Es ist ein trostloser Anblick, den die unermessliche Ansammlung von Gewächshäusern bietet, wenn man die südliche Mittelmeerküste Spaniens an Almeria vorbei entlang fährt. Der Blick aus der Satellitenperspektive von Google Maps erschreckt:
Diese Anhäufung von langsam vor sich hin rottenden Plastikgebilden dient allein dazu, dass wir in den kälteren Regionen Europas auch in der kalten Jahreszeit auf unser Gemüse nicht verzichten müssen, das wir ansonsten nur in der warmen Jahreszeit genießen könnten.

Über den schockierenden Anblick hinaus wissen wir allerdings auch, dass die Kultivierung von Pflanzen in Gewächshäusern eine faszinierende Symbiose aus Natur und Technik ist. Ein entscheidender Faktor für den Erfolg ist die Klimaregulierung – das gezielte Steuern von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftzirkulation und Licht, um ideale Wachstumsbedingungen zu schaffen. Doch wie funktioniert diese komplexe Steuerung, und warum ist sie so wichtig?
Das Mikroklima im Gewächshaus
Ein Gewächshaus ist weit mehr als nur ein geschützter Raum aus Glas oder Kunststoff. Es ist ein speziell gestaltetes Mikroumfeld, das die Natur nachahmt und optimiert. Pflanzen reagieren empfindlich auf Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit. Schon kleine Änderungen im Klima können das Pflanzenwachstum erheblich beeinflussen – sowohl positiv als auch negativ.
Dank der transparenten Hülle gelangt Sonnenlicht in das Gewächshaus, wo es absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärme sorgt für eine am Tag meist höhere Temperatur als draußen. Umgekehrt reicht die Hülle auch aus, um die Wärme nachts zu speichern, sodass die Pflanzen nicht unter Frost leiden. Doch zu viel Wärme kann schnell zum Problem werden – deshalb ist eine präzise Klimaregelung notwendig.
Die Temperatursteuerung
Die richtige Temperatur ist das Herzstück im Gewächshaus. Für viele Gemüsesorten liegt der optimale Bereich tagsüber bei etwa 22 bis 24 Grad Celsius. Nachts darf es etwas kühler sein, da Pflanzen durch kühlere Nächte oft Wachstumsspitzen erzielen.
Zu hohe Temperaturen führen zu Hitzestress: Die Pflanzen stellen die Photosynthese ein, welken und können sogar Schaden nehmen. Zu niedrige Temperaturen verlangsamen den Stoffwechsel oder führen zu Kälteschäden. Deshalb werden im Gewächshaus automatische Lüftungssysteme eingesetzt. Sie öffnen Fenster oder Klappen, wenn es zu heiß wird, und sorgen so für Frischluftzufuhr.
Luftfeuchtigkeit und ihre Steuerung
Gleich nach der Temperatur ist die Luftfeuchtigkeit die zweitwichtigste Einflussgröße auf das Wachstum im Gewächshaus. Idealerweise liegt diese bei 50 bis 80 Prozent. Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt Pilzkrankheiten und Schimmel, während zu trockene Luft die Transpiration der Pflanzen stört und zu Welke führen kann.

Moderne Gewächshäuser verfügen über automatische Befeuchtungs- und Entfeuchtungssysteme. Diese messen permanent die Luftfeuchte und reagieren auf Veränderungen. Vernebelungssysteme können die Feuchtigkeit erhöhen, während Ventilatoren für Luftzirkulation sorgen und so die Feuchte gleichmäßig verteilen. Dieses Zusammenspiel schützt die Pflanzen vor Krankheiten und unterstützt eine optimale Nährstoffaufnahme.
Luftzirkulation: Die unsichtbare Kraft
Viele unterschätzen die Bedeutung von Luftzirkulation. Ein stetiger Luftstrom verhindert, dass sich Wärme oder Feuchtigkeit an bestimmten Stellen staut. Im Gewächshaus kommen häufig Ventilatoren oder natürliche Lüftungssysteme zum Einsatz, die eine kreisförmige Luftbewegung erzeugen. So erreichen frische Luft und Kohlendioxid alle Pflanzen, die für die Photosynthese notwendig sind. Gleichzeitig werden krankheitsfördernde Bedingungen wie stehende Luft und hohe Feuchtigkeit an der Pflanzenoberfläche vermieden.
Kohlendioxid-Bereich optimal halten
CO₂ ist der „Treibstoff“ für die Photosynthese. Da Pflanzen dieses Gas aus der Luft aufnehmen, kann eine zusätzliche Versorgung die Wachstumsrate deutlich erhöhen. Einige Gewächshäuser nutzen CO₂-Dünger oder sorgen durch gezielte Lüftung für einen optimalen CO₂-Gehalt.
Für dieses komplexe Zusammenspiel der verschiedenen Faktoren zur Wachstumsregulierung hat PHYWE eine Lösung im Angebot, die sich sogar mit Scratch programmieren lässt:
https://www.phywe.de/biologie/oekologie-und-umwelt/wasseruntersuchung/steuerung-der-wachstumsparameter-in-einem-gewaechshaus-mit-cobra-smartsense-code_30436_32449/
Dazu gibt es eine fertige Versuchsanleitung, so dass dieses Thema im MINT-Unterricht behandelt werden kann: https://www.curriculab.de/c/67593e8e4abda50002c56c0f
