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Gewächshaus-Lüftungssysteme
Um das Wachstum der im Gewächshaus angebauten Pflanzen zu beschleunigen, ist es wichtig, im Winter die Temperatur zu erhöhen und im Sommer für Belüftung und Kühlung zu sorgen. Die ungleichmäßige Verteilung von Wärme und Feuchtigkeit kann durch Belüftung ausgeglichen werden. Wenn die Außentemperatur im Winter niedriger ist als die Innentemperatur, geht über das Eindeckungsmaterial ständig Wärmeenergie an die Außenumgebung verloren. Um diesen Zustand zu korrigieren, ist eine Heizung im Gewächshaus erforderlich. Der Belüftungsbedarf variiert je nach Pflanze und Produktionssaison. Belüftungssysteme werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: natürliche und mechanische (erzwungene).
Mechanische Belüftungssysteme in Gewächshäusern:
In Fällen, in denen die natürliche Belüftung in Gewächshäusern nicht effektiv oder für den Anbau nicht geeignet ist, können erzwungene Belüftungssysteme eingesetzt werden. In diesem Fall werden meist Ventilatoren verwendet. Mit der Zwangsbelüftung kann die Innentemperatur des Gewächshauses auf das gleiche Niveau wie die Außentemperatur angeglichen werden. Dieses System sorgt dafür, dass die hohe Luftfeuchtigkeit, die im Gewächshaus insbesondere bei windstillen Wetterbedingungen entstehen kann, schnell nach draußen abgeführt wird.
Die Vorteile der Zwangsbelüftung sind:
- Da es keine positive Luftbewegung bietet, wird die feuchte Luft um die Pflanze herum entfernt, wodurch die Evapotranspiration erhöht und das Krankheitsrisiko verringert wird.
- Die Innentemperatur des Gewächshauses kann präziser gesteuert werden.
- Es werden kleinere Lüftungsöffnungen benötigt.
- Das System kann später in ein Verdunstungskühlungssystem umgewandelt werden.
- Der Arbeitskräftebedarf ist geringer.
- Bei stürmischem Wetter ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Belüftungskonstruktionen geringer.
Es gibt jedoch auch einige Nachteile der Zwangsbelüftung:
- Betriebs- und Wartungskosten sind hoch.
- Insbesondere in den Wintermonaten können aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen spezielle Lösungen erforderlich sein.
- Wenn sie nicht richtig ausgewählt werden, können Ventilatoren zu einer unerwünschten Lärmbelästigung führen.
- In den Wintermonaten oder in Übergangszeiten kann an Tagen mit hoher Sonneneinstrahlung während der Belüftung kalte Außenluft direkt in das Gewächshaus gelangen.
Natürliche Belüftungssysteme in Gewächshäusern:
In den Sommermonaten erreicht die Innentemperatur des Gewächshauses aufgrund der Erwärmung der Luft im Gewächshaus durch die Sonne Werte von 55 °C oder mehr. Meistens werden viele Pflanzen negativ beeinflusst, wenn die Innentemperatur des Gewächshauses 45 °C überschreitet. Die stagnierende Gewächshausluft mit natürlicher Mischung benötigt Belüftung, um das durch Photosynthese verringerte CO2 zu erhöhen und die Blütenbestäubung der Pflanzen zu erleichtern. Aus all diesen Gründen muss die Luft im Gewächshaus regelmäßig ausgetauscht werden.
Zu den Faktoren, die die natürliche Belüftung beeinflussen, gehören Temperaturunterschiede, Feuchtigkeitsunterschiede, Windeffekte und Höhenunterschiede zwischen den Lüftungsfenstern. Bei windstillen Bedingungen sollten die Seitenwand- und Dachfenster vollständig geöffnet sein. An windigen Tagen sollten die Seitenwandfenster und die Dachfenster auf der dem Wind abgewandten Seite geöffnet sein, während die auf der Windseite geschlossen sein sollten.
Belüftung ist im Grunde der Austausch der Luft im Gewächshaus mit der Außenluft. Damit dieser Prozess stattfinden kann, müssen physikalische Unterschiede zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gewächshauses bestehen. Bei der Entstehung der natürlichen Belüftungsbewegung spielen die Druckdifferenz aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Innen- und Außenluft, die Druckdifferenz aufgrund von Feuchtigkeitsunterschieden, die Druckdifferenz durch Windeinwirkung und der Höhenunterschied zwischen den Lüftungsfenstern eine Rolle. Damit eine natürliche Belüftung stattfinden kann, sind wichtig:
- Durchschnittliche Windgeschwindigkeit,
- Effektive Windrichtung,
- Informationen über tägliche und saisonale Änderungen der Windgeschwindigkeit und -richtung,
- Das Vorhandensein von Hindernissen vor dem Wind (wie Bäume, Gebäude, Hügel) ist wichtig.
Der Betrieb natürlicher Lüftungsfenster unterscheidet sich bei windigen und windstillen Bedingungen. An windstillen Tagen sollten die Seitenwand- und Dachfenster vollständig geöffnet sein. An windigen Tagen sollten beide Seitenwandfenster und das Dachfenster in der dem Wind entgegengesetzten Richtung geöffnet sein, während das Fenster in der Richtung, aus der der Wind kommt, geschlossen sein sollte.
Für eine effiziente Gewächshausbelüftung:
Um eine effiziente Belüftung zu gewährleisten, werden an beiden Seitenwänden des Gewächshauses und auf beiden Seiten des Dachfirstes Lüftungsfenster angebracht. Die Gesamtfläche der Fenster sollte mindestens 15 % der Grundfläche des Gewächshauses betragen, idealerweise sollte dieser Anteil jedoch 30 % nicht überschreiten. Die Fläche der an den Seitenwänden angebrachten Fenster sollte der der Dachfenster ähnlich sein. Wenn die Dachfenster vollständig geöffnet sind, sollten sie einen Winkel von 60° zur Dachseitenfläche und an den Seitenwänden einen Winkel von 45° zur vertikalen Seitenwand aufweisen. Die Fensterbreiten sollten etwa 0,075 der Gewächshausbreite (W) entsprechen.
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