Die Vorteile von Treibhaus-CO2

Die europäische Landwirtschaft steht vor wirtschaftlichen und ökologischen Herausforderungen und ein Teil der Lösung könnte darin bestehen, die Pflanzenproduktion höhere CO2-Konzentrationen zu verbessern. Zwar waren frühere Bemühungen vielversprechend, konnten jedoch die Kostenhindernisse solcher Verfahren nicht beseitigen.

Das EU-finanzierte Projekt CARBGROWTH (Maximisation of greenhouse horticulture production with low quality irrigation waters) zielte darauf ab, ein CO2-Injektionssystem für Treibhäuser zu entwickeln. Der Vorschlag soll die Produktion innerhalb der Kostenbeschränkungen um 25% steigern. Das Konsortium setzte sich sechs Ziele, unter anderem die Bestimmung der optimalen Wachstumsbedingungen in Bezug auf Gaskonzentrationen und Salzgehalt. Andere Ziele umfassten die Entwicklung von Systemen für Gasaustausch und -rückgewinnung sowie Modelle für den internen CO2-Kreislauf. Das ultimative Ziel war die Schaffung neuer Gartenbauprodukte im Einklang mit den EU-Vorschriften.

Experimente zeigten, dass steigende CO2-Konzentrationen in der Gewächshausumgebung die Produktivität von süßer Paprika sowohl unter salinen als auch unter Trockenstress verbesserte. Allerdings hingen die Ergebnisse vom Substrat ab. Die Studie zeigte die Machbarkeit des kombinierte Einsatzes von Wasser mit geringer Qualität und CO2, obwohl höhere Stressbedingungen das Wachstum nicht abschwächten. Tomatenpflanzen reagierten ebenfalls gut auf erhöhtes CO2, allerdings konnte starker Stress das Potenzial einschränken.

Das Team modellierte Konvektion und andere Bewegungen von CO2 innerhalb von Gewächshäusern. Das Modell schätzte die genaue CO2-Verteilung unter verschiedenen Umweltbedingungen.

Die Ergebnisse mit süßer Paprika zeigten eine Wachstumssteigerung um 52,7% bei einer CO2-Konzentration von 400 ppm und einen Anstieg von 38,17% bei 800 ppm. Pflanzen, die unter salzigen Bedingungen wuchsen, erhöhten Produktion sogar um 61,7% bzw. 59,2% bei den beiden Konzentrationsstufen.

CARBGROWTH entwickelte auch erfolgreich drei Geräte: einen Solar-Wasser-Photoreaktor, eine Gasbehandlungseinheit und ein Aquakultur-Rückführungssystem. Die Tests bewiesen, dass die Systeme in Kombination die Nährstoffe, die für den Gartenbau von einem üblichen Gewächshaus in Verbindung mit Fischteichen benötigt werden, gewinnen und liefern konnten. Damit erreichte das Projektsystem die Proof-of-Concept-Phase und der nächste Schritt besteht in der Industrialisierung.

Schätzungen des Projekts gehen von einem anfänglichen Marktwachstum von rund 4% pro Jahr aus, was zu einem möglichem Anteil von bis zu 20% auf dem europäischen Markt für Gewächshäuser führen würde.

Die Systeme von CARBGROWTH werden voraussichtlich die Produktivität europäischer Gewächshäuser verbessern. Solche Ergebnisse bedeuten für die europäischen Landwirte verbesserte Rentabilität und Wettbewerbsfähigkeit.