CO2-Düngung

Pflanzen benötigen für ein gesundes Wachstum, Kohlenstoff. Als lebenswichtiger Nährstoff wird dieser in Form von CO₂ (Kohlendioxid)aufgenommen und in O₂ umgewandelt. Im geschützen Pflanzenanbau kann es durch den begrenzten Luftraum und der kontinuierlichen photosynthetischen Aktivität der Kulturpflanzen zu einem Abfall der CO₂ Konzentration kommen. Um resultierend einem Mangel entgegenzuwirken kann eine zusätzliche CO₂ Versorgung für ein optimales Pflanzenwachstum förderlich sein.

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. Die Schwankungen des CO2 Gehaltes der Luft können resultierend zu einer Begrenzung des Wachstums (Minimumgesetz) führen.

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 .

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 . 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 :

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.

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