Food-Trend Bio: Gewächshausdüngung mit flüssigem Kohlendioxid von Air Liquide

Tomaten, Gurken, Paprika, Erdbeeren - Wettbewerbsvorteil gegenüber Freilandanbau

  • Abb. 1: Gewächshäuser werden aus Wärmeschutzgründen luftdicht gebaut, weshalb sich der Kohlendioxid-Gehalt tagsüber durch die Photosynthese sehr schnell reduziert.Abb. 1: Gewächshäuser werden aus Wärmeschutzgründen luftdicht gebaut, weshalb sich der Kohlendioxid-Gehalt tagsüber durch die Photosynthese sehr schnell reduziert.
  • Abb. 1: Gewächshäuser werden aus Wärmeschutzgründen luftdicht gebaut, weshalb sich der Kohlendioxid-Gehalt tagsüber durch die Photosynthese sehr schnell reduziert.
  • Abb. 2: Ansgar Rinklake, Market Manager Food, Air Liquide Deutschland.

Bio ist in – längst hat sich die auf biologisch angebauten Lebensmitteln basierende Ernährung von ihrem anfänglichen Nischendasein verabschiedet und ist zu einem der größten Food-Trends der letzten Jahre avanciert. Die wachsende Nachfrage stellt ein ganzes Marktsegment vor neue Herausforderungen. Mehr Menschen ernähren sich biologisch – die Landwirte müssen also eine größere Ernte produzieren. Das Thema Gewächshausdüngung ist in diesem Kontext von großer Bedeutung –  auch im Bio-Bereich. Die Unterglasdüngung mit Kohlendioxid  ist auch für Bio-Landwirte eine Option.

Wirtschaftlichkeit durch technologische Innovationen

Um das Angebot der Nachfrage anzupassen, müssen Landwirte ihre Wirtschaftlichkeit analysieren und brauchen eine optimierte Version ihrer bestehenden Gewächshäuser. Air Liquide erarbeitet gemeinsam mit Gartenbauern technologische Lösungen, die ein schnelleres Wachstum, eine höhere Produktqualität sowie eine effektive Nutzung der eingesetzten Energie ermöglichen.

Warum CO2 im Gewächshaus?

Ein Landwirt muss im Hinblick auf den zu erzielenden Ertrag die Parameter für ein optimales Wachstum seiner Pflanzen kontinuierlich überprüfen. CO2 wird für die Photosynthese der Pflanzen benötigt, einer der wichtigsten biochemischen Prozesse überhaupt. Neben Licht, Wärme, Wasser- und Nährstoffversorgung ist der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre von essentieller Bedeutung für das Pflanzenwachstum.

Gewächshäuser werden aus Wärmeschutzgründen möglichst luftdicht gebaut, weshalb sich der CO2-Gehalt tagsüber durch die Photosynthese der Pflanzen sehr schnell reduziert. Durch Lüftung kann dieser Effekt nicht ausgeglichen werden, was einen Mangel erzeugt, der die Pflanzen nur noch langsam wachsen lässt. Das Pflanzenwachstum hängt immer von dem am wenigsten vorhandenen Wachstumsfaktor ab – im Unterglasanbau also vom deutlich limitierten CO2-Gehalt. Die gute Nachricht: Im Gewächshaus kann man im Gegensatz zum Freiland die Wachstumsfaktoren künstlich beeinflussen. Das ist ein enormer Wettbewerbsvorteil gegenüber dem Freilandanbau.

Sind alle anderen Parameter optimiert, steigert ein höherer CO2-Gehalt die Photosynthese und fungiert als Düngung – je nach Sorte und Jahreszeit werden zwischen 0,06 und 0,12 Volumenprozent als ideal angesehen.

Gewächshausdüngung mit flüssigem CO2

Air Liquide erarbeitet in enger Abstimmung mit dem Kunden eine Lösung und liefert das Kohlendioxid in flüssiger Form an. Bevorratet wird das Gas in einem speziell isolierten Tank mit einem Fassungsvermögen bis zu 50 m3. Für die Gewächshausdüngung wird das Kohlendioxid in gasförmiger Form benötigt und durchläuft daher einen mit Ventilatoren ausgestatteten, zwangsbelüfteten Verdampfer. Die hierbei entstehende Kälteenergie kann für andere Zwecke verwendet werden, z.B. um Lagerbereiche zu kühlen. Die Verdampferleistung wird an die Größe des Gewächshauses angepasst. Durch die Anlage wird bei minimalem Einsatz von Fremdenergie eine zuverlässige Versorgung sichergestellt. Im Allgemeinen ist ein vakuumisolierter Tank im Einsatz, bei kleineren Gewächshäusern ist jedoch auch eine auf die individuellen Bedürfnisse perfekt zugeschnittene Mitteldruck-Tankanlage denkbar.

Das CO2 wird je nach Bedarf über Schlauchleitungen zugeführt, welche unterhalb der Pflanzen verlegt werden. Durch kleine Öffnungen strömt das Kohlendioxid aus und wird mit Hilfe von Ventilatoren zur Luftumwälzung im Treibhaus verteilt. Pflanzen, die sich für dieses Düngeverfahren eignen sind u.a. Tomaten, Gurken, Paprika, Erdbeeren, Orchideen und Gerbera.

Düngen mit CO2 – die Vorteile

Handling und Wartung gestalten sich unkompliziert: Die CO2-Dosierung erfolgt computergesteuert abhängig von der im Gewächshaus vorhandenen CO2-Konzentration, den jeweiligen Lichtverhältnissen und der Lüftung. Je nach Größe der Anbaufläche wird an einer oder mehreren Messstellen im Gewächshaus der aktuelle Kohlendioxidgehalt ermittelt. Der Nachfüllservice wird automatisch per Fernüberwachung gesteuert.

Die von Air Liquide entwickelte Technologie ist eine effektive und zielorientierte Lösung auch für Bio-Landwirte, die auf eine hohe Wirtschaftlichkeit und ein unkompliziertes Handling angewiesen sind. Kohlendioxid ist ein natürliches Gas und findet so zu einer sinnvollen Zweitnutzung. Die Gewächshausdüngung mit CO2 sorgt für ein schnelleres Wachstum, einen höheren Ertrag und verkürzte Kulturerfolge. Durch die schnellere Wurzelbildung wird zudem eine verbesserte Produktqualität erreicht. Ein kompakterer Wuchs, ein kräftiges Blattgrün, eine frühe Blütenbildung sowie eine längere Erntezeit sind weitere positive Effekte dieses technologischen Ansatzes. Durch die Gewächshausdüngung mit Kohlendioxid können auch Bio-Landwirte die Wirtschaftlichkeit Ihrer Gewächshäuser deutlich steigern.

Weitere Anwendungen für Gase im Gewächshaus

Auch andere Aspekte des Gewächshausanbaus können durch die Anwendung von Gasen positiv beeinflusst werden. So kann durch eine Sauerstoffanreicherung an der Wurzel von Tomatenpflanzen ein besseres Wachstum erreicht werden. Mit CO2 kann zudem das Gießwasser neutralisiert werden, um den pH-Wert einzustellen, hierdurch kann der Einsatz von chemischen Mitteln gesenkt werden.

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