ZINEG Machbarkeitsstudie zur Steigerung der Energieeffizienz von Gewächshäusern

Wissenschaftliche Begleitforschung (Machbarkeitsstudie) zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz im Bereich der gartenbaulichen Unterglasproduktion.
In einer im Jahr 2010 errichteten Gewächshausanlage, bestehend aus zwei 307 m² Hochglashäusern (6m Stehwandhöhe) wird untersucht, inwiefern das Haus selbst als Solarkollektor genutzt werden kann. Es werden energetische Parameter, wie Kollektorwirkungsgrad, Arbeitszahl der installierten Wärmepumpe, Jahresenergiebilanz und einzusparende Wärmenergie erfasst und bewertet. Durch Vergleich des Anbaus von Tomaten unter Kollektor- und konventionellen Bedingungen sollen die pflanzenbaulichen Effekte des Sonderklimas in einem Kollektorgewächshaus untersucht werden.
Dabei geht es um eine möglichst geschlossene Betriebsweise der Gewächshäuser mit Einfachverglasung und mehrlagigem Energieschirm. Die Aufgabenstellung umfasst die Systementwicklung mit dem Anlagenkonzept, der Prozessleitsoftware und dem MSR-Konzept. Wichtig sind energetische Untersuchungen zu Möglichkeiten der Auskoppelung, Speicherung und Wiederverwendung von Solarenergie, Übertragung von Wärme mit niedrigem Exergiegehalt an die Pflanzen, Ermittlung des Einsparpotentials und der Systemgrenzen. Parallel dazu laufen pflanzenbauliche Untersuchungen zur Anpassung von Klimaführung, Bewässerung und Nährstoffversorgung an die Bedingungen in geschlossenen Gewächshäusern mit Niedertemperatur-Pflanzenheizungen sowie zur Ermittlung der Ertrags- und Qualitätsdifferenzen. Eine für den gesamten Verbund durchzuführende Aufgabe ist die Anwendung der Phytomonitoring-Technologie zur Beschreibung der Pflanzenreaktionen auf die unterschiedlichen Sonderklimabedingungen bei der Reduktion des Wärmeeinsatzes bzw. beim geschlossenen Betrieb der Gewächshäuser. Die HU-Berlin und das ATB Potsdam werden deshalb das in Berlin entstandene Phytomonitoring-Konzept weiterentwickeln, um weitere Messsensoren zu ergänzen (z. B. Substratmonitoring, zerstörungsfreie online-Messung von Fruchtinhaltsstoffen) und an allen drei Versuchsstandorten zum Einsatz zu bringen.