Obstbäume und Spätfröste – Warum Blüten erfrieren und wie du deine Ernte sichern kannst

Äpfel, Birnen, Kirschen und Pfirsiche sind winterharte Obstgehölze. Sie ertragen im Winter Frost mit tiefen Minusgraden. Aber im Frühjahr, wenn die Knospen zu schwellen beginnen und sich die ersten Blüten öffnen, verlieren sie ihren Kälteschutz. Blühen die Pflanzen zu früh oder gibt es spät im Frühjahr während der Obstblüte im Mai Spätfröste, erfrieren die Blüten und die Bäume können keine Früchte bilden. Zwar sind Obstbäume an Winter und Kälteeinbrüche im Frühjahr angepasst, aber für den Gärtner bedeuten Frostschäden Ertragsverluste und durch den Klimawandel steigt dieses Risiko. In diesem Artikel erläutern wir, warum das so ist und was du tun kannst, um Frostschäden an deinen Obstblüten zu verhindern.

Die Mechanismen von Kälteresistenz und Frostschutz

Im Herbst schliessen die Obstbäume ihr Wachstum ab und gehen in die Winterruhe über. Sie entziehen ihren Blättern Nährstoffe und lagern diese in ihren Knospen und im Holz ein, bevor sie das Laub abwerfen. So schützen sie sich vor Wasserverlust und recyceln wichtige Ressourcen. Entscheidend für die Winterhärte ist aber, ob die Pflanzen in der Lage sind, die Bildung von Eiskristallen in ihren Zellen zu verhindern. Intrazelluläre Eiskristalle beschädigen die Zellorganellen und ihre Membranen. Dann sterben die Zellen ab. Davon können je nach Frosttoleranz der Pflanzenart und der Temperatur Blüten, Knospen, Triebe oder sogar die Rinde betroffen sein. Pflanzen aus den kalt-gemässigten und kalten Klimazonen haben sich im Laufe ihrer Evolution genetisch an kalte Wintertemperaturen angepasst und Frostschutzstrategien entwickelt. 

Weniger freies Wasser

Ein einfacher Weg, die Bildung von Eiskristallen zu verhindern, ist die Menge an freiem Wasser in den Zellen zu reduzieren. Wenn es im Herbst kälter wird und die Tage kürzer werden, beginnen die Obstbäume damit, in ihren Knospen spezielle Eiweisse zu bilden, die Wasser anziehen und binden. Diese speziellen Proteine werden Dehydrine genannt. Weil das Wasser gebunden ist, kann es nicht gefrieren und es bilden sich keine Kristalle. Ist der Wassergehalt um 40 bis 70 % reduziert, steigt die Frosttoleranz der Knospen um 10 °C. Allerdings verhindert das Fehlen des Wassers auch, dass die Knospen wachsen. Während die Tage wieder länger werden und die Temperaturen steigen werden die Dehydrine darum wieder abgebaut und das Wasser wird freigesetzt. Die Knospen schwellen dann sichtbar an.

Natürliche Frostschutzmittel

Zusätzlich wird im Herbst die Konzentration von osmotisch wirksamen Substanzen in den Zellen erhöht. Es reichern sich Zucker wie Glukose, Fruktose, Saccharose und Sorbitol im Zellsaft an und sein Kalium- und Magnesiumgehalt steigen. Je höher die Konzentration von Zucker (oder Salz) in einer Lösung wie dem Zellsaft ist, desto niedriger ist ihr Gefrierpunkt. Eine gesättigte Zuckerlösung gefriert erst bei unter -30 °C. Das bedeutet, je mehr Zucker eine Pflanze in ihren Knospen hat, desto mehr Frost toleriert sie. Wenn im Frühjahr durch den Abbau der Dehydrine der Wassergehalt in den Knospen steigt, wird das natürliche Frostschutzmittel in ihren Zellen verdünnt und auch dieser Kälteschutz lässt nach.

Anti-Frost-Proteine 

Anti-Frost-Proteine oder Eisstrukturierende Proteine binden sich an Eiskristalle und verhindern, dass diese wachsen. Sie sitzen an den Membranen der Pflanzenzellen. Im Gegensatz zu Substanzen, die den Gefrierpunkt des Zellsafts herabsetzen, sind sie bereits in geringer Konzentration wirksam.

Knospen-Backup

Die Blüten eines Obstbaums entwickeln sich nicht alle gleichzeitig. In der Regel öffnen sich Blüten im unteren Kronenbereich früher und es kommt auch zu einem zeitlichen Versatz bei den Blüten an einjährigem und zweijährigem Holz. Kurze Frostperioden betreffen darum nie alle Blüten.

Bild: Aprikosenblüten in unterschiedlichen Stadien

Ausserdem bilden manche Arten wie Äpfel und Birnen in der Regel so viele Blüten, dass sie im Juni sogar einen Teil der jungen Früchte abstossen, um das Ausreifen der verbleibenden sicherzustellen (Junifruchtfall). Beim Obstanbau werden die Früchte sogar gezielt ausgedünnt, um eine gute Fruchtgrösse zu bekommen und die Qualität zu verbessern. Für den Baum ist es ausreichend, wenn einige wenige Früchte reifen und ihre Samen verbreitet werden. Wenn Spätfröste in einem Jahr 60 bis 90 % der Blüten zerstören, können die langlebigen Gehölze das verkraften. Für den Obstanbau sind solche Ertragsverluste bei einigen Obstarten dagegen kritisch. Um Vollertrag zu bekommen, reicht es bei Äpfeln, Birnen und Pfirsichen aus, wenn sich 10 bis 15 % der Blüten zu Früchten entwickeln. Bei Kirschen sinkt der Ertrag bereits, wenn 50 % der Blüten erfrieren.

Geschwindigkeit des Gefrierens

Wie schädlich sich Frost auswirkt, hat ausserdem damit zu tun, wie schnell eine Knospe oder Blüte auskühlt. Sinkt die Temperatur langsam, bilden sich zunächst ausserhalb der Zellen einige grosse Kristalle und es strömt Wasser aus den Zellen nach draussen. So bilden sich keine Eiskristalle in den Zellen und Schäden werden verzögert oder verhindert. Wird es dagegen schlagartig sehr kalt und die Blüten gefrieren schnell, kann das Wasser nicht ausströmen und es kommt zur Bildung vieler kleiner Eiskristalle in den Zellen, Membranen werden beschädigt und die Zellen sterben durch den Frostschaden ab.

Frosthärte hängt vom Entwicklungsstadium, der Obstart und der Sorte ab

Spätfröste treten nach dem Beginn der Vegetationszeit auf und wirken sich besonders schädlich aus, wenn die Pflanzen bereits weit entwickelt sind. Kritisch sind Spätfröste zur Obstblüte im Mai. Wie viel Frost eine Knospe oder Blüte erträgt, hängt von ihrem Entwicklungszustand ab. In der Winterruhe können die durch Knospenschuppen geschützten Winterknospen im Extremfall Temperaturen unter -40 °C überstehen. Sie bestehen in diesem Stadium aus undifferenziertem Gewebe und haben noch keine Verbindung zum Wasserleitsystem (Xylem) der Pflanze. Das ändert sich, sobald sich die Knospe im Frühjahr weiterentwickelt. Wenn sich nach dem Knospenschwellen die Kelchblätter öffnen, sind Temperaturen unter -5 °C kritisch. Nach dem Aufblühen sind bereits Temperaturen um -2 °C schädlich für die Blüten und junge Früchte. Zu niedrige Temperaturen schädigen die Pflanzenorgane bereits innerhalb einer halben Stunde. 

Bild: Apfelblüten mit Frostschaden bei -4 °C

Äpfel

Die ruhenden Winterknospen von Apfelbäumen widerstehen Temperaturen von unter -30 °C. Sobald sich die Kelchblätter öffnen und die rosa Kronblätter der Knospen sichtbar werden, erfrieren sie bereits bei Temperaturen zwischen -2 und -4 °C. Diese Frostempfindlichkeit bleibt bis zur Bildung der jungen Früchte bestehen.

Birnen

Bei Birnen steigt die Frostanfälligkeit mit zunehmendem Blütenalter. Wenn die Knospen beginnen anzuschwellen, liegt die kritische Temperatur bei etwa -6 °C. Zeigt sich das erste Weiss der Kronblätter, sollte die Temperatur nicht mehr unter -4 °C sinken. Während der Vollblüte können schon -2 °C zu ersten Schäden führen.

Pflaumen

Pflaumen ertragen zur Zeit des Knospenschwellens Temperaturen von -10 °C. Zeigen die Knospen die erste Farbe, nehmen sie bei Temperaturen unter -3,5 °C Schaden. Während der Vollblüte und nach dem Abfallen der Blütenblätter treten Frostschäden bereits bei -2 °C auf.

Aprikosen

Wenn Aprikosenblüten ihre Kelchblätter öffnen, zeigen sich die ersten Frostschäden bei einer Temperatur von -4,5 °C. Während der Vollblüte kann diese Temperatur bereits zu einem Totalverlust führen. Frost mit -2 °C kann die Pflanze mit geringen Verlusten tolerieren.

Süsskirschen und Sauerkirschen

Süsskirschen und Sauerkirschen unterscheiden sich in ihrer physiologischen Frosthärte nur wenig. An den gerade schwellenden Knospen können erste Schäden bei etwa -8 °C auftreten. Ein Totalschaden ist zu dem Zeitpunkt bei Temperaturen zwischen -15 und -17 °C zu erwarten. Sobald sich die ersten Blüten öffnen und ihre weißen Kronblätter entfalten, schaden ihnen Temperaturen von unter -2 °C.

Pfirsiche

Pfirsiche und Nektarinen bekommen zur Zeit des Knospenschwellens Frostschäden bei Temperaturen unter -7,5 °C. Während der Vollblüte ist bei Temperaturen unter -4,5 °C bereits mit Totalausfall zu rechnen. -2 °C kann gerade toleriert werden.

Bild: Pfirsichblüten bei Frost

Wein

Die Winterknospen von Weinreben ertragen Fröste mit Temperaturen unter -10 °C mit geringen Verlusten. Sinken die Temperaturen unter -19 °C werden 90 % der Knospen Frostschäden erleiden. Sobald die Knospen anfangen anzuschwellen, sind Temperaturen unter -6 °C kritisch. Ist die Blüte offen, kann sie Frösten unter -4 °C nicht mehr trotzen. Die Fruchtansätze werden sogar schon bei -2 °C geschädigt.

Johannisbeeren

Bei Johannisbeeren ist die Frostempfindlichkeit unterschiedlich gut ausgeprägt. Die schwellenden Blütenknospen vieler Schwarze Johannisbeeren überstehen Spätfröste mit Temperaturen von -5 °C oft ohne Ertragseinbußen. Während der Vollblüte verursachen Temperaturen von -3 C geringe Schäden. Sinkt die Temperatur zu der Zeit aber unter -5 °C können Totalausfälle vorkommen.

Klimawandel erhöht das Risiko für Spätfröste

Im Prinzip würde man erwarten, dass die globale Erwärmung dazu führt, dass es seltener friert und Spätfrostschäden nicht mehr auftreten. Tatsächlich ist es aber gerade andersherum. Zum einen führen milde Winter dazu, dass die Pflanzen weniger in ihren Frostschutz investieren. Denn der wird dann aufgebaut, wenn im Herbst grosse Unterschiede zwischen Tages- und Nachttemperaturen auftreten. Zusätzlich ist der Vegetationsbeginn durch hohe Temperaturen im Frühjahr immer früher. Der letzte Frosttag verschiebt sich ebenfalls weiter nach vorne, aber nicht so sehr wie der Vegetationsbeginn. Zum Beispiel war im Jahr 2000 der Vegetationsbeginn in Bayern am 10. März und der letzte Frosttag am 13. April – 33 Tage nach Vegetationsbeginn. Im Jahr 2020 wurde als Vegetationsbeginn der 2. März festgehalten und der letzte Frosttag am 8. April – 36 Tage nach Vegetationsbeginn. Forschende gehen davon aus, dass sich der Abstand zwischen Vegetationsbeginn und den letzten Frösten immer weiter vergrössert. Bis 2050 könnte sich dieser Spätfrostversatz auf 52 Tage erweitern. Das bedeutet, dass in der Zukunft weniger frostharte Pflanzen zur Zeit der letzten Spätfröste immer weiter entwickelt sein werden und dadurch deutlich stärker gefährdet sind.
Nicht zuletzt ist der Klimawandel mit immer stärkeren Schwankungen im Wettersystem verbunden und extreme Wetterlagen werden in Zukunft häufiger vorkommen. 

Obstbäume vor Spätfrösten schützen

Obstbäume werden nur dann vor Frost geschützt, wenn die aktuellen Temperaturen es notwendig machen. Es ist nicht sinnvoll die Bäume ständig einzuhüllen, weil das ihren Temperaturhaushalt stört und ein früheres Austreiben fördern kann, wodurch Frostschäden wahrscheinlicher werden. Ausserdem halten Frostschutzvliese natürlich auch Bienen fern, die die Blüten bestäuben müssen. Wir verraten dir, wie du deine Obstbäume am besten vor Frost schützt.

Abdeckung mit Vlies oder Frostschutzhauben

Kleinere, junge Bäume, Niederstämme oder Säulenobst kannst du mit Frostschutzhauben schützen. Hülle die Pflanzen ein, wenn mit Nachtfrösten zu rechnen ist. Steigen am Morgen die Temperaturen, entfernst du den Frostschutz. Dadurch verhinderst du einen Treibhauseffekt, der den Austrieb beschleunigt und stellst eine gute Durchlüftung sicher, die Pilzkrankheiten vorbeugt.

Wärmeschirm

Wärmeschirme sind hilfreich, wenn sich in klaren, windstillen Nächten die Sonnenwärme des Bodens zu schnell verflüchtigt. Du kannst die Wärme im Bestand halten, wenn du deine Obstgehölze mit einer Lage Stoff (z. B. einem Bettlaken oder eine Wolldecke) und einer Folie von oben abdeckst. Dann kann die wärmere Luft vom Boden nicht in den kalten Nachthimmel abziehen. Glühbirnen in den Zweigen, ein kleiner Gasgrill, Fackeln oder Frostkerzen können helfen, die Temperatur nahe dem Gefrierpunkt zu halten. Der Schirm bleibt an den Seiten offen und wird tagsüber wieder entfernt. Das Verfahren kannst du zum Beispiel bei Wein an einer Pergola anwenden oder bei kleineren Sträuchern, über die du Leinen spannen kannst.

Frostschutzberegnung

Bei der Frostschutzberegnung sprühst du bei Frost deine Obstbäume mit einem feinen Wassernebel ein. Wenn das Wasser auf den Blüten gefriert, wird Kristallisationswärme freigesetzt. Diese Wärme entsteht, wenn Wasser zu Eis wird. Das Eis legt sich wie ein schützender Panzer um die Blüten und hält deren Temperatur bei genau null Grad, auch wenn es draussen kälter ist. Bei 0 °C gibt es noch keine Frostschäden. Mit diesem Verfahren schützen Obstbauern ihre Plantagen. Für dich ist diese Methode besonders interessant für großen Bäume, die du nicht einfach mit Vlies oder Folie einpacken kannst. Du benötigst dafür nur einen feinen Sprühaufsatz für den Gartenschlauch oder eine einfache Beregnungsanlage aus einem Rasensprenger, den du für die Überkopfberegnung auf eine Trittleiter oder einen ausreichend hohen Pfosten stellst. Beginne mit dem Beregnen, wenn die Temperaturen auf null Grad sinken und Fröste angesagt sind, die für deine Obstbäume im aktuellen Entwicklungsstadium gefährlich werden können. Die Beregnung muss andauernd fortgesetzt werden, bis das Eis auf den Blüten wieder schmilzt. Schutz bietet nicht der Eispanzer selbst, sondern der Vorgang des Gefrierens. 

Bild: Frostschutzberegnung bei blühenden Apfelbäumen

Frosttolerante bzw. spät blühende Sorten wählen

Die verschiedenen Obstarten und auch die einzelnen Sorten einer Obstart blühen zu verschiedenen Zeiten. Spät blühende Sorten sind weniger anfällig als früh blühende. Zum Beispiel blühen Süsskirschen etwa zwei Wochen früher als Sauerkirschen und sind darum durch Spätfröste eher gefährdet, weil ihre Blüten weiter entwickelt und darum anfälliger sind. Die meisten Birnensorten sind nicht empfindlich gegen Spätfrost. Bei 'Gute Luise', 'Conference', der 'Vereinsdechantbirne' oder 'Gellerts Butterbirne' ist das Risiko für Spätfrostschäden gering. Ebenso bei den Apfelsorten 'Klarapfel', 'Summered' und 'James Grieve'. Bei 'Boskoop' und 'Jonagold' ist es dagegen hoch.

Einen passenden Standort wählen

Mauern und auch Gewässer speichern tagsüber Wärme, die sie nachts wieder abgegeben. Darum ist es in ihrer Nähe nachts nicht so kalt. Das kann vor Spätfrösten schützen, aber eventuell auch ein zu frühes Austreiben fördern. Meide darum Südmauern als Standort für frostgefährdete, früh blühende Obstarten wie Pfirsiche und Aprikosen. Senken, in denen sich Kaltluft sammelt, sind als Standort für Obstgehölze ebenfalls ungeeignet. Besser geeignet sind Hanglagen, an denen die Kaltluft abfliessen kann.

Sei vorbereitet

Sobald die Knospen beginnen anzuschwellen, solltest du deine Ausrüstung für den Frostschutz bereithalten. Setzt Frost mit Temperaturen unter -4 °C ein, kann das bereits innerhalb einer Stunde sämtliche Blüten und damit den Ertrag eines ganzen Jahres vernichten.

Frostschäden erkennen und beurteilen

Frostschäden an den Blüten erkennst du leicht an braunen Flecken an den Blütenblättern. Grundsätzlich gilt die Regel: Sind die Blütenblätter beschädigt, sind meist auch die für die Fruchtbildung notwendigen Organe betroffen. Das kannst du prüfen, indem du den Fruchtknoten einiger braun verfärbter Blüten aufschneidest und dir ansiehst, ob es auch hier abgestorbene Bereiche gibt. Beim Kernobst, das in jeder Frucht mehrere Samenanlagen hat, kann auch bei einer teilweise braunen Verfärbung des Fruchtknotens noch gehofft werden, dass sich einzelne Samenanlagen entwickeln. Dann bilden sich Früchte, die unregelmässig geformt sind, aber du bekommst trotzdem noch eine Ernte. Zudem bilden Kernobstsorten immer so viele Blüten, dass ein Verlust von bis zu 80 % durch Spätfröste den Ertrag kaum beeinflusst.
Ist beim Steinobst wie Pfirsichen, Kirschen oder Pflaumen der aufgeschnittene Fruchtknoten braun gefärbt, musst du mit einem Totalausfall rechnen, weil es hier immer nur eine Samenanlage gibt, ohne die eine Befruchtung und Fruchtansatz nicht möglich sind. Bei diesen Obstarten wird dein Ertrag schon bei Frostschäden an etwa 10 % der Blüten deutlich geringer ausfallen.
Der Verlust der Früchte wirkt sich auf die Kulturmaßnahmen im Sommer und Herbst aus. Besonders bei Obstarten, die stark zum Alternieren neigen, musst du nun auf Düngung verzichten, um kein übermäßiges Triebwachstum zu fördern.