Produktion trotz Hitze, Hagel und Starkregen: Aquaponik und CEA als Bausteine der Klimaanpassung

Warum kontrollierbare Produktionssysteme für Landwirtschaft, Gartenbau und regionale Versorgung wichtiger werden.

Die aktuellen Hitzewellen zeigen eindrucksvoll, dass extreme Temperaturen auch in Deutschland zu einer immer größeren Herausforderung für die landwirtschaftliche Produktion werden. Schon Ende Juni geraten Kulturen vielerorts unter Hitzestress, noch bevor der eigentliche Höhepunkt des Sommers erreicht ist. Pflanzen schließen ihre Spaltöffnungen, die Photosynthese wird eingeschränkt, Wachstum und Ertrag geraten zunehmend unter Druck.

Hier zeigt sich deutlich, wie verwundbar landwirtschaftliche Produktion unter freiem Himmel werden kann. Hitze, Trockenheit, Starkregen, Hagel und schwere Sturmböen treten nicht isoliert auf, sondern oft in kurzen, extremen Wetterphasen.

Für landwirtschaftliche Betriebe, Gartenbauunternehmen und regionale Ernährungssysteme stellt sich deshalb die Frage: Wie kann Produktion künftig stabiler, planbarer und widerstandsfähiger werden?

Hitzegewitter: Bewässerungslotterie mit Schadensrisiko

Trifft die ersehnte Abkühlung endlich ein, geschieht dies oft in Form von Hitzegewittern. Sie bringen zwar Regen, aber häufig auch Starkregen, Hagel und schwere Sturmböen. Aus Sicht der Pflanzenproduktion ist Starkregen jedoch keine verlässliche Bewässerung. Viel Wasser trifft in kurzer Zeit auf Böden, die nach Hitze und Trockenheit nur begrenzt aufnahmefähig sind.

Das Ergebnis ist problematisch: Wasser läuft oberflächlich ab, Boden erodiert, Nährstoffe werden ausgewaschen, und die Pflanzen profitieren nur begrenzt von dem Niederschlag. Kommen Hagel und Wind hinzu, können Kulturen direkt geschädigt werden. Die dringend benötigte Abkühlung wird dann zur Bewässerungslotterie mit Schadensbonus.

Je häufiger solche Extremwetter im Jahresverlauf auftreten, desto größer wird die Herausforderung für den Anbau. Die Zahl heißer Tage nimmt in Deutschland langfristig zu. Während es im Zeitraum 1961 bis 1990 im bundesweiten Mittel 4,2 Hitzetage pro Sommer gab, waren es im Zeitraum 1991 bis 2020 bereits 8,9 Hitzetage. Gemeint sind Tage mit einer Höchsttemperatur von mindestens 30 °C. [1.]

Diese langfristige Entwicklung beschreibt jedoch nur einen Teil der Dynamik. Gerade aktuelle Hitzelagen zeigen, wie früh, wie langanhaltend und wie belastend solche Phasen inzwischen auftreten können. Der Deutsche Wetterdienst wies bereits während der laufenden Hitzesituation im Juni 2026 darauf hin, dass die Periode mit Hitzewarnungen mit voraussichtlich zwölf Tagen zu den längsten seit Einführung des Hitzewarnsystems gehören könnte. Die abschließende klimatologische Einordnung dieser Hitzephase steht zum Zeitpunkt dieses Artikels noch aus. [2.]

CEA macht den Anbau kontrollierbar

Eine mögliche Antwort liegt nicht im Ersatz der klassischen Landwirtschaft, sondern in ihrer Ergänzung durch geschützte und kontrollierbare Produktionssysteme. International wird dafür häufig der Begriff Controlled Environment Agriculture, kurz CEA, verwendet.

Gemeint sind Anbausysteme, bei denen Klima, Wasser, Nährstoffe und Kulturbedingungen gezielt gesteuert werden können. Dazu gehören moderne Gewächshäuser, Hydroponiksysteme, Vertical-Farming-Konzepte und Aquaponikanlagen.

Solche CEA-Systeme schaffen ein deutlich besser steuerbares Produktionsumfeld. Hitze, Trockenheit, Starkregen, Hagel und Wind wirken nicht mehr unmittelbar auf die Kultur ein, sondern werden durch Gebäudehülle, Klimasteuerung, Wasserführung und technische Ausstattung abgepuffert.

Darüber hinaus lassen sich die Produktionsbedingungen weitgehend innerhalb optimaler Parameter führen, was Schäden verhindert und Erträge nicht nur sichert sondern steigert.

Schattieren, kühlen, schützen und versorgen

Ein häufiges Missverständnis lautet: Im Gewächshaus wird es doch noch wärmer. Schließlich wurden Gewächshäuser früher nicht ohne Grund auch „Treibhaus“ genannt. Für moderne Produktionsgewächshäuser greift dieses Bild jedoch zu kurz.

Moderne Gewächshäuser sind darauf ausgelegt, Kulturen innerhalb eines produktiven Temperatur- und Lichtfensters zu halten. Neben geregelter Lüftung können Energie- und Schattierschirme eingesetzt werden, um Einstrahlung, Temperatur und Lichtverfügbarkeit gezielt zu steuern. Auch aktive oder passive Kühlung kann eine Rolle spielen.

In offenen Gewächshäusern kommen beispielsweise sogenannte Pad-and-Fan-Systeme zum Einsatz. Dabei wird Außenluft durch befeuchtete Kühlpads gezogen, wodurch die Lufttemperatur sinkt. In anderen Konzepten kann Zuluft technisch gekühlt werden, etwa über Wärmepumpen im Umkehrbetrieb oder andere Kühlsysteme.

Auch in der Aquakultur ist Temperaturkontrolle ein entscheidender Faktor. Je nach Fischart oder Produktionsziel müssen Wasserparameter innerhalb enger Grenzen gehalten werden. Bei Forellen etwa spielt eine niedrige Wassertemperatur eine zentrale Rolle, während andere Arten höhere Temperaturen tolerieren. Entscheidend ist: Die Produktion wird nicht dem Wetter überlassen, sondern aktiv geführt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil geschützter Produktionssysteme liegt im Schutz der Kultur. Extreme Ereignisse können natürlich auch Gewächshausanlagen beschädigen. Ein Tornado oder ein außergewöhnlich schweres Unwetter lässt sich nicht einfach wegplanen. Moderne Gewächshäuser lassen sich jedoch (mit ESG-Glas) so ausstatten, dass sie Hagelstürme mit Korngrößen von bis ca. 3cm Durchmesser (HW 3) standhalten.

Die wichtigste Eigenschaft von CEA liegt jedoch in der kontinuierlichen Versorgung der Pflanzen. Wasser und Nährstoffe werden nicht zufällig durch Niederschläge bereitgestellt, sondern kontrolliert zugeführt. Dadurch lassen sich Trockenstress, Nährstoffmangel und extreme Schwankungen deutlich reduzieren.

Aquaponik und CEA bietet maximale Kontrolle über die Kulturen

Gerade Aquaponik verbindet dabei mehrere Vorteile. Wasser wird im Kreislauf geführt, Aquakultur und Pflanzenproduktion können gekoppelt werden, und empfindliche Kulturen lassen sich unter geschützten Bedingungen produzieren.

In einem aquaponischen System entstehen Nährstoffe in der Fischhaltung, die nach entsprechender Aufbereitung für die Pflanzenproduktion genutzt werden. Gleichzeitig wird Wasser im Kreislauf verwendet, ohne nach einmaliger Nutzung verloren zu gehen. Das macht Aquaponik besonders interessant für Standorte, an denen Wasserverfügbarkeit, Energieflüsse, Nährstoffkreisläufe und regionale Lebensmittelproduktion künftig stärker zusammengedacht werden sollen.

Aquaponik ist damit ein Baustein für resilientere Produktionssysteme, bestens geeignet für regionale Vermarktung, eventuell auch als zusätzliches Standbein und als sinnvolle Ergänzung zur klassischen Landwirtschaft.

Quellen

[1.] ZDFheute auf Basis von DWD-Daten: Entwicklung der Hitzetage in Deutschland, Vergleich 1961–1990 und 1991–2020.

[2.] Deutscher Wetterdienst, Pressemitteilung, 25.06.2026 „Deutscher Wetterdienst warnt über langen Zeitraum vor Hitze“: https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/DE/2026/20260625_dwd-warnt-ueber-langen-zeitraum-vor-hitze_news.html

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