Neubrandenburg/Greifswald, Germany
20 November 2025
The WIR project Physics for Food, funded by the Federal Ministry of Research, Technology and Space (BMFTR), has been successfully completed after eight years. At the closing event on 19 November 2025 in Neubrandenburg, scientists and project managers presented key findings and concrete transfer approaches. The project was initiated by Neubrandenburg University of Applied Sciences and the Leibniz Institute for Plasma Science and Technology.
Lupine seeds during treatment in a plasma reactor. The physical method reduces seed-borne pathogens and supports sustainable plant production
The aim of the consortium was to develop physical processes for sustainable food value creation — from seed treatment, cultivation systems, storage and processing to concepts for modern greenhouses and environmentally friendly water cycles. The project was initiated by Neubrandenburg University of Applied Sciences and the Leibniz Institute for Plasma Science and Technology.
The results presented show how physical processes ensure quality, save resources and open up new avenues for sustainable food production:
Seed health and yield assurance
Plasma treatments reduced disease-causing pathogens on seeds just as effectively as chemical dressings. In field trials, winter barley emergence increased by 10–40% after treatment, and grain yield increased by around five percent. In addition, a decontamination process developed at the INP was granted a European patent in October 2025.
Physics-based plant protection in the field
It was shown that plasma processes can be used as a component in integrated plant protection. They help to promote plant growth and reduce stress. Field studies demonstrated differences in leaf infestation and yield between individual variants, providing evidence of stable applications in practice.
Protection of stored grain and alternative methods of pest control
Moulds and insect pests such as grain beetles were inactivated in the laboratory using plasma. Based on this, a conveyor belt was developed on which the grain can be treated directly with plasma, as well as a variant for the use of plasma-treated air in silos. The treatment parameters were optimised in a real-world trial with a 30-tonne grain silo. Farmers are showing great interest in chemical-free alternatives for grain storage, which is reflected in the high acceptance of the technology.
Water treatment using physical methods
Stationary and mobile demonstrators have been developed for the treatment of waste water and process water — for use in the food industry and in agriculture, for example. The combination of filtration, ultrasound, ozone, UV and plasma has proven to be effective in reducing pollutants and microorganisms. Examples come from the collaboration with the Anklam sugar factory and the Störtebeker brewery.
Innovation for modern greenhouses
A large-scale hydroponic system for more than 3,000 plants was created in a so-called vertical farming facility. Plasma processes are investigated there under conditions similar to those found in production. Results show that plasma-treated water achieves hygiene standards comparable to those achieved with conventional chemical agents, can replace nitrogen fertilisers and promotes plant development.
Transfer to the real economy
Physically generated plasma is chemical- and residue-free, resource-efficient and therefore environmentally friendly. According to our own surveys, there is a high level of interest in new physical methods among farmers. From the outset, Physics for Food has focused on practical applications and suitability for transfer to industry. Research and development were carried out in close cooperation with companies. With government funding from the EXIST programme, the results for the sustainable treatment and storage of large volumes of grain in silos are being translated into a marketable technology, and a company is being founded in Brandenburg.
The project shows that interdisciplinary cooperation between science and industry enables targeted innovation. At the same time, strong expertise in physical processes in the agricultural and food industries has been built up in the coastal hinterland. This is reflected, among other things, in twelve further joint projects and around 30 new regional and supraregional collaborations that have emerged from the alliance.
More information:
https://physicsforfood.org/english-summary/
Physik kann Chemie in der Landwirtschaft ersetzen – Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen
Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte WIR-Projekt Physics for Food ist nach achtjähriger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen. Auf der Abschlussveranstaltung am 19.11.2025 in Neubrandenburg stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Projektverantwortliche zentrale Erkenntnisse und konkrete Transferansätze vor. Das Projekt wurde initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie.
Ziel des Verbundes war es, physikalische Verfahren für eine nachhaltige Lebensmittelwertschöpfung zu entwickeln — von der Saatgutbehandlung über Anbausysteme, Lagerung und Verarbeitung bis hin zu Konzepten für moderne Gewächshäuser und umweltfreundliche Wasserkreisläufe. Das Projekt wurde initiiert von der Hochschule Neubrandenburg und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie.
Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, wie physikalische Verfahren Qualität sichern, Ressourcen einsparen und neue Wege für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion eröffnen:
Saatgutgesundheit und Ertragssicherung
Plasmabehandlungen reduzierten krankheitsverursachende Erreger auf Saatgut ebenso wirkungsvoll wie chemische Beizen. In Feldversuchen stieg nach der Behandlung der Feldaufgang von Wintergerste um 10–40 %, der Kornertrag erhöhte sich um rund fünf Prozent. Zudem wurde im Oktober 2025 ein am INP entwickeltes Verfahren zur Dekontamination als europäisches Patent erteilt.
Physikbasierter Pflanzenschutz im Feld
Es zeigte sich, dass Plasmaverfahren als Baustein im integrierten Pflanzenschutz eingesetzt werden können. Sie tragen dazu bei, Pflanzenwachstum zu fördern und Stress zu reduzieren. Feldstudien belegten Unterschiede im Blattbefall und im Ertrag einzelner Varianten, was Hinweise auf stabile Anwendungen in der Praxis liefert.
Schutz von Lagergetreide und alternative Verfahren zur Schädlingsbekämpfung
Schimmelpilze und Schadinsekten wie der Kornkäfer wurden mithilfe von Plasma im Labor inaktiviert. Darauf aufbauend entstanden ein Förderband, auf dem das Korn direkt mit Plasma behandelt werden kann sowie eine Variante für den Einsatz von plasmabehandelter Luft in Silos. In einem realen Praxisversuch mit einem 30-Tonnen-Getreidesilo konnten die Behandlungsparameter optimiert werden. Landwirte und Landwirtinnen zeigen großes Interesse an chemiefreien Alternativen für die Kornlagerung, was sich in einer hohen Akzeptanz der Technologie widerspiegelt.
Wasseraufbereitung mit physikalischen Methoden
Für die Behandlung von Ab- und Prozesswasser wurden stationäre und mobile Demonstratoren entwickelt — etwa für die Nutzung in der Lebensmittelindustrie und im landwirtschaftlichen Feld. Die Kombination aus Filtration, Ultraschall, Ozon, UV und Plasma erwies sich als wirkungsvoll zur Reduktion von Schadstoffen und Mikroorganismen. Beispiele stammen aus der Zusammenarbeit mit der Zuckerfabrik Anklam und der Störtebeker Braumanufaktur.
Innovation für moderne Gewächshäuser
Es entstand ein großskaliges hydroponisches System für mehr als 3.000 Pflanzen, in einer sogenannten Vertical-Farming-Anlage. Dort werden Plasmaverfahren unter produktionsnahen Bedingungen untersucht. Ergebnisse zeigen: Plasmabehandeltes Wasser erreicht hygienische Standards vergleichbar mit konventionellen chemischen Mitteln, kann Stickstoffdünger ersetzen und fördert die Pflanzenentwicklung.
Transfer in die Realwirtschaft
Physikalisch erzeugtes Plasma ist chemie- und rückstandsfrei, ressourcenschonend und damit umweltfreundlich. Unter Landwirten und Landwirtinnen besteht nach eigenen Umfragen ein hohes Interesse an neuen physikalischen Methoden. Die Anwendungsnähe und Tauglichkeit zum Transfer in die Wirtschaft standen von Anfang an im Fokus von Physics for Food. Forschung und Entwicklung erfolgten in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen. Mit einer staatlichen Förderung durch das EXIST-Programm werden die Ergebnisse zur nachhaltigen Behandlung und Lagerung großer Getreidevolumina in Silos in eine marktfähige Technologie umgesetzt, und ein Unternehmen in Brandenburg gegründet.
Das Projekt zeigt, dass interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zielgerichtete Innovationen ermöglicht. Gleichzeitig wurde im Küstenhinterland eine starke Kompetenz für physikalische Verfahren in der Land- und Ernährungswirtschaft aufgebaut. Dafür stehen unter anderem zwölf weiterführende Verbundprojekte sowie rund 30 neue regionale und überregionale Kooperationen, die aus dem Bündnis hervorgegangen sind.
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