Gerste, oben, und ausgetrocknete Erde, unten, Foto: picture alliance / CHROMORANGE | Christian Ohde
Landwirtschaft in Zeiten des Klimawandels, Foto: picture alliance / CHROMORANGE | Christian Ohde

Landwirtschaft in Zeiten des Klimawandels – Eindrücke aus Tschechien

Wie werden Pflanzen resilienter gegenüber den Folgen des Klimawandels? Welche Möglichkeiten bieten neue gentechnische Verfahren für die Zukunft der Landwirtschaft? Die Pflanzenforscherin Karin Krupinska reiste für das Vortragsprogramm der Bundesregierung nach Olomouc in Tschechien und tauschte sich mit Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft und Industrie über aktuelle Ergebnisse der Wissenschaft aus.

Anlass meiner Reise war die Tagung „Green for Good“, die vom 1. bis 4. September 2025 an der Palacký-Universität Olomouc stattfand. Vier Tage lang diskutierten Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft und Industrie über aktuelle Forschungsergebnisse zu nachhaltiger Landwirtschaft und ihre Umsetzung in die Praxis. 

Bereits seit Mitte des 20. Jahrhunderts steigt die globale Durchschnittstemperatur an. Dieser Trend hat sich in den letzten 30 Jahren nochmals deutlich verstärkt, was auf eine langfristige Änderung des Klimas hindeutet. Hinzu kommen Trockenperioden, die sich mit Hitzeperioden und extremen Niederschlägen bis hin zu Überflutungen abwechseln.

In Deutschland ist u. a. die Trockenheit im Frühjahr zu einem Problem geworden. Durch die Trockenheit setzt der Reifungsprozess bei Getreiden früher ein und es kommt zur „Notreife“. Starke Regenfälle hingegen führen zu einem Umknicken der Halme und zusätzlichen Ernteausfällen. Mit dem Klimawandel verbunden ist auch eine Änderung im zeitlichen und räumlichen Auftreten von Pflanzenkrankheiten. Ein Schwerpunkt der Konferenz war daher die Frage, mit welchen Verfahren sich die Resilienz von Pflanzen zügig verbessern lässt.

Gentechnik für widerstandsfähigere Pflanzen

Mit der sogenannten Genomeditierung – auch bekannt unter dem Begriff „neue gentechnische Techniken“ (NGT) – können Pflanzen durch gezielte sequenzspezifische Änderungen in ihrem Genom widerstandsfähiger gemacht werden. Das weltweit meistangewandte Werkzeug der NGT ist die Genomeditierung durch „CRISPR Cas9“. Diese Methode spielte auch in meinem Vortrag in Tschechien eine Rolle. Mit der Cas9-Nuklease kann man gezielte Schnitte in die DNA einführen und Änderungen in der Gensequenz vornehmen. Man nennt Enzyme wie Cas9 daher auch „Genscheren“.

Um den Vorteil von NGT zu verstehen, muss man wissen, wie konventionelle Züchtung überhaupt funktioniert – nämlich durch Kreuzungen und Selektion. Bei den Kreuzungen kommen auch Mutanten zum Einsatz, die durch ungezielte Veränderung des Erbguts mithilfe von Chemikalien oder Strahlung erzeugt worden sind (Zufallsmutagenese). Unter den Nachkommen werden nur die Pflanzen selektiert, die die gewünschten Eigenschaften haben: zum Beispiel die Ähren mit mehr und dickeren Körnern bei Getreiden, die orangen, nicht die blassen Möhren, die großen Tomaten. Beim Weizen war in der Vergangenheit neben dem Ertrag die Backqualität ein wichtiges Züchtungsziel. 

Neue Züchtungsziele durch den Klimawandel

Erst durch den Klimawandel ist „Stressresistenz“ überhaupt zu einem wichtigen Züchtungsziel geworden. Mit Genscheren wie CRISPR Cas9 lassen sich gezielt Gene korrigieren, die während des langen bisherigen Züchtungsprozesses inaktiv geworden sind, zum Beispiel die relevanten Gene für die Toleranz der Pflanzen gegenüber widrigen Umweltfaktoren wie Hitze und Starkregen. Es müssen also nicht neue Gene in die Pflanzen eingebracht werden; man kann vorhandene (durch gezielte Änderung der DNA-Sequenz) korrigieren. Stressresistenz lässt sich auch konventionell erreichen; das ist aber mühsam und dauert viel länger. Mittlerweile wurden NGT bei etwa 1000 Pflanzen erfolgreich eingesetzt, darunter 17 verschiedene Pflanzenarten. Die genetischen Veränderungen hatten vor allem zum Ziel, die Pflanzen widerstandsfähiger und ertragreicher zu machen oder auch qualitativ zu verbessern, wie im Fall der sogenannten Vitamin-D-Tomate.

Ohne Grundlagenforschung kein Wissen

Unter den Teilnehmenden der Konferenz in Olomouc bestand Einigkeit darüber, dass die NGT für schnelle Lösungen angesichts der aktuellen Herausforderungen durch die Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft unverzichtbar sind. Die Teilnehmenden plädierten dafür, dass dringend mehr in die Grundlagenforschung investiert werden muss, weil sie das notwendige Wissen produziert, um gezielte Veränderungen mittels CRISPR Cas9 durchführen zu können. Ohne grundlegendes Wissen über die Zielgene können NGT nicht erfolgreich sein. Zwar braucht die Grundlagenforschung viel Zeit, aber die Umsetzung des Wissens zur Verbesserung der Pflanzen ist in den letzten Jahren durch den Einsatz der NGT enorm beschleunigt worden.

Was auf der Konferenz ebenso deutlich wurde, ist das hohe Potenzial von den NGT zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der EU im Agrar- und Ernährungssektor. Die Wissenschaftlerin Oana Dima vom VIB-Zentrum für Pflanzensystembiologie in Gent, Belgien, betonte in ihrem Vortrag, dass man in Anbetracht der Klimakrise und der geopolitischen Gegebenheiten schnelle Züchtungsansätze verfolgen müsse und dass entsprechende politische Rahmenbedingungen dafür unabdingbar seien. 

Chancen und regulatorische Hürden in Europa

Weil die Öffentlichkeit in großen Teilen der EU, vor allem in Deutschland, dem praktischen Einsatz der Gentechnik im Bereich Landwirtschaft kritisch gegenübersteht, kommen die NGT zurzeit nur in der Forschung zum Einsatz. Obwohl viele der mit NGT erzeugten Pflanzen nicht von traditionell erzeugten Kulturpflanzen bzw. spontan entstandenen Mutanten unterscheidbar sind, sind sie in Europa nicht für die Landwirtschaft zugelassen. Das liegt daran, dass anders als außerhalb der EU, innerhalb der EU der Prozess der genetischen Veränderung und nicht das Produkt entscheidend für die Regulierung ist. Daher gelten für NGT-Pflanzen aktuell dieselben strengen Regeln wie für gentechnisch veränderte Organismen (GMO für genetically modified organisms), die meist zusätzlich eingeführte Gene – oft aus anderen Organismen – enthalten. Kritikerinnen und Kritiker der älteren Gentechnik befürchten unter anderem eine unkontrollierte Ausbreitung der zusätzlich eingeführten Gene, zu denen auch Antibiotikaresistenzgene gehören, in der Natur. 

Zurzeit wird in der EU über zwei Kategorien von NGT-Pflanzen diskutiert. NGT-1 Pflanzen sollen wie konventionell gezüchtete Sorten behandelt werden, Kategorie-2- Pflanzen hingegen wie GMO. Während NGT1-Pflanzen auch durch traditionelle Züchtung erzeugt werden könnten bzw. von traditionell erzeugten Sorten nicht unterscheidbar sind, enthalten NGT-2 Pflanzen zusätzliche genetische Elemente, z.B. Resistenzgene, die einer Pflanze helfen, Schädlinge (Bakterien, Pilze, Insekten) und Krankheiten besser abzuwehren. In der Wissenschaft wird befürchtet, dass es die Abgrenzung von NGT und GMO in Zukunft noch schwieriger machen wird, die Regulierung von GMO zu lockern, und dass damit keine Aussicht auf Einsatz von GMO im Agrarsektor besteht. Dies wäre aber wichtig, denn viele GMO sind nützlich, z.B. eben jene mit bakteriellen Resistenzgenen, die Pflanzen gegenüber Schädlingen widerstandsfähiger machen.

Mehr Akzeptanz von NGT in Tschechien?

Die Ablehnung von NGT in EU-Ländern, auch in Deutschland, hat viel damit zu tun, dass die Grundlagen der klassischen Züchtung in Öffentlichkeit und Politik nicht ausreichend bekannt sind. Der Pflanzenforscher Ivo Frebot von der Universität Olomouc hat zusammen mit Soziologen 2024 insgesamt 1676 Tschechinnen und Tschechen zu ihrer Meinung über die NGT befragt. Das Ergebnis der Umfrage ist bemerkenswert. Nachdem die Befragten Informationen über die bisherigen Verfahren zur Züchtung von Nutzpflanzen erhielten, dachten die meisten, dass die seit 80 Jahren in der Züchtung übliche Zufallsmutagenese durch Chemikalien oder Strahlung, bei der es zu unvorhersehbaren Änderungen im Genom kommt, verboten sei. Interessanterweise waren die Befragten aber aufgeschlossen gegenüber dem Einsatz der NGT in der Züchtung. 

Die positive Haltung gegenüber den NGT entspricht auch der vieler tschechischer Praktikerinnen und Praktiker im Agrarsektor, mit denen ich mich auf der Konferenz austauschen konnte. Anders als in Deutschland wird dort das Potenzial von NGT erkannt. NGT sind unkompliziert, schnell und auf viele Kulturpflanzen anwendbar, was sie auch für Kleinbäuerinnen und Kleinbauern im Globalen Süden interessant machen. NGT können daher auch einen Beitrag zur Bekämpfung von Hunger leisten. 

Oana Dima und ihre Kolleginnen und Kollegen haben Aufklärungskampagnen in belgischen Supermärkten gestartet. Das finde ich einen interessanten Ansatz. Denn den meisten Menschen ist nicht klar, dass hinter ihrem Lebensmittel bereits ein langer Prozess steht, bei dem auch Zufallsmutanten zum Einsatz kommen. Mit anderen Worten: Die meisten Produkte im Supermarkt kommen in der Natur nicht in der gewohnten Form vor. Erst Züchtung hat sie zu den Produkten gemacht, die uns gefallen. Aufklärungskampagnen für die Öffentlichkeit können also eine sinnvolle Herangehensweise sein, um die Akzeptanz der NGT zu erhöhen. In Tschechien wird sogar schon im Schulunterricht über Züchtungsverfahren und Lebensmittel informiert. Dies ist nach meiner Kenntnis in Deutschland bisher nicht der Fall.

Wissenschaft im Dialog – gemeinsame Antworten auf den Klimawandel

Die Diskussionen, die ich in Olomouc führen konnte, haben mir noch einmal deutlich gemacht, wie wichtig ein persönlicher Austausch über unterschiedliche Sichtweisen und Erfahrungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern ist. Ein länderübergreifender Dialog hilft, schneller Lösungen zu erarbeiten und Personen mit den notwendigen Expertisen für die Umsetzung dieser Ansätze zu finden. 

Für die europäische Landwirtschaft wünsche ich mir eine offenere Haltung von Öffentlichkeit und Politik gegenüber dem Einsatz der NGT. Nur unter Einbeziehung dieser effizienten Techniken können mit der dringend erforderlichen Schnelligkeit stressresiliente Kulturpflanzen auf die Felder kommen. Im ökologischen/biologischen Landbau könnten mit NGT-Pflanzen, die einen geringeren Düngerbedarf haben und keine Pestizide benötigen, stabile höhere Erträge erzielt werden. In der konventionellen Landwirtschaft könnte der Einsatz von NGT-Pflanzen langfristig einen Beitrag dazu leisten, die ökologischen Belastungen zu verringern.

Die Diskussion um die Potenziale der NGT auf internationaler Ebene kann hoffentlich zu einer aufgeschlosseneren Haltung der EU zu dieser Technologie beitragen. Kleine Konferenzen wie die „Green for Good“ mit ihrer familiären Atmosphäre und offenen Diskussion sind besonders geeignet, Vertrauen zwischen Wissenschaft, Agrarsektor und Öffentlichkeit aufzubauen. 

Über die Autorin
Portrait von Karin Krupinska, Foto: privat
Prof. Dr. Karin Krupinska
Ehemalige Professorin der Universität Kiel

Karin Krupinska ist pensionierte Professorin und Pflanzenwissenschaftlerin. Von 1998 bis 2022 leitete sie die Abteilung für Zellbiologie der Pflanzen am Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Im Zentrum ihrer Forschungstätigkeit stand die Interaktion zwischen Kulturpflanzen mit ihrer Umwelt. 

Vortragsprogramm der Bundesregierung

Expert:innen aus Politik, Wissenschaft, Kultur und Medien informieren in Vorträgen und Podiumsdiskussionen aktuell und vielschichtig über Deutschland. Das ifa organisiert das Vortragsprogramm der Bundesregierung zusammen mit den deutschen Botschaften und Konsulaten im Ausland. Es richtet sich an Multiplikator:innen der Zivilgesellschaft in diesen Ländern. Weitere Informationen auf der Website des ifa.