CO2 – Besseres Pflanzenwachstum

Inhalt

1. Grundlagen
2. Freilandversuche
3. Einsatz im Gewächshäusern
4. Nutzung CO₂ aus Kraftwerken
5. Quellen
6. Buchempfehlungen
Autor: Arnd Koslowski

1. Grundlagen

Kohlenstoffdioxid ist ein wichtiger Bestandteil unserer Luft. Durch Photosynthese können unsere Pflanzen daraus mit Sonnenlicht Glukose herstellen, das Sie für das Wachstum benötigen.

Die Erde hat in den letzten 400.000 Jahren Schwankungen im CO₂-Gehalt erlebt. Die Werte schwankten dabei in einem regelmäßigen Zyklus (s. Bild), zwischen 180 und 300 ppm. Durch die Industrialisierung und den damit verbundenen erhöhten Ausstoß an Kohlendioxid, ist der Wert von knapp unter 300 ppm, auf über 360 ppm gestiegen. Er liegt damit weit über den Werten der letzten Jahrtausenden.

Welche Auswirkungen der erhöhte CO₂-Gehalt auf die Erde hat wird kontrovers diskutiert. Kohlendioxid ist ein Treibhausgas und wird mit verantwortlich gemacht für die globale Erwärmung. Den größten Kohlendioxid Ausstoß erzeugt die Industrie.

Knapp die Hälfte des ausgestoßenen Kohlendioxid wird von den Weltmeeren aufgenommen. Der Rest der nicht kompensiert werden kann, verbleibt in der Atmosphäre und kann nur durch Pflanzen auf dem Festland teilweise kompensiert werden. Wichtig ist es das Verhalten von Pflanzen auf einen erhöhten CO₂-Ausstoß genauer zu untersuchen. Die Industrie muss Wege finden, das CO₂ aus der Produktion anders zu nutzen, als viel Geld für CO₂-Zertifikate auszugeben. Diese verschiedenen Ansätze werden nachfolgend beschrieben.

2. Freilandversuche

Der Gehalt an Kohlendioxid ist in den letzten Jahrzehnten von unter 200 auf 360 ppm gestiegen. Nach wissenschaftlichen Studien können die Weltmeere knapp die Hälfte davon aufnehmen.

Wir wissen, dass Pflanzen für das Wachstum Kohlendioxid und Sonnenlicht nutzen, um dies in Glukose umzuwandeln. Wenn Pflanzen am Festland durch den erhöhten CO₂-Gehalt global besser wachsen würden, müsste der CO₂-Wert stabil bleiben und dürfte nicht weiter nach oben gehen. Es sieht aber so aus, als ob der Wert trotzdem weiterhin steigt.

Welche Auswirkungen ein erhöhter CO₂-Gehalt auf Pflanzen hat, kann unter Labor Bedingungen erforscht werden. Diese Ergebnisse geben allerdings nur bedingt eine Aussage über das Wachstum der Pflanzen, da die Einflüsse in der Natur vielseitiger sind, als dies im Labor getestet werden könnte. Daher wird aktuell weltweit in über 25 Versuchsstationen in Freilandversuchen erforscht, welche Auswirkungen der erhöhte CO₂-Gehalt auf das Wachstum hat.

Hierbei werden kreisförmig um die Freilandpflanzen oder Bäume herum hohe Rohre installiert, durch die Kohlendioxyd ausströmen kann. Eine Steuerung übernimmt die Aufgabe, das Gas nur in Windrichtung auf die Pflanzen strömen zu lassen während aus den anderen Rohren kein Gas ausströmt. So wird sichergestellt, dass die Pflanze das CO₂ auch aufnehmen kann.

Die bisherigen Ergebnisse bestätigen, dass die Pflanzen teilweise durch den erhöhten CO₂-Ausstoß besser wachsen. Wichtige Faktoren sind neben den CO₂, auch der Ozonwert, die Menge der Feuchtigkeit und die Bodenbeschaffenheit.

Trotz des erhöhten Wachstums wird durch absterbendes Pflanzenmaterial wieder ein Großteil des CO₂ an die Luft abgegeben. Die Forschungen müssen in den kommenden Jahren weiter betrieben werden um eine kleine Aussage zu erhalten, wie sich der erhöhte Kohlendioxidanteil in der Luft möglicherweise auf das globale Klima und Pflanzenwachstum auswirkt.

Sie finden weitere detaillierte Informationen zu den Freilandversuchen im Artikel von Spektrum der Wissenschaft aus 2010 (sdw_2010_7_S80.pdf, 622K).

3. Einsatz im Gewächshäusern

Im kontrollierten Anbau, wie in Gewächshäusern, werden heute schon Anlagen für den Agrarökonomen angeboten, die über Rohrleitungen Kohlendioxid nahe an die Pflanzen bringen, damit das Wachstum und der Ertrag verbessert werden. Firmen, die diese Anlage und CO₂ aus Druckbehältern verkaufen, werben weiter damit, dass die Pflanzen durch das zusätzliche CO₂ weniger anfällig für Schädlinge und Pilzbefall sind.

4. Nutzung CO₂ aus Kraftwerken

Kraftwerke die viel CO₂ erzeugen, müssen hierfür Geld in Form von Emissionsabgaben zahlen. Daher werden Wege gesucht den CO₂-Ausstoß zu verringern, oder das CO₂ in tiefen Stollen zu lagern.

Durch zuführen von mehr CO₂ wachsen Pflanzen besser. Wäre es da nicht nahe liegend das CO₂ der Kraftwerke direkt in einem angrenzenden Gewächshaus zu nutzen. So würde es nicht an die Luft abgegeben, sondern umgewandelt in Obst und Gemüse, das wir essen könnten.

Ein weiterer Ansatz ist die Nutzung des CO₂ in Algenfarmen. In diesem werden speziell veränderte Algen genutzt, um aus Sonnenlicht und CO₂ Treibstoff herzustellen.

Solange noch keine Raumenergiekonverter vorhanden sind, und wir die alte Kraftwerkstechnologie nutzen müssen, wäre Dies ein Weg die Umwelt zu schonen und gleichzeitig die Abgase für unsere Zwecke sinnvoll zu nutzen.

5. Quellen

MESSER – Besseres Wachstum im Gewächshaus durch CO₂

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6. Buchempfehlungen

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