Die Gewächshaustechnik perfektioniert sich. Neue Systeme und Materialien sorgen dafür, dass im geschützten Anbau die Erträge steigen und Verluste weitestgehend ausgeschlossen werden können. Dabei konzentrieren sich derzeit viele Innovationen auf die Optimierung der Klimafaktoren. Ein Bereich, der bisher nur schwer in den Griff zu bekommen war - und nun dank modernster Technik die Kulturbedingungen deutlich verbessert.
So ist in der Vergangenheit der immer wieder auftretende Nachteil von Folienhäusern, sich während der Sommermonate und auch an strahlungsreichen Wintertagen stark aufzuheizen (was dann ein unerwünschtes Antreiben der Kulturpflanzen verursacht), inzwischen durch den Einbau von ausreichend dimensionierten Lüftungssystemen beseitigt worden. Professionelle Lüftungen haben somit erheblich zum Erfolg der Folienhäuser beigetragen. Denn die Klimatisierung ist im Rahmen der Pflanzenproduktion unter Folie eine der größten Herausforderungen. So führt eine höhere Luftfeuchte verstärkt zu Pilzkrankheiten, was sich besonders in Häusern mit der früher üblichen Schlitzlüftung aufgrund der zu geringen Lüftungskapazität problematisch auswirken kann. Besser sind hier Häuser mit einer Hublüftung oder mit aufrollbarer Seitenlüftung. Inzwischen haben die Hersteller reagiert und bieten auch einfache Tunnelsysteme mit einer verbesserten Lüftungstechnik an.
Bei älteren Modellen besteht sogar die Möglichkeit der Nachrüstung. Filclair machte kürzlich mit einer Zahnstangen-Lüftungstechnik darauf aufmerksam. Dabei handelt es sich um ein fertig bespanntes Rohrrahmen-Segment, was auf einer Seite drehbar gelagert ist und sich über die gesamte Hausbreite legt. Es wird im Abstand von etwa 15 m als Segment zwischen zwei Rundbögen eingebaut und sorgt als kombinierte Seiten- und Firstlüftung für einen optimalen Luftaustausch (Segment- oder Sektorenlüftung). Im geöffneten Zustand bildet sich eine sichelförmige Lüftungsöffnung über die gesamte Hausbreite. Jedes Element lässt sich mit einem zentralen Wellenrohr über Zahnstangen mit einer Wellenwinde mechanisch oder per Motor öffnen und schließen.
Den Trend zur ganzjährigen Tunnelnutzung hat auch Haygrove erkannt und die Serie der "Solo"-Tunnel entwickelt. Als Grundkonstruktion verfügen sie über Stahlrohre mit 40, 50,8 oder 60,3 mm Durchmesser in runder Form oder mit 60 und 80 mm Durchmesser in Ovalform. Grundsätzlich kommt immer die Stahlsorte XS350 zum Einsatz, die ein Optimum zwischen Stabilität und Kosten bietet. Die "Solo"-Tunnel gibt es in runder oder gotischer Bogenform. Vorteil der gotischen Spitzbogenform ist der steilere Dachbereich, der das Abrutschen von Schnee außen und das Abfließen von Schwitzwasser innen verbessert. Die Häuser gibt es in Breiten von 6 bis 10 m mit einer Seitenhöhe von 1,75 und einer Gesamthöhe von 5 m. Für Folientunnel komfortabel sind die zahlreichen Lüftungsmöglichkeiten. Interessant ist neben der vorhandenen Seitenöffnung die Lüftung des Giebels über die gesamte Breite. Sie ermöglichen ein barrierefreies Arbeiten im Tunnel, auch mit größeren Maschinen. Auf Knopfdruck lässt sich so die komplette Giebelbreite der Tunnel öffnen. Außerdem ist der Tunnel mit zahlreichen Extras ausgestattet, die die Logistik im Betrieb und das Wachstum der Pflanze gleichermaßen verbessern. So schließt die integrierte Seitenlüftung mit Regen-, Wind- und Klimasteuerung automatisch bei entsprechenden Wetterverhältnissen. Sie wird über eine zentrale automatische Steuerungseinheit mit Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windstärke und Licht geregelt. Darüber hinaus lässt sich die Seitenlüftung zum Schutz vor Schadinsekten auch einnetzen. Bei der "Solo"-Serie handelt es sich um eine komfortable Version des Wandertunnels. Er ist schnell auf- und auch wieder abgebaut und eignet sich vor allem für saisonale Feldfrüchte, aber auch für Kulturen, die verfrüht und vor Witterungsextremen geschützt werden sollen. Mit der Wahl der Folie kann gezielt auf die jeweiligen Bedürfnisse eingegangen werden.
Licht und Luft mit Cabrios
Gewächshauskonstruktionen mit komplett zu öffnendem Dach (sogenannte Cabrios) erhielten vor einigen Jahren viel Aufmerksamkeit. Geschätzt wurde dabei die Möglichkeit, Pflanzen nach Bedarf vor Witterungseinflüssen zu schützen oder ihnen Freilandbedingungen zukommen zu lassen. Schnell stellte sich dabei allerdings heraus, dass die stabilen Glaskonstruktionen aufgrund der Mechanik und der statischen Besonderheiten zu teuer sind. Den Boom überlebt haben daher in der Regel nur die leichten Folienhauskonstruktionen. Darauf konzentriert sich der holländische Spezialist für Cabrio-Gewächshäuser, Schattenhallen und Schattieranlagen HTS (Holland Tuinbouw Systems) mit seinem "Sunroof" Cabrio-Gewächshaus. Entgegen anderer Konstruktionen wird bei diesem System das Dach weder über Dachflügel oder das Aufrollen der Dachfolie geöffnet. Es bietet dem Wind dadurch auch weniger Angriffsfläche als bei Offendachsystemen, bei denen die geöffneten Flügel voll im Wind stehen. Trotzdem ist es bei dem Haus möglich, die Kulturen bei Bedarf zu schützen und angepasst zu lüften. Von ganz geschlossen bis ganz offen sind alle Schritte möglich, denn mit Hilfe einer Zahnstangenmechanik wird hier die Dachfolie zum Rinnenbereich hin zu einem 10 cm breiten Paket zusammengeschoben. Das ergibt eine Dachöffnung von nahezu 95 %. Auf plötzliche Wetteränderungen reagiert das System mit dem Schließen der Dachhaut in rund 90 Sekunden. Gummilippen im Firstbereich dichten das Haus ab. Die Mechanik dient auch gleichzeitig dem Lüften, indem der Firstbereich je nach Bedarf entsprechend aufgefahren wird. Das ganze System ist computergesteuert und steht in Überdachungsbreiten von 3,20 bis 4,80 m zur Verfügung. Als Unterkonstruktion dient eine konventionelle Venlo-Gitterbinderkonstruktion. Die maximale Rinnenüberdachung (Binderabstand) beträgt 5 m. Als Bedachungsmaterial wird ein verstärktes, transparentes Polyethylen-Gewebe verwendet. Es soll Windlasten von mindestens 7 m/s und Schneelasten von etwa 100 kg/m² standhalten. Spezielle Klemmprofile halten die Folie so fest, dass sie theoretisch auch begangen werden kann und Hagel wie bei einem Trampolin abprallen lässt.
Glasfaser statt Aluminium
Mit einem neuen Werkstoff für den Bau von Gewächshäusern machte kürzlich das niederländische Unternehmen Piet Bom Innovations auf sich aufmerksam. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) soll eine neue Ära einleiten und nach Holz und Stahl die derzeit verwendeten Aluminiumlegierungen ablösen. Entsprechende Konstruktionsteile werden dabei zunächst aus Glasfasergewebe geformt und dann mit Epoxidharz getränkt. Das erfolgt mehrlagig, bis die gewünschte Materialstärke erreicht ist. Die Vorteile des neuen Materials liegen auf der Hand: im Gegensatz zu Aluminium ist es umweltfreundlicher, weil energiesparender herzustellen und leitet Wärme schlechter. Konkret heißt es, dass bei der Herstellung von Fiberglas im Gegensatz zu Aluminium nur ein Fünftel an Kohlendioxid freigesetzt wird, was die Treibhausgasemissionen verringert und zum Erhalt des Erdklimas beiträgt. Zudem vermindert das Material den Wärmedurchgang, sodass die Konstruktionsteile nicht aufwendig isoliert werden müssen, um Kältebrücken und Kondensation zu vermeiden. Das reduziert die Kosten – zum einen für die Konstruktion selber und zum anderen durch die Einsparung von Energie. Glasfaserverstärkter Kunststoff lässt sich in allen Farben herstellen und erspart damit eine aufwendige und teure Spezialbeschichtung. Zudem besitzt das Material bei Temperaturunterschieden einen geringen Ausdehnungsfaktor und vereinfacht damit die gesamte Gewächshauskonstruktion. Interessant ist auch der Preis für Fiberglas. Der ist recht stabil und schwankt nicht so stark wie bei Aluminium. Das Risiko eines unerwarteten Kostenanstiegs kurz vor dem Bau eines Glasfasergewächshauses ist damit deutlich geringer. Ein Nachteil bleibt allerdings: um die gleiche Stabilität wie ihre Varianten aus Aluminium zu erreichen, müssen GFK-Profile etwas größer dimensioniert sein. Das bringt mehr Schatten ins Gewächshaus und wird bei Gärtnern, die um jedes Promille Licht pokern, nicht gut ankommen.
Viel Licht
Traditionell widmet sich die Gewächshausindustrie dem Bestreben, möglichst viel Licht in das Haus gelangen zu lassen und den Wärmeverlust zu minimieren. So entwickelte das Unternehmen Cultilene, eine Tochter des weltweit agierenden französischen Bau- und Werkstoffkonzerns Saint-Gobain, mit dem Produktnamen "Albarino" hochtransparente Weißgläser für eine maximale Lichttransmission. Hintergrund ist die Erkenntnis, dass konventionelles Floatglas zu viel Licht filtert und das vor allem dann, wenn zusätzlich ein hoher Anteil an diffusem Licht im Haus gewünscht wird. Mit den neuen Produkten wird die hohe Lichttransmission von klarem Floatglas beibehalten und gleichzeitig die Menge an diffusem Licht erhöht.
Um vor allem in der lichtarmen Winterzeit die Einstrahlung in ein Gewächshaus zu verbessern, hat die Bom Group das "Winterlicht-Gewächshaus" entwickelt, welches nun seit mehr als zwei Jahren in Bleiswijk von der Forschungsabteilung (WUR) der Uni Wageningen getestet wird. Im Mittelpunkt steht die Kombination von Klimaschirm und Spezialglas, was zu einem zusätzlichen Lichtgewinn von bis zu 10 % führen soll. Bei der ISO++ Schirmanlage handelt es sich um ein unabhängig voneinander regulierbares Doppelsystem, bei dem beide Gewebe in einem Abstand von nur 6 cm angebracht werden. Die beiden Schirme lassen sich individuell steuern, sodass je nach Lichteinstrahlung der geschlossene Tagesschirm für eine zusätzliche Energieeinsparung sorgt. Bei den 3,00 x 1,67 m großen Scheiben handelt es sich um ein Diffus-Glas mit Antireflexbeschichtung (SmartGlass) und einer hemisphärischen Transmission von über 91 %. Selbst bei einer Befeuchtung der Glasoberfläche durch Kondenswasser soll die Lichtdurchlässigkeit nicht wesentlich abnehmen, heißt es.
Farbige Gewächshausfolien
Neue Typen und Farben könnten die üblichen Tunnelfolien ablösen - überall in Europa laufen Tests, um neue Erfahrungen zu machen und brauchbare Ergebnisse zu erhalten. In Italien wurde in einer Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Wechselwirkung zwischen Licht und Pflanzen unter der Leitung von Prof. Pasquale Mormile ein Zusammenhang zwischen UV-B-Strahlung und erhöhter Produktion von Sekundärmetaboliten durch Pflanzen nachgewiesen. Die Studie hat gezeigt, dass bei Folien mit speziellen optischen Eigenschaften genau die Menge an UV-B-Strahlung entsteht, die in den Pflanzen die Produktion wichtiger Inhaltsstoffe wie Polyphenole, Lycopin, Carotinoide, Flavonoide und β-Carotin anregt. Diese Substanzen sind vorteilhaft für die menschliche Gesundheit, da alle Antioxydantien nützlich gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und bestimmte Krebsarten sind. Auch in Frankreich wird am Campus du Végétal in Angers mit verschiedenfarbigen Folien experimentiert. Dort sind es rosafarbige Folien, an denen geforscht wird. Mit gelben Folien hingegen experimentiert das amerikanische Unternehmen UbiGrow. Die Färbung verursachen in die Kunststoffe eingemischte Nanopartikel. Sie sollen das Lichtspektrum verändern, und zwar von Wellenlängen im Bereich Ultraviolett und Blau außerhalb des PAR-Bereiches (photosynthetisch aktive Strahlung zwischen 400 und 700 nm) hin in Richtung rot und gelb innerhalb des PAR-Bereichs. Das soll bei den Pflanzen zu einer intensiveren Photosynthese führen.
Das Thema ist allerdings nicht neu, farbige Folien hatten schon einmal einen kleinen Hype. Der eine oder andere erinnert sich vielleicht noch an die sogenannten Kupferfolien, denen Kupferstaub zugemischt wurde, um bessere Wuchsergebnisse zu erzielen. Sie konnten sich aber nicht durchsetzen.
Reinigungsmittel für saubere Häuser
Eine alte Gärtnerweisheit lautet: 1 % mehr Licht ergibt 1 % mehr Produktion. Wissenschaftler haben mittlerweile nachgewiesen, dass man das doch etwas differenzierter betrachten muss: Je nach Pflanze beträgt der Produktionszuwachs zwischen 0,5 % und 1,25 %. Aber das Prinzip gilt dennoch: einen großen Teil des Jahres über kann das gesamte Sonnenlicht nützlich in Produktion umgesetzt werden. Entscheidend ist allerdings, dass die Bedachung entsprechend sauber gehalten wird, damit Schmutzablagerungen den Lichtdurchgang nicht behindern. Mardenkro als Spezialist für Schattierfarben und Coatings führt in dem Zusammenhang entsprechende Reinigungsmittel, um das Dach von Belägen aller Art zu befreien. Die Produkte GS-4 und GS-4 Xtra (die doppelt konzentrierte Version) wurden speziell für Gartenbauglas entwickelt. Sie enthalten kein Fluorwasserstoffgas, greifen somit das Glas nicht an und haben durch den Einsatz von Ammoniumbifluorid praktisch keine Dampfwirkung. Einfach aufsprühen und danach abspülen reicht aus. Die Mittel wirken ohne mechanischer Unterstützung.
Um Beschichtungen des ReduSystems von Mardenkro zu entfernen, stehen verschiedene Versionen des Reinigungsmittels ReduClean zur Verfügung. Die diffusen Beschichtungen ReduFuse und ReduFuse IR müssen den gesamten Zeitraum über für eine gleichmäßige Verteilung des Lichts sorgen. Darum enthalten sie ein spezielles Bindemittel, das länger auf dem Gewächshausdach verbleibt. ReduClean mit dem Zusatz "Diffuse Coatings Remover" ist hier das richtige Mittel der Wahl. ReduClean DT schließlich ist höher konzentriert und für automatische Dosierpumpen wie dem Dosatron beispielsweise bestimmt. Die Alleinverwendung dieses Mittels in Kombination mit der Dosierpumpe ergibt genau die richtige Wirkstoffmenge. Alle ReduClean-Reinigungsmittel führen zu einer wasserlöslichen Beschichtung. Ein starker Regenschauer reicht aus, um sie abzuspülen. Alternativ ist natürlich auch ein Abtrag mit einem Reinigungsgerät und viel Wasser möglich.
Prima Klima
Wenn es um Innovationen im Gewächshausbau geht, dann stehen derzeit Maßnahmen zur Optimierung der Klimafaktoren im Vordergrund. Anscheinend besteht hier ein gewisser Nachholbedarf oder anders gesagt, hier bieten sich noch gewaltige Einspar- und Verbesserungspotenziale.
Das kürzlich von der Van der Ende Groep vorgestellte Airmix-Belüftungs-/Umluftsystem zählt dazu. Es ist ein energieeffizienter Weg, Gewächshausluft zu entfeuchten. Das 2-in-1-System schafft ein gleichmäßiges Wachstumsklima mit einer kontrollierten, ruhigen Luftbewegung. Dies führt zu Energieeinsparungen bei erhöhter Produktion. Dabei wird bei Bedarf Luft über dem geschlossenen Energieschirm angesaugt und unter dem Schirmgewebe wieder ins Gewächshaus geblasen. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem geschlossenen Schirm zu lüften, um Wärme abzuführen und/oder zu entfeuchten. Das System funktioniert auch als horizontales Zirkulationssystem, lässt sich somit multifunktional einsetzen. Es verringert Temperaturunterschiede im Gewächshaus und führt zu Energieeinsparungen, weil der Energieschirm länger geschlossen bleiben kann.
Zur Klimatisierung von Kulturräumen zählt auch die Nebel-Technik. Dabei wird Wasser ultrafein zerstäubt, um die Luftfeuchte auf dem gewünschten Wert zu halten oder die Temperatur aufgrund der entstehenden Verdunstungskälte abzusenken. Einsatzschwerpunkte ist die Pflanzenvermehrung und bei empfindlichen Kulturen. Aber auch andere Kulturen können davon profitieren, wenn durch Steuerung der optimalen Luftfeuchte mit anderen Parametern wie Licht oder Temperatur ans Limit gegangen werden kann. Denn in Versuchen ist festgestellt worden, dass Pflanzen mehr Licht vertragen als vermutet und der Schirm somit später geschlossen werden kann, wenn sich alle anderen Wachstumsfaktoren im Optimum befinden. Mehr Licht bedeutet somit mehr Zuwachs und mehr Ertrag in kürzerer Zeit.
Voraussetzung für eine optimal funktionierende Nebeltechnik ist eine entsprechende Steuerung. Mit dem Fog-Eye-System ist so etwas kürzlich vorgestellt worden. Drei Firmen arbeiten hier zusammen und haben das System auf den Markt gebracht: der Jungpflanzenbetrieb Stegemann in Löningen, der Folienhauspezialist Poppen in Edewecht und die Firma Zentri-Jet Agrartechnik aus Garrel. Entwickelt wurde ein System, welches mittels Lasertechnik die Nebeldichte messen kann. Zwischen 10 und 100 % lässt sich damit das gewünschte Minimum der Nebeldichte einstellen. Die maximale Nebelstärke wird von der eingestellten Sprühzeit bestimmt. Sobald der Nebel von Maximum auf Minimum verbraucht ist, wird neuer Nebel zugeführt. Diese Zeitspanne wird ausschließlich von der Temperatur und der Sonneneinstrahlung beeinflusst. Mit dem Programm "Sprühpause" kann eine erneute Nebelzufuhr verzögert werden, sodass die Pflanzen - je nach Bedarf - abtrocknen können und darüber hinaus Wasser eingespart wird. Anlass für die Entwicklung war die Erkenntnis, dass herkömmliche Anlagen den Nebel zu ungleichmäßig verteilten und somit nur wenig zur Verbesserung der Kulturbedingungen beitrugen. Um das zu verhindern, verfügt die Anlage zur besseren Verteilung des Nebels über eine spezielle Bewegungstechnik. Dabei wird der gesamte Düsenstrang mit Seilen über die Kulturen gezogen (Technik wie bei einem Klimaschirm). Das Fog-Eye-System umfasst aufeinander abgestimmte Komponenten wie Wasserfilter, Druckpumpen, Zuleitungen und Nebeldüsen, um mit so viel Wasser wie nötig und so wenig Wasser wie möglich den optimalen Nebel erzeugen zu können.
Peter Springer