Das Verhängnis für die Winzer kam aus der Neuen Welt: Ab Mitte des 19. Jahrhunderts brachten Händler wilde Weinreben aus Amerika nach Europa – und schleppten damit den Echten und den Falschen Mehltau sowie die Reblaus ein. Während sich die Reben, die in Amerika seit mehreren hunderttausend Jahren heimisch gewesen waren, sehr lange an die dort zirkulierenden Pilzerreger und Parasiten anpassen konnten, besaßen ihre europäischen Gattungsverwandten praktisch keine natürlichen Resistenzen dagegen. Um das Jahr 1870 beispielsweise zerstörte die Reblaus gut 70 Prozent der Anbaufläche des französischen Weinbaus. Seitdem versuchen Züchter, Resistenzgene der amerikanischen Reben in europäische einzukreuzen, ohne dabei deren vorteilhafte Merkmale zu beeinträchtigen – etwa die geschmackliche Qualität, die Widerstandskraft gegen heimische Pilzerreger aus der Gattung Botrytis, den richtigen Reifezeitpunkt und die Ertragsmenge.

»Man kann nicht einfach die Reben aus den USA bei uns anbauen«, verdeutlicht Ulrich Fischer vom Institut für Weinbau-Oenologie am Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz. »Gute Weine sind das Ergebnis von mehr als 3000 Jahren Kulturarbeit und züchterischer Selektion in Europa und dem Nahen Osten. Das gab es in diesem Zeitraum nicht in Nordamerika.« Es sei jedoch keine akzeptable Option, weiter massiv auf Pflanzenschutzmittel zu setzen, um Ertrag und Qualität der europäischen Reben zu sichern: »Die Landwirtschaft soll schonender und nachhaltiger arbeiten.« Der Green Deal der EU sieht unter anderem vor, 50 Prozent der bisher verwendeten Menge an Pflanzenschutzmitteln einzusparen. Um das zu erreichen, müssen vermehrt resistente oder zumindest teilresistente Kulturpflanzen angebaut werden. Tatsächlich kommen neue Züchtungen, die über entsprechende Resistenzgene verfügen, mit bis zu 80 Prozent weniger Fungiziden aus, haben Forscher vom Julius-Kühn-Institut (JKI) in Siebeldingen 2023 gezeigt.

Nach rund 100 Jahren Resistenzzüchtung im deutschen Weinbau gibt es solche Reben durchaus. »Aber die Weinqualität der alten Züchtungen ist recht bescheiden«, weist Fischer auf ein zentrales Problem hin. Denn eine Kreuzung verändert nicht nur die Widerstandskraft einer Pflanze gegenüber Erregern, sondern auch diverse weitere Merkmale, etwa den Geschmack ihrer Früchte. Außerdem sind die heute verwendeten Sorten oft noch weit davon entfernt, hinreichend resistent zu sein: Für jede relevante Erkrankung sollte eine Rebe nach Möglichkeit mindestens drei unterschiedliche Resistenzgene aufweisen, denn Rebstöcke sollen jahrzehntelang Trauben tragen, ohne ausgetauscht zu werden. »Wenn ein Resistenzmechanismus versagt, weil ein Erreger sich entsprechend anpasst, kommt dann der zweite, zur Not noch der dritte zum Einsatz«, erklärt Fischer. Rebsorten, bei denen Resistenzeigenschaften züchterisch mit sehr guter Qualität kombiniert werden, etwa indem man amerikanische mit europäischen Spezies kreuzt, bezeichnen Fachleute als »Piwis« (von »pilzwiderstandsfähig«). Gegenwärtig genutzte Piwis besitzen für die meisten Erreger einen oder zwei genetisch vermittelte Resistenzmechanismen. 2022 zeigten Forscher vom JKI in einer Übersichtsarbeit, dass in Deutschland damals rund 40 Piwis verfügbar waren, die über Mehltauresistenzen verfügten.

Anspruchsvolle Weinkenner

Vergleicht man diesen züchterischen Fortschritt mit jenem bei Getreide, nimmt er sich überraschend langsam aus. Dafür gibt es zwei Gründe: Zum einen ist Getreide meist einjährig, so dass sich schon wenige Monate nach einem Kreuzungsversuch die Ergebnisse auf dem Feld überprüfen und fürs darauf folgende Jahr weiter optimieren lassen. Zum anderen kauft so gut wie niemand Brot selektiv nach bestimmten Weizensorten, damit es den typischen Geschmack etwa von Chevignon-, Informer- oder Ponticus-Weizen hat. Weizenbrot ist für die meisten Menschen eben aus Weizen, Kartoffelchips sind aus Kartoffeln; anders als beim Wein interessiert die Sorte den typischen Endkunden nicht.

Eine neu gezüchtete Variante hingegen muss drei Jahre wachsen, bis sie genug Trauben bildet, um auch nur einen Liter Wein daraus herzustellen. Bewährt sich diese erste Probe, kann der Züchter die Kreuzung in größerem Maßstab anpflanzen. Gut 18 Jahre dauert es von der ersten Idee eines Kreuzungsversuchs bis zu dem Punkt, an dem sich zeigt, ob die geschaffene Rebe wirklich für attraktive Weine taugt. »Dann erst kann man sagen: Das ist ein guter Wein, den können wir empfehlen, pflanzt diese Rebsorte«, resümiert Fischer. Wenn nicht, fängt man wieder von vorn an.

Reinhard Töpfer, der am Julius-Kühn-Institut (JKI) bis vor Kurzem das Institut für Rebenzüchtung geleitet hat, veranschlagt sogar noch mehr Zeit: »Eine Sorte zu entwickeln, dauert 25 bis 30 Jahre. Rebsorten, deren Entwicklung 1970 begonnen hat, sind um das Jahr 2000 herum fertig geworden. Doch zu diesem Zeitpunkt hatte der Klimawandel schon einen ganz anderen Stellenwert bekommen.« Die globalen klimatischen Veränderungen sind neben den Krankheitsresistenzen die zweite große Herausforderung, vor der Winzer und Züchter stehen. Die Vegetationsperiode beginnt tendenziell immer früher im Jahr, weshalb die frisch austreibenden Pflanzen zunehmend unter Spätfrosteinbrüchen zu leiden haben. »Wir bräuchten Rebsorten mit späterem Austrieb und späterer Reife, um die spätfrostbedingten Schäden einzudämmen«, sagt der Forscher. Die bisherigen Sorten sind jedoch auf frühe Reife selektiert worden, damit sie mehr Zucker bilden. Denn den Weinen, die in Deutschland produziert wurden, musste lange Zeit Zucker zugesetzt werden, weil die Beeren wegen des einst relativ kühlen und sonnenarmen Klimas nicht genug davon enthielten. Das hat sich im Zuge des Klimawandels bereits geändert. Fachleute von der TU Dresden und vom JKI haben im Frühjahr 2024 ein Gen identifiziert, das bei Weinreben maßgeblich über den Reifezeitpunkt mitbestimmt. Möglicherweise ergibt sich hieraus ein Ansatz, die Reife züchterisch gezielt nach hinten zu schieben.

»Wir bräuchten Rebsorten mit späterem Austrieb und späterer Reife, um die spätfrostbedingten Schäden einzudämmen«Reinhard Töpfer, Pflanzengenetiker

Doch wie lassen sich zukunftsfeste Weinreben züchten, die mit Pilzkrankheiten, Klimawandel und der Reblaus zurechtkommen, wenn man keine 30 Jahre Zeit dafür hat?

Aufschlussreicher Blick ins Erbgut

Dank molekularer Biomarker ist es in den zurückliegenden Jahrzehnten gelungen, einige Rebsorten mit sehr guten Resistenzeigenschaften zu schaffen, die sich für weitere Kreuzungen nutzen lassen. Gendiagnostische Analysen ermöglichen es, bereits an der jungen Pflanze zu erkennen, ob ein bestimmter Marker und damit das entsprechende Resistenzgen erfolgreich eingekreuzt wurde. Züchter müssen dann nicht mehr abwarten, ob und wie die Rebe über die Jahre hinweg der Krankheit trotzt. »Aber es fehlen Markermoleküle, aus denen sich die Weinqualität herleiten lässt«, schildert Töpfer das Dilemma. Resistenz allein macht eben keinen guten Wein aus.

Darum verfolgt Ulrich Fischer bereits seit sieben Jahren gemeinsam mit weiteren Forscherinnen und Forschern – unter anderem vom JKI – ein ehrgeiziges Ziel. Die Fachleute möchten anhand molekularbiologischer und genetischer Methoden einer nur wenige Wochen alten Weinpflanze ansehen können, ob sie später attraktive Weine liefern wird. Was sofort die Frage nach sich zieht, welche Erbanlagen eine Rebe haben muss, um einen guten Tropfen hervorzubringen. Während Resistenzen oft auf ein einziges Gen zurückzuführen sind, gilt das für den Geschmack ganz sicher nicht. »Ein Wein für 300 Euro kann exakt den gleichen Zuckergehalt haben und genau den gleichen Beerenertrag erbringen wie einer für 3 Euro«, beschreibt Fischer die Herausforderung.

»Ein Wein für 300 Euro kann exakt den gleichen Zuckergehalt haben und genau den gleichen Beerenertrag erbringen wie einer für 3 Euro«Ulrich Fischer, Önologe

Die Fachleute arbeiten deshalb auf drei Ebenen. Zum einen zielen sie auf Gene ab, die bestimmte Aromastoffe erzeugen. »Wir kennen Aromastoffe für blumigen, fruchtigen oder exotischen Geschmack«, sagt der Forscher. »Ebenso sind uns Substanzen mit negativen Aromanoten bekannt – beispielsweise die von unreifer, grüner Paprika oder von Akazienduft, mit dem manchmal Klosteine parfümiert werden.« Zunächst müsse man jedoch aufklären, welche Gene und Synthesewege in der Pflanze zu diesen Aromastoffen führen. Erst dann können die entsprechenden Gene als Marker für eine frühe Selektion dienen.

Vergleichbar gemachtes Geschmacksempfinden

Zweitens verkosten einige Prüfer – in der Regel um die 15 Personen – den Wein der jeweiligen Rebsorte. Dabei werden sie aber nicht gefragt, ob ihnen das Getränk gefällt oder nicht. »Die Antwort fällt bei jeder Person anders aus und hängt obendrein noch von ihrem aktuellen Befinden ab«, weiß Fischer. Deshalb bewerten die Prüfer spezifische Kriterien wie Fruchtigkeit, bitteren oder sauren Geschmack anhand einer Skala. Damit das einheitlich geschieht, werden die Testpersonen gewissermaßen kalibriert: Sie kosten vorher Standardflüssigkeiten, die ihnen beispielsweise eine Orientierung geben, was eine 1, 5 oder 10 auf der Säureskala bedeutet.

Auf der dritten Ebene geben Konsumenten bei Blindverkostungen an, welche Weine ihnen zusagen. Dabei hat sich gezeigt, dass Piwis-Erzeugnisse genauso gut und manchmal sogar besser ankommen als Qualitätsprodukte wie Riesling oder Sauvignon Blanc, wie Reinhard Töpfer bestätigt.

Der testweise Anbau der Reben versucht, die Variabilität verschiedener Standorte abzubilden. Auf zwei Feldern – in der Südpfalz und an der Pfälzer Mittelhaardt – wachsen jeweils fünf Reben der Elternpflanzen und fünf Reben ihrer durch Kreuzung erzeugten Hybriden. Dadurch erfahren die Pflanzen unterschiedliche Wetterbedingungen und Bodenverhältnisse. Das ist wichtig, denn am Ende sollen Züchtungen herauskommen, die nicht nur auf einem bestimmten Weinberg in der Pfalz, sondern auch in den übrigen deutschen Anbaugebieten gute Erträge liefern. Ein drittes Feld dient dazu, die gefundenen Zusammenhänge unter noch einmal anderen Bedingungen zu überprüfen.

Bessere und schlechtere Reben

Erweist sich eine Kreuzung über die Jahre hinweg als verlässlich gute beziehungsweise schlechte Rebe, geht es für die Fachleute an die Genomanalyse. Welche Erbgutabschnitte haben die guten Sorten gemein, welche die schlechten? Worin unterscheiden sich die Weine der beiden? Schon jetzt haben die Forscherinnen und Forscher einige geeignete Biomarker gefunden. Hochwertige Weine enthalten demnach nicht nur andere Aromastoffe als minderwertige, sondern diese auch in abweichenden Konzentrationen. Mit entsprechenden Analysen lässt sich zwar nicht prognostizieren, welcher Wein künftig ein Silber- oder Gold-Prädikat erhalten wird, wohl aber lassen sich die Weine in der besseren Hälfte des Qualitätsspektrums von denen in der schlechteren Hälfte trennen. Detaillierte genetische Karten der jeweils 19 Chromosomen eines Hybriden erleichtern es, später mit den Pflanzen züchterisch weiterzuarbeiten, etwa um zusätzliche Resistenzen einzukreuzen.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist eine enorme Zeitersparnis: Kann ein Züchter bereits im ersten Jahr die schlechtere Hälfte aller Kreuzungen verwerfen, ist im Folgejahr die Hälfte der Anbaufläche für neue Hybriden frei. So kann ein Züchter innerhalb eines bestimmten Zeitraums vielleicht nicht fünf Kreuzungen mit wertvollen Resistenzen und hohem Geschmackspotenzial erzeugen, sondern 50 oder 100, aus denen er die besten auswählen kann. »Dadurch wird er weniger Kompromisse machen müssen«, verdeutlicht Töpfer.

Ein weiteres wichtiges Züchtungsziel sieht der Forscher darin, das Wurzelsystem der Pflanzen widerstandsfähig gegen die Reblaus zu machen. Das Insekt ist in den Böden Deutschlands heute weit verbreitet, und die traditionellen Rebsorten besitzen keine Resistenz dagegen. Winzer lösen dieses Problem seit Langem dadurch, dass sie die Reben auf die unteren Pflanzenteile amerikanischer Wildsorten propfen. Denn die aus Amerika stammenden Gewächse können den Schädling tolerieren, indem sie die von ihm erzeugten Wunden an den Wurzeln schnell schließen. »Könnte man die Resistenz direkt in die Kulturrebe einzüchten, müsste man nicht mehr propfen«, erklärt Töpfer. Zudem könnte man dann weitere Wurzeleigenschaften züchterisch hinzufügen, die in Zeiten des Klimawandels wichtig werden, etwa höhere Trockenresistenz. Doch das sei eher ein Ziel für die kommenden 50 Jahre.

Mehr züchterische Möglichkeiten dank Genschere

Die mittlerweile etablierte CRISPR-Cas-Methode bietet die Möglichkeit, das Genom von Weinreben gezielt und punktuell zu verändern. Das eröffnet neue Optionen für die Pflanzenzucht. Traditionelle Weinsorten besitzen eine hohe geschmackliche Qualität. Dank CRISPR-Cas kann man ihr Genom editieren, um Resistenzen oder klimatisch vorteilhafte Eigenschaften zu erzeugen, ohne dabei den Geschmack zu beeinträchtigen. Bei zwei Erbanlagen, die Einfluss auf die Mehltauanfälligkeit haben, ist das einer italienischen Arbeitsgruppe von der Fondazione Edmund Mach im Jahr 2023 bereits gelungen.

»Um die Resistenz zu verbessern, reicht es manchmal schon, Gene auszuschalten, die die Pflanze gegenüber einem Erreger anfällig machen«, sagt Töpfer. »Doch das gelingt nur, wenn wir die Biologie besser verstehen.« Im Einzelfall werde man damit wertvolle Verbesserungen vornehmen können. »Aber weil wir noch viele Wissensdefizite haben, erwarte ich, dass wir noch zwei, drei Jahrzehnte Forschung brauchen, um zur klassischen Züchtung aufzuschließen.«

Bis dahin gäbe es eine weitere Möglichkeit, mehr resistente und geschmacklich attraktive Reben in die Weinberge zu bringen. Aktuell haben Piwis einen Marktanteil von rund vier Prozent, sie ließen sich allerdings zusätzlich als Sekt ohne Sortenangabe oder in Form von Verschnitten mit etablierten Sorten vermarkten. »Wir könnten von heute auf morgen 30 Prozent der deutschen Weinproduktion mit Piwis abdecken«, ist Töpfer überzeugt.

Darüber entscheiden jedoch maßgeblich die Konsumenten: »Wir haben bei Wein eine starke Orientierung auf Sortennamen«, sagt der Forscher. Das sei in vielen Köpfen drin. »Sobald ich aber einen Riesling verändere, so dass er sehr lockerbeerig und damit resistenter gegen Pilzerkrankungen ist, muss er als neue Sorte deklariert werden.« Spräche man im Weinbau nicht mehr von Weinsorten wie Riesling, sondern beispielsweise von »Rieslingtypen«, könnten viel schneller geschmacklich attraktive, krankheitsresistente und klimaangepasste Erzeugnisse angeboten werden, sagt Töpfer. Ob der dafür erforderliche Wandel in den Köpfen sich genauso schnell vollzieht wie der züchterische Fortschritt, bleibt abzuwarten.