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Natürliche Straßenbeleuchtung – oder doch eher eine Schnapsidee?

Von / 8. Mai 2013 / 29 Kommentare
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Auf den ersten Blick ist die Idee ja ganz witzig – und offenbar attraktiv genug, um via Kickstarter bereits mehr als eine Viertelmillion Dollar an Startkapital zu mobilisieren. Es geht darum, gentechnisch mit der Eigenschaft zur Biolumineszenz aufgerüstete Bäume als Straßenbeleuchtung zu nutzen:

Ich bin auf diese Idee bei der Lektüre der heutigen New York Times gestoßen, die sich allerdings mehr auf die Kontroverse konzentriert, die diese Idee ausgelöst hat. Und darum werfe ich hier mal die Frage in den Raum: Sind leuchtende Bäume eine Chimäre, eine biologische Monstrosität, deren Effekt auf das gesamte Ökosystem unüberschaubar ist? Oder wären die Vorteile – primär: Energie-Einsparungen – so enorm, dass sie alle Bedenken überwiegen?

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Kommentare (29)

  1. #1 Rudi
    8. Mai 2013

    Was an dieser Leuchtpflanzen-Beleuchtung ist denn “natürliche Straßenbeleuchtung”? Daran ist wohl kaum was “natürlich”.
    Für zuhause, als pflanzliche Leselampe könnte ich mir sowas ja vorstellen, aber in der freien Natur? Was da wohl die Tiere dazu sagen die in, auf, und von Bäumen leben?

  2. #2 Oberflächenspannung
    8. Mai 2013

    Für den angestrebten Zweck – sicher eine Schnapsidee.
    Als Lifestye-Produkt hätte das sicher Potential. Als Wohnungsdeko würde ich mir sowas durchaus hinstellen – solange gewährleistet ist, daß die Katzen nicht anfangen zu glühen wenn sie daran knabbern….

  3. #3 Alexander
    9. Mai 2013

    Im Namen der Co2-Minderungsreligion wird auch diese Schnapsidee Fürsprecher finden.
    Lieber in moderne Technik investieren, damit lässt sich der Stromverbrauch der Strassenbeleuchtung um 75% reduzieren. Das geht zwar auch langsam voran, aber sicher schneller, als bis solche Bäume eine ausreichende Größe erreicht haben.

  4. #4 tetrian
    9. Mai 2013

    Brilliante Idee… Wer von den beschwichtigt die Ökologen und Astronomen?
    Ist ein schönes Beispiel dafür, dass manche Forscher tatsächlich nicht über ihren Tellerrand schauen.

  5. #5 Alex
    9. Mai 2013

    Bäume und Pflanzen vermehren sich nicht kontrolliert. Folglich würde nach kurzer Zeit überasll neue Bäume7 Pflanzen wachsen, die in der Nacht leuchten. Manche werden dann den Ausschaltknopf an dieser Lampe vermissen. Am Ende wird es Nachts auch auf dem Land nicht mehr dunkel und alles wird – vermutlich – in ein leicht grünes Licht getaucht sein. Das erinnert mich an die Spielereihe C&C, in der das Tiberium die Welt verseucht und auch ein gesundens grünes Licht von sich gibt 😉

    Eine gute Idee aber doch dann lieber eine Kopplung von Licht emitierender Biomasse und umschließenden Bioreaktor/ Technik zur gezielten Kontrolle.

    Grüße

  6. #6 tomek
    9. Mai 2013

    Das ist doch unvorsehbar, wie sich das auf die Umwelt auswirkt. Irgendwelche Insekten ernähren sich von den Pflanzen, wer garantiert denn, dass sich die Änderung der Nahrung sich nicht auf die Tierwelt auswirkt.

    Was ist, wenn sich solche Bäume weiterverbreiten, und leuchtende Bäume in der freien Natur haben. Ich denke ein Wald, in dem es nie dunkel wird, wird das gesamte Ökosystem durcheinander bringen.

    Mal ‘ne kleine Scherzfrage:
    Was macht man denn mit Leuten mit einer Rot-Grün-Sehschwäche? Wenn alles grün leuchtet und die denken es wäre rot, würden die dann aggressiv werden? Rot soll ja bekanntlicherweise Aggressionen steigern…

  7. #7 Tino
    Hildesheim
    9. Mai 2013

    Im Grunde eine ziemlich pfiffige Idee, aber ich schließe mich Alex Meinung an.
    Die Agrobakterien integrieren die Transgene ins Pflanzengenom und die Samen der transgenen Pflanze sind ebenfalls transgen. Somit würden sich die Leuchtpflanzen ausbreiten und mit der Zeit ganze Landstriche bevölkern.
    Obwohl das wahrscheinlich hübsch anzusehen ist, hätte das schwerwiegende Folgen für ein Ökosystem. Es ist schließlich auf Tag-Nacht-Rhytmen angewiesen.

  8. #8 para
    9. Mai 2013

    @Alek & Tomek

    Es ist kaum ein Problem Pflanzen steril zu züchten- schon ist Gefahr einer unkontrollierten Verbreitung dahin.

    @Tino

    Für Agrobakterien wurden bisher einzig Labornachweise gebracht, dass jene Gene Übertragen können. Potentiell möglich- ja, doch denkt man auch mal eine Ecke weiter und listet alle Bedingungen auf damit dein Szenario möglich ist (ich sag mal nur, Selektionsdruck), dann sind es derart viele das die Gefahr zu vernachlässigen ist.

    Die Idee an sich ist jedenfalls klasse- und neben den erwähnten Einsparungen im Energiesektor käme noch Sicherheit hinzu. So ein Baum ist robuster als eine Laterne bzw. die Leuchtsoffröhre. Zudem werden auch weniger Insekten gegrillt. Für ohnehin stark beleutetet Stadtkerne ist die Idee super, außerhalb dessen jedoch ist die Lichtverschmutzung wohl zu hoch.

  9. #9 Tino
    9. Mai 2013

    @ para
    Agorbakterien befallen in freier Natur allerlei Pflanzen, integrieren einen Teil ihrer DNA und lösen eine krebsartige transformation aus.
    Wenn ich es recht verstanden habe, werden die Pflanzen im Labor infiziert (nur mit Luciferasegenen statt Tumorgenen) und sollen dann in der Stadt ausgesetzt werden, um uns zu erleuchten.

    Wenn man sie steril züchten kann und sie sich tatsächlich nicht vermehren können, dann fallen mir eigentlich keine Gründe ein, die dagegen sprechen damit loszulegen

  10. #10 para
    9. Mai 2013

    @Tino

    Das Agrobakterien Pflanzen befallen ist “normal” – keine Frage- du hattest jedoch ein anderes Szenario beschrieben. Es ist eben mehr als nur eine verwundetet Pflanze zu befallen und sich dann in deren Gewebe zu vermehren.
    Das beschriebene Szenario (leuchtende Pflanzen im Wald via Gentransfer) setzt (stark vereinfacht) voraus das a) Pflanzen befallen werden – soweit kein DIng- ok- aber auch, dass b) der DNA-Abschnitt aller beteiligten Gene für die “Beleuchtung” vom Bacterium aufgenommen werden (dessen Enzyme schneiden ja letztlich auch “mehr-oder-weniger” Zufällig) c) Es muss auch noch die Genabschnitte selbst soweit funktionstätig(!) in die nächsten Generationen kopieren und d) die folgegeneration der Bakterien müssen auch irgendwie raus aus der Stadt gelangen. Dann müssen d) diese Bakterien auch noch neue Pflanzen befallen, e) den entsprechenden Genabschnitt (noch funktionstüchtig!) ins Pflanzengenom integrieren und die neue Pflanze muss dann auch noch einen Selektionsvorteil haben, damit sich das Merkmal ausbreiten kann.
    — Das ist eine ganze Latte von Bedingungen (und dabei noch verkürzt dargestellt)- daher ist eine Gefahr durch horizontalen Gentransfer zu vernachlässigen.

  11. #11 Theres
    9. Mai 2013

    Und wie hindert man diese Bäume daran, ihr Licht in die falsche Richtung auszustrahlen – in den Himmel nämlich – und schenken die Erschaffer den Astronomen die passenden “Baumlichtfilter” gleich dazu?

    @para
    Dieses Mal finde ich deine Argumentation nicht völlig überzeugend.

  12. #12 Tino
    10. Mai 2013

    Ah, ich glaube hier gab es ein Missverständnis.
    Um den horizontalen Gentransfer mache ich mir keine Sorgen. Ich gehe mal davon aus, dass die Leute die aufgebrachten Bakterien umsichtigerweise entfernen, bevor sie die Pflanzen aussezten. So dass, die transgenen Bakterien sich nicht verbreiten.

    Ich habe eher befürchtet, dass die Leuchtpflanzen ihre Samen verteilen aus denen widerum neue Leuchtpflanzen wachsen. Also den vertikalen Gentransfer.
    Habs aber gerade gegoogelt. Es scheinen nur dann transgene Samen zu entstehen wenn man die Blüten oder Pollen direkt mit den Bakterien infiziert. Eine leuchtende Pflanze, die erst lange nach der Genveränderung Samen produziert, erzeugt demzufolge nur nichtleuchtende Nachkommen.

  13. #13 para
    10. Mai 2013

    @Theres

    welchen Teil der Argumentation meinst du mit nicht überzeugend ? Zur Lichtverschmutzung, da sagte ich ja das ich dies auch nur in Stadtkernen für sinnvoll halte, also sehr stark befahrene Bereiche sowie Tunnel (da über Pilze). Außerhalb dessen, z.B. auf Landstraßen und in Randbezirken überwiegen dann die negativen Folgen der Lichtverschmutzung.

    Letztlich, noch besser als Bäume wären wohl niedrige (1-1.5m hohe) Zwergsträucher/Hecken. Problematisch wird es wenn Aktivisten dann mal wieder “Befreiungen” ausrufen und so Straßen nicht mehr beleuchtet werden- die gesellschaftliche Hürde ist wohl die größte. Zumindest in Europa bezweifle ich (leider) das solche Ideen durchkommen, unabhängig davon wie hoch der Nutzen ist.

    Allerdings gibt es noch eine ganze Reihe von Problemen, z.B. das die Reaktion pH-Abhängig ist- mehr ins basische gehend. Bäume sind nun nun beliebte Hunde-Toiletten und deren Urin (wie auch Abgase allgemein) führer eher zu Versäuerung des Bodens.

  14. #14 Theres
    10. Mai 2013

    d) die folgegeneration der Bakterien müssen auch irgendwie raus aus der Stadt gelangen.

    Das halte ich für durchaus möglich, bedenkt man, was Bakterien sonst so können. Ich fand auch deine Aufzählung nicht so klar, und verstehe nicht, wieso die Ausbreitung nur bedingt stattfinden könnte. Ich hatte aber gestern keine Lust mehr selbst zu googeln.
    Äh, hab ich auch jetzt nicht …

    Gerade in Stadtkernen ist es nicht sinnvoll – da sind LEDs, die entsprechend genau dorthin strahlen, wohin sie auch sollen erheblich sinniger – knallhelles nervendes Licht gibt es schon zu oft.
    💡 Hecken klingen allerdings … hm … wunderhübsch, allerdings sehe ich es wie du: Diverse “GegensoziemlichAlles” – Leutchen werden den Einsatz nicht zulassen. Aber vielleicht für die Wohnung?
    Das fände ich genial (ich bin ein Nachtmensch!) Ich würde diese Pflanzen zu gerne einmal live sehen!

  15. #15 Mithrandir
    10. Mai 2013

    Die Idee ist doch schon alt:
    https://www.youtube.com/watch?v=88kMwpC7CCg

    Einfach Aquarien mit Sheldons Fischen auf Stangen setzen, dann kann man auch mit einem Deckel dafür sorgen, dass das Licht nur nach oben strahlt.
    Außerdem braucht man sicxh wegen der Vermehrung auch keine sorgen machen.

  16. #16 Theres
    10. Mai 2013

    Ähm – der Physiker meines Vertrauens machte soebendarauf aufmerksam, dass Licht, in Straßen wie Wohnungen – im Winter besonders gebraucht wird.
    Kennt jemand Tannen/ Föhren ähnliches als Straßenbäume?
    Immergrüne Hecken gibt es ja wenigstens …

  17. #17 para
    10. Mai 2013

    @Theres #14

    Ok, dass ganze war auch arg verkürzt wiedergegeben. Das Bakterien auch raus aus der Stadt kommen können ist schon möglich, die großen ABER in dem Fall sind jedoch das DNA-Abschnitte eben zufällig (aus der Pflanzen-DNA) ausgeschnitten werden und ob diese dann im Bakterium erhalten bleiben müssen. Werden die Abschnitte abgelesen enstehen für die Bakterien kosten und stellen einen Nachteil da, werden die Gene nicht abgelesen fallen sie sehr schnell Mutationen zum Opfer. Hier ein Link dazu.

    Zu den Stadtkernen, klar- Licht lenken ist besser als herumstreuen- ich habe da das Bild von Hamburg oder Berlin im Kopf, wo ohnehin alles blinkt *g*. Mir sind daher Hecken auch lieber- die streuen zwar ebenso, aber auf niedrigerer Höhe. Zu den Tannen und co. – Nadelbäume brauchen eher feuchtere Böden mit Humusschichten- beides ist in Städten Mangelware, weshlab man eher robustere Laubbäume nimmt. Zudem bilden Nadelbäume sehr breite, an der Oberfläche liegende, flache Wurzeln- brauchen also viel Fläche.
    Ranken, wie z.B. Efeu und Epiphyten (Pflanzen die auf Pflanzen wachsen) wie einige Mistel-Arten sind ja auch immergrün- wohlmöglich bedarf es da nicht unbedingt ganze leuchtende Bäume…

  18. #18 Theres
    10. Mai 2013

    @para
    Wenn sie nur im Sommer leuchten, bringt das alles nichts, dann ist es eh lange hell. Immergrüne Hecken wären also zu bevorzugen, immergrüne Topfpflanzen als erstes wäre ja auch schon einmal genial. Deinen Link schaue ich mir an – danke. Stadtefeu – wenn du den leuchtend machst, hast du die Spatzenlobby auf dem Hals 😉 Die nisten und leben zu gern darinnen und hätten sicherlich Einwände.

  19. #19 peer
    12. Mai 2013

    Ich bin nicht sicher, was ich davon halten soll. Klar, Vorraussetzung ist natürlich, dass sich die Pflanzen nicht “wild” verbreiten, aber das scheint ja relativ sicher zu sein.

    Es gibt allerdings keine Kontrolle darüber, wann der Baum leuchtet und wann nicht – Winter war ein Argument. Auch kann ich mir vorstellen, dass normale Bäume eher nach oben und zur Seite läuchten als zur Seite (die Krone ist ja so aufgebaut, dass das Sonnenlicht vom Himmel am besten aufgefangen wird – entsprechend dürfte beim Lichtabstrahlen auch das meiste nach außen gehen. Nach unten sind zudem ja auch die Äste, die Licht blockieren.
    Bei der Straßenbeleuchtung ist ja aber gerade gefragt, dass das Licht nach unten (zur Straße) geht. Das Licht nach oben stört nicht nur Astronomen, sondern auch Anwohner, die schlafen wollen.

    Das pH-Wert-Problem wurde schon angesprochen. Und man braucht natürlich eine gewisse Zeit, bis die Bäume genügend Licht werfen – was passiert denn bis dahin? Normale Straßenlaternen? Von solchen Problemen wie zu großen Baumkronen gerade im Innenstadtbereich oder ungewohnter Lichtfarbe (die eventuell zu schummrig zum autofahren ist) abgesehen. Da sind viele Faktoren, die man erst bewerten kann, wenn die ersten Pflanzen stehen…

  20. #20 peer
    12. Mai 2013

    Zu den Hecken: Ich befürchte da dass es schwierig sein dürfte, genau die richtige Lichtstärke hinzubekommen: Entweder sind sie zu dunkel für den Verkehr (was ich vermute) oder sie neigen zum blenden.

    Also für die Innenstadt ist das Konzept eher nichts. Aber ich kann mir gut vorstellen, dass damit Parks, Gärten, öffentliche Plätze beleuchtet werden. Wenn es nur um Fussgänger geht, ist die richtige Lichstärke weniger kritisch.

  21. #21 para
    12. Mai 2013

    @peer

    Bäume halte ich auch für zu unpraktisch – dass mit den Hecken könnte so sein, je nachdem wie stark die leuchten und wie dicht sie zum Strassenrand stehen.
    Je länger ich bin den Gedanken spiele desto praktikabler scheinen mir Ranken wie z.B. Efeu- den könnte man recht flexibel einsetzen. In Tunnel könnten es (Schleim-)Pilze sein. Man würde so zumindest die Anzahl der Lampen reduzieren können.

  22. #22 bazille
    wien
    13. Mai 2013

    Ich mach da mit. Bin schon neugierig ob ich die Samen zum wachsen bringe. Die Acker Schmalwand sollte aber nicht zu schwierig zu kultivieren sein;)
    Ich trag mich ja schon seit Jahren mit dem Gedanken selbst ein wenig herumzubasteln Allerings ist der Aufwand bei Geräten nicht unerheblich und meine Freundin wäre auch nicht begeistert. Ausserdem habe ich in Pflanzegenetik wirklich zu wenig Ahnung.

  23. #23 Eheran
    14. Mai 2013

    Keiner beschäftigt sich mit der Frage, woher die Pflanzen die Energie haben sollen, in irgendeiner relevanten Intensität zu leuchten.
    Ein im absolut dunkeln mit adaptierten Augen gerade noch wahrnehmbares grünliches Schimmern bringt niemandem etwas, selbst wenn man mittem in einem solchen Wald wohnen würde.

    Die Idee halte ich, alleine aus diesem Grund, für Unsinn.
    Als “Coole Zimmerpflanze” – also zum Spaß – ist es aber was feines. Da kann man die Pflanze auch entsprechend Pflegen und mit der richtigen Düngung ihre Leuchtkraft maximieren.
    So wie eine Lavalampe, eine Plasmakugel o.ä. ist es spielerei und nicht mehr.

  24. #24 para
    14. Mai 2013

    @Eheran

    Keiner beschäftigt sich mit der Frage, woher die Pflanzen die Energie haben sollen, in irgendeiner relevanten Intensität zu leuchten.

    Wie kommst du denn darauf ?

    Ein im absolut dunkeln mit adaptierten Augen gerade noch wahrnehmbares grünliches Schimmern bringt niemandem etwas, selbst wenn man mittem in einem solchen Wald wohnen würde.

    Weil in Städten ja auch so oft “absolute Dunkelheit” herrscht…
    Wie wäre es wenn du mal auf der HP des Projekts schaust ?
    Dort steht…

    Biology is complicated and while we are confident of getting some glowing effect (it’s been done before in a research lab) we may not get a strong effect as we (or you) want or it may be unreliable. We hope to have a plant which you can visibly see in the dark (like glow in the dark paint) but don’t expect to replace your light bulbs with version 1.0.

    …es ist ein Projekt das in den Kinderschuhen steht. Wie stark das Leuchten ausfallen wird ist unklar und 630nm ist auch mehr als nur “gerade so wahrnehmbar grünliches Licht”. Letztlich, auch eine Reduktion von Lampen ist eine Einsparung.

  25. #25 Eheran
    14. Mai 2013

    “Wie kommst du denn darauf ?”
    Die Pflanze muss, neben ihrem normalen Leben, nun pausenlos Energie zur Lichterzeugung “verschwenden”.
    Die Pflanze muss diese Energie aber auch haben.
    Für Energiepflanzen finde ich Werte um 0,2W/m².
    Soll die Pflanze also 50% ihrer Energie zum Leuchten verwenden, hat man 0,1W/m² oder bei 100% Effizienz der Umwandlung etwa 60lm grünes Licht.
    Wie die Pflanze auch nachts für Licht sorgen soll und die Energie dafür zwischenspeichert, bei Regen oder im Winter…. wird die Effizienz und Helligkeit nicht erhöhen.

    Das entspricht übrigens einer 1W LED (jedoch Weißes Licht) pro m².
    Wieviel Energie man aus dem m² wohl durch Solarzellen gewinnen könnte und dann zum betreiben von LEDs zur verfügung hätte?

    Wenn jemand ein paar Argumente hat, bitte her damit.
    Ich halte das für reine Spielerei.

  26. #26 para
    14. Mai 2013

    @Eheran

    Du hast behauptet:

    Keiner beschäftigt sich mit der Frage, woher die Pflanzen die Energie haben sollen(…)

    Woher nimmst du das Wissen das sich niemand mit dieser Frage beschäftigt ?

    Im Übrigen ist nichtmal bekannt wie hoch die maximale Leistung wäre, daher sind deine Zahlenspiele– nunja, Spielerei eben. Zum Vergleich, die Milchleistung von Hochleistungskühen ist auch fast 10mal höher als die von Wildformen.

  27. #27 Eheran
    14. Mai 2013

    Niemand hier im Kommentarbereich, jedenfalls habe ich nichts dergleichen gelesen.
    Denn das ist eine Frage, ob dieses Vorhaben rein theoretisch denn überhaupt sinnvoll wäre. Und die kann man m.M.n. nicht mit ja beantworten.
    Dauerhaftes, mehr als ein bischen mit adaptiertem Auge sichtbares Leuchten wäre natürlich schon eine Sensation.
    Aber nicht geeignet ein Energie/Lichtproblem zu mindern.

    Diese Energieplanzen sind momentan die “effizienteste” form Chlorophyll zu nutzen, daher sind sie sicherlich ein gutes Indiz für das maxmal mögliche.
    Meine Überschlagsrechung des maximalen Lichts soll zeigen, wie wenig selbst unter den besten Bedingungen möglich wäre. Und ich denke, mit den eingebrachten Dimensionen tut sie das auch.
    Eine Milchkuh, die einfach mehr essen kann, ist keinesfalls mit so einer Pflanze vergleichbar.
    Die ist mit der Sonne wie alle anderen Pflanzen (die optimal gedüngt und gegossen werden) limitiert, sofern man keine künstliche beleuchtung einsetzt.
    Und 0,2W/m² verdeutlichen schon, um welchen Energiemengen es sich hier handelt.

    Butter bei die Fische:
    Ackerfläche für 1kg Dieseläquivalent aus Raps: etwa 10m². Dies enthält ~12kWh, also 1,2kWh/m².
    Eine Photovoltaikanlage mit 1kWp (~10m²) erreicht über 800kWh bzw. 90kWh/m².

    Die Werte sind an mehreren Stellen über google bestätigt, hier nochmal explizit eine der Quellen für den Raps:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Biodiesel#Fl.C3.A4chenbedarf_und_Fl.C3.A4chenkonkurrenz
    Und eine für die Solarzellen:
    https://www.solarcontrol.de/photovoltaik-ertrag.html

  28. #28 para
    15. Mai 2013

    1) Milchkühe fressen nicht (überproportinal) mehr, sondern anderes Futter, Hochenergiefutter.
    2) Luciferin muss wahrscheinlich nicht synthetisiert werden, da es im System wiederverwendet wird. (die Synthese ist noch nicht eindeutig bekannt) Es entstehen also “nur” Kosten für die Reaktion. Diese kann man aber noch gar nicht ermittet (weshalb Berechnungen wenig Sinn machen) weil es eben noch gar keine Pflanzen mit Leuchtkäfer-Luciferin gibt.
    3) Was haben Energiefplanzen mit dem Thema zu tun ? Die sind eine sowas von völlig andere Schublade…. Lies besser nochmal den Artiekl und die Infos der Homepage des Projekts.

  29. #29 para
    15. Mai 2013

    Nachtrag, falls man mir mit Korinthen kommen will. Es gibt Pflanzen mit Leuchtkäfer-Luciferin– die, mit denen Experimentiert wird. Gemeint ist, es gibt keine Wildformen.