Wasser, Licht und Energie

Stromlieferant
Immer mehr Gärtner werden auch zu Stromlieferanten, indem sie Blockheizkraftwerke betreiben, um die Wärme und den Strom im Gewächshaus zu nutzen und den überschüssigen Strom ins Netz zu speisen.

Vom Geschlossenen zum Halbgeschlossenen
Seit Jahren sind das GeslotenKas, also das „Geschlossene Gewächshaus“ oder auch das Gewächshaus als Energielieferant in den Niederlanden im Gespräch. Aus Kostengründen geht die Entwicklung vom geschlossenen jetzt mehr zum halbgeschlossenen Gewächshaus. Bei diesen sinken die Investitionskosten, aber auch der Nutzen. Die Wärme im Sommer wird in Form von warmem Wasser im Boden gespeichert. Im Winter wird dieses warme Wasser zum Heizen eingesetzt und das dabei entstehende kalte Wasser im Boden gespeichert, um die Häuser im Sommer zu kühlen.

Das Prinzip funktioniert nach Angaben der Wageningen UR, wenn ein Drittel des Betriebes komplett geschlossen ist. Da im Sommer nicht gelüftet wird, sind im Gewächshaus höhere CO2-Konzentrationen und eine höhere Luftfeuchte vorhanden. Gleiches gilt für die Temperatur. Wenn CO2-Gehalt im Mangel ist, wird die Pflanze nicht mehr optimal wachsen. Probleme in der Praxis sind hohe Investitionskosten und noch unrentable Produktionsbedingungen.

Wohin mit der Energie
Ein weiterer Aspekt, der in den Niederlanden diskutiert wird, ist das Gewächshaus als Sonnenkollektor und die Nutzung des Wärmeüberschusses. Eine Möglichkeit besteht in der Lieferung an Wohnhäuser. Doch gibt es hier noch viele offene Fragen. Was passiert beispielsweise, wenn die Gewächshäuser nach 10 oder 20 Jahren abgerissen werden, die Wohnhäuser aber wesentlich länger genutzt werden sollen?Ein Pilotprojekt zum Thema „Gewächshäuser als Energielieferanten“ entsteht derzeit in Wageningen. Bei diesem wird eine neue Gewächshauskonstruktion mit konkav gebogenem Glas verwendet. Dieses ist mit einem selektiven Material beschichtet, das die PAR-(Photosynthetic Active Radiation)-Strahlung durchlässt und die NIR-(Nah-Infrarot)-Strahlung reflektiert.

Aus Erfahrung lernen
Die Optimierung der Gewächshausklimatisierung und der Nutzen von Solarenergie gehen voran. Aus den Erfahrungen, die Priva, De Lier/NL, beim geschlossenen Gewächshaus gesammelt hat, wurde ein System für schon vorhandene Gewächshäuser entwickelt. Der erste Schritt sind Priva Air Tubes (Luftschläuche), der zweite der Priva ClimatOptimizer. Die Luftschläuche werden bei dem System nicht über, sondern unter den Pflanzen platziert. Dies funktioniert bei Gemüse wie auch bei Schnittblumen und Topfpflanzen. Ventilatoren blasen die Luft durch die gelochten Schläuche.

Die Luft verteilt sich besser im Gewächshaus, die CO2-Konzentration ist gleichmäßiger und es gibt weniger Temperaturunterschiede im oberen und unteren Teil des Gewächshauses. Dazu sinkt die Luftfeuchte und dadurch auch die Gefahr von Botrytis. Durch dieses Verfahren können die Lüftungen länger geschlossen bleiben und das CO2 bleibt länger im Haus, was Kosten spart und die Produktivität erhöht. Im weiteren beschränken sich die Kosten auf die Befestigung der Luftschläusche oben im Gewächshaus.

Eine Software, die speziell für den Intégro entwickelt wurde, kontrolliert die Vorgänge und steuert die Geschwindigkeit der Ventilatoren. Der zweite Schritt ist der PrivalimatOptimizer, der die Kombination von Gewächshausluft und Außenluft auf intelligente Weise kombiniert. Priva will dieses Konzept als Standard umsetzen. Hierdurch lernt der Gärtner bereits das Equipment eines „Geschlossenen Gewächshauses“ kennen und geht so den ersten Schritt in diese Richtung.

Neue Motoren
GE Energy, Jenbach/A und Alblaserdam/NL, hat einen neuen Motor, den JMS 624, der Ende 2008 in den Verkauf gehen soll. Jenbacher präsentiert mit dem neuen J624 GS den weltweit ersten 24-Zylinder-Gasmotor. Mit einer elektrischen Leistung von vier MW kann der neue Motor den Strombedarf von rund 9.000 europäischen Durchschnittshaushalten decken. Ebenso wie die übrigen Jenbacher Gasmotoren bietet der J 624 GS hohe Flexibilität in der Wahl des Brennstoffes. Neben Erdgas können auch sämtliche sogenannten „Sondergase“ (Deponiegas und Grubengas oder Alternativtreibstoffe wie Biogas, Klärgas und Industrieabgase) genutzt werden. Die Elektrizität wird für die künstliche Beleuchtung verwendet und/oder in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist. Die Wärme dient der effizienten Wärmeversorgung des Gewächshauses. Zudem wird das CO2 des Motorabgases als Pflanzendünger genutzt. In einem nächsten Schritt wird der neue Motor für Lösungen mit Grubengas zum Einsatz kommen – einem Gas von besonders hoher Klimarelevanz. Seine Nutzung in Jenbacher Motoren bietet entsprechend hohes Potenzial zur Reduktion des Treibhauseffekts. Als Blockheizkraftwerk-System konfiguriert, produziert der Motor zusätzlich noch etwa 3,6 MW Wärme, wodurch Gesamtwirkungsgrade von bis zu 90 % erreicht werden können. Dazu benötigt er etwa 870 m3 pro Stunde.

Schneller und kleiner
Da schnell laufende Motoren wie der J624 GS kleiner und leichter sind als gängige mittel- und niedertourige Modelle, zeichnen sie sich durch hohe Leistungsdichte bei niedrigen Installationskosten aus. Zusätzlich bringt der J624 GS durch seinen geringeren Treibstoffverbrauch erhebliche Einsparungen bei den Betriebskosten, stellt der Hersteller heraus. Das Motor- und Aggregatkonzept des sehr kompakten J624 GS umfasst einen – auf einem Grundrahmen montierten – Gasmotor sowie eine schwingungsentkoppelte Turboladergruppe. Die Übertragung der Motorvibration auf die übrigen Anlagenteile konnte dadurch relativ gering gehalten werden. Diese Gruppe beinhaltet die Turbolader, die Wärmetauscher mit Verrohrung und Steuerventilen, die Gasdruckregelstrecke, das Gasdosierventil und den Gasmischer, den Interface-Schrank und die standardisierten hydraulischen Schnittstellen zum Kunden. GE zählt bereits zu den führenden Anbietern von Gasmotoren im Leistungsbereich zwischen 0,25 und 3 MW. Mit der neuesten Jenbacher Einheit der Baureihe 6, reagiert der Konzern auf die wachsende Nachfrage nach einem leistungsstärkeren Gasmotor für unterschiedlichste Einsatzmöglichkeiten. Der Start für die Serienproduktion ist für 2009 geplant.

Verwertung aller Gase
Die Deutz Tochtergesellschaft Deutz Energy hat sich auf das Geschäft mit Energiesystemen spezialisiert. Je nach Kundenwunsch wandeln Deutz Motoren sowohl Erd-, Bio- oder Deponiegas als auch Diesel- oder Schweröl in Strom, Wärme und/oder Kälte um. Der gegenüber herkömmlichen Energieanlagen höhere Wirkungsgrad bedeutet für den Kunden niedrigen Energieverbrauch sowie geringe Schadstoffemissionen. Allein in Deutschland hat Deutz in diesem Jahr 200 bis 300 Blockheizkraftwerke installiert, wobei immer mehr Maschinen für Biogasbetrieb im Einsatz sind. Neben der Erzeugung von Wärme und Strom können die Abgase auch zur CO2-Düngung verwendet werden. Hierfür ist jedoch eine Abgasreinigung erforderlich. Hier arbeitet Deutz unter anderem mit Steuler ,Hoer-Grenzhausen/D zusammen. Der Anlagebauer bietet Katalysatoren zur Abgasreinigung an und hat mittlerweile 250 Anlagen weltweit im Einsatz. Standardmäßig erfolgt bei jeder Anlage die Äthylenmessung.

Reinigung der Abgase
Hanwel, Enschede/NL, führte 1993 sein erstes COdiNOx-Abgasreinigungsgerät ein, das es ermöglichte, CO2 aus dem Abgas zur Düngung im Gewächshaus zu verwenden. Bis zur Jahreshälfte 2006 hat das Unternehmen 600 COdiNOx-Abgasreinigungsgeräte weltweit installiert. Als Neuheit hat Hanwel jetzt das COdiAlert-Gerät zur Messung verschiedener Gase in der Luft auf ppb (Parts per Billion) Level entwickelt. Das Gerät ist modular aufgebaut und kann zurzeit NO2 und C2H4 (Äthylen) messen. In Zukunft könnte auch die Ozonmessung folgen. Die Messergebnisse können per Telemetry beispielsweise aufs Handy geschickt werden. Je nachdem wie die Gehalte im Gewächshaus und in der Außenluft sind, kann hierdurch die Entscheidungsfindung über das Öffnen oder Geschlossenhalten der Gewächshauslüftung unterstützt werden. Mit der Einführung des Messgerätes wird im Frühjahr 2008 gerechnet.

Weiterentwicklungen beim Licht
Bei hohen Pflanzen ist es schwierig, das Licht in die Kulturen zu bekommen. Eine Lösung bietet Gavita, Andebu/NL, jetzt mit dem Interlight an. Dabei bedient eine Armatur drei Leuchtpunkte mit sehr leichten Pendelleuchten, die in den Bestand gehängt werden. Sie sind in verschiedenen Leistungsstufen (250 W, 400 W, 600 W und 750 W) sowie für 230 V und 400 V im Angebot.Einen neuen Reflektor für mehr Licht im Bestand stellte Hortilux-Schréder, Monster/NL vor.

Der neue Beta-Reflektor wurde entwickelt, um noch mehr Licht tiefer in den Pflanzenbestand zu reflektieren. Dies spielt gerade bei hohen Kulturen wie Gurken und Tomaten eine wichtige Rolle.Für das HSE 1000 W System stellte das Unternehmen neue Fassungen vor, die die Montage der Lampen erleichtert. Diese werden einfach aufgeklappt, die Lampe, für die zusätzlich zwei seitliche Reflektoren angeboten werden, eingelegt und zugeklappt.

Assimilationsbelichtung
Indal – Industria Technische Verlichting, Capelle a/d Ijssel/NL kommt mit einer neuen ultrakompakten Armatur zur Assimilationsbelichtung. Der Optipar+ ist kompakter, einfach zu montieren und demontieren und 90° drehbar. Das elektronische Vorschaltgerät ist über dem Reflektor angebracht, wodurch er eine gute Balance hat und wenig Lichtverlust verursacht.

Der Montagebügel erlaubt eine schnelle Befestigung und Drehung. Reflektor und Vorschaltgerät werden einfach zusammengesteckt und lassen sich auch einfach herausnehmen.