CO2-Düngung

Aus Hortipendium
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Pflanzen benötigen zum gesunden Wachstum ausreichend CO2 (Kohlendioxid). Der CO2-Gehalt der Gewächshausluft kann im Tagesverlauf sehr unterschiedlich sein und unter die für ein optimales Pflanzenwachstum notwendigen Werte sinken. Um den Pflanzen eine ausreichende CO2-Konzentration zur Verfügung zu stellen, wird zusätzliches CO2 gegeben.

Wachstumsfaktor CO2

Die Pflanze betreibt für ihr Wachstum Photosynthese (Assimilation). Dabei bildet sie aus Wasser und CO2 unter dem Einfluss von Sonnenlicht Traubenzucker und Sauerstoff. Das Kohlendioxid ist deshalb für die Pflanze neben Wasser ein entscheidender Wachstumsfaktor.

In einem Pflanzenbestand steigt die CO2-Konzentration nachts nach dem Schließen der Spaltöffnungen an, erreicht gegen Morgen ihren Höhepunkt und sinkt mit Beginn der Assimilation wieder ab. Nach dem Minimumgesetz begrenzt derjenige Faktor, der im Minimum vorliegt, den Prozess. Im Gewächshaus sollten wenn möglich alle Wachstumsfaktoren im Optimum gehalten werden.

In den heute gut isolierten Gewächshäusern (Doppelverglasung) ist die Frischluftzufuhr gering, so dass es durch zu stark absinkende CO2-Konzentrationen zu eingeschränkter Assimilation kommen kann. Mit entsprechender Lüftung kann dem entgegengewirkt werden. Die Lüftung ermöglicht die Frischluftzufuhr und damit eine Erhöhung der CO2-Konzantration. Darüber hinaus bestehen verschiedene Möglichkeiten, zusätzliches CO2 zuzuführen.

Dosierung

Pflanzen reagieren je nach Art und Sorte sehr unterschiedlich auf die CO2-Konzentration. Ziel ist es, eine für die jeweilige Pflanze optimale Konzentration zu erreichen, um damit gute Assimilationsleistungen zu ermöglichen.

Der normale CO2-Gehalt der Luft von 320 bis 360 vpm CO2 stellt für viele Pflanzen keinen optimalen Wert für die Photosynthese dar. Als für die Pflanzen optimale Werte werden CO2-Konzentrationen zwischen 600 bis 1600 vpm CO2 angegeben. Gemüsepflanzen verlangen tendenziell etwas höherer Werte als Zierpflanzen [1] [2].

Sofern für die jeweilige Kultur keine Angaben zu optimalen CO2-Konzentrationen vorhanden sind, wird als Faustzahl ein Wert von 600 vpm CO2 angegeben, mit dem der Gärtner zunächst beginnen sollte [3]. Bei der Einstellung optimaler CO2-Konzentrationen sollte der Gärtner auch auf das Wissen der Fachberater und der Lehr- und Versuchsanstalten zurückgreifen. Es ist eine gleichmäßige Verteilung im Pflanzenbestand anzustreben. An trüben Tagen ist eine geringere CO2-Konzentration als an sonnigen Tagen ausreichend.

Zu hohe CO2-Konzentrationen hingegen rufen Pflanzenschäden hervor, so dass bei der Einspeisung von CO2 darauf zu achten ist, dass keine zu hohen Konzentrationen erreicht werden. Begrenzt wird die maximal einstellbare CO2-Konzentration auch durch die maximale Konzentration am Arbeitsplatz, die zum Schutz der Arbeitskräfte eingehalten werden muss. Diese liegt bei 5000 vpm CO2.

Bei der Dosierung ist zwischen zwei Ansätzen zu unterscheiden:

  • Es ist Ziel, eine entsprechend festgelegte CO2-Konzentration im Pflanzenbestand zu erreichen. Dafür wird entsprechend dem CO2-Gehalt geregelt.
  • Es wird das CO2 genutzt, dass bei der Wärmeerzeugung anfällt. Die CO2-Konzentration wird auf die maximal pflanzenverträgliche Konzentration begrenzt. Die Regelung erfolgt ausgehend vom Wärmebedarf.

Um die CO2-Konzentration im Pflanzenbestand erfassen zu können, sind entsprechende Messgeräte erforderlich.

Eine typische Dosierung sieht wie folgt aus [4]:

Gemüsebau: 150 – 200 kg CO2/ha/h Zierpflanzenbau: 25 kg CO2/ha/h

Quellen des CO2

CO2 aus Kesselabgasen

Abgase aus gasbefeuerten Heizungsanlagen eignen sich für die CO2-Anreicherung im Gewächshaus. Es ist darauf zu achten, dass in den Abgasen keine Stickoxide vorhanden sind, da dies zu Pflanzenschäden führen kann. Abgase von Ölfeuerungsanlagen enthalten zu viele Schadstoffe und dürfen deshalb nicht verwendet werden. Es ist zu berücksichtigen, dass das CO2 nur während des Heizens anfällt, die Heizperiode jedoch nicht mit den Zeiten hohen CO2-Bedarfs in den Kulturen parallel läuft.

Technisches CO2

Technisches CO2 ist sehr rein. Deshalb ist es für den Einsatz im Gartenbau unbedenklich. Allerdings sind die im Vergleich zu anderen CO2-Quellen meist höheren Kosten zu berücksichtigen. Die Verteilung im Gewächshaus erfolgt über PE-Schläuche mit entsprechenden Ausblasstellen.

CO2-Generator

So genannte CO2-Kanonen werden zuvorderst zum Heizen verwendet und mit Erdgas oder Propan betrieben. Die dabei im Innenraum des Gewächshauses anfallenden Abgase können jedoch für die Anreicherung mit CO2 genutzt werden, wobei jedoch zur Vermeidung von Pflanzenschäden darauf zu achten ist, dass die zulässigen Maximalwerte nicht überschritten werden.

Einzelnachweise

  1. Schrader, K., Dietrich, R., Gewächshäuser und Heizungsanlagen im Gartenbau, Ulmer-Verlag, Stuttgart, 2011, 978-3-8001-7582-6 S. 70
  2. Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. Erdgas in Gärtnereien wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Bonn 2009, S. 25
  3. Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. Erdgas in Gärtnereien wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Bonn 2009, S. 26
  4. Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. Erdgas in Gärtnereien wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Bonn 2009 S. 27

Literatur

Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (2009): Erdgas in Gärtnereien. wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft. Bonn. 

Lange, D., Hack, G., Belker, N., Brockmann, M.., Domke, O., Krusche, S., Sennekamp, W., Viehweg, F.-J. (2002): Rationelle Energienutzung im Gartenbau. Verlag Viehweg. Braunschweig/Wiesbaden. ISBN 3-528-03189-1

Schrader, K., Dietrich, R. (2011): Gewächshäuser und Heizungsanlagen im Gartenbau. Ulmer-Verlag. Stuttgart. ISBN 978-3-8001-7582-6

Storck, H. (1994): Taschenbuch des Gartenbaues. Ulmer-Verlag. Stuttgart. ISBN 3-8001-4114-0