DE3302341A1 - Verfahren und vorrichtung zum anbau von gaertnereierzeugnissen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Anbau von Gärtnereierzeugnissen
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbau von Gärtnereierzeugnissen.
• Um auch unter ungünstigen klimatischen Bedingungen, insbesondere in der kalten und lichtarmen Jahreszeit, Gärtnereierzeugnisse anbauen zu können, werden seit langem Gewächshäuser verwendet, die in mehr oder weniger aufwendigen Bauformen erstellt und in der kalten Jahreszeit ggf. beheizt werden. Durch die herkömmliche Bauweise ist der Ver-lust an Wärme bei großer Differenz zwischen Innen- und Außentemperatur verhältnismäßig groß, wäs sich bei den derzeitigen hohen Energiekosten besonders negativ auswirkt. Die Drosselung der Innentemperatur bringt zwar eine Verminderung der Wärmeverluste, aber auch eine Verringerung des Pflanzenwachstums, so daß der Ertrag pro Fläche und Zeiteinheit zurückgeht. Dies ist besonders bei hohen Grundstückspreisen in Großstadtnähe von Nachteil.
• Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Anbau von Gärtnereierzeugnissen zu schaffen, das es bei vertretbarem Aufwand ermöglicht, den Flächenertrag insbesondere in der kalten und lichtarmen Jahreszeit wesentlich zu steigern.
• Gemäß. der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Anbau in einem mehrwandigen Foliengewächshaus erfolgt, daß der Innenraum dieser Foliengewächshaus entsprechend den Erfordernissen des jeweils angebauten Erzeugnisses klimatisiert und mit Zusätzen, insbesondere von CO2, versehen wird, daß als Zusatz-Beleuchtung zum Tageslicht Gasentladungslampen mit weitgehend dem natürlichen Tageslicht entsprechendem Spektrum verwendet werden und daß die Beleuchtung bezüglich Intensität und Dauer entsprechend den zum optimalen Wachstum des jeweils angebauten Erzeugnisses erforderlichen Werten gesteuert wird.
• Mehrschichtige Folientraglufthallen sind bereits für die Verwendung als Schwimm- oder Ausstellungshallen bekannt und z. B. unter der Bezeichnung "LIN-INTERNATIONAL DOPPELSCHALEN-TRAGLUFTHALLEN" erhältlich, ebenso eine Klimatisierungsanlage, die allerdings noch für den erfindungsgemäßen Zweck modifiziert werden muß. Geeignete Gasentladungslampen sind ebenfalls beispielsweise unter der Bezeichnung "TRUE-LITE erhältlich.
• Die an sich aufwendige mehrschalige Hallenkonstruktion ermöglicht eine gute Klimatisierung bei geringem Energieverbrauch und ist deshalb bei- dem erfindungsgemäßen Verfahren wirtschaftlich. Die -Verlustwärme derBeleuchtung trägt ebenfalls zu Erwärmung bei, während die es die Steuerung der Beleuchtung erlaubt, das Wachstums in weiten Grenzen zu beschleunigen oder zu verzögern.
• Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes Foliengewächshaus, Fig. 2 schematisch den mehrschaligen Aufbau desselben, Fig. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Folien-Befestigungsprofil zur beidseitigen Halterung von Folien, Fig. 4 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Folien-Befestigungsprofil zur einseitigen Halterung von Folien, und Fig. 5 eine Schemazeichnung für den Aufbau der Klimatisierungsanlage.
• Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes Foliengewächshaus. Da einerseits eine möglichst große Nutzfläche erzielt werden soll, andererseits aber der Materialverbrauch und die Wärmeabflußmöglichkeit von vorneherein gering gehalten werden sollen, hat das Gewächshaus den dargestellten Querschnitt in Form einer Halb-Ellipse. Wie bereits weiter oben dargelegt, besteht die Haut aus mehreren Folien, die durch Luftschichten voneinander isoliert sind.
• In Figur 2 ist schematisch der mehrschalige Aufbau dargestellt, wobei die vier Folien 3 drei Luftschichten 4 bilden. Die äußerste Luftschale kann zum Zweck der Abtauung von Schnee über eine Zufuhr 1 eigens mit Warmluft versorgt werden. Die beiden darunterliegenden Schalen dienen lediglich der Wärmedämmung. Im Innenraum 2 befinden sich die Pflanzen.
• Diese mehrschalige Haut hat mehrere an sich einander widersprechende Aufgaben zu erfüllen. So hat sie einerseits den Innenraum gegen mechanische Einflüsse von außen zu schützen und gegen ungünstiges Außenklima zu isolieren. Andererseits muß sie aber wieder möglichst lichtdurchlässig sein, um einfallendes wachstumsförderndes Tageslicht nicht am Durchgang durch Reflexion oder Absorption zu schwächen. Schließlich soll das verwendete Material preisgünstig, der Aufbau und die Wartung einfach und die Konstruktion selbst leicht an verschiedene Grundflächen anpaßbar sein.
• Diese Forderungen setzen der Materialauswahl Grenzen.
• Die äußerste Folie ist aus mechanischen Gründen am stabilsten zu halten.
• Um diese Trennung der Folien unter Bildung der wärmedämmenden Luftschichten zu gewährleisten, müssen die Folien in ihrer Soll-Lage gehalten und die Zwischenräume mit Uberdruck versehen werden.
• Zur Lösung der genannten Aufgaben wird gemäß der Erfindung das Fo1iengewächshaus aus Profilstäben und -bögen aufgebaut, in die die Folien leicht eingespannt werden können. Als Material hierfür ist Aluminium oder Stahl geeignet.
• Ein Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils ist in Figur 3 dargestellt. Es besteht aus zwei ineinanderliegenden U-förmigen Profilstäben 6a und 6b, deren Kanten zum Zweck der besseren Schonung der Folien nach außen gebogen sind. Gegeneinander sind die Profilstäbe mit wärmedämmendem Material 8 isoliert. Zusammengehalten werden sie beispielsweise mittels Schrauben 9.
• Die Folien 3 werden in Schlauchform verwendet. Vor der Montage werden in sie Spanndrähte 7 eingelegt. Durch Anziehen der Spanndrähte 7 werden die Schlauchenden in das Profil gepreßt und somit in einfacher Weise sicher befestigt. Durch diese Befestigungsart ist auch eine-leichte Auswechselbarkeit beschädigter Bahnen gesichert.
• Es versteht sich, daß in gleicher Weise auch drei oder noch mehr U-Leisten zu einem Profil für sechs oder mehr Folienschichten zusammengebaut werden können. Je mehr Folienschläuche verwendet werden, umso besser ist die Wärmedämmung, umso mehr nimmt aber auch die Lichtdurchlässigkeit ab.
• Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Folienbefestigungsprofiles für die einseitige Halterung von Folien ist in Figur 4 dargestellt. Hierbei sind die ineinanderheschachtelten Profile im wesentlichen L-förmig.
• Berechnungen und Versuche haben ergeben, daß bei Verwendung von zwei unter der Markenbezeichnung "t50STAFLON ET" erhältlichen Folienschläuchen ein Wärmedämmwert von 1.55 W m2 "k erreicht wird. Dieser K-Wert ist um 50% niedriger als der bei bisher erstellten Gewächshäusern mit Wärmeschutzfolien erreichte.
• Nach Angaben des Herstellers ist der Ausgangsrohstoff für die Folie ein sog. teilkristallines Mischpolymerisat, aufgebaut aus Äthylen und Tetrafluoräthyleneinheiten, und vereinigt die bekannten Eigensch-aften von Polyäthylen (PE) und Polytetrafluoräthylen (PTFE).
• In den Sommermonaten ist es zweckmäßig, bei starker Sonneneinstrahlung ein Kiimaaggregat zu verwenden. Dieses erfüllt folgende Funktionen: 1. Es regelt die Raumfeuchte auf etwa 65% rel.F.
• 2. Es kühlt auf eine Temperatur von maximal 28 "C.
• 3. Es sorgt für ständige Zuluft, um den Mindest-C02-Wert der Außenluft zu erhalten.
• 4. Es dient zum Lüften während der Nachtzeit.
• In den Wintermonaten muß die Gewächshausluft über eine zusätzliche Heizung erwärmt werden. Außerdem ist es erforderlich, bei Schneefall den auf dem Gewächshaus liegenden Schnee durch Beheizen der äußersten Luftschale mit Warmluft abzutauen.
• Zur Klimatisierung der Raumluft im Gewächshaus dient ein Vollklimagerät, das im folgenden anhand der schematischen Darstellung in Fig. 4 beschrieben wird.
• Das Gerät besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse mit zwei Gebläsen Gl und G2, einem Verdampfer V und einem Kondensator KD, sowie zehn beweglichen Luftklappen Kl bis, K10.
• Funktion "ENTFEUCHTEN UND WÄRMERUCKGEWINNUNG": Die Luftklappen Kl, K3, K6 und K8 sind hierbei geschlossen; die Luftklappen K2, K4, K5 und K7 hingegen sind geöffnet. Das Gerät arbeitet bis auf den externen Frischluftanteil im Umluftbetrieb.
• Das Gebläse G2 ist hierbei ausgeschaltet und die Klappen K9 und K10 sperren den normalen geraden Luftdurchgang im Gerät. Die Luft wird zunächst durch den Verdampfer V gesaugt, wo sie entfeuchtet und zu diesem Zweck abgekühlt wird.
• Danach wird sie durch die voon Klappe K10 geöffnete Zwischenwand über den Kondensator KD geführt und wieder erwärmt, wobei die Wärme zurückgewonnen wird. Damit ist eine optimale Lufttrocknung erreicht.
• Funktion KÜHLEN" - Sommerbetrieb Mit jeder Abkühlung von Luft ist eine Entfeuchtung verbunden, da die Luft beim Abkühlen bis auf wenige Ausnahmen den Taupunkt unterschreitet.
• Dabei sind die Klappen Kl, K3, K5 und K7 geöffnet und die Klappen K2, K4, K6 und K8 geschlossen. Die Luftklappen K6 und K10 fahren nach links und schließen die Trennwand zwischen Verdampfer V und Kondensator KD. Die Gewächshausluft wird über den Verdampfer V geleitet und gekühlt. Die Außenluft geht über den Kondensator KD, wird erwärmt und führt die Wärme nach außen ab.
• Funktion "HEIZEN" - Winterbetrieb Bei dieser Funktion wird der Außenluft nach dem Wärmepumpenprinzip Wärme entzogen und dem Gewächshaus zugeführt. Dazu sind die Klappen K2, K4, K6 und K8 geöffnet und die Klappen Kl, K3, K5 und K7 geschlossen. Die Luftklappen K9 und K10 fahren wie in Stellung "KÜHLEN" nach links und schließen die Trennwand zwischen Verdampfer V und Kondensator KD. Die Gewächshausluft wird über den Kondensator KD geleitet und erwärmt. Der Außenluft wird über den Verdampfer V Wärme entzogen.
• Über einen gesondert zu öffnenden Kanal wird die Warmluft zum Abtauen von Schnee abgezweigt.
• Die Einschaltung der Schneeabtauung, die Temperatur-, Beleuchtungsund Luftfeuchtigkeitsregelung sowie ggf. die Zufuhr von zusätzlichem C02 wird über ein entsprechendes elektronisches Regelgerät vorgenommen.
• Wie bereits eingangs erwähnt, erfolgt insbesondere zu lichtarmen Zeiten eine zusätzliche Beleuchtung mit "TRUE-LITE"-Leuchtstoffröhren, was das Wachstum erheblich fördert.
• Versuchsergebnisse: Bei einem Gewächshaus mit einer Profilspannweite von etwa 8 m und einer.
• Innenhöhe von etwa 3 m wurde mittels der beschriebenen Profile eine Schale, bestehend aus vier Schichten einer 0.03 mm starken "HOSTAFLON ET"-Folie, gebildet und mit den Werten einer zweischaligen PVC-Abdeckung verglichen.
• Gemäß DIN 4701 ergaben sich folgende K-Werte Abstand der Folien K - Wert [W m2 "K] PVC Erfindung O - 5 mm 5.6 3.8 5 - 20 mm 4.4 2.2 20 - 35 mm 4.0 1.55 37 mm -- 1.46 45 mm 3.8-Es ist deutlich zu sehen, daß der K-Wert sich enorm verbessert.
• Ferner wurde eine zusätzliche Beleuchtung mittels der erwähnten wachstumsfordernden "TRUE-LITE" geschaffen. Bei einer installierten Leistung von etwa 100 Lampen auf 130 qm Nutzfläche und zusätzlicher C02-Zufuhr wurden bei bestimmen Pflanzen Erträge ermittelt, die die für diese Art von Wachstumsförderung aufgewendeten Kosten um das 3 - 4 -fache übersteigen.

Claims (5)

1. Ansprüche 1. Verfahren zum Anbau von Gärtnereierzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anbau in einem mehrwandigen Foliengewächshaus erfolgt, daß der Innenraum dieses Foliengewachshauses entsprechend den Erfordernissen des jeweils angebauten Erzeugnisses klimatisiert und mit Zusätzen, insbesondere von CO2, versehen wird, daß als Zusätz-Beleuchtung zum Tageslicht Gasentladungslampen mit weitgehend dem natürlichen Tageslicht entsprechendem Spektrum verwendet werden und daß die Beleuchtung bezüglich Intensität und Dauer entsprechend den zum optimalen Wachstum des jeweils angebauten Erzeugnisses erforderlichen Werten gesteuert wird.
2. 2. Anlage zum Anbau von Gärtnereierzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem mehrwandigen Foliengewächshaus mit einer Klimaanlage zum Klimatisieren des Innenraumes entsprechend den Erfordernissen des jeweils angebauten Erzeugnisses und zum Zusetzen von wachstumsfcirdernden Stoffen besteht und eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die als Lichtquellen Gasentladungslampen mit weitgehend dem natürlichen Tageslicht entsprechendem Spektrum verwendet und mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung bezüglich Intensität und Dauer veränderbar ist.
3. 3. Haltevorrichtung zur beidseitigen Halterung von Folienschläuchen zur Verwendung in einer Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens zwei ineinanderliegenden U-Profilen (6a, 6b) besteht, die unter Zwischenlage einer wärmedämmenden Schicht (8) miteinander verbunden sind und in deren Nuten die Folienschläuche (3) mittels angezogener Spanndrähte (7) gehalten sind.
4. Haltevorrichtung zur einseitigen Halterung für Folienschläuche zur Verwendung in einer Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens zwei ineinanderliegenden L-Profilen (6c, 6d) besteht, die unter Zwischenlage einer wärmedämmenden Schicht (8) miteinander verbunden sind.
5. 5. Haltevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten, an denen die Folie zur Anlage kommt, nach auswärts gekrümmt sind.