Gewächshaus-Klimasteuerung Cannabis (VPD, CO₂, Energievergleich)
Kurzdefinition
VPD-basierte Klimasteuerung (nicht isolierte Temperatur-/Feuchte-Setpoints) ist der wissenschaftlich fundierte Standard. Phasenziel: 4–8 hPa (Stecklinge) bis 12–16 hPa (Blüte spät). CO₂-Anreicherung (800–1.200 ppm) nur bei geschlossenen Lüftungsklappen sinnvoll. Gewächshaus: 60–75% Energieeinsparung vs. Indoor.
Wissenschaftliche Beschreibung
VPD-Phasenstrategie Cannabis
| Phase | VPD (hPa) | Temperatur | RH | Schwerpunkt |
|---|---|---|---|---|
| Stecklinge/Keimlinge | 4–8 | 22–25°C | 70–80% | Wurzelbildung bei hoher RH |
| Vegetativ (früh) | 8–11 | 25–26°C | 65–75% | Aktives Wachstum |
| Vegetativ (spät) | 10–13,5 | 26–28°C | 55–65% | Nährstofftransport ↑ |
| Blüte (früh) | 10–13,5 | 24–26°C | 50–60% | Botrytis-Prävention beginnt |
| Blüte (spät) | 12–16 | 20–24°C | 40–50% | Maximale Botrytis-Prävention |
VPD = Sättigungsdampfdruck(T) − tatsächlicher Dampfdruck(RH)
- VPD <4 hPa → Transpiration ↓ → Nährstoffaufnahme ↓
- VPD 8–14 hPa → Optimum
- VPD >16 hPa → Stomata-Schluss → Photosynthese ↓, Welke
CO₂-Management im Gewächshaus
Problem: Bei geöffneten Lüftungsklappen entweicht CO₂ sofort → Anreicherung unwirtschaftlich. CO₂-Enrichment nur bei geschlossenen Klappen (Nacht/früher Morgen).
| CO₂-Quellen | Besonderheit |
|---|---|
| Verbrennungsgas-Heizungen | CO₂ als Nebenprodukt (kostenlos) |
| Flüssig-CO₂-Tanks | Präzise Dosierung, teuer |
| CO₂-Generatoren | Günstig, Wärmeeintrag als Nebeneffekt |
Optimale Blatttemperatur bei CO₂-Anreicherung: ~29,4°C (85°F) — mit erhöhter Photosyntheserate toleriert die Pflanze mehr Wärme.
Gewächshaus-spezifische Herausforderungen
Überhitzung Sommer: Evaporative Cooling (Pad-and-Fan) senkt 5–10°C; ermöglicht CO₂-Enrichment bei geschlossenen Klappen durch gleichzeitige Kühlung.
Botrytis-Prävention Blüte: - VPD >12 hPa in Spätblüte - Perforierte Gewebekanäle (FabricAir-Systeme) für gleichmäßige Luftzirkulation - Nächtliche Entfeuchtung durch kontrollierte Lüftungsklappe
DIF-Steuerung (Temperature Differential): - Positive DIF (Tag>Nacht) → mehr Streckung - Negative DIF (Nacht>Tag) → kompaktere Pflanzen → SOG-geeigneter
Energiebedarf Gewächshaus vs. Indoor
| Kategorie | Indoor (kWh/m²/Jahr) | Greenhouse (kWh/m²/Jahr) | Ersparnis |
|---|---|---|---|
| Beleuchtung | 1.500–3.000 | 100–400 (supplemental) | 80–95% |
| Heizung/Kühlung | 300–800 | 200–600 | 0–50% |
| Lüftung/Entfeuchtung | 200–500 | 50–200 | 60–75% |
| Gesamt | 2.050–4.450 | 380–1.300 | 60–75% |
Anbau-Relevanz
- VPD-Sensor-Netz: Mindestens 3 Messpunkte (oben/Mitte/unten Kanopie); Setpoints phasenbezogen programmieren.
- Pad-and-Fan als CO₂-Enabler: Erlaubt geschlossene Klappen bei 30°C Außentemperatur ohne Pflanzenschaden.
- Gesamtkonfiguration Optimum: PC/PE-Doppeldeckung + Blackout/Energiescreen + Aluminet + supplemental LED + CO₂ + VPD-Steuerung = 380–800 kWh/m²/Jahr vs. 2.000–4.000 Indoor.
Verwandte Begriffe
- hvac-klimakontrolle-indoor — HVAC-Grundlagen (Indoor-Kontext)
- schattierung-energiescreen — Energiescreen-Funktionsprinzip
- hybrid-supplemental-led — DLI-Kalkulation und LED-Ergänzung
Quellen
- ClimateControl.com: The Essential Guide to Optimizing a Cannabis Greenhouse
- FabricAir: Effective Environmental Controls for VPD and Transpiration in Grow Houses
- IESO Cannabis Backgrounder: Energieverbrauch Gewächshaus vs. Indoor (Ontario)
Quellen
- https://doi.org/10.3390/agronomy12071492
- Danziger N & Bernstein N (2022): Crop management and abiotic factors -- cannabis cultivation. Agronomy 12(7):1492. doi:10.3390/agronomy12071492