Courtesy die Künstlerin und Hauser & Wirth

Berlinde De Bruyckeres Werk entsteht aus der Suche nach Bildern, um den großen existentiellen Fragen zu begegnen. Vergänglichkeit und Körperlichkeit, Schutzlosigkeit und Verbundenheit zu anderen Wesen sind die Themen, die ihre Arbeiten zu einmaligen Erfahrungen in der zeitgenössischen Kunst machen. In der Ausstellung Die Intelligenz der Pflanzen ist die monumentale Doppelskulptur Embalmed Twins I und II zu sehen. Die Skulpturen entstanden aus einem Fund in Frankreich. Zwei jahrhundertealte Eichen, die die Künstlerin immer wieder bei ihren Spaziergängen in ihrer Erhabenheit beindruckten, fielen dem Orkan Cyrill 2016 zum Opfer. Sie waren gemeinsam gewachsen und fielen mit verschränkten Kronen, als wäre dies Teil ihres Schicksals. Die Emotion beim Anblick der Macht natürlicher Gewalten wollte Berlinde De Bruyckere in ein Werk verwandeln.

Mit diesen gefundenen Stämmen begann ihre Arbeit der Transformation. Mit Wachs, Metall, Epoxid und Textilien hat sie die gefundenen Eichen zu Körpern verwandelt, die nicht mehr wie Bäume anmuten, sondern durch die Materialität in eine universelle Leiblichkeit umgestaltet wurden. Wunden, Narben und unter der Rinde durchscheinende Adern lassen den Baum zu einem Wesen zwischen Mensch, Tier und Pflanze werden. Das Leben ist aus der Materie gewichen und hat reine Physis zurückgelassen. Im Titel wird auf die antike Technik des Einbalsamierens verwiesen, eine Praxis der Bewahrung von Körpern, die die künstlerische Tätigkeit Berlinde De Bruyckeres prägt.

Die Künstlerin formt in Wachs neue Körperpartien nach, fügt unterschiedliche Stoffe zu neuen Körpern zusammen, die die Zuschreibung ob Pflanze, Tier oder Mensch verwischt. Die erschaffenen Wesen verbindet eine verletzte Fleischlichkeit, die hilflos ausgestellt sich offenbart.

Die Bildsprache lässt die Traditionen der niederländischen und flämischen Renaissancemalerei aus dem 16. Jahrhundert anklingen. De Bruyckere schöpft aus dem Erbe der europäischen Alten Meister und der christlichen Ikonografie, schafft aber neue Formen, die diese starken Referenzen in eine heutige Sprache übertragen.

Die Embalmed Twins liegen allein, aufgebahrt, in einem Raum, durch Licht erhellt, das dem des Mondes nachempfunden ist. Unser Körper begegnet ihren ohne Abstand. Es sind die Körper der beiden Bäume, die für De Bruyckere der Ausgangspunkt waren, von dem aus sie über die Zerbrechlichkeit des Lebens und der Körperlichkeit nachdenkt. Es war der Moment der Begegnung im Anblick der gefallenen Bäume, ihre tiefe Empfindung der Einsamkeit, die jedes Wesen im Verlassen seiner Lebendigkeit erfährt, den die Künstlerin in ihr Werk übertrug. Es ist der empathische Blick der Künstlerin, der auch in dem gestürzten Baum das Kreatürliche berührt. Weder Angst oder Abscheu leiten sie, sondern ein Impuls, Schutz zu geben, die Verletzlichkeit des Wesens zu umsorgen. Sie bandagiert Teile des Baums, legt Decken auf ihn und schützt die Stellen, die die Transparenz vergänglichen Fleisches aufzeigen. Als Künstlerin sucht sie die Zwischenräume menschlichen Erlebens, in denen sie sich mit den tiefsitzenden Ängsten verbindet, für die wir heute kaum mehr Rituale oder Worte finden. Mit ihrer Kunst schafft De Bruyckere einen Raum, der ohne Worte auskommt und uns eine Begegnung mit der Essenz des anderen darbietet. Es ist kein menschliches Wesen, kein Tier und kein Baum, es ist der Ausdruck des verletzbaren Lebens per se, einem Ecce homo organischer Vergänglichkeit und wesensübergreifenden Leiblichkeit.

Berlinde De Bruyckere (*1964, Gent, BE) ist eine belgische zeitgenössische Künstlerin die in ihrem Heimatsort Gent lebt und arbeitet. Sie realisiert großformatige Skulpturen, Installationen, Zeichnungen, Aquarelle um das Thema Körper und Existenz. 2013 wurde De Bruyckere ausgewählt, Belgien auf der 55. Biennale von Venedig (IT) zu vertreten, wo sie ihr monumentales Werk Kreupelhout – Cripplewood, eine Zusammenarbeit mit dem Nobelpreisträger J.M. Coetzee, vorstellte. In jüngster Zeit hat De Bruyckere ihr Tätigkeitsfeld auf die darstellenden Künste als Bühnenbildnerin erweitert, in enger Zusammenarbeit mit der Fotografin Mirjam Devriendt. Ihre Werke wurden in zahlreichen internationalen Ausstellungen präsentiert, u.a. in den folgenden Institutionen: Bonnefanten Museum, Mastricht (NL), Fondazione Sandretto Re Rebaudengo, Turin (IT) Kunsthal Aarhus (DK), Kunsthaus Bregenz (AT), Palazzo delle Esposizioni, Rome (IT), Berlin Biennale, Berlin (DE), The Metropolitan Museum of Art, New York City (US), Whitechapel Gallery, London (GB), Pinchuk Art Centre, Kiev (UA).

Sezione A#01, 2013
Zeichnung mit Copic Multiliner SP 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.5, 0.7 schwarzen Stiften auf Fabriano Accademia Zeichenpapier 200gsm
250 x 150 cm

Sezione Doppia B#01, 2020
Zeichnung mit Copic Multiliner SP 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.5, 0.7 schwarzen Stiften, Copic Marker, Copic Wide, Copic Skizzenfarben 100 Schwarz und 110 Spezial Schwarz auf Fabriano Accademia Zeichenpapier 200gsm
300 x 260 cm (2 Stk.)

Sezione B#03, 2020
Sezione B#04, 2020
Sezione B#02, 2020
Zeichnungen mit Copic Multiliner SP 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.5, 0.7 schwarzen Stiften, Copic Marker, Copic Wide, Copic Skizzenfarben 100 Schwarz und 110 Spezial Schwarz auf Fabriano Accademia Zeichenpapier 200gsm
250 x 150 cm

Courtesy der Künstler und Galleria D406 disegno contemporaneo, Modena

Pòst #01, 2020
Zeichnung mit Molotow Blackliner 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,7, 0,9 und 1,0 mm schwarzen Stiften, Liquitex Acrylic Gouache auf Fabriano Artistico Zeichenpapier 640 gsm
140 x 140 cm

(an der Wand)
Studi erosioni (gessi), 1999 – 2000
Parassiti, 2011 – 2012
CX, 2013 – 2016
(in den Vitrinen)
Ciambelle, 2013 – 2015
Architetture utopiche, 2019 – fortlaufend
Zeichnungen mit Sakura Pigma Micron 005, 01, 02, 03, 05, 08 und schwarzen Pinseln auf Moleskine Japanisches Taschenalbum
9 x 279 x 1 cm; geschlossen 9 x 14 x 1 cm

Courtesy der Künstler

Nicola Toffolini studiert seit zwei Jahrzehnten Texte zu Botanik, Wissenschaftsphilosophie, Zukunftsliteratur und Renaissancegrafiken. Seine Recherchen und sein Wissen transformiert Toffolini in das Medium der Zeichnung und multimedialer Objekte.

Im Frankfurter Kunstverein konzentriert sich die Auswahl der Arbeiten auf sein zeichnerisches Werk in Form der Gesamtinstallation, die aus acht Zeichentafeln besteht. Am äußersten Bildrand ist noch die Grasnarbe mit ersten Bodenschichtungen zu sehen, die in einem reduzierten naturalistischen Stil gezeichnet wurde. Doch sein zentrales Bildmotiv ist der Raum, der sich dem Auge des Menschen entzieht, unterhalb der Erdoberfläche. Mit einem feinsten Tuschestiften und schwarzen Copymarkern zeichnet Toffolini mit der Genauigkeit eines Botanikers oder Technikers in monatelanger Präzisionsarbeit Pflanzen und Bodenquerschnitte. Die stilisierten Kartierungen bilden nicht nur eine kontrollierte Natur ab, sondern sie haben auch die zeitliche Dimension des manuellen Zeichenprozesses in sich eingeschrieben.

Die Tafeln entsprechen der Größe eines menschlichen Körpers. Die anfänglich weiße Papierfläche wird von dem Künstler mit Utensilien verändert, die von technischen Zeichnern für wenige und genaue Striche verwendet werden. Toffolini hingegen bedeckt Quadratmeter an Fläche durch eine fast obsessive Ausführung dünner Striche, bis der Raum gänzlich gefüllt oder geschwärzt ist. Diese Praxis erinnert an die Kunstform der Kalligrafie, die in minutiöser Vorbereitung die eigene Wahrnehmung und Bewegungsweise schärft, als körperliches Ausagieren von kontrolliert gesetzten Zeichen auf der Suche nach innerer Ruhe.

Somit wird das Zeichnen zu einem körperlichen Akt des Denkens und der Selbstvergewisserung, zu einer körperlichen Übertragung der Gedanken, zu einem physischen Akt, der die Gedanken in eine konzentrierte Richtung bündelt.

Einerseits formal strukturiert und bis zur Schmerzgrenze konsequent, und andererseits frei in seiner Assoziation, hält sich Toffolini nicht mehr an die Regeln realer Bedingungen, sondern dekonstruiert und kombiniert neu, bis imaginierte Systeme entstehen. Die Bildwelten setzen sich aus natürlichen Elementen und technischen Strukturen zusammen. Die Kontrolle, die Toffolini über seine Motive ausübt, spiegelt menschliche Eingriffe in die Landschaft wider. Er konstruiert artifizielle Welten, die in ihrer Manipuliertheit unheimlich wirken.

Schon immer vollzieht Toffolini seine Denkprozesse im intimen Format des faltbaren Notizbuchs. In der Ausstellung sind fünf davon zu sehen. Seine Zeichenbücher sind Studien zu einzelnen botanischen, geologischen oder physikalischen Phänomenen, die er aus einer wissenschaftlichen Kenntnis heraus in eine bildliche Abstraktion überführt. Es entstehen Partituren aus Gedanken, Wissensfragmenten und bildhaftem Denken zu Themen rund um die ökologischen Systeme, klimatischen Veränderungen, menschengemachten Katastrophen, die um das Spannungsverhältnis zwischen menschlicher Kultur und Natur kreisen.

Als zeitgenössischer Künstler ist er Zeuge der Bilderflut medialer Berichterstattungen über klimatische Phänomene, ökologische Katastrophen sowie die immer zahlreicher stattfindenden Naturzerstörungen und verarbeitet diese indem er die Bilder als Material zu ordnen versucht. In einem privaten Archiv sammelt Toffolini große Mengen an Bildreferenzen, Zeitungsartikeln, Literatur, wissenschaftlichen Texten und historischen Stichen italienischer Gelehrter, die er in einem persönlichen Atlas zusammengetragen hat. Daraus entstehen seine Motive, als Essenz aus langwierigen Bildfindungsprozessen, die er dann zu surrealen Bildkonstellationen verschmelzen lässt. Diese dienen ihm als Studie für seine Werke, in denen er einzelne Elemente, gepaart mit Wissen um ökologische Prinzipien, zu eigenständigen Bildwelten werden lässt. Nicola Toffolini schafft überdimensionale Zeichnungen, die an historische Kupferstiche erinnern, doch anstelle einer Miniaturisierung des Bildes, sucht er nicht die Komprimierung einer Welt auf kleinsten Raum, sondern im Gegenteil, er lenkt den Blick auf die Details und verstärkt diese durch Größe.

Präzise und objektiv wie heutige hochauflösende bildgebende Verfahren jede natürliche Bodenschichtung und jedes Lebewesen auf der Suche nach Mustern und Fakten digital durchleuchten, muten auf einen ersten Blick die Werke Toffolinis an. Doch in seinen unerbittlich perfekten Zeichnungen ist eine Welt zu sehen, die nicht mehr in ihrem Inneren beseelt ist, sondern zu Fragmenten zerfällt.

Nicola Toffolini (*1975 in Udine, IT) ist ein Künstler, Darsteller und Designer, der in Florenz (IT) und Coseano (IT) lebt und arbeitet. Er absolvierte seine künstlerische Ausbildung im Fach Malerei an der Akademie der Bildenden Künste in Venedig (IT). Er realisiert Skulpturen, Installationen und Zeichnungen. Toffolini wurde mit dem prestigeträchtigen Stipendium der amerikanischen Pollock-Krasner Grant Stiftung (US) ausgezeichnet, die zu Ehren des künstlerischen Vermächtnisses von Lee Krasner und Jackson Pollock gegründet wurde. Zusammen mit der Künstlerin Eva Geatti ist er Gründer der experimentellen disziplinenübergreifenden Theatergruppe Cosmesi (2003) und des Design-Studios Cickine (2017) im Bereich Design. Er hat in zahlreichen Institutionen und Messen ausgestellt, wie zum Beispiel: ArteFiera, Bologna (IT), Loft Project, Sankt Petersburg (RU); Artissima und Parco Arte Vivente, Turin (IT); Expo Shanghai und Shanghai Urban Planning Exhibition Center, Shanghai (CN), Palazzo Re Enzo und Pinacoteca, Bologna (IT), Isola di Sant’Erasmo, Venedig (IT), Palazzo Strozzi, Florenz (IT), Brown Project Space, Mailand (IT), Istituto Italiano di Cultura, Madrid (ES), Orto Botanico, Palermo und Parma (IT), Fondazione Bevilacqua La Masa, Venedig (IT), ), Schusev Museum of Architecture, Moscow (RU), Museo della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci, Mailand (IT).

Courtesy Marshmallow Laser Feast

Marshmallow Laser Feast (MLF) ist ein Künstler*innenkollektiv aus London, das an der Schnittstelle von Wissenschaft, Kunst und Technologie arbeitet und dabei zahlreiche kreative Disziplinen einsetzt, von Installationen über kinetische Skulpturen und Filme bis hin zu Live-Performances.

In vielen ihrer Arbeiten erforschen sie die menschliche Wahrnehmung durch den Einsatz innovativer Technologien. Mit Treehugger: Wawona produzierte das Kollektiv eine multimediale Virtual-Reality-Installation, bei der ein Riesenmammutbaum (Sequoiadendron giganteum), einer der ältesten Bäume des Planeten, im Mittelpunkt steht. Besucher*innen setzen die Datenbrille auf und wechseln die menschliche Perspektive, um einem Wassertropfen auf seinem Weg in den Boden und von dort in die Wurzeln, bis zur Baumkrone dem Stoffwechselkreislauf zu folgen.

Die Riesenmammutbäume in Nordkalifornien erreichen eine Größe und ein Alter, bei der die menschliche Vorstellungskraft an ihre Grenze gerät. Sie sind die größten Einzelorganismen der Erde. Sie können höher als ein zehnstöckiges Gebäude und mehr als dreitausend Jahre alt werden. Je mehr wir über sie wissen, desto mehr Fragen stellen sich. Die Faszination, die von diesen besonderen Lebewesen ausgeht, hat zahlreiche Autor*innen inspiriert. Besonders bahnbrechend ist hier Richard Powers Roman The Overstory (Die Wurzeln des Lebens, 2018), in dem Bäume zu Protagonisten einer artenübergreifenden Handlung werden.

Der Riesenmammutbaum aus Treehugger: Wawona steht real im Sequoia National Park in Kalifornien, USA. Wawona ist das native american Wort der ortsansässigen Miwok für „Eulenschrei“ und imitiert lautmalerisch den Klang des Fleckenkauzes, der als spiritueller Wächter des Baumes gilt.

In Zusammenarbeit mit führenden Forscher*innen des Londoner Naturkundemuseums und der Universität Salford wurden in Treehugger: Wawona unter Einsatz einer Kombination aus dem dreidimensionalen Laserscannsystem LIDAR, Weißlicht und CT-Scanning hochauflösende Texturen erzeugt. Die digitale Darstellung erzeugt eine Verzerrung des gewohnten menschlichen Raum- und Zeitempfindens und macht das Unsichtbare sichtbar. Für Treehugger: Wawona wurde anhand von wissenschaftlichen Daten eine grafische Simulation erstellt, wie Wasser und Kohlendioxid durch den Baum fließen. In der VR-Erfahrung erleben Nutzer*innen in einer zeitlich beschleunigten Weise die im Baum stattfindenden Stoffwechselprozesse. Durch die Kraft der immersiven Technik kann ein Erlebnis stattfinden, bei dem der/die Nutzer*in die Grenzen des eigenen menschlichen Körpers überwindet, um sich in den des Baumes hineinzuempfinden. Es kann ein Transfer des Erlebens stattfinden, eine empathische Übertragung des Ichs auf ein anderes Wesen.

Die Klanglandschaft erweitert die wissenschaftlichen Daten, indem sie das Gefäßsystem des Baumes akustisch widergibt. Die Erfassung von Biosignalen wurde über die Darstellung von Daten in Klänge über eine Hardware und Software erzeugt, die die Soundkünstlerin und Umweltdesignerin Mileece I’Anson mitentwickelt hat. Über eine binaurale Geräuschkulisse des Baums – diese entsteht, wenn auf jedes Ohr ein separater Ton mit leicht abweichender Frequenz trifft – wird die Bioakustik des Sequoia-Nationalparks hörbar dargestellt. Hierfür wurde in einer Klangverflechtung die Tonspur von Vögeln, Insekten, Amphibien, Regen und Wind vermischt, um ein immersives Klangfeld zu schaffen, in dem sich die Besucher*innen bewegen können.

Eines der Anliegen von Marshmallow Laser Feast angesichts einer immer dringlicheren ökologischen Lage, ist es dazu beizutragen, dass der Mensch seine anthropozentrische Sicht verlässt und dank der künstlerischen Arbeit sich in ein anderes, nicht menschliches Wesen hineinversetzt.

Marshmallow Laser Feast (MLF) ist ein Kollektiv mit Sitz in London (GB), das mit Künstler*innen, Ingenieur*innen und Wissenschaftler*innen zusammenarbeitet und maßgefertigte Software- und Hardwaresysteme zur Umsetzung ihrer Visionen entwickelt. MLF hat die Filme We Live in an Ocean of Air (2018) und In The Eyes Of The Animal (2016), das mit dem Wired Audi Innovation Award for Innovation in Experience Design ausgezeichnet wurde, entwickelt und realisiert. Zuletzt gewannen sie den Tribeca Storyscapes Award for Innovation in Storytelling beim Tribeca Film Festival (US) und den Best VR Film Prize beim VR Arles Festival (FR) für TreeHugger: Wawona. Ihre Arbeiten wurden weltweit ausgestellt, u. a. auf der Triennale von Lissabon (PT), der STRP Biennale in Eindhoven (NL), dem Yamaguchi Center for Arts and Media in Yamaguchi (JP), dem Sundance Film Festival in Park City (US), dem Tribeca Film Festival in New York City (US), dem Barbican Center in London (GB) und der Istanbul Design Biennial in Istanbul (TR).

Green Hydra, 2021
Hydren (vielköpfige Hydra viridissima), Glas, Kunststoff, Pumpentechnik, Kühlschrank
170 x 72 x 57 cm

Ernte, 2007
Karbonisierte Algen und Kunstharz auf Holz
200 x 270 cm

Green Blood, 2021
Wandgrafik
325 x 250 cm; 325 x 1137 cm

Courtesy der Künstler und Galerie Elisabeth & Klaus Thoman

Thomas Feuerstein ist ein Universalkünstler, der Philosophie betreibt, Literatur- und Science Fiction-Texte verfasst, naturwissenschaftliche Versuchsanordnungen konzipiert, Labormethoden zur Gewinnung von Rohstoffen einsetzt und damit malerische und skulpturale Werke schafft. Seit fast dreißig Jahren arbeitet er an der Schnittstelle all dieser Disziplinen und untersucht die Wechselwirkung von Naturwissenschaft und Kunst, wobei ihn die übergeordneten Fragen nach der Existenz des Menschen interessieren.

Hydra ist seine neue raumgreifende Installation. Hierbei handelt es sich um ein geschlossenes System, das von einem Fotobioreaktor betrieben wird, der an ein U-Boot oder einen Walfisch erinnert und den Raum beherrscht. An die Metallform sind zahlreiche Schläuche angeschlossen, durch die eine grüne Flüssigkeit gepumpt wird, eine Suspension aus Wasser und lebendigen Grünalgen (Chlorella vulgaris). Die über 1000 Meter langen Polyurethanschläuche sind transparent, sodass die Lebewesen Licht erhalten, um die für sie lebensnotwendige Fotosynthese durchführen zu können.

Immer wieder in Feuersteins Werken kommt diese Mikroalge zum Einsatz. Chlorella vulgaris ist ein Modellorganismus in der Botanik, der in großer Anzahl im Labor gezüchtet wird, um als Versuchsobjekt für die biologische, medizinische und biotechnologische Forschung verwendet zu werden. Schon seit Beginn seiner Erforschung wurden Konzepte zur Nutzung als Nahrungsmittel, später als Energieträger und Biomasse in bioökonomischen Produktionen entwickelt.

Feuersteins Fotoreaktor Hydra ist Teil eines Kreislaufs, um das lebendige Material Alge zu filtern, zu trocknen und dann zu karbonisieren. Dieser Prozess findet bei der natürlichen Entstehung von Kohle über Millionen Jahre statt, wird aber durch menschliche Technik und dessen Nutzungsbestreben extrem zeitlich und räumlich konzentriert. Aus dem gewonnenen schwarzen Pigment presst der Künstler Stifte, mit denen er Zeichnungen und Gemälde fertigt. In der Ausstellung ist das Bild Ernte präsentiert. Wie oft bei Feuerstein werden Begriffe aus produktiven und ökonomischen Kontexten entliehen. Denn Ökonomie, so der Künstler, ist ein Grundprinzip des Zusammenlebens und der Gemeinschaftsbildung. Sowohl auf einer mikrobiologischen Ebene, als auch in menschlichen Gemeinschaften. Der Prozess des Stoffwechsels dient Feuerstein immer wieder als Modell eines Lebensprinzips. So wie das Endprodukt der chemischen Umwandlung einer Zelle der anderen als Baustoff dient, so erhebt Feuerstein diesen realen Prozess zu einem metaphorischen Denkmodell. Seine Arbeiten sind keine passiven Objekte, sondern autonome Agenten. In ihnen geschehen wahrhaftige Umwandlungen, Stoffwechselprozesse, die über die Dauer der Ausstellung am Leben gehalten werden müssen.

Die Green Hydra ist eine manuell gefertigte Glasskulptur, in deren Inneren die Lebewesen enthalten sind, deren äußere Form sie vergrößert abbildet. Mikroskopische Quallen leben in einer Flüssigkeit und gehen durch Symbiose eine Verbindung mit den Chlorella Algen ein. Im Inneren ihrer transparenten Körper sieht man den grünen Farbstoff der Mikroalgen. Beide Lebewesen ermöglichen es dem anderen durch ihre verschiedenen Stoffwechselprozesse zu leben. Symbiotische Lebensgemeinschaften haben in den vergangenen Jahren einen metaphorischen Stellenwert in der Debatte um neue Gesellschaftmodelle erhalten. Lynn Margulis hat mit ihrem Buch Der symbiotische Planet (1998) biochemische Beobachtungen auf menschliche Lebensformen übertragen und diese gedanklichen Abstraktionen disziplinübergreifend verfochten. Sie betonte die Fähigkeit von pflanzlichen Lebewesen mit ihrer Umwelt durch Kooperation Verbindungen mit anderen Arten einzugehen, sodass das Leben unterschiedlicher Arten in einem dauerhaften Gleichgewicht bleibt.

Ebenfalls interdisziplinär arbeitet Feuerstein seit Jahren mit einem Team von Biochemiker*innen, Physiker*innen und Mikrobiolog*innen unterschiedlicher Universitäten. Feuerstein setzt mit hoher wissenschaftlicher und ingenieurstechnischer Kompetenz biochemische Prozesse in seinen lebendigen Rauminstallationen ein. Diese Versuchsanordnungen lädt er auf mit seinem geisteswissenschaftlichen Wissen. So referieren die Werktitel auf antike Erzählungen. Die Hydra, das vielköpfige Ungeheuer der griechischen Mythologie, dem zwei Köpfe nachwachsen, wenn man ihr einen abschlägt, steht heute als Gleichnis für Konstellationen, in denen jeder Versuch einer Eindämmung oder Unterdrückung nur zur Ausweitung einer Eskalation führt.

Naturwissenschaft und Kunst vereint das Potenzial Ideen über die Wirklichkeit zu entwerfen. Dort wo die Wissenschaften eine These formulieren, die dann durch das Ersinnen von Versuchsanordnungen objektiv belegt werden muss, kann die Kunst die Hypothese frei im Raum stehen lassen und darauf ein Gedankenmodell bauen, das ergebnisoffen in den öffentlichen Diskurs getragen wird. Die Fiktion entsteht als öffentlich verhandelbares Bild, das eine gesellschaftliche Debatte initiieren kann.

Thomas Feuerstein (*1968, Innsbruck, AT) lebt und arbeitet in Wien (AT). Er studierte Kunstgeschichte und Philosophie an der Universität Innsbruck (AT), an der er auch promovierte. Seine künstlerische Praxis verbindet Phänomene aus Philosophie, Kunstgeschichte und Literatur mit Biotechnologie, Wirtschaft und Politik zu künstlerischen Narrativen. Seine Arbeiten umfassen Installationen, prozessuale Skulpturen, Zeichnungen, Hörspiele, Bio- und Netzkunst. Seit 1997 ist Feuerstein Lektor und Gastprofessor an Universitäten und Kunsthochschulen, derzeit Professor für künstlerische Diskurse am Institut für experimentelle Architektur/studio3 der Universität Innsbruck (AT). Unter anderem hat Thomas Feuerstein in den folgenden Institutionen ausgestellt: 15. Biennale de Lyon (FR), 6. Guangzhou Triennial (CN), Moscow Museum of Modern Art, Moskau (RU), Kunstraum Dornbirn (AT), ERES Foundation, München (DE), Medical Museion, Kopenhagen (DK), Chronus Art Center, Shanghai (CN), Galerie im Taxispalais, Innsbruck (AT), Kunstverein Heilbronn (DE), ZKM Zentrum für Kunst und Medien, Karlsruhe (DE), Palazzo Strozzi, Florenz (IT).

Hyper Rhizome #4, 2021
Pflanzenwurzeln von Hafer, gerahmt
42 x 58 cm

Hyper Rhizome #6, #7, #3, #8, 2021
Pflanzenwurzeln von Hafer, gerahmt
36 x 27 cm

Interwoven #8, #9, 2021
Pflanzenwurzeln von Hafer, gerahmt
33 x 58 cm

Interwoven #10, #11, 2021
Pflanzenwurzeln von Hafer, gerahmt
45 x 42 cm

Interwoven, 2021
Pflanzenwurzeln von Hafer
300 x 300 cm

Courtesy die Künstlerin

Seit jeher bewegt sich die Beziehung vom Menschen zur Natur im Spannungsfeld zwischen betrachtendem Staunen und Wille zur Beherrschung. Der Begriff von Natur bleibt über die Epochen allerdings flüssig und verändert sich, so wie das Selbstbildnis des Menschen sich verändert.

Diana Scherer ist eine Künstlerin, die seit 2012 mit den Wurzelsystemen von lebenden Pflanzen arbeitet. In ihren Werken schafft sie Strukturen, die durch das natürliche Wachstum von Samen in einer künstlerischen Lenkung der Wurzelausbreitung entstehen. In jahrelanger Beobachtung entwickelte Scherer Techniken, um mit der Pflanze gemeinsam neue Formen und neue Webstoffe entstehen zu lassen. Scherer macht sich die Intelligenz der Pflanzen zunutze und deren verborgene Welt sichtbar.

Scherer verwendet Schablonen, Formen, die sie unter die Erde legt. Sie hat verschiedene Techniken entwickelt: als Künstlerin zeigt sie die Wurzelstrukturen mit Erde und Steinen, als Designerin nur ihre bloße Struktur. Die Schablonen sind aus dem Biokunststoff PLA gefertigt und können wiederverwendet werden. Die Muster leitet Scherer von traditionellen Formen ab, die auf der Geometrie der Natur basieren, so wie die sechseckigen Wabenstrukturen oder das Blattmuster. Auf den Schablonen sät die Künstlerin Samen und wartet bis die Pflanzen ihr Wachstum vollziehen.

Scherer hat mit vielen Samenarten Versuche unternommen. Gräser und Getreide, besonders Hafer, Weizen und Mais sind ihre bevorzugten Sorten, denn sie wachsen schnell und ihre Wurzeln sind stark. Die Künstlerin spricht von ihrer künstlerischen Praxis als Manipulation von Natur. Sie empfindet in ihrer menschlichen Arbeit mit Lebewesen, mit Pflanzen, eine Zerrissenheit, die zwischen einem Gefühl von Ehrfurcht vor dem Natürlichen und Grausamkeit in der Ausübung von Zwang und Zerstörung stattfindet. Sie reflektiert die Abhängigkeit des Menschen, der schon immer über die kulturelle Nutzung seines natürlichen Umfelds seine Existenz gesichert hat.

Scherer thematisiert den Zwang, mit dem sie selbst die lebendigen Pflanzen manipuliert. Ihre Werke, so die Künstlerin, lassen den Wurzeln überhaupt keinen Raum, um zu tun, was sie wollen. Die Arbeit ist essentiell: nur die nackte Pflanze und Manipulation.

Ihre künstlerische Praxis entsteht in Analogie zu der Arbeit von Wissenschaftler*innen, die natürliche Phänomene beobachten und klassifizieren, um daraus eine kulturelle Umformung und Nutzung zu erzielen. Wurzeln reagieren situativ auf ihre Umwelt und passen sich dieser individuell an. Wie diese Prozesse funktionieren und ob diese Eigenschaft als Intelligenz der Pflanze betrachtet werden kann, ist seit einigen Jahren Teil einer diskursiven Polarisierung innerhalb der botanischen Wissenschaftsgemeinschaft. Scherer arbeitet mit Wissenschaftler*innen zusammen, mit Pflanzenbiolog*innen der Technischen Universität Delft und der Radboud-Universität in Nijmegen, um ihr Verständnis von Wurzelsystemen immer weiter zu vertiefen. Sie hat zusätzlich zu ihrem Atelier in Amsterdam einen Arbeitsraum im Gewächshaus der Radboud Universität Nijmegen, in dem sie den Winter über arbeiten kann.

Für den Frankfurter Kunstverein hat Diana Scherer eine ihrer großen, lebendigen Bodenarbeiten Interwoven geschaffen, für die sie Hafersamen zu einem Gewebe heranwachsen lässt. Nur wenige Stunden vor dem Ausstellungsbeginn wendet die Künstlerin das Pflanzengeflecht, so dass den Besucher*innen die baren Wurzeln offenbart werden. Fragil und schön liegen sie schutzlos dem Licht und der Luft ausgesetzt vor uns. Sie werden durch Wässern ein paar Tage länger noch am Leben gehalten. Der Preis für die Sichtbarkeit liegt in der Vergänglichkeit, der die lebendigen Wurzeln ausgesetzt sind.

Diana Scherer (*1971, Lauingen, DE) ist eine bildende Künstlerin, die in Amsterdam (NL) lebt und arbeitet, wo sie an der Rietveld-Akademie Bildende Kunst studierte. Ihre Praxis umfasst die Bereiche Botanik, Fotografie, Materialforschung und Skulptur. In den letzten Jahren hat sie in mehreren internationalen Einzel- und Gruppenausstellungen u.a. im Textilmuseum, Tilburg (NL), Victoria & Albert Museum, London (GB), Stedelijk Museum, Amsterdam (NL), RIXC Art Science Festival, Riga (LV) ausgestellt und wird demnächst an der Biennale von Sydney (AU) und dem MIT Museum, Boston (US) teilnehmen. Sie veröffentlichte zwei Bücher bei Van Zoetendaal Publishers: Nurture Studies (2015) und Mädchen (2017). Ihr Projekt Interwoven wurde mit dem New Material Fellow Award ausgezeichnet, einem alle zwei Jahre vergebenen Preis des Het Nieuwe Instituut in Rotterdam (NL), der Künstler*innen und Designer*innen herausfordert, nachhaltige Materialien und innovative Technologien zu entwickeln und anzuwenden.

Konservierte Löwenzahnwurzel, 1997
400 x 40 cm
Courtesy Dr. Roland Eberwein

Zeichnungen von Dipl.-Ing. Dr. Erwin Lichtenegger

(linke Wand)

Tanne (Abies alba), 1998, 72 x 56 cm
Zuckerrübe (Beta vulgaris), 2003, 62 x 27 cm
Wiesen-Schwingel (Festuca pratensis), 1969, 62 x 39 cm
Kraus-Ampfer (Rumex crispus), 1958, 53 x 30 cm
Acker-Winde (Convolvulus arvensis), 1957, 58 x 12 cm

(rechte Wand)
Fichte (Picea alba), 1998, 83 x 50 cm
Stiel-Eiche (Quercus robus), 1998, 49 x 60 cm
Berberitze (Berberis vulgaris), 1998, 48 x 49 cm
Kopfsalat (Lactuca sativa), Jahr unbekannt, 39 x 54 cm

Courtesy Dr. Hilde Lichtenegger

Zeichnungen und Pflanzenpräparate in der Ausstellung Die Intelligenz der Pflanzen stammen aus der umfassenden Sammlung des Pflanzensoziologischen Instituts (Klagenfurt, AT), das von der Botanikerin Dr. Monika Sobotik geleitet wird. Das österreichische Pflanzensoziologische Institut beschäftigt sich mit pflanzensoziologischen und wurzelökologischen Fragestellungen.

Der Name des Instituts verweist auf die Disziplin der Pflanzensoziologie. Diese ist eine systematische Forschungsmethode der Geobotanik und die Lehre von der Vergesellschaftung der Pflanzenarten. Ein Schwerpunkt der Pflanzensoziologie ist die Untersuchung der Standortbedingungen und der Interaktion zwischen Arten. Der Begriff der Pflanzensoziologie wurde vom Soziologen und Philosoph Bruno Latour auch als Denkmodell verwendet, da sie das Ziel verfolgt, Gesellschaften aus heterogenen Bestandteilen zu beschreiben und zu verstehen, wie diese Naturwissenschaft, so Latour, als Metapher für die Sozialwissenschaften dienen kann.

Seit den 1960er Jahren haben die Forscher*innen des Pflanzensoziologischen Institut, Dipl.-Ing. Dr. Lore Kutschera, Dipl.-Ing. Dr. Erwin Lichtenegger und Dr. Monika Sobotik, systematisch und mit extremer Vorsicht das Wurzelsystem der Pflanzen an ihren natürlichen Standorten freigelegt, fotografiert, dokumentiert, gezeichnet und zum Teil präpariert. Wurzelforschung bedeutet für diese Wissenschaftler*innen die Freilegung von Wurzeln, so wie sie in ihrem natürlichen Umfeld wachsen und auf deren Bedingungen sie individuell reagieren. Lichtenegger zeichnete die freigelegten Wurzeln als maßstabsgetreue Kartierung, weil diese manuelle Methode eine Erfassung gestattet, die die fotografische Aufnahme nicht immer ermöglicht. Die Zeichnungen sind einmalige Instrumente etwas sichtbar zu machen, was ansonsten in seiner Komplexität nicht sichtbar wird. Bis in die feinsten Verzweigungen zeigen die Zeichnungen das Wachstum der Wurzeln, sodass ein anderer Blick und ein Bewusstsein über die Dimension des Teils der Pflanze begreifbar wird, der nicht von der Ansicht der Pflanzen oberhalb der Bodenoberfläche abzuleiten ist.

Heute erkennen Forscher*innen disziplinenübergreifend, welche zentrale Rolle und essentielle Leistung Pflanzen für das Leben auf dem Planeten haben und dass ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Arten und geografische Bedingungen erst Biodiversität möglich machen. Die Leistung der Pflanzen besteht unter anderem auch darin, über ihren Stoffwechsel Elemente aus der Luft in die Tiefe des Bodens zu transportieren. Umgekehrt geben sie Wasser und Sauerstoff sowie zahlreiche heute erst ansatzweise erforschte Botenstoffe in die Luft ab, die Teil der Atmosphäre werden, die Auswirkungen auf die Physiologie von Tieren und Menschen haben. Die fruchtbare, oberste Humusschicht entsteht nur durch das Zusammenleben und den Stoffwechsel von unzähligen Mikroorganismen, die im Verbund mit Pflanzen und deren Wurzeln ein lebendiges Substrat schaffen.

Der mineralische Boden wird durch ein verzweigtes Netz von Wurzeln stabil gehalten, sodass Bodenerosion durch Wasser, Wind und Erdbewegungen entgegengewirkt wird. Gleichzeitig lockern Wurzeln Böden und tragen wesentlich dazu bei, dass Humus gebildet wird. In Symbiose mit Pilzen und Bakterien entsteht somit ein komplexes Zusammenspiel zwischen organischen und anorganischen Materialien und Lebewesen, dessen Funktionen aktuell immer mehr erforscht und als existentiell für den Fortbestand aller Arten auf der Erde erkannt werden.

Mit seiner Arbeit hat das österreichische Pflanzensoziologische Institut die Grundlage für wurzelökologische Fragestellungen geschaffen. Die Sichtbarmachung des Raumes unterhalb der Bodenoberfläche hat altes Wissen über Pflanzengesellschaften strukturell geordnet. Der Forschung liegt das Ziel zugrunde, dass durch die Beobachtung der Wurzelsysteme und der dazugehörigen Böden nicht nur die einzelne Pflanze, sondern deren Zusammenspiel im Verbund ganzer Pflanzengesellschaften verstanden werden muss. Die Forschung entstand mit dem Verständnis um die Wichtigkeit von Pflanzenvielfalt für fruchtbare Böden und einem hohen Aufkommen von Mikroorganismen, mit denen die Pflanzen im Verband leben.

Im Frankfurter Kunstverein werden eine präparierte Esche (freigelegt durch Dieter Haas und Dipl.-Ing. Dr. Erwin Lichtenegger) mit ihrem weiträumigen Wurzelwerk, ein präparierter Winterlöwenzahn mit seiner über vier Meter langen Wurzel sowie Originalzeichnungen mit Abbildungen von kartierten Wurzeln von mitteleuropäischen Wild- und Nutzpflanzen gezeigt.

Wie (über)leben Pflanzen zurzeit und in der Zukunft? Was brauchen Pflanzen dazu? Wie ist ihr Überleben von ihrer Umgebung beeinflusst? Was geben Pflanzen dem Menschen?

Um solche Fragen zu beantworten, erforschen Biolog*innen, Biochemiker*innen, Chemiker*innen, Informatiker*innen, Mathematiker*innen, Physiker*innen und Ingenieur*innen die verschiedensten Pflanzenarten am IBG-2 (Institut für Bio- und Geowissenschaften, Pflanzenwissenschaften) am Forschungszentrum Jülich. Das Forschungszentrum Jülich ist Teil der Helmholtz Gemeinschaft (HGF) und mit über 6500 Mitarbeiter*innen eines der größten Forschungszentren Deutschlands.

Das Forschungszentrum Jülich leistet wirksame Beiträge zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Information, Energie und Bioökonomie.

Letzterer gewinnt mit den Herausforderungen der heutigen Gesellschaft zunehmend an Relevanz. Orientiert an natürlichen Kreisläufen soll eine nachhaltige und biobasierte Wirtschaft entstehen. Die Fokusthemen des IBG-2 sind: Pflanzen als Grundlage für Nahrungsmittel, nachwachsende Rohstoffe und Energie, Schlüsseltechnologien für die Untersuchung von Pflanzen (=Phänotypisierung) und Konzepte der Bioökonomie.

Am IBG-2 werden innovativste Ansätze der Pflanzenphänotypisierung und Modellierung kombiniert, um die Wechselwirkung des Pflanzengenoms mit seiner Umwelt und dem Erscheinungsbild von Pflanzen besser zu verstehen.

So setzte das Pflanzenphänotypisierungszentrum am IBG-2 nicht-invasive Sensoren zur Quantifizierung von strukturellen und funktionellen Merkmalen von Pflanzen ein. Automatisierte Analyseverfahren erfassen das Wachstum von Sprossen und Wurzeleigenschaften, zum Beispiel über deren Wurzellänge, Anzahl von Seitenwurzeln und Verzweigungswinkel anhand von Modelpflanzen und auch von Nutzpflanzen wie Getreide, Bohnen, Erbsen und Miscanthus.

Von Pflanzen hängt das Überleben des Menschen ab. So dienen Pflanzen der Ernährung, der Energiegewinnung, aber auch als Ausgangsstoffe für Alltagsgegenstände, sie werden auch in der Baubranche oder im medizinischen Bereich genutzt. Global stehen Menschen vor der Herausforderung, unter den zunehmend extremen Bedingungen des Klimawandels und der Ressourcenverknappung eine landwirtschaftliche Produktion unter Nachhaltigkeitsaspekten zu gestalten.

Hierfür werden widerstandsfähige Nutzpflanzen benötigt, die auch unter extremen Umweltbedingungen, wie z.B. nährstoffarmen Böden oder extremen Trockenperioden, gute Erträge liefern und dabei nachhaltig angebaut und genutzt werden können. Der Auftrag des Forschungszentrum Jülich ist es, mit modernsten Verfahren und Technologien, Nutzpflanzen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und der Umwelt zu erforschen. Dafür wird der pflanzliche Phänotyp, das Erscheinungsbild der Pflanze, analysiert und bestimmt. Unter Phänotypisierung versteht man die quantitative Beschreibung des Erscheinungsbilds, also des Phänotyps ganzer Pflanzen oder Teile davon einschließlich der Verknüpfung mit deren Funktion. Dies schließt den oberirdischen Teil mit Blättern, Stämmen, Blüten und Früchten sowie den unterirdischen, in den meisten Fällen im Boden verborgenen Pflanzenteil, die Wurzeln, ein.

Wurzeln spielen eine entscheidende Rolle bei der Verankerung der Pflanzen im Boden, aber auch bei der Versorgung der Pflanze mit Wasser und essentiellen Nährstoffen. Weil Wurzeln nur schwer zugänglich und somit zu beobachten sind, wurden sie lange vernachlässigt. Ertrag, Standfestigkeit und Widerstandsfähigkeit einer Pflanze hängen aber wesentlich vom guten Wachstum ihrer Wurzeln ab. Die Arbeit am IBG-2 fokussiert auf die Entwicklung neuer Methoden und Technologien, um den nicht sichtbaren, aber so essentiell wichtigen Teil lebendiger Pflanzen, die Wurzeln, zerstörungsfrei zu beobachten und somit besser zu erforschen.

Phänotypisierungsmethoden für die Wurzel nutzen optische und nicht-optische Technologien wie die Kernspinresonanz oder Licht- und Feuchtigkeitssensoren sowie Kameras. Es werden auch automatisierte Anlagen eingesetzt, die große Mengen an Proben verarbeiten können und es somit ermöglichen, hunderte verschiedene Linien voll-automatisch zu vermessen. Einige Anlagen ermöglichen dabei die gleichzeitige Vermessung der ober- und auch der unterirdischen Pflanzenteile unter wechselnden Umweltbedingen. Ein Beispiel ist die Vermessung der Pflanzen in so genannten Rhizotronen. Dabei handelt es sich um Pflanzgefäße, die eine durchsichtige Scheibe besitzen, welche eine zerstörungsfreie Vermessung des dynamischen Wurzelwachstums über einen längeren Zeitraum ermöglichen. Gleichzeitig kann der Spross hinauswachsen, und ebenfalls vermessen werden. Dies lässt einzigartige Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der Pflanzen an beispielsweise Dürreperioden zu und verhilft so zu einer Beschleunigung bei der Auswahl widerstandsfähiger Sorten.

Mit bildgebenden Verfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) lässt sich auch die Wurzelarchitektur von Pflanzen in 3D, zusätzlich mit dem zeitlichen Faktor, also 4D analysieren. MRT ist ein Verfahren aus der medizinischen Diagnostik zur Darstellung von Struktur und Funktion von Gewebe. PET ist ebenfalls aus der Medizin bekannt und bezeichnet ein nuklearmedizinisches Verfahren, das es uns ermöglicht, Stoffwechselvorgänge im Inneren von Pflanzen sichtbar zu machen. Mit Hilfe von radioaktiven Markern werden Stoffflüsse innerhalb der Pflanze nachvollziehbar und erkennbar gemacht.

Im Frankfurter Kunstverein sind explizit Nutzpflanzen ausgestellt wie Erbse, Bohne, alte Winterweizensorten und Miscanthus, die über die Dauer der Ausstellung unter artifiziellen Bedingungen wachsen werden.

Durch künstliches Licht, geregelte Raumtemperatur und Wasser- und Nährstoffzufuhr, werden heute zunehmend Nutzpflanzen in großen Anlagen, Treibhäusern und vertikalen Farmen gezüchtet, die unter optimierten, regulierten Bedingungen, in verkürzten Zeiträumen einen gesteigerten Ertrag erzielen sollen. Aber auch auf dem Feld kommen Pflanzenarten zum Einsatz, deren Eigenschaften und Verhaltensweise auf die Eigenschaften von Standorten oder gewünschte Ergebnisse hin ausgewählt werden.

Für die Photosynthese bei Pflanzen sind drei Faktoren wesentlich: Wasser, Kohlendioxid und Licht. Licht wird von der Pflanze als Energiequelle verwendet, um aus Wasser und Kohlendioxid Sauerstoff und Glukose zu erzeugen. Da die Photosynthese der Pflanzen hauptsächlich in den Wellenlängenbereichen zwischen 400 – 500 nm (blau), sowie 600 – 700 nm (hellrot) stattfindet, kommen LED-Leuchten zur gezielten Belichtung der Pflanzen in diesen beiden Spektren zum Einsatz. Auch die Distanz der Leuchten zu den Pflanzen spielt eine wichtige Rolle, da die Blätter bei zu großer Nähe Verbrennungen riskieren oder bei zu großer Distanz unterversorgt sind.

Im Frankfurter Kunstverein takten Zeitschaltuhren die Beleuchtung zwischen 6.00 und 22.00 Uhr, um den Pflanzen eine Erholungsphase zu ermöglichen. Es ist wichtig, dass künstliche Beleuchtung mehrere Stunden pausiert, um eine Nachtruhephase zu simulieren. Die Länge der Lichteinwirkung, also zwischen Tag und Nacht, taktet Pflanzen, die darüber ihre Wahrnehmung von Jahreszeiten ableiten.

Auch aus Temperaturen leiten Pflanzen wichtige Informationen für ihre Existenz ab. Wenn der Temperaturunterschied zwischen der Tag- und Nachtphase nicht zu groß ist, haben Pflanzen ideale Wachstumsvoraussetzungen, wie in Frühsommerphasen. Durch die Regulierung von Temperaturunterschieden kann man Jahreszeiten künstlich nachahmen. Zusätzlich hat die Temperatur einen direkten und großen Einfluss auf die Photosynthese der Pflanze. Pflanzenwurzeln reagieren sehr empfindlich auf zu niedrige oder zu hohe Temperaturen, was zu Stress und Schäden führen kann. Wenn Pflanzen dauerhaft einer Temperatur von unter 5 Grad Celsius ausgesetzt sind, stellen sie ihren Stoffwechsel auf Winter und somit auf eine verlängerte Ruhephase um.

Rhizotronen Showbox
Kunststoff, Aluminium
200 x 160 x 100 cm
Leihgabe von: IBG-2, Forschungszentrum Jülich, Eigenentwicklung

Rhizotron
Kunststoff, Aluminium
137 x 44 x 89 cm
Leihgabe von: IBG-3, Forschungszentrum Jülich, Eigenentwicklung

Rhizotrone sind spezielle Messboxen, die für die Wurzelforschung eingesetzt werden. Die mit Erde gefüllten, oben offenen Gefäße erlauben durch eine durchsichtige Scheibe die Beobachtung von Pflanzenwurzeln und ermöglichen so die simultane und zerstörungsfreie Vermessung von Wurzel- und Sprossmerkmalen verschiedenster Pflanzenarten.

Ein Schau-Rhizotron macht sichtbar, wie sich verschiedene Böden (Substrate) auf das Wachstum von Wurzeln im Boden auswirken. Hier werden die Auswirkungen von Bodenfestigkeit, -Feuchtigkeit, -Nährstoffen oder -Giften, bis zum Einfluss anderer Lebewesen als Konkurrenten oder Helfer auf die Pflanzen untersucht. Dies veranschaulichen die unterschiedlichen Schichtungen von Substraten, z.B. Torferde, Blähton, Vermiculite, Perlite, die zeigen, wie unterschiedlich die Wurzeln darin wachsen.

Die speziellen Rhizotrone, die in der Ausstellung Die Intelligenz der Pflanzen zu sehen sind, wurden neben der transparenten Scheibe auf der Rückseite, ebenfalls mit einem Raster von mehreren hundert Löchern ausgestattet. Diese Lochplatte ermöglicht – zusätzlich zur bildgebenden Darstellung des Wurzelsystems – die Entnahme kleiner Bodenmengen sowohl in der unmittelbaren Nähe von Wurzeln als auch im wurzelfreien Boden. Über dieses Lochsystem kann auch Flüssigkeit aus dem Boden entnommen oder Stoffe in die Nähe von Wurzeln eingebracht werden. All dies ermöglicht die Untersuchung der Nährstoff- und Wasseraufnahme der Wurzeln in unterschiedlichen Bodentiefen sowie der Wirkung von Pflanzenwurzeln auf den Boden und seine biologische Aktivität.

Gießbert
Kunststoff, Elektronik
40 x 30 cm²
Leihgabe von: IBG-2, Forschungszentrum Jülich, Eigenentwicklung

Neben Licht benötigen Pflanzen auch Wasser. Der sogenannte Gießbert ermittelt den Messwert „Feuchtigkeit des Bodens“ und fügt Wasser nur dann hinzu, wenn der Boden Austrocknung aufweist. Diese präzise und lokale Messung des Bodens ermöglicht Erkenntnisse über die Wasseraufnahme von Pflanzenwurzeln und wie sich diese unter verschiedenen Umweltbedingungen ändert und anpasst. Da die Bewässerung voll automatisiert ist und an ein Sensornetzwerk angeschlossen werden kann, hilft der Gießbert nicht nur bei der Erhebung von wissenschaftlichen Daten, sondern ermöglicht auch eine autonome und sehr präzise Pflanzenversorgung.

Pflanzengestell
Holz, Metall
189 x 140 x 56 cm
Leihgabe von: IBG-2, Forschungszentrum Jülich, Eigenentwicklung

Für die Vermessung der Pflanzen, die sogenannte Phänotypisierung, müssen die Pflanzen angezogen und unter individuellen Bedingungen kultiviert werden. Vielfach wird über die Lichtquelle auf das Wachstum Einfluss genommen – über die Lichtfarbe oder -Intensität (rotes Abendlicht oder grelles Mittagslicht) oder über die Nähe zur Lichtquelle. Dies beeinflusst das Wachstum und die Vitalität der Pflanzen, auch indirekt über ihre Temperatur. In der Ausstellung werden aktuell beforschte Nutzpflanzenarten präsentiert, bei denen untersucht wird, wie sie sich mit ihren spezifischen Eigenschaften noch besser für den Klimawandel oder das zunehmende Bevölkerungswachstum eignen könnten. Erbse, Bohne und Winterweizen werden vor allem als Nahrungsmittel genutzt. Miscanthus spielt bei der Entwicklung von innovativen Produkten für die Baustoffindustrie oder als Plastikersatz eine wichtige Rolle. Moderne Weizensorten haben teilweise einen Verlust an ursprünglichen Eigenschaften, die heute wieder wichtig wären. Alte Sorten wie Emmer könnten helfen, wieder mit weniger Nährstoffen wie Nitrat optimale Erträge zu liefern und widerstandsfähiger zu werden.

Entwicklung vom Wilden Emmer zu modernen Weizensorten

Die Weizendomestikation fand vor ca. 12.000 Jahren im Fruchtbaren Halbmond im Norden der arabischen Halbinsel statt. Der wilde Emmer war die Urform, aus dem der erste domestizierte (= zur Kultursorte überführte) Weizen hervorging. Rund 2000 Jahre nach diesem Ereignis führten die Völkerwanderungen und die Ausbreitung der Landwirtschaft zu einer Ausbreitung des Emmer-Anbaus nach Europa. Im Laufe der Zeit entstanden aus dem Emmer die modernen Weizensorten wie der Hartweizen (eingesetzt für Teigwaren, Nudeln) und Weichweizen (eingesetzt z.B. für Brot). Moderner Weizen unterscheidet sich vom wilden Emmer zum Bespiel durch größere Samen oder aufrechteres Wachstum und kürzere Samenruhe. Der Prozess der Domestikation hat aber zu einem Verlust von genetischer Vielfalt geführt. Moderne Sorten bringen hohe Erträge, wenn ausreichend Dünger (insbesondere Nitrat) vorhanden ist. Problem: Nitrat ist im Bodenwasser löslich und das Nitrat, das nicht von den Pflanzen sofort aufgenommen wird, wird mit dem Regen ins Grundwasser ausgewaschen. Um die Belastung des Grundwassers zu reduzieren, müssen die Düngemengen reduziert werden. Hier kommen alte Sorten wie Emmer ins Spiel, die mit weniger Dünger gut zurechtkommen. Durch Einkreuzung von Emmer in moderne Sorten können neue Sorten gezüchtet werden, die mit weniger Nitrat optimale Erträge liefern und zudem widerstandsfähiger sind. Auch Eigenschaften der Wurzeln, die für die Düngeraufnahme zuständig sind, können mit einfließen. Dies ermöglichen moderne Verfahren (wie Rhizotrone), mit denen das Wurzelwachstum zerstörungsfrei beobachten und vermessen wird.