TASPO GartenMarkt

Die Gärtner müssen ihre Ängste zur dynamischen Klimaregelung erst noch überwinden

Die Indega fasst den momentanen Wissensstand zum Thema dynamische Klimaregel-Strategien in ihrem neuen Kommunikationsinstrument – dem Bulletin – zusammen. Wir haben in der TASPO 25/11 Auszüge aus der ersten Ausgabe des Bulletins veröffentlicht. Warum die Gärtner noch immer Vorbehalte gegen eine dynamische Klimasteuerung haben und warum sie energietechnisch besser mit einer solchen fahren würden, gibt das

Mit Programmkombinationen aus dynamischer Außentemperatur-, Licht- und Windkorrektur und einer Temperatursummenüberwachung lassen sich gute Qualitäten bei gleichzeitiger Energieeinsparung produzieren. Den ausführlichen Beitrag dazu finden Sie in der Gärtnerbörse 5/11 von Stephan Wartenberg und Margret Dallmann aus Dresden.Foto: ZVG

Die Pflanzenproduktion im Gewächshaus macht es im Prinzip leicht, alle Wachstumsfaktoren so zu steuern, dass für die jeweilige Kultur die günstigsten Wachstumsbedingungen vorherrschen. Dabei ist es wichtig, alle knappen Ressourcen möglichst sparsam einzusetzen, das gilt insbesondere für den Energieverbrauch. Mit ausgefeilten Regelstrategien lassen sich bisher ungenutzte Potenziale ausschöpfen.

Neue Energiesparprogramme nutzen die Fähigkeit der Pflanzen zur Wärmeintegration, mit der sie im gewissen Rahmen ihren Wärmebedarf in Zeiten decken, in denen eine hohe Temperatur im Gewächshaus ohne großen Einsatz von Heizenergie erreicht werden kann. Als wesentliche Neuerung der vergangenen Jahre haben sich die dynamischen Regelstrategien in Versuchen und in Praxiseinsätzen als günstig und energiesparend erwiesen. Sie passen die Sollwerte immer wieder an die sich stündlich verändernden Situationen an. In der Praxis haben sie sich aber noch nicht entscheidend durchgesetzt.

Hier vertrauen die Gärtner eher den linearen Strategien, die weniger große Temperaturschwankungen aufweisen und deshalb als sicherer angesehen werden. Ein wesentlicher Grund dafür ist nach Ansicht der Experten in Forschung und Industrie der immer noch zu geringe Wissensstand über die Möglichkeiten der dynamischen Strategien in der breiten Fachöffentlichkeit. Grund genug für die Indega, das erste Bulletin diesem Thema zu widmen, um die Bekanntheit zu fördern.

Strategie „Lineare Außentemperaturkorrektur“

Bei der „Linearen Außentemperaturkorrektur“ erfolgt eine Anpassung des Heizungssollwertes an die Außentemperatur in einem vorwählbaren Bereich. Damit diese Korrekturen auf Dauer nicht zu einer zu starken Abweichung in der Entwicklung der Temperatursumme und damit der Pflanzen führen, überwacht diese Strategie die Differenz zwischen der realen Temperatursumme und der auf einer angenommenen Tagesmitteltemperatur (= Mitteltemperatursollwert) beruhenden theoretischen Temperatursumme. Dieses Programm ist optimal für die Kultur einer einzelnen Pflanzenart, am besten in einem Satz. Da die natürlichen Tag/Nacht-Schwankungen in das Gewächshaus übertragen werden, ist der Wachstumsregulierung besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

Strategie „Dynamische Außentemperaturkorrektur“

Beim Programm „Dynamische Außentemperaturkorrektur“ wird der aktuelle Heizungssollwert nach der Abweichung der realen Außentemperatur von ihrem Erwartungswert (= langjähriges Stundenmittel) korrigiert. Ist es für die konkrete Jahres- und Tageszeit zu kalt oder zu warm, erfolgt eine Korrektur des Heizungssollwertes. Ziel ist es, die Wärmeintegration weniger über die Tag/Nacht-Wechsel als über mehrtägige Witterungsschwankungen durchzuführen.

 

Beide Programmbausteine sind inzwischen so weit optimiert, dass durch entsprechende Parametrierungen und absolute Temperaturgrenzen Pflanzenschäden, Qualitätsverluste und wesentliche Kulturzeitverlängerungen sicher vermieden werden. Dennoch sind die auftretenden Temperaturen auch für erfahrene Gärtner gewöhnungsbedürftig. In den Betrieben, die sich mit Mut für die neuen Programme entschieden haben, wächst das Vertrauen jedoch rasch.

Im Rahmen der 47. Gartenbauwissenschaftlichen Arbeitstagung im Februar in Hannover stellte Stephan Wartenberg vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) aus Dresden-Pillnitz seine weitergehenden Untersuchungen zu energieeffizienten Heizungssteuerprogrammen vor. Wartenberg setzte dabei auf eine dynamische Steuerung, die den Einfluss der Außentemperatur, der Windgeschwindigkeit und der Einstrahlung auf die Gewächshaus-Innentemperatur berücksichtigt.

Derzeit werden die Programmbausteine zur Wachstumsüberwachung durch Temperatur- und Lichtsummen verfeinert, um die Effektivität der Energiesparprogramme auch in extremen Jahren und für andere klimatische Regionen noch weiter zu verbessern. Voraussetzung dafür sind Versuche, die – abgeleitet von den Licht- und Temperaturbedürfnissen verschiedener Hauptkulturen – ermitteln, wie Pflanzen auf ein ungleichmäßiges Licht- und Temperaturangebot reagieren. Wichtig sind die Toleranzspannen, in denen das Wachstum nicht negativ beeinflusst wird, um daraus verbesserte Module für die computergestützte, optimierte Klima- und somit Kulturführung zu entwickeln. Ausschlaggebend sind dabei die Licht- oder Temperatursummen, die die Pflanzen bis zum Verkaufszeitpunkt benötigen.

Die dynamische Regelung greift auf gespeicherte Klima- und Kulturdaten zurück, um vorhandene Wärmepolster oder aller Wahrscheinlichkeit nach zu erwartende Energiezufuhren vorausschauend einbeziehen zu können. Die natürlichen Ressourcen können somit optimal zum Energiesparen im Gewächshaus genutzt werden. Bei dieser Strategie kann es allerdings zu Temperaturführungen kommen, die in der gärtnerischen Praxis als höchst ungewöhnlich und somit nicht zuträglich angesehen werden. Auch nimmt es Kulturzeitverlängerungen im gewissen Rahmen in Kauf. Das Aufschalten von Kappungsgrenzen vermeidet diese starken Schwankungen, nutzt aber andererseits das mögliche Potenzial nicht immer aus. Hierbei sinkt die Temperatur beispielsweise nicht unter einen vorher festgelegten Wert ab, obwohl dies aufgrund des angesammelten Wärmepolsters durchaus möglich wäre.

Mit der dynamischen Variante sammelt die Lehr- und Versuchsanstalt Hannover-Ahlem derzeit Erfahrungen. Für Versuchsleiter Dr. Dirk Ludolph ist es die am weitesten vorangetriebene Regelstrategie in Deutschland, die auch die höchsten Einsparpotenziale bietet. Das ist immer dann der Fall, wenn größere Einheiten nach einer einheitlichen Vorgabe gesteuert werden.

Bei einer kleinteiligen Produktion mit vielen unterschiedlichen Sätzen in einem Haus sind hingegen die Grenzen schnell erreicht. Eine deutlich höhere Verbreitung als bisher hält er für wünschenswert und im Prinzip auch für machbar. Voraussetzung dafür wäre allerdings, dass die Gärtner den im Rechner hinterlegten Strategien mehr Vertrauen schenkten und Ängste überwänden. Zudem steht ein hoher Beratungsbedarf an, für den ausreichend Kapazitäten in öffentlichen Einrichtungen fehlten.

Ein klares Bekenntnis der Indega-Unternehmen zu dynamischen Regelungen begrüßt er ausdrücklich, weil nur diese in der Lage sind, die Wärmeeinstrahlung im Gewächshaus optimal zu nutzen. Ahlem arbeitet mit einem RAM Klimacomputer. Industrie setzt auf Dynamik bei den Regelstrategien Mit fortschreitender Entwicklung und wachsendem Interesse der gärtnerischen Praxis an dynamischen Regelstrategien werden entsprechende Module rasch zur Verfügung gestellt.

Das Bulletin können Sie auf der Indega-Seite herunterladen: www.indega.de.