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Energie in Gewächshäusern war Thema der GKL-Tagung

Für Kulturen unter Glas und Folie sucht die Forschung nach der optimalen Licht-Energie-Bilanz. Von Kathrin Scheumann Energiemanagement in Gewächshäusern und in der Sonderkultur Spargel, so lautete das Thema der diesjährigen GKL-Frühjahrstagung, die am 3. und 4. Mai in den Räumen des Institutes für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) in Großbeeren stattfand.

über den Stand aktueller Forschungsergebnisse. So stellte Prof. Dr. Joachim Meyer, WZW TU München, Weihenstephan erste Ergebnisse des ZINEG-Teilprojektes am Standort Queckbrunnerhof/Schifferstadt vor. Im Versuchsbetrieb Gemüsebau des Dienstleistungszentrums Ländlicher Raum Rheinpfalz (DLR) war das neue Versuchsgewächshaus am 12. Mai 2011 offiziell in Betrieb genommen worden. Der in Kooperation zwischen der Technischen Universität München und dem DLR erbaute 1.000 Quadratmeter große, maximal isolierte Gewächshauskomplex entstand in Folienbauweise und wird durch eine niedrig dimensionierte Holz-Heizung mit Wärme versorgt. Nachdem die Teilprojekte in Berlin und Hannover bereits im vergangenen Jahr an den Start gegangen waren, ist nun der dritte Standort im ZINEG-Verbund aktiv. Schwerpunkte der Forschungsarbeit liegen hier bei den Aspekten der Wärmebedarfsminimierung und der CO2-neutralen Energieversorgung im Unterglas-Gemüseanbau, parallel erfolgt die Messung und Bewertung der Umweltwirkungen der Produktionsprozesse sowie die computergestützte Dokumentation der Ressourcenverbräuche und Produktionsverfahren. Wie Prof. Meyer in Großbeeren ausführte, wurden Messungen zur Temperaturführung und Lichtdurchlässigkeit bereits im Sommer 2010 durchgeführt, eine erste Charakterisierung der Gewächshäuser erfolgte im Herbst des Jahres, die Ermittlung des Wärmebedarfs im Winter 2010/11.
Im Vergleich der Eindeckungsmaterialien Polyethylen-Doppelfolie und F-Clean-Doppelfolie ergaben erste Messungen der Lichtdurchlässigkeit eine Überlegenheit der F-Clean-Folie gegenüber der Vergleichsvariante. Mit rund 60 Prozent lag der prozentuale Anteil der Lichtdurchlässigkeit hier durchschnittlich 20 Prozent höher als bei der Polyethylenfolie. Basis dieses Ergebnisses sind Messungen der Globalstrahlung im Außenbereich des Gewächshauses sowie die Messung innerhalb des Kulturraumes mithilfe eines Solarimeters. Die positive Bewertung der F-Clean-Folie konnte anhand eines Versuches, in dem die Zuwachsleistung von Sudangras mithilfe der Frisch- und Trockensubstanz ermittelt wurde, bestätigt werden. In der Folgekultur Salat wirkte sich die F-Clean-Folie laut Prof. Meyer tendenziell ebenfalls positiv auf die Rotfärbung der Salatkultur aus. Zur Absicherung der Ergebnisse seien jedoch weitere Untersuchungen nötig. Drei durchgeführte Messungen zur Ermittlung des Wärmeverbrauches im Winter 2010/11 erbrachten der Einschätzung zufolge insgesamt überaus gute Ergebnisse für den Versuchskomplex. Verglichen wurden hier die Varianten: maximale Isolierstufe in allen Schiffen, Gewächshäuser weitgehend trocken gehalten und ohne Kulturen, Schirme in allen Schiffen offen, Gewächshäuser weitgehend trocken gehalten und ohne Kulturen, maximale Isolierstufe in allen Schiffen, ohne Kulturen, Gewächshäuser aber zur Vorbereitung der folgenden Kulturen feucht gehalten. Da diese ersten Messungen im Wesentlichen in trockenen Häusern erfolgten, können die Ergebnisse Prof. Meyer zufolge zunächst als Maximalwerte angesehen werden, die im kommenden Winter bei wachsendem Pflanzenbestand einer Überprüfung bedürfen.

Die Strahlungsdurchlässigkeit verschiedener Eindeckmaterialien untersucht ein Forschungsprojekt der Leibniz Universität Hannover (Fachgebiet Biosystem- und Gartenbautechnik, BGT) im Auftrag des Forschungszentrums Jülich. Prof. Dr. Hans-Jürgen Tantau gab in Großbeeren dazu einen Überblick. Da Licht speziell im Winter oft der begrenzende Wachstumsfaktor in der Unterglas-Kultur sei, bilde die Strahlungsdurchlässigkeit einen Schwerpunkt bei der Auswahl von Bedachungsmaterialien. Ob Anforderungen an die photosynthetisch aktive Strahlung und gegebenenfalls UV-Durchlässigkeit erfüllt werden, sei unter Praxisbedingungen zu prüfen, da durch Verschmutzung, Kondensation und wechselnde Einfallswinkel der Globalstrahlung größere Abweichungen von den normalerweise im Labor ermittelten Werten der Industrie verursacht werden können. Im insgesamt etwas mehr als vier Jahre andauernden Projekt werden gleichfalls Varianten der Doppel- und Dreifach-Bedachung in Glas-Folienkombination untersucht. Nach den Worten von Prof. Tantau könnte beispielsweise die Doppelbedachung Chancen für einen reduzierten Energieverbrauch bieten, wenn die Lichtdurchlässigkeit der Materialien die von normalem Floatglas, zum Beispiel SDP Alltop übersteigt. An der südlichen Dachhälfte eines Gewächshauses im BGT wurden daher 20 verschiedene Materialproben installiert, deren Globalstrahlungsdurchlässigkeit einer kontinuierlichen Messung unterliegt. Das Projekt bewertet, wie sich Witterungseinflüsse auswirken und darüber hinaus inwiefern die Art der Kondensation an der Innenseite (Film- oder Tropfenkondensation) die Strahlungsdurchlässigkeit beeinträchtigen kann. Hier sei unter bestimmten Bedingungen eine Reduktion von bis zu 20 Prozent der Durchlässigkeit möglich. Andererseits können bestimmte Beschichtungen des Materials die Strahlungsdurchlässigkeit erhöhen. In welchem Winkel die Globalstrahlung im Tages- und Jahresverlauf auf die Proben trifft, ist für das Projekt ebenfalls von Interesse, da hierbei auch der Anteil diffuser Strahlung Berücksichtigung findet. Im laufenden Forschungsprojekt zeigen die Ergebnisse Prof. Tantau zufolge deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Materialien, aber auch Schwankungen im zeitlichen Verlauf. So trage die Verschmutzung nicht zur stetigen Abnahme der Lichtdurchlässigkeit bei, sondern verursache je nach Witterung variierende Werte mit einem relativ konstanten Mittelwert. Das Kondensationsverhalten sei vor allem bei geschlossener Lüftung von Bedeutung, da die Proben im Fall der geöffneten Lüftung langsam abtrocknen. Zur Frage der geringeren Strahlungsdurchlässigkeit aufgrund des Material-Alters lasse sich gegenwärtig keine Aussage machen.

(ks)