In der Hydroponik wird der pH-Wert einer Nährlösung genau angepasst – für optimalen Ertrag!
Der pH-Wert ist eine wichtige Stellschraube im hydroponischen Anbau. Nur wer den pH-Wert beachtet erntet höchste Erträge. Daher solltest Du die wichtigsten Fakten über den pH-Wert in der Hydroponik kennen.
Dieser Beitrag beantwortet Deine Fragen zum pH-Wert in der erdlosen Kultivierung! Falls Deine Frage nicht dabei ist, schreib sie unten in die Kommentare!
Viel Spaß beim Lesen!
Was ist der pH-Wert?
Der pH-Wert ist ein Maß für die saure oder basische Wirkung einer Lösung.
„pH“ meint pondus Hydrogenii (lat. pondus = Gewicht; hydrogenium = Wasserstoff) – das Gewicht des Wasserstoffes.
Der pH-Wert beschreibt also die Menge der Wasserstoff-Ionen (H3O+) in einer Lösung. Wasserstoff-Ionen sind positiv (+) geladen. Die Gegenspieler der Wasserstoff-Ionen sind die Hydroxid-Ionen (OH–). Diese sind negativ (-) geladen.
Das Verhältnis aus Wasserstoff- und Hydroxid-Ionen bestimmt den pH-Wert.
Der pH-Wert wird auf einer Skala von 0 bis 14 dargestellt.
Bei einem pH-Wert kleiner 7 ist die Lösung sauer. Wasserstoff-Ionen (H3O+) sind stärker konzentriert als Hydroxid-Ionen (OH–). Bei einem pH-Wert größer 7 ist die Lösung basisch. Wasserstoff-Ionen (H3O+) sind geringer konzentriert als Hydroxid-Ionen (OH–). Bei einem pH-Wert gleich 7 ist die Lösung pH-neutral. Wasserstoff- und Hydroxid-Ionen sind gleich stark konzentriert.
Die basische bzw. saure Wirkung nimmt ausgehend von pH 7 zu.
Wie Du bereits weißt, gibt der pH-Wert die Konzentration der Wasserstoff-Ionen (H3O+) an. Diese liegen so zahlreich vor, dass deren Angabe in absoluten Zahlen nicht praktikabel ist.
Daher wird die Anzahl der Wasserstoff-Ionen/Protonen (dekadisch/zehnteilig) logarithmiert. Verändert sich der pH-Wert um eine Einheit, dann hat sich die Konzentration der Wasserstoff-Ionen um das Zehnfache verändert.
Übrigens: Der pH-Wert wird häufig als der negative dekadische Logarithmus der Oxonium-Ionen-Konzentration definiert. Oxonium beschreibt protoniertes Wasser (H3O+).
Warum ist der pH-Wert in der Hydroponik so wichtig?
Der pH-Wert bestimmt über die Verfügbarkeit der Nährstoffe für die Pflanze.
Je nach pH-Wert sind Nährstoffe besser oder schlechter für die Pflanze verfügbar.
In der Hydroponik wird der optimale pH-Wert angestrebt, indem die Nährstoffverfügbarkeit den Nährstoffansprüchen der Pflanze entspricht!
Ist das nicht der Fall, drohen Mangelsymptome und/oder Toxizität. Zum Beispiel entwickeln viele Pflanzen bei einem pH-Wert unter 5 einen Magnesium- und Kalziummangel. Hingegen kann ein pH-Wert über 6.5 zu Eisenmangel führen.
Der Chart zeigt die Verfügbarkeit der meisten Nährstoffe bei unterschiedlichen pH-Werten. Jedoch ist die Nährstoffverfügbarkeit von weiteren Faktoren abhängig. Der Chart ist somit ungenau und dient nur der Veranschaulichung.
Wie lautet der optimale pH-Wert in der Hydroponik?
In der Hydroponik sind pH-Werte zwischen 5,5 und 6,5 für die meisten Pflanzen optimal. Die meisten Nährstoffe sind in diesem pH-Bereich am besten pflanzenverfügbar.
Der optimale pH-Wert ist von der Pflanze abhängig. Beispielsweise benötigt die Blaubeere einen pH-Wert von ca. 4.5 – 5.5. Lavendel oder Minze bevorzugen hingegen pH-Werte von 6.0 bis 7.0. Ein Kürbis ist wiederum mit einem pH-Wert von 5.5 bis 7.5 relativ anspruchslos.
Pflanzen in Hydroponik benötigen andere pH-Werte als Pflanzen in Erde. pH-Werte für Pflanzen in Erde dürfen nicht auf die Hydroponik übertragen werden. In Erde regulieren Mikroorganismen, organisches Material und Wechselwirkungen zwischen Mineralien und Wasser den pH-Wert.
Womit wird der pH-Wert in Hydroponik gemessen?
Der pH-Wert einer Nährlösung wird mittels pH-Meter gemessen.
Die Messung mittels pH-Meter erfolgt elektrochemisch. Das elektrische Potenzial der Glaselektrode ist von der Wasserstoff-Ionen-Konzentration abhängig. Aus der Potenzialdifferenz zur Bezugselektrode entsteht eine Spannung, die (relativ) linear den pH-Wert abbildet. Die Bezugselektrode ist i. d. R. eine Silber-Silberchlorid-Halbzelle.
In regelmäßigen Abständen wird das pH-Meter mit einer Kalibrationslösung kalibriert. Die Kalibrationslösung kann online erworben werden und hat i. d. R. pH-Werte von 4, 7 und 10.
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Des Weiteren wird der pH-Wert mit Säure-Basen-Indikatoren gemessen. Die Messung mittels Farbindikatoren ist jedoch vergleichsweise ungenau und aufwändiger in der Handhabung.
Wie wird der pH-Wert einer Nährlösung gesenkt?
Der pH-Wert wird mit mittelstarken bzw. starken Säuren gesenkt.
Geeignete Säuren zum Senken des pH-Wertes:
- pH-Down
- Salpetersäure
- Phosphorsäure
- Zitronensäure
Für Einsteiger und Fortgeschrittene eignet sich pH-Down – ein vorgefertigter pH-Senker. Das fertige Gemisch ist einfach in der Anwendung und verfügt zudem über einen pH-Puffer.
Zum Senken des pH-Wertes sind Säuren zu empfehlen, die über Pflanzennährstoffe verfügen. Verwende im Wachstum Salpetersäure und in der Blüte Phosphorsäure. Als organische Säure eignet sich Zitronensäure.
pH-Down im Wachstum:
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pH-Down in der Blüte:
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Beim Umgang mit hoch konzentrierten Säuren gilt: „Zuerst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure“!
Wie wird der pH-Wert einer Nährlösung erhöht?
Starke Basen erhöhen den pH-Wert.
Geeignete Basen zum Erhöhen des pH-Wertes:
- pH-Up
- Kaliumhydroxid
- Kaliumcarbonat
Auch hierbei ist ein pH-Up für Einsteiger und Fortgeschrittene zu empfehlen. Dieser kann besonders dann praktisch sein, wenn zu viel pH-Up hinzugefügt wurde.
Wie den pH-Wert in Hydroponik anpassen?
Die Messung des pH-Wertes erfolgt in 5 einfachen Schritten.
- Messe den pH-Wert
- Gebe pH-Down hinzu, wenn der pH-Wert zu hoch ist. Gebe pH-Up hinzu, wenn der pH-Wert zu niedrig ist.
- Durchmische die Nährlösung
- Warte ca. 10 min (für genauere Messungen; optional)
- Messe den pH-Wert erneut und passe ihn ggf. erneut an.
Wie den pH-Wert automatisch messen und anpassen?
Automatische Mess- und Regeltechnik messen und passen den pH-Wert an.
Dafür bedarf es einen Düngecomputer mit entsprechender Pumptechnik. Der Computer misst mit einer pH-Sonde den pH-Wert. Nach Eingabe der Soll-Werte dosiert der Computer über eine Pumpe, eine Säure oder eine Base hinzu.
Einerseits messen manche Geräte ausschließlich den pH- und/oder den EC-Wert. Andererseits passen manche Geräte den pH- und EC-Wert entsprechend an. In den meisten Fällen wird ebenfalls die Temperatur gemessen. Eine Auswahl geeigneter und hochwertiger Mess- und Regeltechnik siehst Du im Folgenden.
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Warum schwankt der pH-Wert einer Nährlösung?
Der pH-Wert einer Nährlösung wird durch Temperatur, Substrat, Nährstoffe, Pflanzen, Regen, Algen und Mikroorganismen beeinflusst.
pH-Wert-Schwankungen deuten auf zu geringe Puffereigenschaften Deiner Nährlösung hin. Stabilisiere den pH-Wert mit einem pH-Puffer. Danach sollten die Schwankungen deutlich geringer sein.
Nährstoffe sind meistens leicht sauer. Pflanzen verbrauchen die Nährstoffe und die Nährlösung verliert einen Teil ihrer sauren Wirkung. Der pH-Wert steigt an.
Bei einer hohen Temperatur gast vermehrt CO2 aus der Nährlösung aus. Somit verlässt eine (sehr) leichte Säure die Nährlösung. Der pH-Wert steigt an.
Substrate besitzen eigene pH-Werte. Kommen Substrat und Nährlösung in Kontakt beeinflusst das Substrat den pH-Wert der Nährlösung. Beispielsweise hat Steinwolle einen hohen pH-Wert von ca. 7.5 – 8.5.
Regen wirkt sauer und kann in einem hydroponischen Outdoor-System die Nährlösung ebenfalls beeinflussen.
Algen beeinflussen den pH-Wert, indem Sie tagsüber Kohlendioxid verbrauchen. Am Tag kann somit der pH-Wert ansteigen und in der Nacht wieder absinken – wenn auch geringfügig.
Totes organisches Material wird von Bakterien zersetz. Dabei werden Säuren frei.
Wie den pH-Wert stabilisieren?
In der Hydroponik stabilisiert ein pH-Puffer den pH-Wert einer Nährlösung.
Ein Puffer ist eine Mischung aus einer schwachen Säure und ihrer korrespondierenden Base oder eine schwache Base und ihrer korrespondierenden Säure.
Jeder pH-Puffer verfügt über eine Pufferkapazität. Die Pufferkapazität beschreibt die Menge an Säuren und Basen, die eine Pufferlösung ohne wesentliche Änderung des pH-Wertes aufnehmen kann. Der pH-Puffer gleicht eine basische oder saure Wirkung aus.
pH-Up & pH-Down senken/erhöhen nicht nur den pH-Wert, sondern verfügen auch über einen pH-Puffer.
Worauf muss Ich bei Leitungswasser achten?
Der Karbonatgehalt des Leitungswassers beeinflusst den pH-Wert.
Erkundige Dich bei Deinen Stadtwerken nach dem Karbonatgehalt des Leitungswassers. Carbonate wirken basisch und erhöhen somit den pH-Wert.
Bei einem Anteil an Hydrogen-Carbonat (HCO3–) von über 75 ppm steigt der pH-Wert an.
Du kannst die alkalische Wirkung mit pH-Down oder mittels Umkehrosmose senken. Dafür wird Wasser mit einer hydrostatischen Pumpe durch eine halbdurchlässige Membran gepresst.
Wie den pH-Wert möglichst genau messen?
- Messe den pH-Wert (ca. 1 h) nach der Düngezugabe.
- Prüfe den pH-Wert immer zur selben Uhrzeit.
- Die optimale Wassertemperatur zur Messung beträgt 22 – 24 °C.
- Lagere die pH-Sonde des pH-Meters feucht – nach Herstellerangaben.
- Kalibriere dein pH-Meter regelmäßig mit einer Kalibrationslösung.
- Nutze ein hochwertiges pH-Messgerät.
- Schütze die Glassonde vor Erschütterungen.
Preis zuletzt aktualisiert am 4.01.2023
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