzten Elektronen emittieren Strahlen, wie beispielsweise Röntgengeräte, die in der Medizin eingesetzt werden.

Deshalb sind die Wände des Behandlungsraums der E-Vita-Anlage mit Blei verkleidet. «Wir reinigen zusätzlich die Abluft vom Staub, weil wir uns hier in einem Wohngebiet befinden», bemerkt Grossrieder.

Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»
Auf der Demofläche zeigen sich keine Unterschiede, der Weizen entwickelt sich aus dem E-Vita-Saatgut genau gleich, wie aus gebeizten Körnern.

«Kolonisationseffekt» dank weniger Chemie im Boden?

Nach der Behandlung ist das Saatkorn frei von Erregern und «sauber». Man könnte auch argumentieren, es sei nackt: Die Elektronen tilgen ebenso alle Mikroorganismen, die potenziell vorteilhaft wären. Es gibt jedoch die Theorie eines «Kolonisationseffekts».

Dabei kann sich dank der Abwesenheit chemischer Wirkstoffe günstiges Bodenleben besser ausbreiten, was das Risiko für ein Überhandnehmen von Erregern begrenzt. Bisher zeigten sich jedenfalls in den Feldversuchen in Deutschland – die bis zu 13 Jahre weitergeführt worden sind – und in der Schweiz keine negativen Effekte.

Das Netzwerk rund um E-Vita ist ein Vorteil

Ausserdem gibt es die Option, den sauberen Tisch für die gezielte Applikation von Pflanzenstärkungsmitteln zu nutzen. E-Vita bietet hierfür «E-Vita Plus» an, das das Saatgut mit Mikroorganismen ausstattet, die den Pflanzen helfen, Nährstoffe im Boden besser zu erschliessen.

«In den ärmeren Böden im Norden Deutschlands, mit engen Fruchtfolgen und wenig Hofdünger, kann das sichtbare Effekte geben», kommentiert Joël Grossrieder. Für die Schweiz müsste man es aber vielleicht etwas anpassen.

«Es gibt immer Versuche und E-Vita Plus entwickelt sich weiter.» Man stehe in engem Kontakt. Der Geschäftsführer sieht das Netzwerk unter Forschenden und Anwendern rund um E-Vita als grossen Vorteil. So kann man sich – auch in der Vermarktung – auf einen bekannten Namen und eine solide wissenschaftliche Basis stützen.

Saatgut mit Elektronen behandeln: «Dasselbe Resultat – aber ohne Chemie»
Es gibt grossflächige und langjährige Versuchsresultate zu E-Vita aus Deutschland. Ausserdem ist elektronenbehandeltes Saatgut dort bereits auf über einer Millionen Hektaren im Anbau.

Bisher nicht für den Biolandbau erlaubt

Durch die regulierte und von Sensoren überwachte Eindringtiefe der Elektronen ist laut E-Vita ausgeschlossen, dass die Strahlung den Embryo trifft. Erbgutveränderungen wären demnach nicht zu befürchten.

Bisher ist diese Behandlungsart aber nicht für Schweizer Bio-Betriebe mit Knospe erlaubt. «Wir stehen im Austausch mit Bio Suisse und dem FiBL», sagt Joël Grossrieder. Er ist überzeugt, dass es gerade für den Bio-Bereich eine hervorragende Lösung wäre. Zumal in schwierigen Jahren regelmässig auf konventionelles Saatgut ausgewichen werden muss, weil biologisch produziertes den Anforderungen nicht entspricht.

«Die Saatgutbehandlung ist eine Versicherung»

Hierzulande läuft derzeit noch das Ressourcenprojekt «Rés0sem» in den Kantonen Waadt und Wallis (siehe auch Kasten). Es vergleicht verschiedene alternative Saatgutbehandlungen. Eines der Zwischenergebnisse nach drei Jahren zeigt, dass keines der getesteten Verfahren – chemische Beizung, Dampfbehandlung, Elektronen oder Senfpulver – Ertrag, Qualität, Blatt- oder Ährenkrankheiten signifikant beeinflusst hat. Dies vor allem, weil zertifiziertes Saatgut verwendet worden sei, so das Fazit des Projektteams.

Könnte man also generell auf eine Saatgutbehandlung verzichten? «Ich sehe sie insbesondere als Versicherung und Beitrag zur Versorgungssicherheit», entgegnet Joël Grossrieder. Mit chemischer Beizung liesse sich in schlechten Jahren die Keimfähigkeit eines Saatgutpostens um 7–10 Prozent steigern. «Das ist schon relevant», findet er.

Zuletzt habe man 2024 händeringend gutes Saatgut für den Schweizer Getreideanbau gesucht. Zumal die hier gezüchteten, vermehrten und produzierten Sorten nicht einfach importiert werden könnten. E-Vita böte eine chemiefreie Alternative, um die Versorgung mit einheimischem Saatgut sicherzustellen.

Fungizidbeizung steht vor dem Verbot

Ein weiterer Punkt ist die unsichere Zulassung von Fludioxonil. Das Fungizid dient als Saatgutbeizung, dürfte aber in absehbarer Zeit verboten werden. Dann will die Saatzucht Düdingen bereit sein. UFA-Samen hat bereits 2021 mit Thermosem die Dampfbehandlung von Saatgut lanciert. «In der Gesamtbeurteilung war für uns klar, dass wir auf die Elektronenbehandlung setzen», erklärt Joël Grossrieder. In der Wirkung hält er beide Verfahren – mit Dampf und mit Elektronen – für ebenbürtig. Beides habe im Schweizer Markt Platz.

«Gleicher Preis, gleiche Leistung»

Für die Landwirt(innen) werde das Saatgut mit E-Vita nicht teurer, versichert Joël Grossrieder. «Unser Motto lautet: Gleicher Preis, gleiche Leistung.»

Das verspricht auch die Parzelle in Gurmels. Adrian Meuwly erwähnt einen weiteren Vorteil aus seiner Sicht: den Anwenderschutz. «Man ist sich beim Umgang mit gebeiztem Saatgut weniger bewusst, dass man mit Pflanzenschutzmitteln arbeitet, als wenn man mit der Feldspritze unterwegs ist», hält der Freiburger fest. Fludioxonil wurde als endokriner Disruptor eingestuft und steht deshalb vor einem Zulassungsentzug. Selten aber hantiert jemand beim Einfüllen des Saatguts mit Handschuhen und Mundschutz.

Meuwly ist zufrieden mit dem E-Vita-Weizen zu seinen Füssen. Er, sein Vater und der BG-Partner hätten nicht lange überlegen müssen, ob sie eine Demoparzelle anlegen wollten – «wir sind immer dabei, wenn es etwas Innovatives gibt.»

Was sagt die Forschung?

Agroscope hat die Wirkung der Elektronenbehandlung – aktuell im Projekt Rés0sem und ein paar Jahre früher im Projekt «Alternative Saatgutbehandlung» – untersucht und mit Dampfbehandlung (ThermoSem), Warmwasser, chemischer Beizung und Senfpulver verglichen. Das Fazit der Studien: Entscheidend für den Erfolg thermischer Verfahren ist die präzise Abstimmung von Temperatur und Dauer, um Pathogene zu eliminieren und gleichzeitig die Keimfähigkeit zu erhalten. Im Projekt Rés0sem finden die Versuche auf Praxisbetrieben statt, erklärt Agroscope-Forscher Josep Massana. In der Studie mit Getreide und Eiweisserbsen zeigten sich keine Unterschiede im Feld, was Massana insbesondere mit der Verwendung von geringfügig kontaminiertem Saatgut erklärt. Statistisch signifikante Resultate zu Besiedelung fehlen Dass sich eine bessere Besiedelung des Wurzelraums mit nützlichen Mikroorganismen positiv auswirkt, ist bekannt, jedoch fehlen statistisch signifikante Resultate zum Einfluss einer Saatgutdesinfizierung auf das Auftreten von nützlichen Mikroorganismen, erklärt Josep Massana. «Elektronen- oder Dampfbehandlungen scheinen im Vergleich zur unbehandelten oder chemisch gebeizten Kontrolle keine positive Wirkung auf die Besiedelung gesunder Weizensamen mit nützlichen Keimen zu haben», fasst der Agroscope-Forscher zusammen. Wirksamkeit von Fall zu Fall beurteilen Im Allgemeinen waren Desinfektionsbehandlungen von Saatgut in beiden Agroscope-Projekten dann besonders nützlich, wenn es mit Erregern von Schneeschimmel oder Stinkbrand infiziert war, da diese Pathogene auf bzw. in den oberen Schichten des Samens auftreten. Die Wirksamkeit müsse aber von Fall zu Fall beurteilt werden. Chemische Beizungen könnten auf der anderen Seite dann sinnvoll sein, wenn eine Parzelle bekanntermassen mit Bodenpathogenen kontaminiert ist. Die Vorteile von Dampf und Elektronen sieht Massana in der Verringerung des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln. «Zu den Nachteilen gehört insbesondere die fehlende Wirkung gegen bodenbürtige Krankheiten.» In welchen Situationen notwendig? Kommt geringfügig kontaminiertes Saatgut zum Einsatz, hat die Saatgutbehandlung also laut Agroscope – egal ob chemisch oder alternativ – keine Wirkung auf den Anbau. Man könnte also darauf verzichten, sofern kein Verdacht auf eine Bodenkontamination besteht. Diese Feststellung relativiert Josep Massana aber selbst: «Kontaminierte Saatgutparteien werden regelmässig beobachtet, insbesondere in feuchten Jahren», gibt er zu bedenken. «In solchen Situationen bleibt eine Behandlung oder Desinfektion des Saatguts notwendig.»

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