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Sammlungen

Pflanze des Monats Juli 2010

Der Schwimmfarn

Der Schwimmfarn
Die Aufnahme zeigt einen Wassertropfen auf einem Schwimmblatt eines tropischen Vertreters der Salvinien, hier Salvinia molesta: Die schneebesenartigen Härchen stoßen das Wasser ab, der wasserliebende Bereich an ihrer Spitze hält den Tropfen fest – dazwischen wird eine Luftschicht eingeschlossen.
Bild: Nees-Institut, Universität Bonn

Im UNESCO-Jahr der Artenvielfalt zeigt uns die Natur mal wieder, welche optimierten Erfindungen sie im Laufe der Jahrmillionen der Evolution hervorgebracht hat. Diese gilt es zu verstehen und sodann für uns Menschen womöglich nutzbar zu machen. Wo aber mag dieser Nutzen liegen, wenn wir die Schwimmfarne der Gattung Salvinia betrachten?

Salvinien gehören zu den rund 15.000 Arten der weltweit vorkommenden Farnpflanzen. Farne zeigen sehr bemerkenswerte Erscheinungsformen, von 2 Meter hohen Wedeln, wie sie bei dem heimisch vorkommenden Adlerfarn zu finden sind, bis hin zu schwimmenden Vertretern, den Salvinien. Der einzige in Deutschland vorkommende Schwimmfarn, Salvinia natans, ist vom Aussterben bedroht und kommt nur noch an wenigen Stellen am Oberrhein vor. Weltweit gibt es circa 10 Arten der Schwimmfarne, deren taxonomische Abgrenzung allerdings ziemlich unsicher ist. Einer der tropischen Vertreter, Salvinia molesta, stammt ursprünglich aus Brasilien. Heute ist er aber in den Tropen und Subtropen häufig eingeschleppt, wo er sich explosionsartig verbreitet und die heimische Wasserpflanzenvegetation verdrängt. Er ist daher sehr gefürchtet. Deshalb ist es interessant zu sehen, dass der Mensch von diesem tropischen „Unkraut“ nun hinsichtlich des sparsamen Umgangs mit den immer knapper werdenden fossilen Ressourcen etwas lernen kann.

Aber wie will Salvinia das machen?
Salvinien sind frei schwimmende Pflanzen, deren Schwimmblätter eine extrem wasserabweisende Oberfläche besitzen. Taucht man die Blätter unter, hält die Oberfläche ein hauchdünnes Kleidchen aus Luft, das den Blättern Auftrieb verleiht und verhindert, dass die Blattoberfläche überhaupt erst in Kontakt mit dem Wasser kommt. Oder kurz gesagt, die Blattoberfläche wird nie wirklich nass. Diese Unbenetzbarkeit der Blattoberfläche basiert auf einem dichten Besatz aus winzig kleinen, schneebesenartigen Haaren, sowie einem dichten Belag aus Wachskristallen, die wie eine Puderzuckerschicht die Haare und die übrige Oberfläche überziehen. Dafür, dass das Luftkleidchen unter Wasser auch stabil an der Oberfläche wie festgetackert bestehen bleibt, sorgen die wasserliebenden, äußersten Spitzen der Schneebesen.

Nachdem Wissenschaftler der Uni Bonn, Karlsruhe und Rostock im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes diesen Salvinia-Effekt verstanden haben, geht es nun darum, diesen auch nutzbar zu machen. So ließen sich auf Basis dieses Salvinia-Effektes neuartige Schiffsbeschichtungen entwickeln, die die Schiffsrümpfe in einer Hülle aus Luft durch das Wasser gleiten lassen.

Bislang geht bei den gigantischen Containerschiffen mehr als die Hälfte der Antriebsenergie durch Reibung des Wassers am Rumpf verloren. Dieser Energieverlust und der damit verbundene immense Treibstoffverbrauch ließen sich mit einem Kleidchen aus Luft um den Rumpf der riesigen Schiffe schätzungsweise um zehn Prozent reduzieren. Die Gesamtersparnis am weltweiten Bedarf an Treibstoff wäre enorm und dürfte wahrscheinlich ein Prozent betragen: Dies entspricht etwa der 25-fachen Menge an Rohöl, die jeden Tag durch das Öl-Leck im Golf von Mexiko ins Meer strömt!

In den Botanischen Gärten finden sich verschiedene Salvinia-Arten in den zurzeit geschlossenen Gewächshäusern. Salvinia ist im Botanischen Garten am Poppelsdorfer Schloss im Kranich-Becken zu sehen.

W. Barthlott & D. Mohr


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