VPD Cannabis (Vapor Pressure Deficit)
Kurzdefinition
VPD (Vapor Pressure Deficit, Dampfdruckdefizit) ist die Differenz zwischen dem Sättigungsdampfdruck der Luft bei gegebener Temperatur und dem tatsächlichen Dampfdruck; berechnet als VPD = SVP(T) × (1 − RH/100) [kPa]; optimale VPD-Zielwerte für Cannabis variieren von 0,4–0,8 kPa (Keimling) bis 1,2–1,6 kPa (Spätblüte) und steuern gleichzeitig Transpiration, CO₂-Aufnahme über Stomata und das Botrytis-Risikoprofil.
Wissenschaftliche Beschreibung
Magnus-Tetens-Formel (Sättigungsdampfdruck): $$SVP(T) = 6{,}1078 \times e^{\frac{17{,}269 \times T}{237{,}3 + T}}\ [hPa]$$
VPD [kPa] = SVP(T_Luft) × (1 − RH/100) / 10
Beispiele bei verschiedenen Bedingungen:
| T (°C) | RH (%) | SVP (hPa) | VPD (kPa) | Phase |
|---|---|---|---|---|
| 22 | 75 | 26,4 | 0,66 | Steckling |
| 24 | 65 | 29,8 | 1,04 | Veg |
| 25 | 60 | 31,7 | 1,27 | Blüte früh |
| 26 | 55 | 33,6 | 1,51 | Blüte reif |
| 26 | 50 | 33,6 | 1,68 | Spätblüte max |
Phasenspezifische VPD-Zielwerte:
| Wachstumsphase | VPD Ziel (kPa) | T (°C) | RH (%) | Rationale |
|---|---|---|---|---|
| Keimling/Steckling | 0,4–0,8 | 20–25 | 70–80 | Kein Wurzelsystem → hohe VPD verursacht irreversibles Welken |
| Vegetationsphase | 0,8–1,2 | 22–28 | 55–70 | Moderate Transpiration, CO₂-Aufnahme, Stammstärkung |
| Blüte früh (BBCH 51–65) | 1,0–1,5 | 24–28 | 45–60 | Starke Transpiration, Botrytis-Risiko steigt |
| Blüte reif (BBCH 65–89) | 1,2–1,6 | 24–28 | 40–55 | Maximum: Botrytis-Prävention in dichten Colas |
Quellen: Mehrere Hortikultur-Guides (Dimlux, Kalix CPN, Humboldt Seed) + Chandra et al. (2011) zeigten, dass erhöhtes CO₂ die Stomataleitfähigkeit senkt und VPD-Reaktion modifiziert.
VPD und Transpiration (Fick'sches Diffusionsgesetz): Transpirationsrate E [mmol m⁻² s⁻¹] = gs × VPD_Blatt (mit gs = Stomata-Leitfähigkeit [mol m⁻² s⁻¹], VPD_Blatt = Leaf-VPD [kPa])
- Niedriges VPD → geringe Transpiration → verminderter Nährstofftransport (Xylem-Massenfluss) → Ca-Mangel (Spitzenbrand), schwache Pflanzen
- Optimales VPD → ausgewogene Transpiration → Nährstoffverteilung, Blatttemperatur-Regulierung
- Hohes VPD → Stomata schließen via ABA → CO₂-Aufnahme↓ → Photosynthese↓
VPD und CO₂-Aufnahme-Kopplung: CO₂-Diffusion in Blatt (wie Transpiration) = gs × ΔCO₂; da dasselbe Stomata-Pore beides reguliert: VPD-induzierte Stomataschließung limitiert gleichzeitig CO₂-Aufnahme → Photosynthese-Verlust. Chandra et al. (2011) bestätigten: Erhöhtes CO₂ (CO₂-Enrichment) senkte gs in Cannabis signifikant, erhöhte aber WUE (Biomasse/Wasser).
VPD-RH-Umrechnung bei verschiedenen Temperaturen:
Für T = 25°C: VPD = 31,7 × (1 - RH/100) / 10 kPa - RH 80 % → VPD = 0,63 kPa (zu niedrig für Blüte) - RH 60 % → VPD = 1,27 kPa (optimal Blüte früh) - RH 45 % → VPD = 1,74 kPa (zu hoch für frühe Blüte)
Wichtig: RH allein ist unvollständig ohne Temperaturangabe; VPD ist temperatur-integriert und daher aussagekräftiger als RH für Anbau-Steuerung.
Automatisierung und Steuerung: VPD-Regelung durch Kombination: Temperatur + Luftfeuchte → beides wird gemessen, VPD berechnet → Lüftung, Befeuchter, Entfeuchter als Stellglieder. Moderne Growraum-Controller (Inkbird, Trolmaster, Gavita Control) berechnen VPD automatisch und regeln.
Biologische Auswirkungen
- Optimale Transpiration: VPD 0,8–1,5 kPa → Xylem-Zugspannung optimal → Ca, Mg, S, Mn effektiv transportiert → robuste Gewebe
- Stomata-Regulation: VPD > 1,6 kPa → ABA-Stomataschließung → CO₂↓ → Photosynthese-Einbruch (Merilo 2018)
- Botrytis-Prävention: VPD ≥ 1,0 kPa in Blüte hält RH in dichten Colas unter 75 % → Sporungsunterdrückung (Mahmoud 2023)
- Nährstofftransport: VPD zu niedrig (<0,4 kPa) → Transpiration zu gering → Calcium-Translokation unzureichend → Blattrandnekrosen (Ca-Mangel)
Anbau-Relevanz
- VPD-Sensor statt RH: VPD-Controller oder VPD-Berechnung aus Temp+RH; einfachste Methode: Kombinierter Temp/RH-Sensor + Excel/Online-VPD-Rechner
- Nacht-VPD-Management: Temperaturabfall nachts → RH steigt bei gleicher absoluter Feuchte → VPD sinkt → Botrytis-Risiko in Blüte; Lösung: Nacht-Temperatur nicht zu niedrig lassen (> 18°C für VPD > 0,8 kPa)
- Steckling/Bewurzelungsbox: Sehr hohe RH (80–90 %) für VPD 0,3–0,5 kPa → minimierte Transpiration bei noch fehlenden Wurzeln; nach Bewurzelung schrittweise VPD erhöhen
- Mythos: "Je niedriger RH, desto besser" — ohne Temperaturkorrektur sinnlos; RH 45 % bei 20°C = VPD 0,94 kPa (gut für Veg); RH 45 % bei 30°C = VPD 1,90 kPa (zu hoch)
Verwandte Begriffe
- transpiration-stomata-vpd — Stomata-gs-VPD-Kurve, ABA-Mechanismus
- botrytis-vpd-praevention — Botrytis-Risikokurven
- leaf-vpd-blatttemperatur — Leaf-VPD vs. Air-VPD
- temperatur — VPD-Temperaturkopplung
Quellen
- Merilo E et al. (2018) Plant Physiol 176:851–864. PMID: 5761775. DOI: 10.1104/pp.17.00912
- Chandra S et al. (2011) Physiol Mol Biol Plants 17:261–272. DOI: 10.1007/s12298-011-0066-6
- Corredor-Perilla IC et al. (2025) Front Plant Sci. PMID: 12666426. DOI: 10.3389/fpls.2025.1678142