Die CO₂-Düngung ist eine bewährte Methode im Indoor-Anbau, um das Pflanzenwachstum und die Erträge zu steigern. Durch die gezielte Anreicherung der Luft mit Kohlendioxid wird die Photosynthese der Pflanzen optimiert, was zu schnellerem Wachstum und höheren Erträgen führt. Dieser Blogbeitrag beleuchtet die Grundlagen, Vorteile, Methoden und Herausforderungen der CO₂-Düngung im Indoor-Gartenbau.
Wichtige Erkenntnisse
- Erhöhte Photosynthese: Zusätzliche CO₂-Zufuhr kann die Photosynthese beschleunigen und das Pflanzenwachstum fördern.
- Höhere Erträge: Durch CO₂-Düngung können Ertragssteigerungen von bis zu 30 % erzielt werden.
- Optimale CO₂-Konzentration: Ein Bereich von 600 bis 1.200 ppm wird für viele Pflanzenarten empfohlen.
- Methodenvielfalt: CO₂ kann durch Generatoren, Flaschen, natürliche Fermentation oder chemische Reaktionen zugeführt werden.
- Klimakontrolle erforderlich: Eine präzise Steuerung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belüftung ist essenziell.
- Sicherheitsaspekte: Hohe CO₂-Konzentrationen können gesundheitsschädlich sein; daher sind Überwachung und Belüftung wichtig.
Grundlagen der CO₂-Düngung: Warum ist Kohlendioxid für Pflanzen wichtig?
Kohlendioxid (CO₂) spielt eine zentrale Rolle im Pflanzenwachstum, insbesondere im Indoor-Anbau. Es ist ein essenzieller Bestandteil der Photosynthese, bei der Pflanzen Lichtenergie nutzen, um CO₂ und Wasser in Glukose und Sauerstoff umzuwandeln. Dieser Prozess liefert die notwendige Energie für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen.
Bedeutung von CO₂ für die Photosynthese
- Energiegewinnung: Pflanzen nehmen CO₂ aus der Luft auf und wandeln es mithilfe von Licht in Glukose um, die als Energiequelle dient.
- Sauerstoffproduktion: Als Nebenprodukt der Photosynthese geben Pflanzen Sauerstoff ab, der für viele Lebewesen lebensnotwendig ist.
CO₂-Konzentration und Pflanzenwachstum
Die natürliche CO₂-Konzentration in der Atmosphäre liegt bei etwa 400 ppm (parts per million). Für viele Pflanzenarten, insbesondere C₃-Pflanzen wie Weizen oder Reis, ist eine höhere CO₂-Konzentration von 800 bis 1000 ppm optimal für das Wachstum. Durch eine gezielte CO₂-Düngung im Indoor-Anbau kann die Photosyntheseleistung gesteigert werden, was zu schnellerem Wachstum, früherer Blüte und höheren Erträgen führt.
Anwendung der CO₂-Düngung im Indoor-Anbau
Im Indoor-Anbau wird CO₂ häufig durch spezielle Generatoren oder Gasflaschen zugeführt. Dabei ist es wichtig, die CO₂-Konzentration sorgfältig zu überwachen, da zu hohe Werte das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen können. Zudem sollte die CO₂-Zufuhr mit anderen Wachstumsfaktoren wie Licht, Temperatur und Nährstoffversorgung abgestimmt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Durch das Verständnis der Grundlagen der CO₂-Düngung und deren gezielte Anwendung können Indoor-Gärtner das Pflanzenwachstum effektiv fördern und die Qualität sowie den Ertrag ihrer Kulturen verbessern.
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Vorteile der CO₂-Düngung im Indoor-Anbau: Wachstum und Ertragssteigerung
Die CO₂-Düngung im Indoor-Anbau bietet zahlreiche Vorteile, die sich positiv auf das Pflanzenwachstum und die Ertragssteigerung auswirken. Durch die gezielte Erhöhung der CO₂-Konzentration in der Anbauumgebung können Pflanzen effizienter Photosynthese betreiben, was zu schnellerem Wachstum und höheren Erträgen führt.
Beschleunigtes Wachstum
Eine erhöhte CO₂-Konzentration stimuliert die Photosynthese, wodurch Pflanzen schneller wachsen und früher die Blütephase erreichen. Dies ermöglicht kürzere Anbauzyklen und eine effizientere Nutzung der Anbaufläche.
Höhere Erträge
Durch die Verbesserung der Photosynthese können Pflanzen größere Blüten und damit höhere Erträge produzieren. Studien zeigen, dass eine CO₂-Anreicherung die Erträge um bis zu 30 % steigern kann.
Verbesserte Pflanzenqualität
Pflanzen, die in CO₂-angereicherten Umgebungen wachsen, entwickeln oft robustere Blüten mit intensiveren Aromen und einem höheren Gehalt an sekundären Pflanzenstoffen. Dies führt zu einer verbesserten Qualität des Endprodukts.
Effizientere Ressourcennutzung
Eine optimale CO₂-Versorgung ermöglicht es Pflanzen, Wasser und Nährstoffe effektiver zu nutzen. Dies kann den Ressourcenverbrauch senken und die Nachhaltigkeit des Anbaus erhöhen.
Die Implementierung einer CO₂-Düngung im Indoor-Anbau erfordert jedoch sorgfältige Planung und Überwachung, um optimale Ergebnisse zu erzielen und mögliche Risiken zu minimieren.
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Methoden der CO₂-Zufuhr: Von Generatoren bis zu natürlichen Quellen
Die Anreicherung der Luft mit Kohlendioxid (CO₂) im Indoor-Anbau kann das Pflanzenwachstum erheblich fördern. Es gibt verschiedene Methoden zur CO₂-Zufuhr, die je nach Anbausituation und Budget variieren.
CO₂-Generatoren: Diese Geräte verbrennen fossile Brennstoffe wie Propan oder Erdgas, um CO₂ zu erzeugen. Sie sind besonders für größere Anbauräume geeignet, da sie kontinuierlich CO₂ produzieren können. Allerdings erzeugen sie dabei Wärme und Feuchtigkeit, was eine gute Belüftung und Temperaturkontrolle erfordert.
CO₂-Flaschen: Komprimiertes CO₂ wird in Gasflaschen gespeichert und über Druckminderer und Schläuche in den Anbauraum geleitet. Diese Methode ermöglicht eine präzise Kontrolle der CO₂-Konzentration und ist für mittelgroße Anbauräume geeignet. Allerdings müssen die Flaschen regelmäßig ausgetauscht oder nachgefüllt werden.
Natürliche CO₂-Quellen: Für kleinere Anbauräume oder Hobbygärtner bieten sich kostengünstige Methoden an:
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Hefe-Fermentation: Durch die Fermentation von Zucker mit Hefe entsteht CO₂. Hierzu wird eine Mischung aus Wasser, Zucker und Hefe in einem Behälter angesetzt, wobei das entstehende CO₂ über einen Schlauch zu den Pflanzen geleitet wird.
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Reaktion von Natron und Essig: Die chemische Reaktion zwischen Natron (Natriumbicarbonat) und Essig setzt CO₂ frei. Diese Methode eignet sich für kurzfristige Anwendungen und kleinere Anbauräume.
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Kompostierung: Durch die Zersetzung organischer Materialien im Kompost wird CO₂ freigesetzt. Ein Eimer mit Kompost im Anbauraum kann über mehrere Monate hinweg CO₂ abgeben, allerdings ohne präzise Steuerungsmöglichkeiten.
Die Wahl der geeigneten Methode hängt von Faktoren wie der Größe des Anbauraums, dem Budget und dem gewünschten Grad der Kontrolle über die CO₂-Konzentration ab. Unabhängig von der gewählten Methode ist es wichtig, die CO₂-Konzentration regelmäßig zu überwachen, um optimale Wachstumsbedingungen zu gewährleisten und Sicherheitsrisiken zu minimieren.
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Optimale CO₂-Konzentrationen: Wie viel ist genug?
Die CO₂-Konzentration in der Umgebungsluft liegt typischerweise bei etwa 400 ppm (parts per million). Für viele Pflanzenarten kann eine Erhöhung dieses Wertes das Wachstum und den Ertrag signifikant steigern.
Optimale CO₂-Konzentrationen in verschiedenen Wachstumsphasen
- Sämlingsstadium: In dieser frühen Phase benötigen Pflanzen keine erhöhte CO₂-Zufuhr; Konzentrationen von 400–600 ppm sind ausreichend.
- Vegetative Phase: Während des aktiven Wachstums profitieren Pflanzen von CO₂-Werten zwischen 800 und 1.200 ppm, was die Photosynthese und somit das Wachstum fördert.
- Blütephase: In dieser Phase können CO₂-Konzentrationen von 1.000–1.500 ppm die Blütenbildung und den Ertrag maximieren.
Es ist wichtig zu beachten, dass CO₂-Konzentrationen über 1.500 ppm in der Regel keine zusätzlichen Vorteile bieten und sogar nachteilig sein können. Zudem sollten Temperatur und Luftfeuchtigkeit entsprechend angepasst werden, um optimale Bedingungen für die CO₂-Aufnahme zu schaffen. Eine Temperatur von 26–30 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 50–70 % sind hierbei empfehlenswert.
Die genaue CO₂-Konzentration sollte stets an die spezifischen Bedürfnisse der Pflanzenart und die jeweiligen Wachstumsbedingungen angepasst werden. Eine kontinuierliche Überwachung und Steuerung der CO₂-Werte ist daher essenziell, um optimale Ergebnisse im Indoor-Anbau zu erzielen.
Klimakontrolle und CO₂-Düngung: Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belüftung im Gleichgewicht halten
Die effektive Klimakontrolle im Indoor-Anbau ist entscheidend für das Pflanzenwachstum und die erfolgreiche Anwendung der CO₂-Düngung. Ein ausgewogenes Zusammenspiel von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belüftung schafft optimale Bedingungen für die Photosynthese und minimiert Risiken wie Schimmelbildung.
Temperaturmanagement: Pflanzen gedeihen am besten bei Temperaturen zwischen 20 °C und 25 °C während der vegetativen Phase. In der Blütephase kann eine leichte Senkung der Temperatur ratsam sein, um Stress zu minimieren und die Qualität der Blüten zu fördern.
Luftfeuchtigkeitskontrolle: Die ideale Luftfeuchtigkeit variiert je nach Wachstumsphase:
- Vegetative Phase: 40 % bis 70 %
- Blütephase: 40 % bis 50 %
Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann Schimmelbildung begünstigen, während zu niedrige Werte das Wachstum hemmen können.
Belüftung: Eine effiziente Luftzirkulation sorgt für eine gleichmäßige Verteilung von Wärme, Feuchtigkeit und CO₂. Dies fördert ein gesundes Pflanzenwachstum und verhindert Hotspots oder abgestandene Luftbereiche, die die Entwicklung behindern könnten.
Durch die präzise Steuerung dieser Faktoren wird die CO₂-Düngung effektiver, da die Pflanzen unter optimalen Bedingungen mehr CO₂ aufnehmen und in Wachstum umsetzen können.
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Sicherheitsaspekte bei der CO₂-Düngung: Risiken minimieren und Gesundheit schützen
Die CO₂-Düngung im Indoor-Anbau kann das Pflanzenwachstum erheblich fördern, birgt jedoch auch potenzielle Risiken für die Gesundheit von Menschen und Pflanzen. Eine sorgfältige Planung und Überwachung sind daher unerlässlich, um diese Risiken zu minimieren.
Überwachung der CO₂-Konzentration: Ein kontinuierliches Monitoring des CO₂-Gehalts ist entscheidend. CO₂-Sensoren sollten strategisch im Anbauraum platziert werden, um genaue Messungen zu gewährleisten. Diese Sensoren liefern Echtzeitdaten, die es ermöglichen, die CO₂-Konzentration innerhalb sicherer Grenzen zu halten.
Einhaltung von Grenzwerten: Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) für CO₂ liegt bei 5.000 ppm. Überschreitungen können zu gesundheitlichen Beschwerden wie Schwindel, Übelkeit oder Bewusstlosigkeit führen. Daher ist es wichtig, die CO₂-Konzentration regelmäßig zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie unter diesem Grenzwert bleibt.
Sicherstellung einer ausreichenden Belüftung: Eine effektive Belüftung ist essenziell, um überschüssiges CO₂ abzuführen und eine gleichmäßige Verteilung im Raum zu gewährleisten. Dies verhindert die Ansammlung von CO₂ in bestimmten Bereichen und sorgt für eine sichere Umgebung für Pflanzen und Menschen.
Regelmäßige Wartung der CO₂-Systeme: Um Lecks oder Fehlfunktionen zu vermeiden, sollten CO₂-Generatoren, Tanks und Verteilsysteme regelmäßig inspiziert und gewartet werden. Dies stellt sicher, dass die Systeme effizient und sicher arbeiten.
Schulung des Personals: Alle Personen, die im Anbauraum arbeiten, sollten über die potenziellen Risiken der CO₂-Düngung informiert und in der sicheren Handhabung der Systeme geschult werden. Dies umfasst auch das Erkennen von Symptomen einer CO₂-Überexposition und das Wissen um Notfallmaßnahmen.
Durch die Beachtung dieser Sicherheitsaspekte kann die CO₂-Düngung effektiv genutzt werden, um das Pflanzenwachstum zu optimieren, ohne die Gesundheit der beteiligten Personen zu gefährden.
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Herausforderungen und häufige Fehler bei der CO₂-Düngung: Was gilt es zu vermeiden?
Die CO₂-Düngung im Indoor-Anbau kann das Pflanzenwachstum erheblich fördern, birgt jedoch auch Herausforderungen und potenzielle Fehlerquellen. Ein fundiertes Verständnis und sorgfältige Anwendung sind daher essenziell.
Häufige Herausforderungen und Fehler:
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Unzureichende Überwachung der CO₂-Konzentration: Eine präzise Kontrolle des CO₂-Gehalts ist entscheidend. Zu hohe Konzentrationen können das Pflanzenwachstum hemmen und sind zudem gesundheitsschädlich für den Menschen. Es wird empfohlen, den CO₂-Gehalt kontinuierlich zu messen und sicherzustellen, dass er den optimalen Bereich für das Pflanzenwachstum nicht überschreitet.
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Fehlende Synchronisation mit Lichtphasen: Pflanzen nutzen CO₂ hauptsächlich während der Photosynthese, die nur bei Licht stattfindet. Daher sollte CO₂ ausschließlich während der Beleuchtungsphasen zugeführt werden, um Effizienz zu gewährleisten und Ressourcen zu schonen.
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Ungleichmäßige Verteilung des CO₂: Da CO₂ schwerer als Luft ist, neigt es dazu, sich am Boden zu sammeln. Ohne ausreichende Luftzirkulation kann dies zu einer ungleichmäßigen Verteilung führen. Der Einsatz von Ventilatoren hilft, das CO₂ gleichmäßig im Anbauraum zu verteilen und sicherzustellen, dass alle Pflanzen davon profitieren.
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Vernachlässigung anderer Umweltfaktoren: Die CO₂-Düngung allein reicht nicht aus. Lichtintensität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Nährstoffversorgung müssen ebenfalls optimal eingestellt sein, da ein Ungleichgewicht die positiven Effekte der CO₂-Düngung mindern kann.
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Sicherheitsrisiken für den Menschen: Hohe CO₂-Konzentrationen sind gesundheitsschädlich. Es ist wichtig, die gesetzlichen Grenzwerte einzuhalten und für ausreichende Belüftung zu sorgen, um die Sicherheit aller Personen im Anbauraum zu gewährleisten.
Empfohlene Maßnahmen zur Vermeidung dieser Fehler:
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Einsatz präziser CO₂-Messgeräte: Diese ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung und helfen, den CO₂-Gehalt im optimalen Bereich zu halten.
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Synchronisation der CO₂-Zufuhr mit Beleuchtungszeiten: Stellen Sie sicher, dass CO₂ nur während der Lichtphasen zugeführt wird.
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Sicherstellung einer effektiven Luftzirkulation: Nutzen Sie Ventilatoren, um eine gleichmäßige Verteilung des CO₂ zu gewährleisten.
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Ganzheitliche Umweltkontrolle: Achten Sie darauf, dass alle Wachstumsbedingungen, einschließlich Licht, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, optimal eingestellt sind.
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Einhaltung von Sicherheitsstandards: Überwachen Sie regelmäßig die CO₂-Konzentration und sorgen Sie für ausreichende Belüftung, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Durch sorgfältige Planung und Überwachung können die Vorteile der CO₂-Düngung im Indoor-Anbau maximiert und potenzielle Risiken minimiert werden.
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FAQ – Häufig gestellte Fragen
Welche Pflanzen profitieren am meisten von der CO₂-Düngung?
Pflanzen, die am meisten von einer CO₂-Düngung profitieren, sind hauptsächlich C₃-Pflanzen wie Weizen, Reis, Kartoffeln und Sojabohnen. Bei einer Erhöhung der CO₂-Konzentration auf etwa 550 ppm können die Erträge dieser Pflanzen um 10–20 % steigen. C₄-Pflanzen wie Mais, Hirse und Zuckerrohr zeigen hingegen geringere Ertragssteigerungen von etwa 0–10 % unter denselben Bedingungen.
Wie kann ich die CO₂-Konzentration in meinem Anbauraum messen?
Um die CO₂-Konzentration in Ihrem Anbauraum zu messen, benötigen Sie ein geeignetes CO₂-Messgerät. Diese Geräte verwenden in der Regel nichtdispersive Infrarotsensoren (NDIR), die den CO₂-Gehalt anhand der Absorption von Infrarotlicht bestimmen.
Bei der Auswahl eines CO₂-Messgeräts sollten Sie auf den Messbereich achten, der idealerweise bis zu 5.000 ppm abdeckt, um auch höhere Konzentrationen zuverlässig zu erfassen.
Die Platzierung des Sensors ist entscheidend:
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Höhe: Montieren Sie den Sensor auf Höhe der Pflanzen, um die CO₂-Konzentration dort zu messen, wo sie am wichtigsten ist.
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Position: Vermeiden Sie die Installation direkt neben Türen, Fenstern oder Zuluft-Rohren, um Messungenauigkeiten durch Luftströmungen zu verhindern.
Einige CO₂-Messgeräte bieten zusätzliche Funktionen wie die Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, was für die Überwachung des gesamten Raumklimas vorteilhaft sein kann.
Durch regelmäßige Messungen und die richtige Platzierung des Sensors können Sie die CO₂-Konzentration effektiv überwachen und bei Bedarf Anpassungen vornehmen, um optimale Wachstumsbedingungen für Ihre Pflanzen sicherzustellen.
Ist die CO₂-Düngung auch für Hobbygärtner geeignet?
Ja, die CO₂-Düngung ist auch für Hobbygärtner geeignet und kann das Pflanzenwachstum in Aquarien und Gewächshäusern fördern. In Aquarien wird häufig eine CO₂-Düngung eingesetzt, um das Wachstum von Wasserpflanzen zu verbessern. Für kleinere Aquarien eignen sich Bio-CO₂-Anlagen, die auf Hefegärung basieren und eine kostengünstige Methode zur CO₂-Zufuhr darstellen. Für größere Aquarien sind Druckgas-CO₂-Anlagen empfehlenswert, da sie eine präzisere Dosierung ermöglichen.
Im Gewächshaus kann die CO₂-Düngung das Pflanzenwachstum um bis zu 20 % steigern. Hierbei wird die Luft mit CO₂ angereichert, um die Photosynthese der Pflanzen zu fördern. Es ist jedoch wichtig, die CO₂-Konzentration sorgfältig zu überwachen, da zu hohe Werte das Wachstum verlangsamen können.
Für Hobbygärtner gibt es verschiedene CO₂-Düngesysteme, die einfach zu installieren und zu bedienen sind. Beispielsweise sind CO₂-Bags erhältlich, die über mehrere Monate hinweg kontinuierlich CO₂ abgeben und sich für den Einsatz in Gewächshäusern oder Indoor-Gärten eignen.
Bei der Anwendung der CO₂-Düngung ist es wichtig, die spezifischen Bedürfnisse der Pflanzen zu berücksichtigen und die CO₂-Zufuhr entsprechend anzupassen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Welche Kosten sind mit der Implementierung einer CO₂-Düngung verbunden?
Die Implementierung einer CO₂-Düngung in Gewächshäusern kann die Erträge um bis zu 35 % steigern. Die damit verbundenen Kosten variieren je nach gewählter Methode:
1. Nutzung von technischem CO₂:
- Anschaffungskosten: CO₂-Tanks und -Flaschen sind in verschiedenen Größen erhältlich. Die Preise variieren je nach Kapazität und Anbieter. Beispielsweise kostet eine 500 g CO₂-Mehrwegflasche etwa 47,30 €.
- Betriebskosten: Regelmäßige Nachfüllungen der CO₂-Behälter sind erforderlich. Die Kosten hängen vom Verbrauch und den aktuellen Marktpreisen für CO₂ ab.
2. Nutzung von Abgasen aus Heizsystemen:
- Anschaffungskosten: Die Installation von gasbetriebenen Warmlufterzeugern (CO₂-Kanonen) kann die Investitionskosten gegenüber konventionellen Heizungsanlagen um bis zu 65 % reduzieren.
- Betriebskosten: Der Brennstoffverbrauch kann um bis zu 35 % verringert werden, was zu Einsparungen bei den Energiekosten führt.
Zusätzlich können durch den Einsatz von Blockheizkraftwerken (BHKW) sowohl Wärme als auch CO₂ für die Düngung bereitgestellt werden. Die Abgase werden dabei gereinigt, um schädliche Substanzen zu entfernen, bevor sie ins Gewächshaus geleitet werden.
Die Wahl der Methode sollte unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen des Betriebs, der vorhandenen Infrastruktur und der langfristigen Wirtschaftlichkeit getroffen werden.
Kann eine zu hohe CO₂-Konzentration meinen Pflanzen schaden?
Ja, eine zu hohe CO₂-Konzentration kann Ihren Pflanzen schaden. Obwohl eine moderate Erhöhung des CO₂-Gehalts das Pflanzenwachstum fördern kann, führt eine übermäßige Konzentration zu negativen Effekten. Bei C₃-Pflanzen liegt das optimale CO₂-Niveau meist zwischen 800 und 1000 ppm; bei C₄-Pflanzen knapp über 400 ppm. Überschreiten die CO₂-Werte diese Bereiche erheblich, kann es zu Wachstumsstörungen, Nährstoffungleichgewichten und einer verminderten Photosyntheseleistung kommen.
