Frost: Beregnung am effektivsten

Für den Frostschutz gilt besonders: Jeder Betrieb hat andere Voraussetzungen und so ist jede Frostschutzstrategie individuell auf den Betrieb abzustimmen. Die Wasserverfügbarkeit ist jedenfalls die zentrale Frage für die Entscheidung. Die effektivste und kostengünstigste Frostschutzmethode ist nach wie vor die Frostberegnung. Hier wird die beim Gefrieren des Wassers frei werdende Wärme an die Blüte oder Frucht abgegeben, während sich der Eispanzer bildet (Bild oben). Die Frostberegnung ist zuverlässig und kann bis zu minus acht Grad Celsius vor Frost schützen. Nachteilig ist nur der hohe Wasserbedarf.

Die Wasserbeschaffung und Bereitstellung sind hier meist die größten Herausforderungen. Teichbauten sind aufwendig, sobald der Einsatz von Folie zum Abdichten notwendig ist. Die verwendeten Überkronenregner sollten betriebssicher und mit vernünftigem Aufwand zu warten sein. Ideal ist, wenn Drainagen aus den beregneten Anlagen genutzt werden können, um das Beregnungswasser zu „recyceln“. Lassen Gelände und Betriebsstruktur zumindest teilweise eine derartige Rückgewinnung zu, ist eine klassische Frostberegnung das zielführendste Frostschutzsystem. Auch die Wassertemperatur ist von Bedeutung: Je wärmer Beregnungswasser ist, desto mehr Energie wird auch mit der Abkühlung auf null Grad Celsius frei.

Neue wassersparende Bewässerungssysteme sind seit einigen Jahren auf dem Markt. Der Vorteil von weniger Wasser liegt nicht nur in der Verfügbarkeit, sondern auch in der Kulturführung. Bei Steinobstkulturen beispielsweise sind die hohen Wassermengen je nach Bodenart und Wassersättigung nachteilig. Besonders die Baumgesundheit ist hier eine kritische Frage. Durch die geringe Wassermenge ist die Anfälligkeit der Systeme allerdings höher.

Obwohl das System der Frostberegnung schon jahrzehntelang im Einsatz ist, passieren immer wieder kleine Pannen, die in dieser Extremsituation verheerende Folgen haben. Am kritischsten ist der Einschaltzeitpunkt – ein Feuchtthermometer ist hier die beste Entscheidungshilfe. Beim Frostberegnen ist kein „Probelauf“ möglich. Man muss davon ausgehen, dass bei minus acht Grad Celsius alles, was nur denkbar ist, einfrieren kann und wird – sämtliches Material wird spröde. Eine laufende Kontrolle ist unumgänglich, denn je früher reagiert wird, umso besser und einfacher sind Probleme zu beheben. Praktische Hinweise zum Betrieb einer Frostberegnung sind auf www.obstland.at als Merkblatt zur Frostberegnung zum Herunterladen zusammengefasst.

Die Nutzung bestehender Systeme zur Trockenbewässerung hat ebenfalls einen frostmindernden Effekt. Der Temperaturgewinn liegt allerdings unter der normalen Frostberegnung. Sofern viel Wasser und viel Oberfläche (Schnittholz, langes Gras) für die Eisbildung vorhanden ist, steigt die Effektivität. Die Maßnahme ist relativ risikoarm. Wenn Abstrahlung der produzierten Wärme durch ein Hagelnetz oder eine Folie gemindert werden kann, erhöht sich der Wirkungsgrad, allerdings auch das Risiko.

Die meisten Frostnächte entstehen durch Inversionswetterlagen. Die Luft ist stabil geschichtet, kalte Luft sinkt ab und bleibt in Bodennähe liegen. Höhere Luftschichten sind deutlich wärmer, werden aber aufgrund der Windstille nicht mit der tiefer liegenden Kaltluft gemischt. Gelingt es, diese Luftschichtung zu durchmischen, kann die Bodentemperatur um einige Grad erhöht werden. Für eine solche Durchmischung werden Windräder in verschiedenen Größenordnungen angeboten. Die Wirkung ist stark vom Gelände abhängig, je nach Lage und Struktur der Anlagen ist der Einsatz aber recht kostengünstig. Bei Windfrostsituationen sind diese Maßnahmen allerdings wirkungslos oder oft auch nachteilig, sie funktionieren nur bei Strahlungsfrost mit stabiler Schichtung. Wichtig dabei ist auch, die Temperaturströmungen im Gelände gut zu kennen, um die Windmaschinen optimal zu positionieren.

Die Idee der Wärmezufuhr in die Anlage ist fast ebenso alt wie der Obstbau und wird auch in anderen Regionen wie beispielsweise in den USA teilweise erfolgreich umgesetzt. Die Anforderungen an das Heizmaterial sind nicht hoch, es sollte möglichst rauchfrei, gut handhabbar sein und einen hohen Brennwert haben. Im Handel erhältlich sind hier Frostschutz-Kerzen und Öfen verschiedener Hersteller. Die Brennmaterialien sind unterschiedlich in ihrer Herkunft, Paraffin oder biogenen Ursprunges und die Brenndauer unterscheidet sich je nach Größe der Gebinde und Art des Brennmaterials. Die Rußentwicklung ist beim biogenen Ausgangsmaterial deutlich geringer. Die Paraffinkerzen sind dafür einfacher zu handhaben. Die Kosten sind insgesamt sehr hoch. Das Heizen mit Frostkerzen oder Frostöfen ist für Kulturen mit hohen Flächenumsätzen und ohne Frostberegnungsmöglichkeit derzeit die zuverlässigste Möglichkeit. Hofeigene biogene Materialien wie Hackschnitzel haben grundsätzlich einen ähnlichen Effekt, ihr Brennwert ist aber geringer und ihre Handhabung ist aufwendig. Am Markt angeboten werden auch Gas-Heizgeräte, sie sind stationär oder mobil verfügbar. Die mobilen Geräte werden in einem Raster traktorgezogen durch die Anlage bewegt, sodass jeder Baum in regelmäßigen Abständen beheizt wird. Der Arbeitsaufwand ist dabei recht hoch, die Wirkungsgrade in den Versuchen sehr unterschiedlich, meist jedoch unbefriedigend. Die Kosten sind allerdings geringer als bei den Frostkerzen. Stationäre Geräte verursachen weniger Arbeitsaufwand, ihre Reichweite hängt von ihrer Position in der Anlage und den Temperaturen ab.

Ganz klar ist eine allgemeine Erwärmung zu erwarten, aber was hat die Klimaerwärmung mit einem erhöhten Frostrisiko zu tun? Trockene Winter mit nur geringen Minustemperaturen führen zu einer raschen Bodenerwärmung und damit zu einer Verfrühung der Vegetationsentwicklung. Gleich bleibt aber der Zeitrahmen für mögliche Spätfröste. Daher muss man davon ausgehen, dass im Zeitfenster von Ende April bis Anfang Mai die Fruchtentwicklung deutlich weiter fortgeschritten ist. Damit ist auch die Frostempfindlichkeit der Früchte dramatisch höher. Ab Blüh­ende nimmt die Sensibilität der Jungfrüchte stark zu und die Schäden eines Frostereignisses nehmen rascher zu als in der Vorblüte.

Richtige Lage wählen
Der frühe Vegetationsbeginn ist speziell für tiefe Lagen und Staulagen problematisch. In exponierten Anlagen sollte daher der Austrieb nicht mit Bewässerung und intensiver Blattdüngung beschleunigt werden. Erst wenn Frostereignisse konkret prognostiziert sind, sollte man bewässern. Obstbauliche Grundvoraussetzung ist die Wahl der Lage, idealerweise eine frostarme Höhenlage mit nicht zu schweren Böden. Unter dem Aspekt des Klimawandels ist hier aber auch die Wasserversorgung im Sommer zu berücksichtigen.

Frost und Knospen
Die Entwicklung der Früchte und die Stärke der Schädigung der Kerne hängen nicht nur vom Entwicklungsstadium, der Temperatur und der Dauer des Frostes ab, sondern auch sehr stark von der Qualität der Blüte sowie der Samenanlage selbst. Obstbauliche Maßnahmen wie Nährstoffversorgung, gute Belichtung, Schnitt und Behangsregulierung beeinflussen die Knospenqualität und damit die Frosthärte. Gut blühende Bäume haben nicht nur größere Blühreserven, sondern generell besser versorgte und damit frosttolerantere Knospen.

Hohe Frostgefahr
„Trockene Fröste“ verursachen deutlich stärkere Schäden. Bei geringer Luftfeuchtigkeit hat die Blüte deutlich tiefere Temperaturen als die Umgebungsluft. Wesentlich für diese Abkühlung ist die Verdunstung an der Fruchtoberfläche. Die Verdunstungskälte beträgt bei null Grad Celsius etwa 540 Kilojoule pro Liter Wasser. Das ist Energie, die der Frucht zusätzlich zur Abstrahlung entzogen wird. Auch lässt die relative Luftfeuchte zum Zeitpunkt der Dämmerung bereits auf die Frostgefahr in der Nacht schließen. Bis zum Taupunkt kühlt die Luft bei wolkenlosem Himmel rasch ab. Bei der anschließenden Taubildung wird die gleiche Energiemenge wie bei der Verdunstung frei. Danach kühlt die Luft nicht mehr beziehungsweise wesentlich langsamer weiter ab. Kühle Abendtemperaturen als Ausgangslage und eine niedrige Luftfeuchtigkeit zeigen hohe Frostgefahr an!

Wärmespeicher Boden
Dieser Abkühlung entgegen wirkt die Wärmespeicherung des Bodens. Üblicherweise werden zur Zeit der Blütenfröste die Böden tagsüber bereits gut erwärmt. Gelingt es, diesen Wärmespeicher zu nutzen, kann ein geringer Frost gut gemildert werden. Die überlieferten Maßnahmen zielen genau darauf hin ab: Mulchen und Bewässern erhöhen die Wärmeleitfähigkeit und damit die Nachlieferung von Wärme aus tieferen Bodenschichten.

Autor: Anna Brugner

Da der Boden sehr viel Wärme abstrahlt, ist es naheliegend, dass man versucht, diese Wärme im Bestand zu halten. Es gelingt recht gut, wenn die Abdeckung flächig und bodennah – wie bei Erdbeeren – angebracht wird und das Abdeckmaterial wie beispielsweise Vlies eine geringe Leitfähigkeit hat. In Raumkulturen wäre naheliegend, bestehende Abdeckungen wie Folien und Hagelnetze frühzeitig zu schließen und dadurch die Abstrahlung zu vermindern. Ein Temperaturgewinn von 0,5 bis ein Grad Celsius kann damit erzielt werden.
Allerdings ist bei Frösten in der frühen Phase die Gefahr von Schneefällen noch sehr hoch und damit auch das Risiko dieser Maßnahme.