DE19952481A1

DE19952481A1 - Neues Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen

Info

Publication number: DE19952481A1
Application number: DE19952481A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Reisinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-10

Abstract

Gebäude mit transparenter Eindeckung in denen ein für Menschen und Pflanzen verträgliches Klima herrschen soll (sog. Gewächshäuser), bedürfen einer Vielzahl von Zusatzeinrichtungen im Vergleich zu den üblichen Wohngebäuden. Neben den für Gewächshäuser üblichen Einrichtungen wie großflächige Dachlüftung, Schattierung, Unterspannnetze usw., benötigen moderne Produktionsgewächs- bzw. Verkaufsgewächshäuser neben einer hohen Flexibilität der Konstruktion auch eine Systemlösung, bei der die Zusatzeinrichtungen integraler Bestandteil des Gesamtsystems sind. Dabei dürfen die Zusatzfunktionen des Systems die erforderliche hohe Transparenz der Hüllfläche, die in den lichtschwachen Tagestunden erforderlich ist, nicht behindern. Das Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen ist eine Systemlösung, bei der die erforderlichen Zusatzfunktionen nicht durch separate eigenständige Anlagenteile (additive Lösung), sondern durch eine integrale Systemlösung erreicht wird. Der technische Nutzen der Anlage wird dadurch gesteigert und die Nachteile einer addtiven Lösung werden weitgehend vermieden.

Description

Allgemein

Bei Gewächshäusern ist bekanntlich neben einer möglichst hohen Transparenz auch eine sehr gute Belüftbarkeit gefordert. Übersteigt die Einstrahlung einen Grenzwert, der über der Pflanzenverträglichkeit liegt, ist eine Schattierung erforderlich. Da der entsprechende Grenzwert je nach der Art der Pflanze und dem Wachstumsstadium sehr stark variiert, ist eine variable Schattiereinrichtung gefordert. Die Schattiereinrichtungen sollen dabei die Lüftungswirkung nicht beeinträchtigen.

Für eine hohe Transparenz der Hüllfläche ist beim Eindeckmaterial Glas eine Einfachverglasung vorteilhaft, da hierbei die höchste Transparenz erreicht werden kann. Um die Transparenz zu maximieren wird dabei versucht die Größe der Scheiben so groß wie statisch möglich auszulegen. Gleichzeitig wird versucht den Anteil der erforderlichen nichttransparenten Konstruktionsteile zu minimieren. Mit thermisch gehärteten Glasscheiben, dem sog. Einscheibensicherheitsglas (ESG), lassen sich besonders große Scheibenabmessungen realisieren. Bei öffentlich zugänglichen Bauten ist dabei für den Personenschutz eine Netzunterspannung erforderlich, damit im Schadensfall keine großen Glasstücke zu Boden fallen können.

Übersteigt die Einstrahlung den, je nach Pflanzenart bzw. Wachstumsstadium verschiedenen, Grenzwert, dann ist eine Schattierung zum Schutz der Pflanzen nötig. Bei der Pflanzenproduktion können durch die geöffneten Lüftungsklappen ungehindert Schadinsekten (z. B. Läuse) durch Wind in den Kulturraum eindringen. Andererseits können sog. Nützlinge, die für biologischen Pflanzenschutz im Kulturraum ausgesetzt werden, ungehindert durch die Lüftungsöffnungen entweichen. Deshalb ist das zeitweise Abdecken der Lüftungsöffnungen mit luftdurchlässigen Schutznetzen vorteilhaft. Um bei beheizten Gewächshäusern den Energiebedarf in der strahlungsarmen Zeit bzw. in der Nacht zu reduzieren, wird unterhalb der Dacheindeckung gewöhnlich ein beweglicher sog. Energieschirm geschlossen. Dieser Energieschirm soll anderseits im geöffneten Zustand eine möglichst geringe Schattenfläche aufweisen.

Produktionseinrichtungen verlangen generell eine flexible Nutzung der Grundfläche. Gebäude mit festen Rastermaßen sind dabei ungünstig, da die Produktionseinrichtungen nicht immer an dieses Rastermaß (Raster der Binderstiele, Stützen) angepaßt werden können. Zudem sind oft auch zu einem späteren Zeitpunkt Änderungen an den Produktionseinrichtungen erforderlich, die dann mit dem vorhandenen Raster kollidieren können. Deshalb sollte eine nachträgliche (partielle) Veränderung des Rasters mit geringem Aufwand möglich sein.

Da es sich bei gewerblichen Gewächshausanlagen um Produktionseinrichtungen handelt, bei denen neben den pflanzenbaulichen Erfordernissen auch die Anforderungen der produktionstechnischen Einrichtungen wie Heizungssystem, Mobiltische, etc. zu berücksichtigen sind, hat die Gewächshauskonstruktion eine Reihe von zum Teil konkurrierenden Anforderungen zu berücksichtigen.

Stand der Technik

Gewächshauskonstruktionen mit hoher Transparenz bei guter Lüftungswirkung sind zwar Stand der Technik, doch diese Konstruktionen weisen mehr oder weniger die folgenden Nachteile auf:

- Wird die Schattierung geschlossen, dann wird die Lüftungswirkung dadurch beinträchtigt. Um diese Behinderung zu vermindern wird die Schattiereinrichtung deshalb oft nur teilweise geschlossen, was zu einer stark unterschiedlichen Belichtung des Kulturraumes führt.
- Die Schattiereinrichtungen ermöglichen keine gestufte, bzw. stufenlose Regulierung der Schattierwirkung.
- Auch im geöffneten Zustand reduzieren die gerafften Gewebe, Antriebe, etc. die Transparenz des Gewächshauses nicht unerheblich durch Ihre großen Schattenflächen.
- Sollen Gewächshäuser auch als sog. Verkaufsanlagen für die Kunden zugänglich sein, dann müssen diese mit sehr teurem Verbundsicherheitsglas (VSG), mit teuren, nichtbrennbaren Kunststoffplatten oder mit Einscheibensicherheitsglas (ESG), in Verbindung mit einer Netzunterspannung, ausgestattet sein. Diese Netzunterspannung behindert die Zugänglichkeit des Dachraumes für Reparatur- oder Servicearbeiten als auch die Scheibenreinigung vom Innenraum aus.
- An den Lüftungsflügeln befestigte Schutznetze, die den Zuflug von tierischen Schädlingen (z. B. Läuse) durch die geöffneten Lüftungen oder den Verlust vom in den Kulturraum eingesetzten Nützlingen (Florfliege) verhindern, sind bisher nur mit hohem Aufwand ausreichend dicht zu bekommen. Diese Schutznetzkonstruktionen sind zudem stark windanfällig, behindern die Lüftungswirkung und reduzieren die Transparenz des Gewächshauses. Aus konstruktiven Gründen (z. B. Binderriegel, Lüftungsantriebe) können diese Netze bei den bisherigen Gewächshauskonstruktionen nur fest im Bereich des Zugbandes installiert werden, wobei die Zugänglichkeit des Dachraumes behindert wird.
- Bewegliche Energieschirmsysteme, bei denen zeitweise (bei Nacht) der Dachraum thermisch vom Kulturraum abgetrennt wird, haben nur eine begrenzte Wirksamkeit, da damit die Konvektion im Dachraum nicht verhindert werden kann. Zudem verringern diese Systeme selbst im geöffneten Zustand, wie die Schattiersysteme, die Transparenz des Gewächshauses.
- Bei Gewächshäusern mit Satteldach ist eine Änderung der Bindebreite bei gleicher Größe des Daches nicht möglich. Bei Venlogewächshäusern ist dies zwar möglich, doch bei beiden Konstruktionen ist eine nachträgliche Änderung sehr aufwendig.

Neues Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen

Bei der Gewächshauskonstruktion Typ CLIMAX wurde der Gitterbinder im Dachraum des Gewächshauses integriert und die Zug- und Druckstäbe des Rahmens wurden dabei u. a. durch Koppelseile ausgesteift. Dadurch konnte eine sehr materialsparende und gut lüftbare Konstruktion geschaffen werden, siehe Abbildung: 1.

Die gute Belüftbarkeit wird dabei durch breite Lüftungsflügel und eine große Öffnungsweite der Lüftungsflügel erreicht, was entsprechend lange Zahnstangen für den Lüftungsantrieb bedingt. Um die verschiedenen in der Einführung genannten Zusatzfunktionen zu ermöglichen, wurden die folgenden neuen konstruktiven Lösungen erarbeitet.

1. Zusatzfunktion mobile Insektenschutznetze

Damit ein Insektenschutznetz einfach und schnell plaziert oder entfernt werden kann, muß dies in einer beidseitigen Kederbefestigung geführt sein. Bei den bisherigen Gewächshauskonstruktionen ist das Einziehen eines durchgehenden Schutznetzes in der Hauslängsrichtung nicht möglich, da die Zahnstangen und Bindeteile keine freie durchgehende Ebene ermöglichen. Wird die CLIMAX-Rahmenkonstruktion jedoch geändert, siehe Abbildung: 2, dann kann diese durchgehende Ebene geschaffen werden. Dazu wird die vertikale Abstützung der Firstpfetten durch zwei separate obere Dachriegel ersetzt, die mit dem Halter der Dachpfette, bzw. der Dachpfette verbunden sind. An den Dachpfetten ist hierbei ein Kederprofil befestigt. An das Schutznetz sind beidseitig Kederschnüren angenäht, geschweißt oder geklebt, siehe Abbildung: 3. Damit kann das Schutznetz in der Hauslängsrichtung leicht eingezogen werden, wobei eine sehr gute und sichere Befestigung und eine hohe, dauerhafte Dichtheit gewährleistet ist. Die (gebogenen) Zahnstangen der Lüftungsklappen sind dabei so anzuordnen, daß diese das Schutznetz nicht berühren können. Da Schutznetze generell den Luftaustausch behindern ist es wichtig, daß die Breite der Schutznetzbahn (um ca. 5-40%, je nach Netztyp) größer wie die Summe der Öffnungsweite der beiden Lüftungsklappen ist. Das Schutznetz kann dabei am Hausende, wie in einer Filmkassette, automatisch aufgerollt bzw. ausgerollt werden.

2. Zusatzfunktion mobile Netzunterspannung

Damit bei Gewächshausanlagen der Kulturraum (Innenraum) von der "Öffentlichkeit" betreten werden kann, sind zusätzliche Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Bei sog. Verkaufsgewächshäusern sind dabei u. a. eine höhere Schneelast und besondere, für diesen Zweck zugelassene, Eindeckmaterialien zu verwenden. Bis auf die ESG Eindeckung haben dabei alle anderen Eindeckmaterialien mehr oder weniger Nachteile für die Pflanzenproduktion (Transparenz, Lichtqualität, Preis). Andererseits muß bei der ESG-Eindeckung eine Netzunterspannung installiert sein, die im Schadensfall das Herabfallen von größeren Glasstücken verhindert werden kann.

Für diesen Anwendungsfall können die Schutznetze in der gleichen Weise befestigt werden, wie bei den unter Pkt. 2 beschriebenen Insektenschutznetzen. Dabei kann diese Lösung auch in der gleichen Weise unter der Dachfläche installiert werden, siehe Abb. 4. Dabei ist die Konstruktion des CLIMAX-Hauses von besonderem Vorteil, da hierbei keine Zwischenpfetten zur Unterstützung der Sprossen nötig sind. Da bei dieser Lösung die Netze leicht und schnell montiert und entfernt werden können, ist die Zugänglichkeit zum Dachraum nicht behindert und auch die Reinigung der Scheibeninnenseite ist leicht möglich. Durch den geringen Abstand zwischen den Scheiben und dem Schutznetz treten im Schadensfall geringere dynamische Aufprallkräfte der Glasstücke auf, wodurch ein vergleichsweise leichter Netztyp gewählt werden kann. Im Lüftungsbereich kann ggf. das Insektenschutznetz die Funktion der Netzunterspannung übernehmen. Prinzipiell ist auch ein übereinanderliegender Einbau beider Systeme möglich.

3. Zusatzfunktion integrierte Netzunterspannung, Schattierung, Energieschirm, Verdunkelung

Um die verschiedenen Anforderungen wie Netzunterspannung, Schattierung mit verschiedenen Schattierungsgraden, Energieschirm und Verdunkelung in einem technischen System, ohne zusätzliche Schattenflächen, zu ermöglichen, werden Gewebe oder Folien unterschiedlicher Art in einem Kombinationsband nacheinander unter der Scheibe geführt. Beidseitig wird dabei das Band in den Bandführungen der Sprossen geführt. Die Länge jeder einzelnen Materialart entspricht dabei ca. der Scheibenlänge. Oben und unten wird dieses Band auf Wickelwellen auf- bzw. abgewickelt und unter einer definierten Vorspannung gehalten. Die Wickelwellen sind dabei in den Pfeifen integriert, damit keine zusätzlichen Schattenflächen entstehen, siehe Abb. 5. Jede Wickelwelle hat einen eigenen Antrieb der ein oder mehrere Bänder antreiben kann. Auch hier ist die besondere CLIMAX-Konstruktion vorteilhaft, da nur an den Enden der Sprossen Pfeifen angeordnet sind und auch die besonders breiten Scheibenbreite diese Lösung begünstigt.

4. Zusatzfunktion flexibles Rastermaß

Um das Raster der Binderfüße variabler gestalten zu können, muß das Prinzip des CLIMAX-Rahmens modifiziert werden. Dazu wird ein zusätzlicher Zug-/Druckstab über den Mittelrinnen eingefügt. Dadurch wird eine durchlaufende Gitterbinderwirkung ermöglicht, siehe Abb. 6. Die mittleren Binderfüße können dabei um das Maß "X" oder ein mehrfaches von "X" in beide Richtungen verschoben werden. Diese Verschiebung kann dabei bei Bedarf wahlweise nur partiell an einem Binderfuß, an mehreren, oder an der ganzen Hauslänge erfolgen. Dabei kann diese Anordnung auch nach links und rechts wechselnd gewählt werden. Um eine nachträgliche Änderung zu ermöglichen, können die einzelnen Rahmenteile gegen geometrisch identische, jedoch unterschiedlich stabile, Teile ausgetauscht werden, ohne daß die Dacheindeckung demontiert werden muß. Um diese Lösung zu ermöglichen, muß der zusätzliche Druck-/Zugstab durch die Dachpfette geführt werden, damit die Dacheindeckung bzw. Dachsprosse nicht unterbrochen werden muß. Diese Durchführung ist beispielhaft in Abb. 7 dargestellt.

Bei Stehwandhöhen von höher wie ca. 3 m ist eine Ergänzung des CLIMAX- Binderahmens in der Art vorteilhaft, daß zusätzliche Druck-/Zugstäbe von den Binderstielen in die Obergurte der Binderrahmen geführt werden, siehe Abb. 8. Dabei kann die Lage des Binderstiels ebenfalls im Raster "X" in beide Richtungen verschoben werden. Stäbe können dabei auch zusätzlich in der Längsachse zur Rinne geführt werden. Auch in der Längsrichtung kann die Lage des Bindertfußes im Raster "X" verschoben werden, wenn am Anschlußpunkt der Stäbe an den Binderfuß ein zusätzlicher Untergurt vorgesehen wird. Dabei ist es vorteilhaft, auch diesen Untergurt mit Koppelseilen auszusteifen. Wenn große Durchfahrtshöhen erforderlich sind, dann können die Stäbe auch oberhalb der Rinne, außerhalb des Kulturraumes, angeordnet werden. Mit den aufgezeigten konstruktiven Lösungsmöglichkeiten ist eine sehr flexible Anpassung des Gewächshauses an die produktionstechnischen Anforderungen bei einer sehr materialsparenden und leicht zu berechnenden Rahmenkonstruktion möglich.

Claims

1. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen für ein optimales Kulturraumklima, für eine Steigerung der Produktionsleistung bei vermindertem Emissionen, für eine flexible Anpassung der Hüllfläche an die produktionstechnischen Einrichtungen, für eine Förderung des biologischen Pflanzenschutzes und für einen Schutz des Publikums bei Glasschäden, bei dem der Gewächshausrahmen und die Lüftungsantriebe so gestaltet sind, daß in der Hauslängsrichtung ein durchgehendes Insektenschutznetz zwischen den Dachpfetten eingezogen werden kann, die beidseitig in Kedern gehalten und gegen dir Dachpfette abgedichtet werden.

2. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem das durchgehende Insektenschutznetze an den Hausenden manuell oder automatisch aufgerollt, bzw. abgerollt werden können.

3. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem mehrere unterschiedliche Schutznetze, die jeweils mindestens der Hauslänge entsprechen, miteinander als Band verbunden sind und sukzessive je nach Bedarf in der Hauslängsrichtung eingezogen werden können.

4. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 2, bei dem zwischen den Rinnen und der Dachpfette und zwischen den Dachpfetten Schutznetze in Hauslängsrichtung eingezogen werden können, die bei einem Scheibenbruch das Herabfallen von Glasstücken in Abhängigkeit von der gewählten Maschenweite verhindern.

5. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem unter den Scheiben ein Band aus einem oder mehreren unterschiedlichen Materialarten mit den verschiedenen Funktionen wie Schutznetz, Schattierung in verschiedenen Schattierstufen, Verdunkelung und Energieschirm durchgezogen werden kann, wobei an jedem Scheibenende das Band auf-, bzw. abgewickelt wird und diese Wickelrollen weitestgehend in die bestehende Konstruktion integriert sind.

6. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem die Antriebe der Wickelrollen an den beiden Scheibenenden so gesteuert werden, daß immer eine definierte Spannung des Bandes unter der Scheibe aufrechterhalten bleibt.

7. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem die Wickelrollen einzeln, in Gruppen oder über die gesamte Hauslänge mit je einem Antrieb ausgestattet sind.

8. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem das Band unter der Scheibe an den beiden Seiten zu Führung und Abdichtung beidseitig in den Nuten der Sprossen geführt wird.

9. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem Rahmen so gestaltet wird, daß die gitterbinderartige Konstruktion zum Teil in der Dachkappe und zum Teil außerhalb über den Mittelrinnen angeordnet wird, wobei der Obergurt des Gitterbinders durch die Dachpfette geführt wird.

10. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem die Binderstiele variabel im Gitterbinderraster angeordnet werden können und auch eine nachträgliche Änderung möglich ist.

11. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem der Binderstiel durch zusätzliche Streben quer und/oder längs zur horizontalen Ebene ausgesteift werden kann und die Lage des Binderstiels im Gitterbinderraster frei gewählt werden kann.

12. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem die zusätzlichen Streben zum Gitterbinder auch zu einem Gitterbinder in Hauslängsrichtung ergänzt werden können, wodurch auch in der Hauslängsrichtung eine variable Plazierung des Binderfußes im Rastermaß des Längsgitterbinders möglich ist.

13. Gewächshaussystem mit Zusatzfunktionen nach Anspruch 1, bei dem der Gitterbinder in der Hauslängsrichtung ganz oder teilweise über den Rinnen angeordnet ist.