Klimawandel Weinbau - Forschungsprojekt
Prävention von Spätfrostschäden

Erfrorener Austrieb einer Knospe
Mit der fortschreitenden Änderung des Klimas wird auch eine Zunahme von Spätfrostereignissen durch die Verfrühung der Vegetation erwartet. Basierend auf dem Spätfrostereignis vom 4. Mai 2011 und seinen gravierenden Auswirkungen auf den Weinbau, sollen Präventionsmöglichkeiten untersucht werden, um Schäden durch Spätfrostereignisse zukünftig zu vermeiden. Neben Maßnahmen zur Verzögerung des Austriebs werden direkte Maßnahmen getestet, die das Absinken der Temperaturen im Bestand unter die Nullgradgrenze verhindern sollen.

Spätfrostereignisse

Hintergrund

Grundlagen

Die Gefahr von Ertragsausfällen in der Traubenproduktion ist je nach Region von verschiedenen Faktoren abhängig. Während biotische Schädlinge wirksam und ökonomisch effizient bekämpft werden können, sind Gegenmaßnahmen bei extremen Witterungseinflüssen wesentlich aufwändiger und ungenügend auf ihre Wirksamkeit geprüft. Dies gilt insbesondere für Spätfrostschäden an der Rebe im kontinental geprägten Klima Frankens. Nach Austrieb des jungen, grünen Gewebes im Frühjahr reichen leichte Frosttemperaturen, um Erfrierungen an der Rebe zu verursachen. Das Schädigungsmaß ist abhängig von einer Vielzahl von Faktoren, insbesondere der Dauer der Frosteinwirkung, der Luftfeuchtigkeit, dem Entwicklungsstand der Rebe und der Rebsorte.

Ursachen für Spätfrostschäden

Strahlungsfrost durch Inversionswetterlage

Spätfröste können vor allem dann auftreten, wenn sich bei Hochdruckwetter eine Inversionslage entwickelt. Während normalerweise die bodennahe Luft wärmer ist als die darüber liegenden Schichten, kehrt sich das in kalten Frostnächten um. Ohne eine schützende Wolkenschicht kann die aus dem Boden aufsteigende Warmluft nach oben entweichen. Gleichzeitig fließt Kaltluft von den Höhenlagen ins Tal. So entsteht die Inversionsschichtung, bei der in Bodennähe die Temperaturen sehr kalt sind und in einigen Metern Höhe deutlich wärmere Luftmassen liegen. In dieser Situation gibt es keinen Luftaustausch durch Wind, weil die kalten und schwereren Luftmassen unter leichteren warmen Luftschichten liegen. Das führt zu den gefürchteten Spätfrostschäden meist in Senken oder Staulagen.

Windfrost

Windfrost, wie er beispielsweise 2011, aber auch 2016 in Franken aufgetreten ist, muss von Strahlungsfrost unterschieden werden. Bei Windfrost zieht eine Kaltluftfront meist aus nördlichen Richtungen über das Weinbaugebiet und bringt Luftmassen mit Minustemperaturen mit sich. Diese verursachen ohne eine Inversionsschichtung Frostschäden, die mal an Hangkuppen, dann wieder am Hangfuß zu finden sind, je nach Strömungsrichtung des Kaltluftkeils.

Steigendes Risiko durch Klimawandel

Das Spätfrostrisiko steigt mit dem fortschreitenden Klimawandel an. Phänologische Aufzeichnungen der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau ab dem Jahr 1968 zeigen ein immer früheres Austreiben der Reben. Modellrechnungen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung zeigen, dass die Gefahr von Kälteeinbrüchen bis Mitte Mai weiterhin bestehen bleibt. Hierdurch kann sich in Zukunft die Zeitspanne, in der Spätfröste Schäden an Reben verursachen, in Franken um zwei bis drei Wochen verlängern.

Forschungsdefizit

Die Spätfrostproblematik im deutschen Weinbau fand sowohl in der Forschung wie auch in der Praxis lange Zeit keine Beachtung. Dies änderte sich schlagartig am Morgen des 04.05.2011. Ein früher Knospenaufbruch im April und Minustemperaturen von bis zu -4°C an der Bogrebe führten zu flächendeckenden Schäden in den Weinbergen. In vielen fränkischen Weinbergen wurden teilweise verheerende Spätfrostschäden verzeichnet. Der dadurch entstandene wirtschaftliche Schaden wurde vom Fränkischen Weinbauverband auf bis zu 80 Millionen Euro geschätzt.

Erfahrungen anderer Weinbauregionen

Derzeit liegen nur wenige aktuelle Informationen vor, wie Schäden solcher Frostereignisse in Franken vermindert oder verhindert werden können. Aus den Erfahrungen anderer Weinbauländer ergaben sich verschiedene Ansatzpunkte für das fränkische Weinbaugebiet. Diese wurden im Rahmen des seit April 2012 an der LWG laufenden Spätfrostprojekts auf ihre Wirksamkeit und Praxistauglichkeit geprüft. Ziel war es, ein Maßnahmenpaket zu entwickeln, das der Weinwirtschaft hilft, künftigen Spätfrostschäden vorzubeugen.

Forschungsprojekt

Forschungsansätze

Wärmeabstrahlung verhindern

Aus Erfahrung ist bekannt, dass Frostschäden an Reben ausbleiben, wenn sich nachts in Senken Nebelbänke bilden. Die feinen Wassertröpfchen wirken hierbei als Wärme- bzw. Energiespeicher und verhindern ein starkes Abkühlen des Bodens. Zudem wird vermieden, dass sich Kaltluft auf den Boden absinkt und aufstaut und dadurch die Reben schädigt

Nebelmaschinen / Nebelkerzen

Nebelmaschine zur Vermeidung von Spätfrostschäden
Nachdem die früher eingesetzten Räucheröfen aus Gründen des Immissionsschutzes verboten wurden, recherchierten wir nach einer umweltfreundlichen Alternative. Mit Hilfe von Nebelkerzen bzw. Vernebelungsmaschinen wurde versucht, die Wärmeabstrahlung des Bodens in höhere Luftschichten zu verhindern und so Frostschäden vorzubeugen. In den Jahren 2012 und 2013 wurde der Versuch im Freiland (Weinberg) durchgeführt. Der erzeugte Nebel bestand vorwiegend aus Rauch und weniger aus Wasserdampf. Da hierbei weniger Energie im Nebel gespeichert wurde und ein unzureichender Wärmepuffer entstand, konnte ein Absinken der Temperatur nicht verhindert werden. Auch konnte trotz großer Nebelmaschinen keine gleichmäßige Verteilung und lange Verweildauer des Nebels gewährleistet werden.

Ergebnis

Dieser Ansatz zur Prävention von Spätfrostschäden erwies sich als unwirksam und wird nicht weiterverfolgt.

Luftumwälzung

Windrad

Windrad in der Reblage Himmelstadt
Bei einer gleichzeitigen Konstellation von Inversion und Strahlungsforst kann bodennahe Kaltluft mit wärmeren, höher geschichteten Luftmassen verwirbelt werden. In Regionen mit Spätfrostrisiko außerhalb Europas haben sich festinstallierte technische Einrichtungen bereits etabliert. Mit bis zu zwölf Meter hohen gasbetriebenen Windmaschinen wird unter anderem in Neuseeland und den USA die wärmere Luft aus höheren Schichten mit Kaltluft am Boden verwirbelt und somit im Bereich der Rebe eine Temperaturerhöhung erzielt. Je nach Temperaturdifferenz zwischen Boden und Luft können hierdurch bei annähernder Windstille Temperatursteigerungen im Bereich der Rebe von bis zu 3,5°C erreicht werden.

Im Zuge des Projekts wurde ein Windrad angeschafft und in den Jahren 2013 bis 2015 im Weinberg getestet. Es handelt sich hierbei um ein mobile Windmaschine der Firma Amarillo mit einer Masthöhe von 6 m und einem Flüssiggasmotor mit 129 PS. Vor Projektbeginn gab es im deutschen Weinbau keine Windmaschinen zur Frostvermeidung. Im Obstbau sind vereinzelt solche Windräder im Einsatz und es wird im Allgemeinen von einer zuverlässigen Wirkung bei Inversionsbedingungen berichtet.

Immissionsschutz

Im Hinblick auf den Immissionsschutz wurde eine Geräuschmessung vorgenommen, um den minimalen Abstand zu Wohngebieten zu ermitteln und festlegen zu können. Diese fand in Abstimmung mit dem Technischen Umweltschutz der Regierung von Unterfranken statt. Bei der Messung ergab sich bei Volllast ein Schalldruckpegel von gemittelt 94 dB(A) direkt an der Windmaschine und 50-55 dB(A) im Abstand von 400 m zur Windmaschine. Für unseren Typ von Windmaschine wurde ein Mindestabstand von 1.500 m zu Mischgebieten und 2.500 m zu reinen Wohngebieten empfohlen. Die Lautstärke variiert je nach Bauart der Rotorblätter, sowie der Motor- und Rotorleistung der verschiedenen Windräder.

Windmessungen

Um die Reichweite des Windrades am Hang zu bestimmen, erfolgten Messungen der Windgeschwindigkeiten unter Praxisbedingungen. So zeigte sich bei unserem Windradmodell der Firma Amarillo ohne gekröpften Rotorkopf hangabwärts im Abstand von 50m zum Windrad eine deutliche Abschwächung der Luftumwälzung. Sowohl hangaufwärts als auch in der horizontalen Achse war ein positiver Effekt in 100 Meter Entfernung noch messbar. Diese Werte können je nach Masthöhe, Motorleistung und Rotorform von anderen Windradmodellen abweichen. Modelle mit schwenkbarem Rotorkopf können erfahrungsgemäß die Reichweite im Hang (hangaufwärts und hangabwärts) optimieren.

Versuchsjahr 2014

Im Frühjahr 2014 konnten erstmals unter Realbedingungen mehrere Frosteinsätze stattfinden. Hierbei wurde zuerst die Temperatur bis in eine Höhe von 22 m gemessen, um das Vorhandensein einer Inversion zu ermitteln, (siehe nebenstehende Grafik). Direkt am Boden wurde eine Minimaltemperatur von 0,4°C gemessen. Ab einer Höhe von 6 m konnte betrug die Lufttemperatur 2,0°C und mehr. Somit konnte ein Inversionslage nachgewiesen werden mit einer maximalen Differenz der Bodentemperatur zur Lufttemperatur in einer Höhe ab 16 m von 2,1°C.

Das Windrad wurde um 4:00 Uhr morgens angeschaltet. Die Auswertung der Temperatursensoren zeigt eine deutliche Abschwächung der Wirkung des Windrades ab einem Abstand von 100 m zur Windmaschine. Exemplarisch für alle Achsen zeigt Graphik 2, dass die Windstärke nicht mehr ausreichend ist, die immer kälter werdenden unteren Luftschichten mit höheren wärmeren Luftmassen zu verwirbeln. Je näher zum Windrad desto stärker die Verwirbelung und die Temperaturerhöhung in der Versuchsfläche. Die Wellenbewegungen der Temperaturkurven kommen durch das Drehen des Rotorkopfes des Windrads um die eigene Achse zu Stande. Diese ist bereits bei einem Abstand von 100 m deutlich abgeschwächt und im Abstand von 120 m nicht mehr zu beobachten. Generell war jedoch die Inversionslage nicht stark genug bzw. die Schichtung der Kaltluft zur Warmluft zu gering ausgeprägt, um eine eindeutige Frostverhinderung zu gewährleisten.
Das Windrad wurde um 4:00 Uhr morgens angeschaltet. Die Auswertung der Temperatursensoren zeigt eine deutliche Abschwächung der Wirkung des Windrades ab einem Abstand von 100 m zur Windmaschine. Exemplarisch für alle Achsen zeigt Graphik 2, dass die Windstärke nicht mehr ausreichend ist, die immer kälter werdenden unteren Luftschichten mit höheren wärmeren Luftmassen zu verwirbeln. Je näher zum Windrad desto stärker die Verwirbelung und die Temperaturerhöhung in der Versuchsfläche. Die Wellenbewegungen der Temperaturkurven kommen durch das Drehen des Rotorkopfes des Windrads um die eigene Achse zu Stande. Diese ist bereits bei einem Abstand von 100 m deutlich abgeschwächt und im Abstand von 120 m nicht mehr zu beobachten. Generell war jedoch die Inversionslage nicht stark genug bzw. die Schichtung der Kaltluft zur Warmluft zu gering ausgeprägt, um eine eindeutige Frostverhinderung zu gewährleisten.

Ergebnis

Aufgrund der fehlenden robusten Inversionslage bei den bisherigen Frostereignissen kann keine abschließende Bewertung erfolgen. Weitere Freilandversuch sollen dazu beitragen, die Wirksamkeit und Reichweite des Windrades sicherer beurteilen zu können.

Hubschrauber

Hubschrauber im Einsatz über Rebflächen in Sommerach
Ebenfalls auf dem Prinzip der Vermischung kalter und warmer Luftmassen beruht der Einsatz von Helikoptern. Vor allem aus Neuseeland und Australien ist bekannt, dass damit ein effektiver Frostschutz betrieben werden kann. Durch den „downwash“ genannten abwärts gerichteten Luftdruck der Rotorblätter hält sich der Hubschrauber bauartbedingt in der Luft. Dieser Abwärtswind kann zum Frostschutz genutzt werden, weil er für eine starke Verwirbelung sorgt. Die Flughöhe beträgt hierbei 10 – 15 m.

Deshalb wurde eine 14 ha große Testfläche an der Mainschleife zwischen Sommerach und Nordheim ausgewählt, die besonders frostgefährdet ist.

Hubschrauber - Versuchsjahr 2012

In Zusammenarbeit mit der Bundeswehr wurde diese Rebfläche am frühen Morgen des 14. Mai 2012 zwischen 4:30 und 6:30 Uhr beflogen. Letztlich sank die Temperatur nicht unter die Nullgradgrenze. Zudem konnte keine Temperaturschichtung ermittelt werden, die eine Temperaturerhöhung ermöglicht hätte. Daher verlief der Helikoptereinsatz im Jahr 2012 nicht befriedigend.

Hubschrauber - Versuchsjahr 2014

Eine Wiederholung im Jahr 2014 mit einem privaten Hubschrauberanbieter führte zu einer realistischen Einschätzung der Wirksamkeit, Verfügbarkeit, Kosten und Flächenleistung eines privaten Unternehmens. In der Frostnacht wurde vor Hubschrauberflug ein Höhenprofil der Temperatur erstellt. An diesem Standort konnte um 5:30 Uhr starker Bodenfrost mit einer Temperatur von -4,0°C festgestellt werden. Zudem zeigt Graphik 3 eine stark abgegrenzte Schichtung ab einer Höhe von 4 m mit Temperaturen bis +1,2°C. Somit konnte eine solide Inversion mit einer Temperaturdifferenz von bis zu 5,2°C nachgewiesen werden.
Direkt nach Beginn des Helikopterfluges zeigt sich eine rasche und starke Verwirbelung der Luftmassen. Dadurch kommt es je nach Standort zu einer Erhöhung der Temperatur um 3°C. Sensor 605 und 609 waren an den tiefsten Standorten der Versuchsfläche angebracht, an denen sich die Kaltluft am stärksten staute, wie die deutlich niedrigeren Temperaturen zeigen. Gerade hier konnten mit dem Hubschraubereinsatz die Temperaturen aus dem Gefahrenbereich gehoben werden und Frostschäden vermieden werden. Der Helikopter muss alle Rebflächen nach ca. 10 Minuten wieder überfliegen, damit eine ständige Verwirbelung gewährleistet bleibt. An den Wellenbewegungen der Temperaturgraphen ist das Überfliegen des Sensors erkennbar. Auch der nicht direkt überflogenen Kontrollsensor weißt dieses Muster auf, daher kann angenommen werden, dass die Flächenleistung dieses Helikopters größer ist als zunächst vermutet. Das in Deutschland geltende Nachtflugverbot birgt das Risiko, dass noch vor einem Flug in den Morgenstunden, Frostschäden in der Nacht entstehen können. Der Hubschrauber darf frühestens 30 Minuten vor Sonnenaufgang fliegen, an diesem Tag um 5:50 Uhr. Die Temperaturen waren jedoch teilweise bereits ab 3:30 Uhr im Minusbereich. Trotz der frühen Minustemperaturen konnten keine Frostschäden an den bereits ausgetriebenen Augen beobachtet werden.

Ergebnis

Der Helikoptereinsatz kann als geeignetes Instrument zur Frostbekämpfung betrachtet werden. Der rasche und stabile Temperaturanstieg und die große Flächenleistung sprechen für einen praxistauglichen Einsatz bei Frostnächten. Die Kosten sind mit 250 EURO pro Hektar Rebfläche vergleichsweise gering. Bei der erneuten Prüfung eines Helikoptereinsatzes muss die mögliche Flächenleistung ermittelt werden, da die Angaben hierzu in der Literatur beträchtlich schwanken. Erst dann ist eine genaue Angabe der Kosten pro Hektar möglich. Die Zusammenarbeit mit privaten Helikopteranbietern führt zu einer realistischen Einschätzung der verfügbaren Hubschraubergrößen und deren Flächenleistung

Selective inverted sink - SIS

SIS-Gerät im Einsatz, angetrieben über Traktor
Das Prinzip der “selective inverted sink“ Technologie (SIS) beruht auf dem horizontalen Ansaugen bodennaher kalter Luft mittels eines Propellers. Diese Luft wird durch einen Schacht senkrecht nach oben geblasen und soll zu einer Zirkulation der Luftmassen führen. Bei Versuchen in Nord- und Südamerika konnte durch den Einsatz des SIS-Systems eine durchschnittliche Temperaturerhöhung von 2°C erreicht werden. Im Vergleich zu den weiter verbreiteten Windrändern verursacht das SIS-Verfahren weniger Lärm und nur etwa ein Drittel der Kosten pro Hektar und kann vor allem in Senken die Bildung eines Kaltluftsees verhindern.

Anfang des Jahres 2014 wurde ein solches SIS-Gerät von der LWG erworben und getestet. Die erste Hürde bestand darin, eine geeignete Versuchsfläche zu finden auf der das Nachfließen der Kaltluft von oben unterbunden ist. Solche Becken- und geschlossenen Tallagen existieren jedoch in Franken kaum.

Versuchsjahr 2014

Bei einem Praxistest im April 2014 konnte die Wirkungsweise des SIS-Gerätes nicht bestätigt werden. Die Sogwirkung unmittelbar an der Maschine war deutlich messbar, bereits 20 Meter entfernt war diese jedoch nahezu verpufft (Windmessungen am Boden und in Höhe der Reben in alle Richtungen). Es konnte kein Einfluss auf die Temperatur nachgewiesen werden. Der Einsatz solcher SIS-Geräte ist im fränkischen Weinbau nicht zu empfehlen, da zum einen die Geländebedingungen nicht gegeben sind und zum anderen die Reichweite des SIS-Gerätes nicht ausreichend ist.

Beregnung

Überkronenberegnung in der Rebanlage Himmelstadt
Die Frostberegnung ist in Südtirol oder im Taubertal seit Jahrzehnten als erfolgreiche Frostprävention im Wein- und Obstbau im Einsatz. Unabhängig von der Wetterlage werden bei diesem Verfahren die grünen Reborgane bei Frost mit einem Eismantel umhüllt. Durch die Kristallisation der Wassermoleküle kommt es zu einer Freisetzung von Erstarrungsenergie. Dadurch kann ein wirksamer Schutz bis -7 °C gewährleistet werden. Allerdings ist der Gebrauch von Beregnungsanalagen durch den enorm hohen Wasserbedarf eingeschränkt, da in einer Stunde bis zu 30m3 Wasser pro ha benötigt werden. Die Beregnung muss zudem rechtzeitig vor Einsetzen der Frostphase begonnen werden und so lange fortgesetzt werden, bis die Lufttemperatur wieder im positiven Bereich liegt. In den meisten Rebflächen Frankens steht diese enorme Wassermenge nicht zur Verfügung.

Versuchsjahr 2014

Schützender Eispanzer um die Knospen
Auf einer Versuchsfläche der LWG wurde im Jahr 2013 eine Frostberegnung mit vier neuen, wassersparenden Regnern installiert. Die Hersteller dieser Systeme versprechen Wassereinsparungen bis zu 66%, indem nur ein 60cm breites Band in der Rebzeile benetzt wird und zum anderen die Regner einen pulsierenden Wasserstrahl abgeben. Ein erster Praxistest wurde 2014 durchgeführt. Es zeigte sich, dass diese Systeme sehr windanfällig sind und deshalb die kontinuierliche Beregnung der Rebzeile nicht immer gewährleistet ist. Auch war die Wasserverteilung ungenau und nicht immer ausreichend in der Wärmefreisetzung.

Die Empfehlung als zuverlässiges Mittel zur Frostvermeidung kann (noch) nicht gegeben werden. Im Vergleich zu konventionellen Beregnungsanlagen im Weinbau (Gerlachsheim/Tauberfranken) ist die Einsparung des Wasserverbrauchs enorm. Die positive Wirkung konnte jedoch nicht in unserem Versuchsaufbau dupliziert werden. Daher soll die bestehende Anlage optimiert werden, indem die vorhandenen Regner neu eingestellt und teilweise zusätzliche Regner installiert werden.

Wärme(-energie) aktiv zuführen

Frostschutzkerzen

"Weinberg in Flammen" - Stopgelkerzen bei der Arbeit
Nachdem früher die „Frostkiller“ von Texaco zum Einsatz kamen (heute verboten), wurden im Zuge des Forschungsvorhabens Vergleiche der alten Frostkiller mit heute angebotenen Paraffinkerzen angestellt. Frostschutzkerzen können auf Vorrat angeschafft und erst mit Meldung einer drohenden Frostnacht ausgebracht werden. Bei einem Frostereignis von -2 bis -3 °C müssen 200 - 300 Kerzen pro Hektar angezündet werden. Daraus ergeben sich Kosten zwischen ca. 1.400.- und 2.000.- € je ha und Nacht. Allerdings können diese Kerzen auch bei Windfrost einen Schutz vor Rebschäden ermöglichen.

Ergebnis 2012 bis 2014

Während des Forschungsprojekts wurden in den Jahren 2012 bis 2014 Paraffinkerzen auf ihre Wirksamkeit geprüft. Praxistaugliche Bedingungen lagen hierbei nur im Jahr 2014 vor. Bereits nach kurz nach dem Anzünden konnte eine Temperaturerhöhung um 1,5°C bei der StopGel Variante und eine Erhöhung von 2°C bei der Frostkiller Variante gemessen werden. Die Wirkung der alten, heute nicht mehr zulässigen Frostkiller ist bei allen Versuchen um ca. 0,5°C positiver. Jedoch sind die neuen StopGel - Kerzen wesentlich rußärmer und konnten ebenfalls stabil die Temperatur im Weinberg erhöhen. Es zeigte sich aber auch, dass die Angaben des Herstellers zur erforderlichen Kerzenwahl zu niedrig waren und mehr Kerzen aufgestellt werden mussten.

Vergleich von Frostschutzkerzen im Frühjahr 2018 – Tastversuch

In Ergänzung zu den im Rahmen des Projekts durchgeführten Versuchen mit der Frostschutzkerze StopGel wurden ausgangs Winter 2018 in einem Tastversuch verschiedene Paraffinkerzen mit der Paraffinkerze StopGel verglichen. Dabei handelte es sich um die Kerzen: Stop-Ice, Plastoflex und EWA Frost FRO 4000.
Im Rahmen des Tastversuchs ging es vor allem um die Ermittlung der Brenndauer, die Rauchentwicklung und den Preis pro Stunde Brenndauer.
Während zwischen den Preisen der verschiedenen Kerzen nur relativ geringe Unterschiede bestanden (Spanne 7,75 € bis 8,50 € pro Kerze), ergaben sich in der Brenndauer erhebliche Unterschiede (10:00 Stunden bis 12:55 Stunden). Hieraus ergaben sich entprechend unterschiedliche Preise pro Stunde Brenndauer, die folgt wiedergegeben werden: Stop-Ice: 0,71 € / StopGel: 0,92 / Plastoflex: 0,61€ / EWA Frost FRO 4000: 0,69 € (siehe Tabelle).

Es wird an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass es sich hier lediglich um einen Tastversuch ohne Wiederholungen gehandelt hat. Je nach Witterungssituation (Temperatur, Luftbewegung, Sauerstoffgehalt der Luft) können sich hier abweichende Werte ergeben.
Was den Einsatz von Paraffinkerzen in Weinbergen bei angrenzender Bebauungen betrifft, so wird hier vorrangig der Einsatz der StopGel-Kerze empfohlen, da sie eindeutig die geringste Rauchentwicklung aufweist. Eine Differenzierung zwischen den übrigen Kerzen, die alle zu einer höheren Rauchentwicklung neigten, war nicht möglich.

Die Flammen gingen bei Plastoflex green und StopGel bei geringer Restmenge aus. Da alle Eimer ein Leergewicht von 0,40 Kg haben, kann die Restmenge berechnet werden.
Fabrikat Vollgewicht
in kg
Gewicht
nach
Abbrand
in kg
Brennstoff-
verbrauch
in Gramm
Brenndauer
in Minuten
Brennstoff-
verbrauch
je Min
in Gramm
Preis
je Stunde
Brenndauer
in Cent
Preis netto
bei LKW-
Menge
Rauch-
entwicklung
normal x
stark xx
Stop-Ice 5,02 0,4 4620 665 6,9 70,8 7,85 € xx
stopGel 5,46 0,5 4960 555 8,9 91,9 8,50 € x
Plastoflex 5,02 0,4 4620 775 6,0 61,2 7,90 € xx
EWA Frost FRO 4000 4,32 0,4 3920 675 5,8 68,9 7,75 € xx
Plastoflex green 5,44 0,58 4860 600 8,1 xx

Heizdraht

Heizdraht an Topfpflanzen

Heizdraht an Topfrebe
Heizdrähten werden um die niedergezogene Fruchtrute oder den Kordonarm gewickelt. Die abgegebene Energie soll den Saftstrom innerhalb der Pflanze erwärmen und dadurch auch die bereits entwickelten grünen Triebe und Blätter vor Frost schützen.
Den hohen Kosten von ca. 12.000 €/ha steht nach bisherigen Erfahrungen eine gute Wirksamkeit dieser vollautomatischen Methode gegenüber. An Topfpflanzen konnten diese Heizdrähte einen Schutz bis -4°C sicherstellen. So konnte die Temperatur des Saftstroms um 4 bis 7°K zur Umgebungstemperatur erhöht werden. Dadurch zeigten die „erwärmten“ Pflanzen in Vergleich zur Kontrolle keine Frostschäden auf.

Feldversuch

Vergleich von „beheizten“ Reben und Kontrolle um 16.00 Uhr nach einer Frostnacht
Ein Feldversuch wurde mit einer Kontrolle und drei verschiedenen Umwickelungsvarianten angelegt. Der Heizdraht wurde hierzu entweder am Biegedraht entlanggeführt und nur mit Bändern befestigt, um den Stamm gewickelt oder der Kordonarm umwickelt. Das soll den Vorteil bieten, dass der Draht dauerhaft am Stamm verbleiben kann und nicht jährlich beim Rebschnitt abgebaut und neu montiert werden muss.

Physiologische Verfahren

Double pruning (Doppelter Rebschnitt)

Einfluss des double prunings auf die Austriebsverzögerung am 21.05.2014

Einfluss des double prunings auf die Austriebsverzögerung - oben double pruning, unten Kontrolle

Durch eine Verzögerung des Austriebs kann die Anfälligkeit der Rebe gegen Spätfrost verringert werden. Das in Nordamerika bekannte Verfahren des “double pruning“ nutzt die apikale Dominanz der Triebe. Es setzt die Kordonerziehung des Rebstocks voraus. Die Ruten werden dabei im Winter lediglich auf eine Länge von 60cm eingekürzt. Sind nach einem Spätfrostereignis die am Ende der Rute zuerst ausgetriebenen Augen geschädigt, werden die unteren stammnahen Augen genutzt, die meist noch nicht ausgetrieben haben. Dadurch soll das Austreiben eines Hauptauges gewährleistet und damit Ertragseinbußen vermieden werden. Nach der Spätfrostgefahr erfolgt der zweite eigentliche Rebschnitt, bei dem die Ruten auf ein bis zwei Augen zurückgesetzt werden

Versuch

Kontrolle im double pruning versuch
Dieses System wurde in den Jahren 2013 bis 2015 an mehreren Rebsorten erstmals auf seine Praxistauglichkeit geprüft. Die Ergebnisse zeigen eine Austriebsverzögerung von 20 bis 30 Tagen. Sowohl die Blüte als auch die spätere Beerenentwicklung weichen stark von der Kontrolle ab. Des Weiteren kann beobachtet werden, dass sich am Stock Triebe und auch Trauben unterschiedlich entwickeln. Es ist eine starke Differenzierung zwischen den Sorten zu erkennen. So entwickelte sich Müller-Thurgau homogener und kompensierte den Rückstand zur Kontrolle schneller als Weißburgunder. Zum Erntetermin war die Beerenreife in den behandelten Varianten mehr oder weniger stark verzögert, je nach geprüfter Sorte. Die Unterschiede innerhalb einer Rebe betrugen im Extremfall 13 °Oechsle. Deutliche Reifunterschiede sind auch bei dem Säureabbau in der Beere erkennbar. So betrug die maximale Differenz von behandelter Variante zur Kontrolle 3,6 g/L. Auch die Erntemenge war in den behandelten Varianten geringer. Eine Verkostung der Versuchsweine vier Monate nach Abfüllung zeigte keine signifikanten Unterschiede. Bei der Wiederholung der Verkostung nach 16 monatigen Lagerung auf der Flasche wurden die Weine der Behandlung als weniger körperreich und fruchtig beschrieben. Auch steigerte sich der Eindruck grün/grasiger Komponenten und der UTA Neigung.

Ergebnis

Eine finale Bewertung dieses Versuches ist nicht möglich. Das eigentliche Ziel einer Austriebsverzögerung konnte erfüllt werden, allerdings wurde der Entwicklungsunterschied nicht kompensiert und die Reife der Trauben innerhalb eines Rebstockes vollzog sich zu inhomogen. Auch besteht die Frage, ob durch den zweiten Austrieb der Reben deren Reservestoffspeicherung nicht zu stark eingeschränkt wird und ob am Ende die Beeren- bzw. Weinqualität leidet. Hierzu sind mehrjährige Beobachtungen und Auswertungen unverzichtbar.

Öl-Applikationen

Die Applikation von hochkonzentrierten Pflanzenölen auf die noch geschlossene Knospe verzögert ebenfalls den Austrieb im Frühjahr. Versuche im Nordwesten der USA an Hybridsorten zeigten deutliche Sortenunterschiede. Austriebsverzögerungen von bis zu 20 Tagen wurden gegenüber der unbehandelten Variante beobachtet. Dieser Rückstand in der Entwicklung wurde unter nordamerikanischen Verhältnissen und bei den dortigen Sorten bis zur Lese vollständig kompensiert.

Versuchsjahr 2013

Vergleich einer mit Öl behandelten und einer unbehandelten Rute eines Rebstockes Zoombild vorhanden

Vergleich einer mit Öl behandelten und einer unbehandelten Rute eines Rebstockes

Im ersten Versuchsjahr 2013 stand die Wirksamkeit verschiedener Öle auf Europäerreben im Vordergrund. Hierfür wurden die Rebsorten Müller-Thurgau und Silvaner an den Standorten Himmelstadt und Veitshöchheim getestet. Bei der Rebsorte Müller-Thurgau konnte durch die zweimalige Applikation einer 10%igen Ölmischung eine maximale Austriebsverzögerung von acht Tagen erreicht werden, bei der Rebsorte Silvaner nur maximal vier Tage. Die Verwendung von Rapsöl bzw. Sonnenblumenöl zeigte bei beiden Rebsorten eine verbesserte Wirkung gegenüber den Ölen Micula und Mero. Bereits bei zur Blüte wurde deutliche, dass der Entwicklungsrückstand bei Silvaner vollständig aufgeholt wurde. Die Unterschiede waren bei der Rebsorte Müller-Thurgau noch zu erkennen, allerdings wurden die Unterschiede im Entwicklungsstand der Reben bereits zur zweiten Blütebonitur geringer. Je nach Wahl des Pflanzenöls wurde diese Verzögerung in der Rebentwicklung vollständig kompensiert. Die maximale Qualitätsabweichung zur Ernte innerhalb aller Varianten betrug 2°Oechsle bei Müller-Thurgau und 1,5°Oechsle bei Silvaner und entspricht damit der natürlichen Varianz. Die Säurewerte waren ebenfalls nahezu identisch.

Versuchsjahr 2014

Im Versuchsjahr 2014 wurde das Öl mit der stärksten Austriebsverzögerung (Rapsöl) nochmals geprüft. Auch wurde versucht, den Austrieb mit mehrmaligen Applikationen weiter zu verzögern. Die Ergebnisse von 2014 bei der Rebsorte Müller-Thurgau zeigen einen verzögerten Austrieb von 2 Tagen bei einer Applikation, von 18 Tagen bei einer zweimaligen Ausbringung und von über 40 Tagen bei einer dreifachen Spritzung des Rapsöles. Bei der Rebsorte Silvaner war Austrieb noch weiter verzögert. Eine einmalige Applikation verschiebt den Austrieb bereits um 32 Tage und eine wiederholte Spritzung um 39 Tage. Die dreifache Behandlung führte teilweise zu einem keinem Austreiben der Knospen an der Bogrebe.

Bewertung der Versuche 2013 und 2014

Der große Unterschied in den Jahren 2013 und 2014 ist in der Witterung der beiden Jahre zu erklären. Der Frühjahr 2013 war feucht und kalt, was zu einem spätem Austreiben der Kontrollreben führte und das Öl auf den Reben abwusch. Aufgrund der trockenen und warmen Witterung 2014 trieben die Kontrollreben besonders früh aus und das Öl wurde kaum abgewaschen. Der Eingriff in das natürliche Wachstum der Rebe ist allerdings enorm. Die Anzahl der ausgetriebenen Knospen und die Erntemenge wurden drastisch reduziert. Die Beerenreife wich infolge des niedrigeren Ertrags bei der Ernte aber nicht stark von der Kontrollvariante ab. So konnte bei beiden Rebsorten ein maximaler Unterschied von 2° Oechsle festgestellt werden.

Ergebnis

Die Methode der Ölbehandlungen wird weiterhin geprüft, da mit ihr ein einfacher, kostengünstiger und effektiver Schutz der Rebe erreicht werden kann. Die bisherigen Ergebnisse sind nicht ausreichend, um den Winzern hier bereits zuverlässige Praxisempfehlungen geben zu können, da die Varianz der Jahre und auch die unterschiedliche Abweichung der Rebsorten weiter untersucht werden müssen. Außerdem ist eine Zulassung von Ölen in den notwendigen Konzentrationen nicht vorhanden.

Weitere Mittel zur Austriebsverzögerung bzw. zur Abhärtung der Pflanze

Hierbei handelt es sich um den Einsatz spezieller Pflanzenstärkungsmittel. Diese sind größtenteils aus anderen Kulturen, wie beispielsweise Zierpflanzen bekannt. Die natürliche Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber klimatischen Stressreaktionen soll hierdurch erhöht werden. Erste Versuchsergebnisse zeigen jedoch teilweise eine deutliche phytotoxische Reaktion der Reben.
Eine weitere Möglichkeit Frostschäden zu vermeiden, könnte im Einsatz von Kupferhydroxid liegen. Die Applikation von Kupferhydroxid hat eine antibakterielle Wirkung, die eiskristallbildende Bakterien (“INA Bakterien“) auf der Rebe einschränken und somit die Eisbildung auf der Pflanzenoberfläche unterbinden könnte.
Ebenfalls eine austriebsverzögernde Wirkung könnte unter Umständen das pflanzeneigene Phytohormon Abscisinsäure haben.
Diese Mittel werden derzeit in Tastversuche angewendet. Eine Bewertung auf ihre Praxistauglichkeit ist deshalb nicht möglich.