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Das Pflanzenwohl im Gewächshaus ist eine Summe von Klimatisierungsmassnahmen wie: Heizen, Lüften, Schattieren, Befeuchten und Entfeuchten. Die Luftumwälzung als Unterstützer aller Massnahmen zum Wohle der Pflanzen, aber auch zur besseren Energieeffizienz, wird oft sträflich vernachlässigt. Hier lesen Sie, wie Sie die Energie besser nutzen, eine Qualitätssteigerung erhalten und damit einen höheren Gewinn erwirtschaften.
Die Unterstützer der Klimatisierung sind die Luftumwälzer (Ventilatoren)
Es gibt viele Ventilatoren verschiedenster Herkunft auf dem Markt, sie sind lange nicht alle für das Gewächshaus geeignet. Nur diese Ventilatoren, die explizit fürs Gewächshaus konzipiert wurden, sind hier sinnvoll. Luftumwälzer gehören heute zur Standardausrüstung von sowohl beheizten als auch von unbeheizten Gewächshäusern oder Folientunnel.
Zweck der Luftumwälzung
- Im geschlossenen Gewächshaus:
- Ein gleichmässiges Klima
- Das Durchmischen der Temperatur- und Luftschichten
- Eine bessere Verdunstung der Kondensation
- Gute Temperaturverteilung übers ganze Gewächshaus
- Bessere CO2-Verteilung (unter die Blätter)
- Steigerung der Energieeffizienz
- Im gelüfteten Gewächshaus (Sommer):
- Beschleunigte Wärmeabfuhr bei geöffneten Lüftungen
- Senkung der Blatttemperatur
- Unterstützung von Nebelanlagen zur Kühlung
Weshalb es eine Luftumwälzung braucht
- Das Heizen von Gewächshäusern, besonders von hohen, benötigt viel Energie.
Warme Luft steigt, somit ist sie nicht im Pflanzenbestand, sondern im oberen Teil des Gewächshauses. Mit Energieschirmen oder Doppelfolie lässt sich ca. 1/3–1/2 der Wärmetransmission durch das Dach verhindern. Die Wärme, die sich unter dem Dach (resp. unter dem Schirm) staut, geht immer noch zu einem grossen Teil durch Transmission verloren (Wärmedurchgangsverlust).
Im Pflanzenbereich fehlt gleichzeitig diese Wärme (Energie).
In zahlreichen Versuchen und Messungen zeigte sich, dass Ventilatoren unter günstigen Verhältnissen (in Gewächshäusern mit Energieschirm) eine Energieeinsparung bis zu 25 % erzielt werden kann.
- Hohe Luftfeuchte im Pflanzenbestand und tiefere Blatttemperaturen als die Luft ermöglichen eine Kondensation an den Pflanzen, damit erhöht sich der Krankheitsdruck. Mit einer Luftbewegung ermöglichen wir den Abtransport dieses Wassers.
- Anderseits erhöht sich die Blatttemperatur im Sommer zu stark und schränkt die Assimilation dementsprechend ein. Mit der Luftbewegung unterstützen wir die Verdunstungskühlung am Blatt.
- Stillstehende Luft verhindert, dass CO2 zu den an der Blattunterseite liegenden Stomata (Blattöffnungen) gelangt. Luftbewegung löst dieses Problem.
Anzahl Luftumwälzer und Verteilung im Gewächshaus
Bei den diversen Modellen existieren verschiedene Grössen und somit ist auch die Verteilung der Ventilatoren unterschiedlich. Nach bisherigen Erfahrungen ist zwischen 150 und 250 m² Gewächshausfläche ein Luftumwälzer mit einer Leistung von 5‘000 m³/h notwendig.
Die Luftumwälzung im Gewächshaus ist wie ein Luftkampf, man sieht nicht, woher die Luft kommt und wohin sie führt.
Mittels Nebel oder aufgehängten Luftballonen kann die Luftbewegung sichtbar gemacht werden, aber die Luftgeschwindigkeit zuverlässig messen, ist nur mit einem Windmesser (Anemometer) möglich.
Um das Optimum in der Klimaführung und Wärmeverteilung zu erlangen, muss die ganze Installation gut berechnet und die Steuerung der Ventilatoren korrekt eingestellt sein. Dieser Umstand stellt auch einen guten technischen Berater vor eine grosse Herausforderung.
Horizontal blasende Ventilatoren (Luftbeschleuniger)
Die horizontal ausblasenden Ventilatoren werden am häufigsten verwendet. In Versuchen zeigte sich schnell, dass Ventilatoren mit 40 m Wurfweiten im Gewächshaus selten diese Weiten erreichen. Sobald störende Konstruktionsteile, Einrichtungen oder Pflanzen im Wurfkegel stehen, wird die Wirkung stark reduziert.
In schmalen, kanalförmigen Gewächshäusern (Tunnel) gibt es auch ohne Hindernisse einen Rückstau der Luft. Dadurch wird die Wurfweite bis auf 15 m reduziert. Aus diesem Grund braucht es in Folientunnel alle 15–20 m einen Ventilator, auch wenn von der Umluft-Leistung her weniger benötigt würden. Bei mehrschiffigen Häusern ohne Behinderung hängt man alle 25 m einen Ventilator auf, diese sind von Schiff zu Schiff gegenläufig angeordnet. Die ersten Ventilatoren sollten saugseitig nah (1–2 m) an der Giebelwand montiert sein.
Die Verteilung der Ventilatoren hat für eine kontinuierliche Luftzirkulation zu sorgen.
Technische Anforderungen für eine gute Luftumwälzung:
- Eine Luftbewegung von ca. 0.2 m/s ist erforderlich.
- Die Wurfweite der Ventilatoren sollte zwischen 30 und 40 m betragen.
- Eine minimale Luftumwälzung des 4- bis 5-Fachen des Gewächshausvolumens pro Stunde ist erforderlich.
- Leistung pro Ventilator zwischen 4’500 und 7’000 m3/Std.
- Für die Optimierung der Luftmenge, die umgewälzt wird, sind drehzahlgeregelte Motoren von Vorteil.
- Die Regelung der Luftumwälzer erfolgt mit einem Thermostat (temperaturabhängig) oder mit einem Hygrostat (feuchteabhängig). Die beste Lösung ist, wenn eine Temperatur- und Feuchteregelung in die Klimasteuerung (Klimacomputer) integriert ist.
Achtung: Viele Planungsempfehlungen haben falsche Angaben, meist braucht es mehr Ventilatoren als theoretisch empfohlen wird. Um nicht Geld und Energie zu verlieren, ist hier ein Profi gefragt!
Horizontal blasende Ventilatoren stehen mit einer vielzahl von Marken, Modellen, Qualitäten und Grössen auf dem Markt. Hier den Überblick zu behalten ist nicht immer ganz einfach. Nur hochwertige Energieefiziente Luftumwälzer, sollten in Gewächshäusern eingesetzt werden.
Vertikal blasende Luftumwälzer
Senkrecht wirkende Luftumwälzer sind im Trend, ergeben oft erheblich bessere Umluft (Luftbewegung) und helfen massgeblich Energie zu sparen.
Vier grosse Vorteile bieten daher die Deckenventilatoren
- Der Ansaugbereich liegt in der Warmluftzone entweder unter dem Schirm oder im Firstbereich. Somit kann der Luftumwälzer die warme Luft in die Kulturen zurückführen.
- Der Luftstrom der Deckenventilatoren ist von oben nach unten kurz, was von einem Ventilator problemlos überwunden wird. Daher fallen strömungstechnische Widerstände wie Konstruktionsteile, Einrichtungen und Pflanzen nicht mehr gross ins Gewicht.
- Deckenventilatoren erzeugen eine langsame Luftbewegung, die die Wärme leicht, aber kontinuierlich nach unten bewegt; sie erzeugen auch eine geringe Geräuschbelästigung. (Herkömmliche Ventilatoren erzeugen eine viel zu hohe Luftgeschwindigkeit, was im Strömungsbereich zum Austrocknen der Kulturen führt.)
- Die Wärmerückführung im Messbereich der Temperaturfühler ergibt eine anhaltende Entlastung des Heizsystems, dadurch sinkt der Heizaufwand, d. h. sinkende Heizkosten und kleinere Umweltbelastung. Die Heizersparnis beträgt unter einem Energieschirm zusätzlich bis zu 25 % und ohne Schirm bis zu 35 %.
Es gibt zurzeit drei Umwälzsysteme bei den Deckenventilatoren
- «Nivolator V9» und «HinovaFan»: Mit 9 respektiv 12 einstellbaren Schaufeln. Durch Unterdruck am Ventilator strömt die Luft von unten nach oben und drückt die obere Schicht nach unten. Es entstehen zwei Luftströme, ein Innen- und ein Aussenkegel.
- «Turbulator»: Die Luft wird oben angesaugt und nach unten gedrückt. Zur Verwirbelung der Luft sorgen nicht Schaufeln, sondern verstellbare Leitbleche, die unter dem Ventilator angebracht sind.
- «Multifan V-FloFan»: Hier wird die Luft von unten angesaugt und oben gegen eine tellerförmige Haube gedrückt. Die Luft wird an dieser Haube abgeleitet und seitlich nach unten geleitet.
Turbulator®
Nivolator V9
HinovaFan