Was sind geschlossene Growsysteme?

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Wie unterscheiden sich Growbox und Growzelt?

Im Allgemeinen unterscheiden sich Growboxen für den Anbau von Pflanzen durch deren Technik und durch das Grundprinzip. Auch fertige Growsysteme (meist als Growbox Komplettset bekannt) in Gehäusen sind im Regelfall nicht geschlossen, sprich es findet ein Luftaustausch mit der Umgebung statt.

Als geschlossen oder auch „closed-loop“ bezeichnet man im Indoor-Farming jene Systeme, bei welchen kein Luftaustausch mit der Umgebung stattfindet. Diese sind daher weitestgehend unabhängig vom Aufstellungsraum, sofern diese gut isoliert sind. Ein derartiges System kann daher unabhängig vom jeweiligen Klima bzw. den Umgebungskonditionen agieren und bei der Pflanzenkultivierung von großem Vorteil sein, denn es können die Klimabedingungen konstant und stabil geregelt werden. Das bedeutet, dass man auch bei eher ungünstigen Bedingungen die in einem Raum oder einer Region herrschen, die optimalen Wuchsbedingungen schaffen kann. Diese Bedingungen betreffen vor allem Temperatur und Luftfeuchtigkeit, aber unter anderem auch CO2 (Kohlendioxid). Medial ist dieses Gas zwar nicht sehr beliebt, aber dennoch ist es ein essentieller Bestandteil des Pflanzenwachstums. Da der atmosphärische Wert von CO2 immer nur in einer bestimmten Konzentration auftritt (~400-500 ppm), kann man in einem geschlossenen System die Konzentration erhöhen. Dadurch kann die Pflanze mehr CO2 aufnehmen und dadurch gibt es einen positiven Einfluss auf das Wachstum. Demnach können viele der relevanten Einflussfaktoren des Pflanzenwachstums gezielt optimiert und angepasst werden. Geschlossene Systeme verfügen im Regelfall über aktive Heiz- und Kühloptionen, wodurch die Klimaparameter in einem beliebigen Bereich festgelegt werden können.

Im professionellen Grow-Bereich sind geschlossene mittlerweile Standard, da Störfaktoren von außen, sowie der Pflegeaufwand deutlich reduziert werden. Ebenso hat ein regelbares und konstantes Klima positive Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum. Ein anderer Vorteil sind unterschiedliche Klimabedingungen in unterschiedlichen Wachstumsstufen, sowie geringe Klimaunterschiede zwischen Tag und Nacht. Das hat wiederum Vorteile für das Pflanzenwachstum bzw. für die Verlässlichkeit von guten Ernten.

Was sind geschlossene closed-loop Systeme?

Geschlossene Systeme sind jedoch von Prinzip her mit höherer technischer Komplexität versehen und brauchen auch mehr Energie. Auch wenn diese Systeme im professionellen Bereich bereits etabliert haben, so gibt es im privaten Homegrow-Bereich noch wenig Alternativen.

Das bisher einzige geschlossene System für Heimanwender ist Fridge Grow. Dieses System bietet die Vorteile eines geschlossenen Systems und ist bereits als fertiges Komplettsystem verfügbar. Das Funktionsprinzip basiert auf einem geschlossenen und gekühlten Gehäuse. Dabei sieht der Prozess wie folgt aus:

Die Pflanze betreibt durch CO2 und Licht Photosynthese, das heißt sie wächst und öffnet dabei die sogenannten Pflanzöffnungen (Stomata) um das CO2 aufzunehmen. Das ist unter anderem verantwortlich, dass die Pflanze „schwitzt“ und so die Luftfeuchtigkeit erhöht. Wird es zu feucht oder zu warm (Wärmeeintrag der LED Lampe), schaltet sich die Kühlung ein. Das wiederum sorgt dafür, dass die in der Luft gelöste Wasser, an der kalten Stelle kondensiert, es wird also entfeuchtet. Die kälteste Stelle ist in dem Fall die Rückwand und genau dort läuft das Kondensat der Schwerkraft folgende nach unten und wird wieder den Pflanzen zugeführt. Dadurch wird das Wasser immer wieder verwendet und die Pflanzen werden automatisch gegossen. Daher ist Gießen nur mehr alle 2 Wochen notwendig und das erleichtert die Arbeit enorm. Die Pflanze wiederum nimmt das Wasser auf und schwitzt wieder. Da das System geschlossen ist, wird extern CO2 zugeführt. Das wiederum ermöglicht die sogenannte gasförmige Düngung durch CO2. Dadurch kann der Pflanze mehr CO2 zur Verfügung gestellt werden, als in der Natur, was wiederum zuträglich für das Wachstum ist.

Damit die Temperaturen durch die Kühlung nicht zu tief gehen, gibt es auch eine Heizung, welche dynamisch die Leistung so anpasst, dass die Temperauren konstant bleiben. Gerüche und Lärm bleiben im Inneren und es müssen keinerlei Filter gewechselt werden. Die Pflanzparameter werden über Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2 gemessen, aufgezeichnet und das System regelt sich selbstständig nach den gewünschten Parametern.

Ebenso hat ein geschlossenes System wie Fridge Grow ein sehr breites Regelfenster, sprich Bedingungen können frei definiert werden (beispielsweise von 10-40 Grad). Das erlaubt zudem konstantere Temperaturen zwischen Tag und Nacht, was erst kürzlich in einer Untersuchung als positiv für das Pflanzenwachstum erwiesen hat.

Da auch die Trocknung ein essentielles Thema bei Cannabis ist, bietet ein derartiges System auch hier Vorteile. Selbst bei sommerlichen 30 Grad im Aufstellungsraum, kann im Inneren mit 17 Grad beispielsweise schonend getrocknet werden und das Terpenprofil (der Geschmack) bleibt dadurch besser erhalten. Ein längerer Trocknungsprozess hat zudem auch Vorteile was die Qualität betrifft und das Problem mit Schimmel ist weitestgehend vom Tisch, da sich Wasser an der kältesten Stelle ansammelt und das ist in diesem Fall immer die gekühlte Rückwand.

Viele Möglichkeiten sorgen jedoch auch oft für Unsicherheit bei unerfahrenen Growern. Aus diesem Grund wurden sogenannte Klimarezepte entwickelt. Das sind vordefinierte Klimaparameter für unterschiedliche Wachstumsstufen. Dadurch kann man bequem auf Knopfdruck das Klima anpassen, sprich vom Samen bis zur Trocknung.

Über Mobilgeräte oder ein Portal kann man sich die aufgezeichneten Daten jederzeit ansehen und dabei sehr viel über Pflanzen lernen. Ebenso kann man dadurch Erfahrungen sammeln, experimentieren und sich verbessern.

Besonders Quereinsteiger und Menschen mit wenig Knowhow über Pflanzen oder wenig Zeit, können durch dieses System sehr einfach zu erfolgreichen Ernten kommen.

Was funktionieren durchlüftete Systeme bzw. Growzelte?

Die Alternative zu diesen noch sehr seltenen Systemen sind durchlüftete Systeme. Hier wird regelmäßig die Luft aus der Pflanzkammer mit der Umgebung ausgetauscht. Das wird meist durch Lüfter bzw. Zu- und Abluft bewerkstelligt. Entweder wird konstant ein Luftaustausch durchgeführt oder erst bei Abweichungen der Wunschparameter im Inneren. In beiden Fällen wird jedoch das Klima bzw. die Konditionen (Temperatur, CO2 und Luftfeuchtigkeit) vom Aufstellungsraum in die Pflanzkammer „gesaugt“ bzw. die Klimabedingungen im Inneren nach außen abtransportiert. Durch diesen Vorgang können jedoch auch Sporen oder Schädlinge einfache in das Grow-System eindringen. Der Vorteil ist jedoch die verhältnismäßig einfache Kontrolle, da hier einfach frische Luft ins Innere kommt und die warme und feuchte Luft abtransportiert wird. Sollte es beispielsweise durch die Wärmeeinwirkung der LED zu heiß werden, kommt kühle Luft von außen ins System und die warme Luft wird in den Aufstellungsraum abgeleitet. Auch bei der Luftfeuchtigkeit ist es ähnlich. Hier trägt aber die Pflanzen zu einem Anstieg der Luftfeuchtigkeit bei. Da sich bis auf wenige Regionen in Europa die relative Luftfeuchtigkeit im Bereich zwischen 30 und 60% bewegt, wird im Regelfall die Luftfeuchtigkeit durch den Luftaustausch gesenkt. Dadurch hat man zwar Bedingungen die für die meisten Pflanzen ganz in Ordnung sind, aber es entstehen dadurch mehrere Probleme.

Hoher Pflegeaufwand

Da die Pflanzen schwitzen und so die Luftfeuchtigkeit erhöhen, muss diese abtransportiert werden, um hohe Luftfeuchtigkeit oder Schimmel zu vermeiden. Daher müssen die Pflanzen auch regelmäßig gegossen werden. Ebenso ist es notwendig abhängig von den herrschenden Klimabedingungen beispielsweise Lüfterdrehzahl oder LED-Intensität anzupassen.

Konstante Klima-Regelung ist schwierig

Die Klimabedingungen im Aufstellungsraum ändern sich häufig. Sind bestimmte Bedingungen gewünscht, müsste man diese mit Heizungen, Klimagerät, Be- und Entfeuchter etc. relativ aufwändig herstellen. Da aber ein stetiger Luftaustausch stattfindet, müssten diese Anpassungen in kürzester Zeit und mit sehr hoher Effizienz passieren.

Störfaktoren

Da immer wieder sich ändernde Bedingungen vom Aufstellungsraum in den Pflanzraum gelangen, ist eine konstante Regelung schwierig und das zur Verfügung stehende Regelfenster ist relativ klein. Ebenso kann bei hoher Luftfeuchtigkeit, speziell beim Trocknen, zu Schimmel führen. Sporen und ähnliches kann einfachen in den Pflanzraum gelangen. In Summe gibt es daher eine Vielzahl an Störfaktoren die eine Regelung in solchen Systemen erschwert.

Automatisierung ist schwieriger

Es hat einen Grund, dass professionelle Grow-Farmen vermehrt auf geschlossene Systeme setzen. Es gibt weniger Störfaktoren und die Automatisierung wird erleichtert. Bei starken Schwankungen der eingesaugten Luft im Vergleich zum Pflanzenraum, müssen Temperatur und Luftfeuchtigkeit in kurzer Zeit angepasst werden. Ebenso ist für Lampen- und Lüfterdimmung bzw. Automatisierung ein höherer Grad an Komplexität notwendig um Leistungen der Komponenten dynamisch anzupassen oder Klimabedingungen konstant zu halten.

Heiße Temperaturen

Bei sehr heißen Temperaturen wird es auch im Inneren unweigerlich heiß. Vor allem Im Sommer bei über 30 Grad im Aufstellungsraum, ist es schwierig die Temperaturen in einem für Pflanzen angenehmen Bereich zu halten. Beispielsweise die Trocknung ist bei hohen Temperaturen nachteilig, da diese meist zu schnell passiert und damit die Qualität und der Geschmack leiden.

Lärm durch Lüfter

Damit der Luftaustausch stattfinden kann, muss mindestens ein Lüfter konstant oder periodisch laufen und das verursacht naturgemäß auch Lärm. Zwar gibt es mittlerweile gut isolierte Lüftergehäuse, aber diese sind verhältnismäßig teuer und sind dennoch nicht geräuschlos.

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Woraus besteht eine Growbox?

Ein weiterer Nachteil der bisher noch nicht erläutert wurde ist der Austausch von Gerüchen. Es sind ist im Regelfall notwendig ein Aktivkohlefiltersystem zu verwenden. Dieses vermeidet Gerüche, muss jedoch muss die Aktivkohle regelmäßig getauscht werden. Geschlossene Systeme hingegen haben keinen Luftaustausch, haben dadurch keinerlei Einträge von außen zu befürchten und sind damit sehr hygienisch. Als Nachteil bei geschlossenen Systemen muss jedoch der erhöhte Energieaufwand genannt werden.

Generell sind daher geschlossene Systeme zwar im Prozess bzw. auch beim Equipment meist komplexer und bei den Kosten auch teurer, aber dafür bieten diese Systeme Unabhängigkeit von der Umgebung, ein regelbares Klima, konstante Bedingungen, ein breiteres Regelfenster, hohe Hygiene und einen sehr hohen Automatisierungsgrad. Daher haben diese Systeme bezüglich (konstanter) Qualität und Verlässlichkeit im Regelfall auch die Nase vorne.

Die Kosten können jedoch auch für den privaten Bereich sehr attraktiv sein, was das Beispiel Fridge Grow zeigt. Das ist eine voll-automatisierte Klimakammer mit stabiler Regelung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2. Da dieses System primär zur Pflanzenkultivierung verwendet wird, erfolgt auch das Gießen automatisch, aber ohne Tanke und Pumpen, welcher unter Umständen zu Hygieneproblemen führen. Dieses System ist auch mit einem umfangreichen Monitoring gekoppelt und lässt sich auch ohne Internet bequem regeln und überwachen. Klimaprogramme erhöhen zusätzlich den Komfort und erlauben sogar eine kontrollierte und schonende Trocknung.

Was sind die klassischen Grow-Komplettsets?

Starten wir mit der wohl bekanntesten Lösung im Privatbereich. Die meisten Komplettsets bestehen aus einem Zelt, einem Lüfter, Lichtquelle und Aktivkohlefilter. Im Regelfall sind noch Kleinteile für die Montage, Umluftventilatoren, Schläuche für die Lüfter oder Töpfe mit dabei. Je nach Art des Sets, kann man damit schon loslegen.

Gehäuse:

Ein sogenanntes Grow-Zelt ist in vielen Größen verfügbar.

Das ist das Gehäuse und schützt die Pflanzen und bildet sozusagen den Pflanzraum. Es ist ein Sichtschutz bzw. Lichtschutz und bietet die Möglichkeit die klimatischen Bedingungen in einem bestimmten Rahmen zu beeinflussen.

Lichtquelle:

In den meisten Fällen wir mittlerweile ein LED-Lampe für die Bestrahlung der Pflanzen verwendet. Natriumdampflampen oder XXX waren vor vielen Jahren noch der Standard, haben nach wie vor einige Fürsprecher, aber mittlerweile haben sich LED Lampen vor allem im Privatbereich durchgesetzt. Ohne auf die Technik im Details einzugehen, haben LED Lampen eine geringere Wärmeentwicklung und sind in sehr vielen Formen und Arten verfügbar. Das primäre Ziel der Lichtquelle ist es die Pflanze zur Photosynthese zu bewegen. Es wird vereinfacht gesagt damit die Sonne simuliert.

Lüfter:

Lüfter sind nicht nur laut, sondern sorgen auch für die Durchlüftung des Systems. Durch die steigende Luftfeuchtigkeit aufgrund der Verdunstung, dem Schwitzen, der Pflanzen ist eine Durchlüftung in allen Systemen die nicht geschlossen sind (so wie Fridge Grow) ist ein Luftaustausch notwendig. So wird die feuchte Luft nach außen ausgebracht und frische Luft kommt ins System. Dabei werden natürlich aber auch die Klimabedingungen vom Aufstellungsraum in das Innere zur Pflanze gesaugt. Das kann unter Umständen auch problematisch sein, vor allem bei sehr warmen oder kalten Temperaturen. Daher sind solche Systeme vor allem im Sommer alles andere als ein Kinderspiel. Hat es im Raum 30 Grad beispielsweise, bekommt die Pflanze die warme Luft ab und durch die Wärmeentwicklung der LED wird das Problem von hoher Temperatur noch weiter verschärft. Dennoch haben diese Systeme auch einen Vorteil, denn durch dieses Vorgehen, ist das Setup technisch gesehen relativ einfach und man hat bei der Auswahl der Lüfter mittlerweile eine sehr große Bandbreite an Geräten. Die Fülle an Geräte macht es jedoch wieder schwierig für Garten-Rookies das passende Gerät zu finden. AC, EC, dimmbar oder nicht, Silent Box usw.. Im Detail werden wir aber hier nicht näher auf die unterschiedlichen Lüfter eingehen. Wichtig zu wissen ist, dass die Lüfter je nach Größe und Leistung auch entsprechend laut sind und daher sollte man sich gut überlegen wo man den Garten später aufstellen möchte.

AKF:

Der AKF ist quasi mit dem Lüfter in einer Lebensabschnittspartnerschaft und sorgt dafür, dass die Luft die aus dem System kommt, nicht nach den ätherischen Ölen und Gerüchen des Garteninhalts riecht. Die Aktivkohle im Filter sollte dabei regelmäßig gewechselt werden.

In geschlossenen Systemen fallen die Komponenten Lüfter und AKF komplett weg, dafür kommen aber eine Heizung (Temperaturausgleich), CO2-Set für die Versorgung der Pflanze mit CO2 (da kein Luftaustausch stattfindet) und ein Kühlschrank für die Kühlung und Entfeuchtung.

Was ist nun die beste Growbox für Anfänger?

Am besten eignen sich voll-automatische geschlossene Systeme, da diese die Gefahr von Fehlern minimieren und ohne viel Aufwand erfolgreiche Ernten zulassen. Eines dieser Systeme ist Fridge Grow, wo es ein komplettes Plug and Play Komplettset gibt und man sich keine Sorgen um das Klima oder die Bewässerung machen muss. Mittels vordefinierten Klimaprogrammen können auch Quereinsteiger vom Samen bis zur Trocknung problemlos Pflanzen kultivieren. Zudem ist das System sehr leise, unauffällig und minimiert aufgrund des Prozesses die Gefahr von Schimmel.

Nachdem nun die unterschiedlichen Systeme näher erläutert wurden, wird schnell klar, dass die Vielzahl an Optionen für den konventionellen Markt, den Zelten, sehr überfordernd für Beginner sein kann. In manchen Shops kann man zwar sehr gute und kompetente Beratung bekommen, aber leider ist das nicht immer so. Generell sollte für Beginner der Automatisierungsgrad möglichst hoch sein, um Fehler zu vermeiden und zudem sollte auch der Einfluss an Störfaktoren minimiert werden.

Das heißt man hat eine geringere Gefahr eines Ernteausfalls und muss sich auch nicht gleich von Beginn an mit der Technik, der Pflanze und dem Prozess auseinandersetzen und kann auch ohne großes Wissen erfolgreich ernten.

Klarerweise gibt es auch Zeltsysteme die relativ einfach zu bedienen und aufzubauen sind, jedoch bleibt es am Ende nicht aus, sich näher mit den Pflanzen und der Pflege auseinander zu setzen.

Auch für diese Systeme eignet sich ein hoher Automatisierungsgrad und Monitoring für eine einfacher Handhabung. Mit Plantalytix Produkten kann man zum einen Monitoring betreiben, sprich man sieht die Werte am Handy oder Browser und kann so sehen ob alles im grünen Bereich ist und zum anderen können Geräte automatisch geregelt werden. Dazu müssen die Geräte nur eingesteckt werden. Damit kann man je nach Bedarf ganz einfach und ohne Verkabeln die Geräte von selbst regeln lassen, ohne sich ständig Sorgen machen zu müssen.

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