Wann und wie mit CO2 begasen?

Schneller ernten und mehr Ertrag haben

Pflanzen brauchen ein Wurzelmedium mit Feuchtigkeit und Nährstoffen, sie brauchen Licht und Wärme, sie brauchen allerdings auch Luft. Die oberirdische Pflanze braucht nur während der Beleuchtungsphase CO2. Mithilfe der Photosynthese stellen Pflanzen aus Licht, Wasser und Kohlenstoffdioxid Zuckerverbindungen her. Weitere Nährstoffe und Spurenelemente spielen eine entscheidende Rolle, die hier jedoch außen vor bleibt. Der entstehende Zucker ist der Energieträger, aus dem die Pflanzen die Kraft für ihr Wachstum beziehen. Ohne Licht, H2O und CO2 geht es demnach nicht.

Die Formel der Photosynthese: 6 H2O und 6 CO2 ergeben durch Lichteinwirkung in den grünen Chlorophyllzellen 6 O2 und C6H12O6. Es handelt sich um Sauerstoff sowie Glukose als Traubenzucker. Wasser wird mit den Wurzeln aufgenommen, die Luft wird mit den Spaltöffnungen an den Blattunterseiten ausgetauscht, und Licht strahlt von oben auf die Blätter. Die Umwandlung findet in den Chloroplasten als grüne Bestandteile der Pflanzen statt und nennt sich Photosynthese.

These: Wenn die Pflanze reichlich Wasser und Licht erhält, kann sie durch einen höheren CO2-Gehalt schneller wachsen.

Diese These kann jedoch nur bei den sogenannten C3-Pflanzen stimmen, die in der Umwandlung von Wasser und CO2 zuerst eine C3-Verbindung aufbauen. Bei den C4-Pflanzen wird ab 200 ppm CO2 in der Luft ein Leistungslevel erreicht, welches sich selbst durch noch höhere CO2-Konzentrationen nicht steigern lässt. Derzeit befinden sich durch die verbrannten fossilen Rohstoffe 380 ppm CO2 in der Luft. Die Leistung einer C3-Pflanze würde hier bei nur 50 Prozent der C4-Pflanzen liegen. Erst ab 800 ppm würde die C3-Pflanze mehr CO2 umwandeln und somit produktiver werden. Weizen, Roggen, Reis, Hafer und Hanf sind C3-Pflanzen. Zuckerrohr, Hirse und Mais sind C4-Pflanzen.

Zudem gibt es Sonnenpflanzen und Schattenpflanzen. Schattenpflanzen brauchen nur sehr wenig Licht, um dann mit 100 Prozent Leistung zu wachsen, mehr Licht steigert das Wachstum nicht, sondern schadet den Pflanzen. Sonnenpflanzen brauchen hingegen mehr Licht, um das Level der Schattenpflanzen zu erreichen. Mit zehnmal mehr Licht haben sie jedoch auch fünfmal mehr Leistung. Ab diesem Punkt kann die Leistung durch mehr Licht nicht mehr nennenswert gesteigert werden.

Weiterhin hat die Natur das Konzept der CAM-Pflanzen hervorgebracht, welches bei Trockenheit punktet. Neben diesen drei Konzepten der oxygenen Photosynthese gibt es weitere anoxygene Techniken, bei denen jedoch kein Sauerstoff freigegeben wird.

So zumindest die oberflächlich angerissene Theorie, in der Praxis kann jedoch nicht ganz so laienhaft kalkuliert werden. Demnach spielen auch Temperatur, Wasserverfügbarkeit, Nährstoffbilanz, Bodenbeschaffenheit und anderes eine große Rolle. Ein sehr wichtiger Faktor ist zudem das Potenzial der Pflanzenart und die Anpassung an die gegebene Situation. Deswegen mag Mais bei dem derzeitigen 380 ppm CO2-Gehalt in der Luft einen vergleichsweise hohen Ertrag mitbringen. Hanf kann dennoch locker mithalten und ist ökologischer, außerdem lässt er sich für erheblich mehr Anwendungsfelder einsetzen.

Soweit die These, warum ein künstlich gesteigerter CO2-Gehalt in der Luft bei Hanfpflanzen zu einem deutlich stärkeren Wachstum führen kann, wodurch die Pflanzen schneller reif werden und dabei sogar deutlich mehr Erntegewicht erzeugen. Der Grower profitiert davon doppelt und sollte den Zeitgewinn definitiv in die Rechnung der Ertragssteigerung einfließen lassen. Da vor allem beim Indoorgrow durch den hohen Aufwand an Räumlichkeiten, Ausrüstung und Energie auf wirtschaftliches Arbeiten hoher Wert gelegt werden sollte, könnte eine CO2-Begasung der Anlage deren wirtschaftliche Leistung maßgeblich optimieren. Deswegen werden viele Produkte zur Steigerung des CO2-Werts im Growraum angeboten: CO2-Controller zur Entnahme aus Druckflaschen, CO2-Computer zur exakten Entnahme aus den Flaschen, CO2-Tabs zur Freisetzung von CO2 im Gießwasser, CO2-Bioreaktoren, die durch Gärung CO2 aus Biomasse frei setzen, Säure, welche CO2 aus Kalk freisetzt und Gasbrenner zum Ausstoß von CO2. Gewiss wurden hier noch einige Produktsektoren vernachlässigt, und man kann natürlich auch durch technische Geräte CO2 aus der Abluft oder Außenluft gewinnen und der Anlage zuführen.

Viele Grower haben bereits einiges probiert und auch die CO2-Begasung nicht ausgelassen. Viele haben einen hohen Zeit- und Kostenaufwand nicht gescheut, aber konnten ihre Ergebnisse nicht signifikant verbessern oder hatten sogar schlechtere. Natürlich wird der Händler einen netten Werbeslogan auf sein Produkt kleben und viel versprechen, damit seine Waren gekauft werden. Es gibt auch bei der CO2-Begasung bessere Produkte oder die besseren Techniken. Selbst wenn der Grower die richtigen Produkte kauft, muss er diese auch richtig einsetzen. Wer in seinem Anbauraum stark lüftet, kann eine CO2-Begasung jeglicher Form ohne kompletten Umbau bereits ausklammern. Diese wird nichts bewirken, da das CO2 schlichtweg zum Fenster rausgeblasen wird.

Werden dem Gießwasser z. B. CO2-Tabs zugeführt, soll das CO2 mit dem Wasser durch die Wurzeln aufgenommen werden, und dies soll zur besseren CO2-Versorgung der Pflanze führen. Das Gießwasser soll immer kurz vor dem Gießen mit einem Tab versehen werden, da das CO2 aus dem Wasser wiederum ausgast. So die Theorie. Selbst wenn Hanfpflanzen mit den Wurzeln auch etwas CO2 aufnehmen, so spielt dies keine nennenswerte Rolle. Cannabis ist wie die meisten anderen Landpflanzen so konzipiert, dass der Gasaustausch für die Photosynthese an den Spaltöffnungen der Blattunterseiten stattfindet. Der Gasaustausch findet direkt dort statt, wo das Gas benötigt wird. Die Hanfwurzeln brauchen im Boden ebenfalls unbedingt Luft, um atmen zu können. Dabei brauchen sie jedoch Sauerstoff. Diese Wurzelatmung ist wichtig, aber dient nicht der Photosynthese. Möglicherweise kann der Kohlenstoff eingebettet werden, um, über die Wurzeln aufgenommen, zu den Blättern zu gelangen. In der Aquaristik gibt es sogar C-Dünger, der den gefragten Kohlenstoff ohne Sauerstoffanbindung enthält. 

Wasserpflanzen funktionieren jedoch etwas anderes als Landpflanzen, und es liegen mit einem derartigen Kohlenstoffdünger keine Erfahrungswerte für Marijuana vor. Jedoch scheint die Aufnahme über die Wurzeln noch immer der kontraproduktivste Weg zur CO2-Versorgung der Pflanzen zu sein, auch wenn einige Hersteller anderes von sich geben.

Aus besagten Überlegungen wäre somit die CO2-Versorgung der Hanfpflanze über die Raumluft zu gewährleisten. Wer viel lüftet, kann es direkt vergessen oder muss seine ganze Anlage komplett umbauen: Anstelle der permanenten Luftumwälzung wird die Luft nur noch alle paar Stunden und während der Dunkelphase erneuert. Während der Dunkelphase benötigt die Pflanze kein CO2 und gibt kein O2 ab, sondern sie verbraucht etwas O2 und gibt etwas CO2 ab. Aus diesen Gründen macht eine CO2-Versorgung immer nur während der Beleuchtung Sinn und sollte mit einer Zeitschaltuhr oder einem CO2-Computer gesteuert werden.

Wenn die Luft aus dem Growraum nur alle paar Stunden ausgetauscht wird, steigt die Luftfeuchtigkeit, und in der Regel steigt auch die Temperatur. Soll es bei 380 ppm CO2 in der Luft während der Beleuchtung 24 bis 26 Grad warm sein, damit die Pflanzen optimal funktionieren, sollte es bei einem auf 1600 ppm gesteigerten CO2-Gehalt rund 30 bis 34 Grad warm sein. Dies ist sogar sehr wichtig, damit die Pflanzen durch den erhöhten CO2-Gehalt überhaupt profitieren können. Wird es deutlich wärmer, stellt die Pflanze jedoch das Wachstum ein, da sie die Hitze überbrücken will, ohne dadurch Schaden zu nehmen. Um die Verdunstung zu verringern, werden die für die Atmung entscheidenden Spaltöffnungen geschlossen. Ab 36 Grad tritt dieser Wachstumsstopp ein. Deswegen sollte auch eine CO2-Begasung immer unter diesem Temperaturwert bleiben.

Dies bedeutet folglich, dass der Growraum mit einer Klimaanlage ausgestattet werden muss, mit dem sich die Luft entfeuchten und kühlen lässt. Wer zur Kühlung nicht einfach die Wasserheizung durch einen kalten Bergfelsquellsee oder durch eine Wasserschleife tief durch den Boden kühlt, wird viel Energie aufwenden müssen. Das gilt auch für das Entfeuchten der Luft. Der Entfeuchter sollte so eingesetzt werden können, dass die Abwärme außerhalb vom Growraum entsteht. Neben diesen technischen Umbauten muss der Growraum hermetisch abgeriegelt werden, damit die Luft sich nicht auch ohne Ablüftung umwälzt.

Wenn ersichtlich ist, dass die gewählte Räumlichkeit unter Stauwärme leiden wird, kann man sich denken, dass der Aufwand einer Kühlung zu hoch ausfallen wird. Auch ansonsten wäre der Einsatz der in der Anschaffung teureren LED-Beleuchtung allemal gerechtfertigt. Durch LEDs wird erheblich weniger Abwärme produziert, zudem sind diese Leuchtmittel weit genug ausgereift, um gutes Marijuana ziehen zu können. Es sollten dennoch für so eine hermetisch abgeriegelte Kammer zur CO2-Begasung generell nur Räumlichkeiten gewählt werden, die einen kühlen und trockenen Charakter mitbringen. Wer einen bereits durch Nässe verschimmelten Kellerraum wählt, der anschließend nicht richtig gelüftet wird, kann einen sehr hohen Aufwand zum Entfeuchten der Luft einkalkulieren. Dennoch ist Ed Rosenthal fest davon überzeugt, dass der Grower bei richtiger Umsetzung durch eine CO2-Begasung seine Kostenbilanz verbessern kann, da ein höherer sowie schnellerer Ertrag den Mehraufwand rechtfertigt.

Für einen normalen Growraum könnte man kalkulieren, 80 Prozent des Strom für die Beleuchtung aufzuwenden. Bei einem hermetisch abgeschirmten CO2-Growraum wären es in schlecht gewählten Räumen vielleicht nur 20 Prozent. Das Kühlen sowie Entfeuchten ist mit hohem Energieaufwand verbunden, wenn man nicht irgendwie an richtig kaltes Wasser für eine großflächige Wasserkühlung gelangt.

Damit der Grower in seiner hermetisch abgeriegelten CO2-Begasungskammer wirklich schneller mit zugleich mehr Ertrag ernten kann, muss er bereits alles andere richtig gemacht haben: Er muss es wirklich können! Wer die falsche Erde oder die falsche Pflanze einsetzt, wird hinterher mit den Ergebnissen nicht zufrieden sein. Man muss es sich wie eine Pyramide vorstellen: Ist die erste Stufe nicht oder nur ungenügend vorhanden, kann die zweite Stufe perfekt umgesetzt werden, ohne dadurch etwas Positives zu erreichen. Erst bei einer perfekten Basisarbeit kann die weitere Optimierung überhaupt etwas nutzen. Bei mangelhafter Basisarbeit kann der ungeschickte Optimierungsversuch jedoch noch mehr kaputt machen. Wer beim 08/15-Growing schlechtere Ergebnisse als anderer Grower hat, sollte erst einmal seine Basisarbeit verbessern und erst danach über aufwändige Optimierungen nachdenken. Ob man im Growraum etwas ernten kann oder nicht, macht für dessen laufende Kosten in der Regel einen sehr kleinen Unterschied. Je höher der getätigte Aufwand pro Quadratmeter, umso erfahrener sollte der Grower sein.

Wer mit Strom beleuchtet, kühlt und entfeuchtet, wäre weiterhin maßgeblich von den Strompreisen abhängig, damit diese Rechnung mit der CO2-Begasung wirklich aufgehen kann. In Deutschland sind die Strompreise einigermaßen einheitlich und deutlich teurer als in einigen anderen EU-Ländern. In den USA schwanken diese von Bundesstaat zu Bundesstaat jedoch erheblich. Es scheint Schwankungen von unter 10 bis über 30 US-Cent pro Kilowattstunde zu geben. Wer viermal mehr für seinen Strom bezahlt als in einer anderen Region, wird mit der CO2-Begasung vermutlich nicht wirtschaftlicher, sondern eher unwirtschaftlicher arbeiten. Deswegen mag Ed Rosenthal mit seiner Behauptung für einige US-Bundesstaaten Recht haben, für andere gilt das aber vielleicht nicht. Der Grower sollte sich deswegen vorher sehr gründlich überlegen, welchen Aufwand er haben wird, um den Growraum einzurichten und wie hoch der laufende Aufwand ausfallen wird und vielleicht erst mit einer Testanlage beginnen.

Da sich die meisten Grower ihre Räumlichkeiten nicht einfach aussuchen können, sondern mit verfügbaren Räumen arbeiten müssen, kann es für den einen vielleicht Sinn machen und für den anderen der absolute Unsinn sein. Das würde zumindest erklären, warum einige Grower wie Ed Rosenthal darauf schwören, wohingegen andere keine signifikanten Unterschiede am Gesamtergebnis verzeichnen können.

Wer diesen Text als Energiesparer liest, wird sich zu Recht an den Kopf fassen: Alle Welt redet von Energiesparmaßnahmen, und Marijuana wird als Agrarprodukt in gekühlten Kunstlichträumen angebaut? Da könnte man doch glatt im Sommer für die Terrasse eine Outdoor-Klimaanlage einrichten! Für was scheint denn die Sonne, und für was wurden Gewächshäuser entwickelt? Für Tomaten! Marijuana ist leider noch immer illegal, und somit sollte sich keiner über derartige Produktionsverfehlungen wundern: Das Marijuanaverbot ist dumm, nicht der Indoorgrower, der sich lediglich dem Markt angepasst hat und seine eigene Nachfrage oder die anderer Leute bedient. Solange ein Produkt nachgefragt wird, wird es auch produziert und gehandelt, daran ändern Verbote schon einmal gar nichts. Gerade bei Drogen wird es deswegen bei unverminderter Nachfrage durch Verbote unterm Strich nicht sicherer, sondern unsicherer und gefährlicher!