ZINEG Machbarkeitsstudie zur Steigerung der Energieeffizienz von Gewächshäusern


Wissenschaftliche Begleitforschung (Machbarkeitsstudie) zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz im Bereich der gartenbaulichen Unterglasproduktion.
In einer im Jahr 2010 errichteten Gewächshausanlage, bestehend aus zwei 307 m² Hochglashäusern (6m Stehwandhöhe) wird untersucht, inwiefern das Haus selbst als Solarkollektor genutzt werden kann. Es werden energetische Parameter, wie Kollektorwirkungsgrad, Arbeitszahl der installierten Wärmepumpe, Jahresenergiebilanz und einzusparende Wärmenergie erfasst und bewertet. Durch Vergleich des Anbaus von Tomaten unter Kollektor- und konventionellen Bedingungen sollen die pflanzenbaulichen Effekte des Sonderklimas in einem Kollektorgewächshaus untersucht werden.
Dabei geht es um eine möglichst geschlossene Betriebsweise der Gewächshäuser mit Einfachverglasung und mehrlagigem Energieschirm. Die Aufgabenstellung umfasst die Systementwicklung mit dem Anlagenkonzept, der Prozessleitsoftware und dem MSR-Konzept. Wichtig sind energetische Untersuchungen zu Möglichkeiten der Auskoppelung, Speicherung und Wiederverwendung von Solarenergie, Übertragung von Wärme mit niedrigem Exergiegehalt an die Pflanzen, Ermittlung des Einsparpotentials und der Systemgrenzen. Parallel dazu laufen pflanzenbauliche Untersuchungen zur Anpassung von Klimaführung, Bewässerung und Nährstoffversorgung an die Bedingungen in geschlossenen Gewächshäusern mit Niedertemperatur-Pflanzenheizungen sowie zur Ermittlung der Ertrags- und Qualitätsdifferenzen. Eine für den gesamten Verbund durchzuführende Aufgabe ist die Anwendung der Phytomonitoring-Technologie zur Beschreibung der Pflanzenreaktionen auf die unterschiedlichen Sonderklimabedingungen bei der Reduktion des Wärmeeinsatzes bzw. beim geschlossenen Betrieb der Gewächshäuser. Die HU-Berlin und das ATB Potsdam werden deshalb das in Berlin entstandene Phytomonitoring-Konzept weiterentwickeln, um weitere Messsensoren zu ergänzen (z. B. Substratmonitoring, zerstörungsfreie online-Messung von Fruchtinhaltsstoffen) und an allen drei Versuchsstandorten zum Einsatz zu bringen.

Projektleitung
Schmidt, Uwe Prof. Dr. (Details) (Technik im Gartenbau)

Mittelgeber
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Laufzeit
Projektstart: 02/2009
Projektende: 12/2014

Publikationen
2012:
Dannehl, D., Huyskens-Keil, S., Wendorf, D., Ulrichs, Ch. & Schmidt, U.:
Influence of intermittent-direct-electric-current (IDC) on phytochemical compounds in garden cress during growth.: Food Chemistry 131: 239-246, DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.08.069.: 2012

Gramberg, B., Kitzios, S., Schmidt, U., Mewis, I. & Ulrichs, Ch.:
A basic approach towards the development of bioelectric bacterial biosensors for the detection of plant viruses.: J Phytopathol 160: 106-111; DOI: 10.1111/j.1439-0434.2011.01867.x: 2012

2011:
Dannehl, D.; Schuch, I.; Rocksch, T.; Huyskens-Keil, S.; Rojano-Aguilar, A. und Schmidt, U.:
Anlaufphase ZINEG - Auswirkungen von einem geschlossenen Gewächshaus auf das Pflanzenwachstum und die Fruchtqualität von Tomaten: DGG-Proceedings, Vol. 1 (2011), No. 9, 1-5. DOI: 10.5288/dgg-pr-01-09-dd-2011: 2011
Internet: Download

Salazar Moreno, R.; Rojano Aguilar, A.; Schmidt, U.; Huber, C.:
Temperature and CO2 Prediction to Control Greenhouse Environment: ISHS Acta Horticulturae 893, p. 689-696: 2011

Schmidt, U.; Huber, C.; Dannehl, D.; Rocksch, T.; Tantau, H.-J.; Meyer, J.:
Effect of Special Climate Conditions in Closed Greenhouses on Coefficient of Performance and Plant Growth - Preliminary Tests for Optimizing Closed Greenhouse Control: ISHS Acta Horticulturae 893, p. 429-436: 2011

Schmidt, U.; Schuch, I.; Dannehl, D.; Rocksch, T.:
Gewächshäuser als thermische Solarkollektoren - erste Ergebnisse: KTBL Sonderheft für IPM 2011 (Energie macht Zukunft - Konzepte für den optimierten Energieeinsatz im Gartenbau), S. 21-25: Darmstadt: 2011: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)

Schuch, I.; Dannehl, D.; Rocksch, T. und Schmidt, U.:
ZINEG Projektteil Berlin - Energetische und pflanzenbauliche Untersuchungen im geschlossenen Solarkollektorgewächshaus: Jahrbuch Gartenbau 2012, S. 297-299: Braunschweig: 2011: Haymarket Media GmbH & Co KG

Schuch, I.; Dannehl, D.; Rocksch, T.; Moreno, R. S.; Aguilar, A. R.; Schmidt, U.:
Das geschlossene Solarkollektorgewächshaus - Anlagenkonzept und energetische Untersuchungen zum Wärmeenergiegewinn im Sommer 2010: DGG-Proceedings, Vol. 1, No. 10, 1-5. DOI: 10.5288/dgg-pr-01-10-is-2011: 2011
Internet: Download

Tantau, H.-J.; Meyer, J.; Schmidt, U.; Bessler, B.:
Low Energy Greenhouse - a System Approach: ISHS Acta Horticulturae 893, p. 75-84: 2011

2010:
Dannehl, D., Huyskens-Keil S., Eichholz, I., Ulrichs, Ch. & Schmidt, U.:
Effects of direct-electric-current on secondary plant compounds and antioxidant activity in harvested tomato fruits (Solanum lycopersicon L.).: Food Chem. 126: 157-165. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.10.092: 2010

Dannehl, D.; Huber, C.; Rocksch, T. and Schmidt, U.:
ZINEG the Low Energy Greenhouse-preliminary experiments with effects of a semi-closed greenhouse on vegetative growth, fruit yield, and secondary plant compounds of tomatoes (Solanum lycopersicon L.) during growth: ISHS-IHC, 28. International Horticultural Congress Lisbon, (2), p. 181: 2010

Dannehl, D.; Rocksch, T.; Huber, C.; Huyskens-Keil, S.; Schmidt, U.:
Einfluss des Descending-Fog-Control (DescFog) im Gewächshaus auf das vegetative Wachstum, den Ertrag sowie auf die Makronährstoffe und die gesundheitsfördernden Pflanzeninhaltsstoffe von Tomatenpflanzen: 2010: 46. Gartenbauwissenschaftliche Tagung, BHGL-Schriftenreihe 27, S. 55
Internet: Download Tagungsband

Dannehl, D.; Schuch, I.; Rocksch, T.; Schmidt, U.:
Zineg - ein bundesweiter Überblick: [Das Solarkollektorgewächshaus am Standort Berlin-Dahlem]: TASPO Zeitung 48/2010, S. 14: Braunschweig: 2010: Haymarket Media GmbH & Co KG

Rocksch, T.; Schmidt, U.; Zude, M.; Regen, C.:
Weiterentwicklung des Phytomonitorings im Rahmen des ZINEG-Projekts: 46. Gartenbauwissenschaftliche Jahrestagung, BHGL-Schriftenreihe 27, S. 65: 2010
Internet: Download Tagungsband

Salazar, R.; Schmidt, U.; Huber, C.; Rojano, A.; Lopez, I.:
Neural Networks Models for Temperature and CO2 Control: International Journal of Agricultural Research: 2010: Academic Journals Inc., USA
Internet: Download
Publikationspartner
Autonomous University of Chapingo, Mexico-Texcoco Chapingo, Edo., Mexico

Schmidt, U.; Tantau, H.-J.; Horscht, M.; Meyer, J.:
Zukunftsinitiative Niedrigenergiegewächshaus: Jahrbuch Gartenbau 2011, S. 285-292: Braunschweig: 2010: Haymarket Media GmbH & Co KG

Bertram, Kobienia, Wilms, Brunkow, Dröge, Schmidt, U., Domke, von Elsner, Rath, Tantau, Reinhold, Meyer, Wartenberg:
Bericht zur Bestimmung und Bewertung des Energiebedarfs von Gewächshäusern: KTBL Schrift: Darmstadt: 2010: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Internet: Download

Zuletzt aktualisiert 2022-08-09 um 09:07