Jenseits von Wärme: Tagesschirme für Klimasteuerung
Seit vielen Jahren hat in Ontario jedes Glasgewächshaus und viele Folienhäuser mindestens einen Tagesschirm, so Shalin Khosla, Spezialist für Gewächshausgemüse beim Landwirtschafts-, Lebensmittel- und Agrarministerium von Ontario. In den letzten fünf Jahren haben immer mehr Gärtner danach gesucht, nicht nur einen, sondern zwei Schirme in ihren Glasgewächshäusern zu installieren.
Der erste ist normalerweise ein Tagesschirm, der etwa 25 bis 35 Prozent Energieeinsparung bei der Wärme bietet, während der zweite normalerweise ein teilweise schattierender Schirm ist, der mehr als ein Schattierungsgewebe funktioniert und zusätzliche 15 bis 20 Prozent Energieeinsparung bringt, erklärt er. „Er amortisiert sich im Allgemeinen in drei bis vier Jahren. Die leichteren können auch zur Schattierung der Pflanzen verwendet werden.“ Khosla bemerkt, dass neue Schirme langlebiger sind und eine bessere Leistung hinsichtlich Energieeinsparung und Lichtdurchlässigkeit bieten. Einige bieten zusätzliche Eigenschaften wie einfache Reinigung, die Übertragung von Feuchtigkeit und die Verhinderung von tropfendem Wasser.
In BC bemerkt Laura Bryce, Dozentin an der Kwantlen Polytechnic University in Langley und ehemalige Gemüseanbauerin in einem BC Village Farms-Betrieb, dass Tagesschirme in jedem Neubau Standard sind. Sie fügt hinzu, dass auch eine Nachrüstung älterer Gewächshäuser mit Schirmen sinnvoll ist, insbesondere bei Betrieben mit höherwertigen Kulturen wie einigen Schnittblumen oder Gemüse und Cannabis. Zwei Schirme sind in Zierpflanzenbetrieben üblich, die sowohl photoperiodische Steuerung als auch Schattierung erfordern. Paprika, die empfindlicher gegen Sonnenbrand sind als andere Gemüsesorten, verwenden ebenfalls häufig zwei Schirme, erklärt sie, und profitieren von den thermischen Wärmerückhalteeigenschaften des Gewebes bei kühleren Temperaturen.
Gene Ingratta, Inhaber von Allegro Acres in Kingsville, Ontario, nutzt seit 2012 zwei Sets von Tagesschirmen in seinen 12 Acres großen Glasgewächshäusern – dieses Jahr für den Anbau von Paprika und die letzten sieben Jahre für Tomaten. Er entschied sich, zwei Schirmen zu installieren, um Wärme zu sparen, da die Erdgaspreise zu dieser Zeit sehr hoch waren. In Zusammenarbeit mit Svensson wählte Ingratta einen 'Harmony'-Schirm für mehr Schattierungsfunktionen in Kombination mit dem transparenten 'Luxous 1243' für seinen zweiten Schirm (ehemals 'SLS10' genannt).
Ingratta sagt, seine Erfahrung mit den Schirm sei „immer großartig gewesen, aber man lernt jedes Jahr ein bisschen mehr über die Feuchtigkeitsregelung sowie das Öffnen und Schließen, um Schäden an der Ernte und dem Gewächshaus zu vermeiden.“ Als er im Januar 2019 sein Glashaus von Tomaten auf Paprika umstellte, stellte er fest, dass die Schirme in den ersten beiden Monaten des Jahres mehr Lichtdiffusion benötigten, da Paprika empfindlicher auf Licht reagieren als Tomaten und langsamer wachsen.
Da seine SLS10-Schirme erste Verschleißerscheinungen zeigen, bei denen sich Schmutz ansammelt und das Alter die Lichtdurchlässigkeit einschränkt, plant Ingratta, diese in naher Zukunft durch ein Set Luxous 1147 FR zu ersetzen. Er sagt, dass diese Schirme eine gute Lichtdurchlässigkeit sowie eine verbesserte Feuchtigkeitsdurchlässigkeit haben. Sie bieten zudem Energieeinsparungen von 47 Prozent im Vergleich zu nicht installierten Schirmen, erklärt Ingratta. Mit den verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten bietet dieses Modell ihm die größte Flexibilität für die Wetterbedingungen in Kingsville. An kälteren Tagen können die Schirme ausgefahren bleiben, lassen aber dennoch einfallendes Licht zu, ohne Wärme zu verlieren. An einem recht warmen Frühlingstag können die Schirme eine leichte Schattierung bieten, ohne die Starrheit des Weißanstrichs. Zudem ermöglichen die Schirme eine gleichmäßigere Feuchtigkeitsregelung im Gewächshaus.
Forschung in den Niederlanden
Die Energieeinsparungen, die durch ein bestimmtes Set von Vorhängen erzielt werden, werden von einer Reihe von Eigenschaften bestimmt. Laut Esteban Baeza, einem Forscher der Greenhouse Technology Group an der Wageningen University & Research (WUR) in den Niederlanden, umfassen diese Eigenschaften die Transmission und Absorption von Wärmestrahlung sowie aerodynamische Eigenschaften (hauptsächlich Luftdurchlässigkeit), die sowohl die Menge der durch Konvektion durch den Schirm verloren gehenden Wärme als auch die Menge an Feuchtigkeit beeinflussen, die durch Konvektion, Diffusion und direkten Transport befördert werden kann.
Baeza und seine Kollegen haben standardisierte Protokolle entwickelt, um diese physikalischen Eigenschaften zu messen und auch ihr Potenzial für Energieeinsparungen abzuschätzen. Sie verwendeten Proben von energieeinsparenden Tagesschirmen, die von verschiedenen Unternehmen erhalten wurden, und fanden sehr unterschiedliche Werte für die gemessenen Eigenschaften, was unterschiedliche potenzielle Werte für Energieeinsparungen bedeutete. Schirme mit geringer Emissivität lieferten die größten Energieeinsparungen. Baeza fügt hinzu, dass „die Schirme mit den höchsten Energieeinsparungen auch jene mit einem geringeren Feuchtigkeits-transport sind, was zur Folge hat, dass die Feuchtigkeit unter dem Schirm auf (vermutlich) zu hohe Werte ansteigt. In solchen Situationen öffnen Gärtner Lücken im Schirmverschluss, um den Feuchtigkeitstransport in den oberen Bereich über dem Schirm zu verbessern, oder verwenden andere Arten von Entfeuchtungssystemen.“
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Kondensation an den Schirmen, die im Winter auftreten kann, wenn nur ein Tagesschirm verwendet wird, die physikalischen Eigenschaften des Schirms verändern kann – aber er und seine Kollegen sind sich nicht sicher, in welchem Umfang. „Deshalb passen wir jetzt die Messprotokolle an... und falls erforderlich, werden Korrekturen an den Simulationsmodellen vorgenommen, um die Schirmleistung zwischen vollständig trockenen und vollständig nassen Zuständen genauer zu simulieren“, sagt er.
Zurzeit gibt es keine feste Norm, die von Unternehmen befolgt werden muss, um objektive Werte der relevanten physikalischen Eigenschaften von Sch