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Ventilation Spezial

Ideales Klima im Gewächshaus schaffen

Ein Gewächshaus ist eine Oase mit möglichst idealem Klima für die optimale Kultivierung von Pflanzen. Durch die Eindeckung aus Glas, Folie oder Doppelstegplatten kann das Sonnenlicht nahezu ungehindert zu den Pflanzen und für die Photosynthese genutzt werden. Für eine ideale Kulturführung kann Wärme mittels Heizenergie zugeführt werden. Auch die Wasserversorgung wird durch die Beregnung gesteuert.

Jede Kultur hat ihr eigenes ideales Klima, mit bestimmter Temperatur und relativer Luftfeuchte. Für ein möglichst ideales Wachstum der Pflanzen bedarf es vieler Einstellungen:

  • Temperatureinstellung durch Heizen, Lüften und Schattieren
  • Wassergabe durch Ebbe-/Flutbewässerung, Überkopfberegnung oder Tropfbewässerung
  • Eventuell Lichtzugabe durch LED- oder Natriumdampflampen (z.B. im Tomaten- und Gurkenanbau)
  • Faktoren wie Substrate, Dünger, Nährstoffe und mehr

Doch im geschlossenen Gewächshaus fehlt der natürliche Wind, welcher feuchte Blätter abtrocknen würde. Somit steigt die Gefahr von Pilzkrankheiten an den Pflanzen. Außerdem steigt physikalisch bedingt die wärmere, leichtere Luft nach oben und ist somit für das Pflanzenwachstum nicht verfügbar. Gerade in der kälteren Jahreszeit ist dies ungenutzte Energie.

Im Gewächshaus selbst gibt es unterschiedliche Temperaturbereiche, z.B. beeinflusst durch Sonnen- oder Schattenseite oder die dem Wind zugewandte oder abgewandte Seite. Gerade im Winter fallen diese Temperaturunterschiede besonders ins Gewicht und sorgen für ein unterschiedliches Wachstum der Pflanzen. Um dem entgegenzuwirken, und eine gleichmäßige Luftzirkulation zu schaffen, werden im Gartenbau Ventilatoren wie MERUFAN oder Multifan eingesetzt.

Doch Ventilator ist nicht gleich Ventilator: Es gibt Ventilatoren mit horizontaler oder vertikaler Wirkung. Sie haben ein flaches Gehäuse (Stallventilatoren) oder ein rundes Gehäuse. Je nach Bauweise der Gehäuse ist der Auswurfwinkel der ausströmenden Luft schmaler oder breiter. Weitere Unterschiede bestehen in der maximalen Luftmengenförderung (m³/h), den Wurfweiten (m), der Lautstärke (dB) sowie der Leistungsaufnahme (W). Bei einigen Ventilatoren wird mittels Luftleitblechen, Weitstrahldüsen oder Strömungsgleichrichtern der Auswurfwinkel verringert und somit die Wurfweite erhöht.
Angetrieben werden sie mit 380V oder 230V, wobei bei den mit 230V betriebenen Ventilatoren noch in AC und EC unterschieden wird.

AC- (= Wechselstrom) oder EC- (=elektronische Kommutierung) Ventilatoren:

AC-Ventilatoren sind schnell und einfach einsetzbar. Sie laufen mit 230V Wechselstrom. Eine Regelung erfolgt im Bedarfsfall analog mit einem Transformator.

Die Stromversorgung für EC-Motoren ist ebenfalls 230 V Wechselstrom. Sie verfügen aber über eine interne Elektronik, welche mittels Drehzahlsteller oder direkt über die Klimasteuerung mit 0 - 10V extra angesteuert wird. Dadurch verfügen EC-Motoren über einen hohen Wirkungsgrad. Dies macht sich gerade beim Stromverbrauch im Teillastbereich über eine längere Zeit stark bemerkbar. Gerade im Rahmen der steigenden Energiekosten wird die aufzunehmende Leistung ein immer wichtigerer Faktor.

© LIMERA Gartenbauservice GmbH & Co.KG

In dem Diagramm ist der EC-Ventilator Merufan Green Tech 45 im Vergleich zu zwei AC-Ventilatoren dargestellt. Beispielhaft wird der Energieverbrauch bei einer Luftgeschwindigkeit von 15 km/h dargestellt. Der EC-Ventilator verbraucht in diesem Teillastbereich bei gleicher Leistung nur die Hälfte an Energie. Bei einer höheren Leistungsaufnahme wird dieser Effekt deutlich kleiner.

Es ist also zu prüfen, wie stark eine potenzielle Einsparung gegeben ist. Es kann auch reichen, einen AC-Ventilator mit geringerer Leistungsaufnahme zu wählen.

Vertikal arbeitende Ventilatoren haben verschiedene Arbeitsweisen: Manche Modelle saugen die wärmere Luft von oben an und blasen diese in den Pflanzenbestand. Der Luftstrom wird mittels Leitblechen so verändert, dass die Pflanzen nicht direkt im Luftstrom stehen und austrocknen.

© Vostermanns Ventilation

Andere Modelle, wie Multifan Flowfan II, saugen die Luft von unten aus dem Pflanzenbestand und leiten durch einen Leitschirm die Luft so ab, dass die obenstehende wärmere Luft in den Pflanzenbestand gedrückt wird. So entsteht ein gleichmäßiger Zyklus, wobei Temperatur und Luftfeuchtigkeit im ständigen Austausch sind.

Außerdem gibt es Ventilatoren, die die Luft mittels eines Folienschlauches zum Boden blasen oder Ventilatoren, die die Luft vom Giebel oberhalb des Energieschirmes saugen oder blasen.

Vertikal laufenden Ventilatoren sind in der Regel für einen Durchmesser von 16,00 m ausgelegt

© Vostermanns Ventilation

© Vostermanns Ventilation

Horizontal arbeitende Ventilatoren werden im Gartenbau am häufigsten eingesetzt. Durch die Ventilatoren wird im oberen Bereich ein „Überdruck“ geschaffen. Die wärmere Luft wird druckausgleichend nach unten bewegt. Dadurch mischen sich die kühleren und wärmeren Luftschichten und es wird ein gleichmäßiges Klima geschaffen, welches sich auch energiesparend auswirkt.

Seit Jahren wurde ein zweifacher Luftaustausch pro Kubikmeter Raum in der Stunde empfohlen. Die Formel lautete somit:
Länge x Breite x Höhe des Gewächshauses geteilt durch Luftmenge pro Ventilator x 2 pro Stunde.

Heute zeigen mehrere Untersuchungen, dass diese Auslegung sehr vereinfacht und nicht komplett ist.
Die Luft wird auf unterschiedliche Weise transportiert. Durch Folienschläuche mit seitlichen Löchern (unter den Rinnen), ohne Löcher (Luft wird über den Schlauch zur anderen Seite geblasen und kehrt durch den Raum zurück) oder frei blasend (Parallel- oder Serienbelüftung).
Die Wurfweiten der „frei blasenden“ Ventilatoren werden mit bis zu über 50 m angegeben. Die angegebenen Wurfweiten werden mittels Praxis Test oder simulierten Berechnungen in der EDV ermittelt. Die Werte sind aber nur bedingt einsetzbar, da im Gewächshaus viele Störfaktoren die Wurfweite beeinträchtigen können.

Jedes Objekt, ob Binder, Träger, hängende Pflanzen, absenkbare Heizung oder Heizrohre stellt sich als Störfaktor zu der Wurfweite des Ventilators dar. Somit ist die Wurfweite in einem Gewächshaus mit hoher Stehwandhöhe anders zu bewerten als bei einem Gewächshaus mit geringer Stehwandhöhe.

Auch bei einzeln abgeschirmten Bindern im Gewächshaus oder in Folientunnel fällt die Wurfweite mit bis zu 20 m viel geringer aus. Diese Erkenntnisse wurden durch Versuche in Praxisbetrieben gewonnen.

Bei einer Serienbelüftung ist es sinnvoll, an jeden Binder Ventilatoren einzusetzen, damit im ganzen Gewächshaus die Luft zirkulieren kann. Bei falscher Montage kann es zu Bereichen ohne Luftbewegung kommen.

© Landwirtschaftskammer NRW, Otto Domke

© Landwirtschaftskammer NRW, Otto Domke

© LIMERA Gartenbauservice GmbH & Co.KG

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Auslegung von Ventilatoren

Bei der Auslegung der Ventilatoren müssen Pflanzenhöhe, Blattmasse, Art der Kulturführung, Abstände von der Kultur zur Aufhängung, sowie die Wurfrichtung der Ventilatoren, die Gewächshausart und -größe, Binderabstände und mehr berücksichtigt werden.

So gibt es die unterschiedlichsten Arten von Gewächshäusern, wie zum Beispiel

  • Deutsches Normgewächshaus: Binderabstand 3,00 m, Seitenwandhöhe bis 2,80 m, Breiten bis 18,00 m
  • Venloer Gewächshaus: Punktfundament, Gitterunterzüge 3,20 m und Stehwandhöhe bis zu 6,00 m
  • Folientunnel oder Folienhaus (Stabile Konstruktion mit UV Folieneindeckung) als Einzeltunnel oder in Blockbauweise

Temperaturunterschiede, wie „kalte Stellen“, Wärmepolster unter dem Dach und Luftfeuchtigkeit, können mit einfachen Mitteln an verschiedenen Orten und Höhen gemessen werden. 

Eine angestrebte gleichbleibende Luftgeschwindigkeit zwischen den Pflanzen am Boden von 0,05 – 0,20 m/sec fördert ein Abtrocknen der Blätter und Blüten. Dies führt zu einer verminderten Anfälligkeit für feuchtigkeitsbedingte Krankheiten, wie Botrytis, Mehltau und Mycosphaerella.

Unter Berechnung der Raummaße in Kubikmeter für die 1,5 – 2 fache Luftumwälzung und der Länge des Gewächshauses  wird die Menge der Ventilatoren ermittelt.

Da jedes Gewächshaus und jede Kultur individuell ist, sollte die Wirkung der Ventilatorn auch praktisch überprüft werden, ob die Wirkung auch bis in den Ecken hinein reicht. Dies kann mittel Anemometer gemessen werden. Auch mit einfachen Mitteln, wie z.B. Disconebelgeräten, Räucherstäbchen, Luftballons oder Stretchfolie, die vom Binder bis zum Boden hängt, kann man schnell feststellen, ob die Luft im gesamten Gewächshaus bewegt wird. 

Beispiel Ballon Anemometer (an 2,5 m – 3,00 m langen Schnüren):
© Landwirtschaftskammer NRW, Otto Domke

Verteilt im ganzen Gewächshaus werden mindestens 12 Ballons an langen Fäden aufgehängt. Jeweils eine leichte Bewegung von 0,20 m bis 0,30 m um den Ruhepunkt ist ideal. Ruhig hängende Ballons zeigen eine ungenügende Wirkung der Ventilatoren an dieser Stelle. Am Ballon kann auch durch Infrarot-Temperatur- Messgeräte die Temperaturverteilung im gesamten Gewächshaus gemessen werden.


So kann die bestmögliche Anordnung der Ventilatoren gefunden werden, um eine Oase mit möglichst idealem Klima für die optimale Kultivierung von Pflanzen schaffen.

Ihr Ansprechpartner zum Thema Ventilation:
Ansprechpartner
Arnold Eickens
Innendienst Tel.: +49 28 31 / 97 79 - 246
E-Mail: arnold.eickens@limera.com
Autor:
Arnold Eickens, LIMERA Gartenbauservice GmbH & Co.KG

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