In einem CO₂- und Klimaexpositionssystem werden Modellbestände von Weizen gegenwärtigen und zukünftigen CO₂-Konzentrationen und Klimabedingungen ausgesetzt. Die Versuchsanlage besteht aus sechs identischen Kammern (Vötsch VB 1514/S BioLine, Fläche 1.7 m², Volumen 2.7 m³), in denen künftige CO₂-Konzentrationen und klimatische Verhältnisse simuliert werden können. In Kleinbeständen werden die Weizenpflanzen von der Aussaat bis zur Ernte einem für Hohenheim typischen Klimaverlauf ausgesetzt und mit heutigen bzw. für 2050 erwarteten CO₂-Konzentrationen (390 bzw. 550 µmol/l) behandelt. Zusätzlich werden in zwei Versuchsvarianten in unterschiedlichen Entwicklungsphasen Hitzewellen und damit verbundener Trockenstress appliziert.

Während der Versuche wird die Photosyntheseleistung gemessen und die Gesamttranspiration der Bestände erfasst. In den reifen Weizenkörnern werden die Gehalte an Mineralstoffen, Kohlenhydraten, Aminosäuren und Phenolen analysiert, um die Ertragsqualität zu ermitteln. Subtile Wirkungen auf die Inhaltsstoffe werden mit Hilfe metabolomischer Methoden untersucht.