Scotty! Strahlungsfrost! Sofort die Energieschirme runterfahren!

Das fast frostfreie Gewächshaus 🙂

Weil man sich ja nicht genug vor äußeren Einflüssen schützen kann habe ich jetzt auch Energieschirme in meinem Gewächshaus installiert.

„Bitte was?“

Ja, na sowas kommt eben dabei heraus, wenn man tagelang nach irgendwelchen Informationen im Internet sucht, wie man das Gewächshaus frostfrei halten kann. Es ist auch keine wabernde Lichtkuppel die jetzt um das Gewächshaus aufgebaut ist und die Steine zurück katapultiert, die wild gewordene Kinder des Planeten Erde auf das Gewächshaus schmeißen, nein, es sind leider nur völlig unspektakuläre Springrollos die ich so umgebaut habe, dass sie elektrisch hoch- und runterfahren.

„Wozu?“

Das fange ich mal so an. Der Herr Kachelmann hat ja jetzt so eine neue geniale Wetterseite online gestellt, in der man auf einer Karte neben der normalen Lufttemperatur u.a. auch eine Temperatur in 5cm Erdtiefe sehen kann. An klaren Wintertagen ist es sehr interessant, sich diese Werte mal genau anzuschauen. Dann stellt man nämlich fest, dass die Temperaturen im 5cm tiefen Erdreich bei klaren frostigen Nächten deutlich tiefer sind, als die Lufttemperatur zur gleichen Zeit.Trotz der Plusgrade in 2m Höhe gehen so schon mal die ersten nicht winterharten Pflanzen ein. Bodenfrost, klar!

„Aber woran liegt das?“

Am Strahlungsfrost… dazu gibt es hier einen sehr interessanten Artikel bei Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Atmosphärische_Gegenstrahlung

Ich habe es so verstanden, dass die Wärmeabstrahlung der Erde ins All, an klaren Nächten deutlich größer ist, als die Wärmestrahlung aus dem All. Die reflektierende Wirkung der Wolkenschicht fehlt, so das deutlich mehr Wärme abgestrahlt wird als an bewölkten Tagen. Ist es dazu auch noch windstill, ist der Frostschaden an Blattwerk am höchsten. Die Abstrahlung geht von der Oberfläche aus, daher kühlen besonders Blätter mit ihrer geringen Masse sehr schnell ab. Etwas Wind würde die Blätter stetig wieder aufwärmen, so dass diese nicht so stark herunterkühlen können. Der Erdboden oder die Blätter verlieren also Wärme durch Abstrahlung, aufgrund der direkten freien Sichtkontakt zum All… so mal ganz laienhaft betrachtet.

Man kennt es ja, dass der blanke Boden oft hartgefroren ist und die Gräser beim Drüberlaufen knirschen, obwohl es nach dem Außenthermometer doch gar nicht so knackig ist. Was kann man also tun? Wind und künstliche Wolken erzeugen! Boreas und Uranos… Helft!
Genau an dieser Stelle setzten Hersteller von sogenannten Energieschirmen an, die für Gewächshäuser Gewebeplanen anbieten, welche sozusagen als Wolkenschicht funktioniert und somit die Wärmeabstrahlung minimiert. Diese Planen bestehen aus eingewebten Alustreifen in einem ansonsten weißen Material (ok es gibt wie immer auch hier Unterschiede und ganz besonders tolle oder wirksame Planen, darauf möchte ich aber nicht weiter eingehen). Das wird teils auch genauso als Schattiergewebe verkauft. Es erfüllt ja andersherum im Sommer den gleichen Zweck, nämlich die Wärmestrahlung der Sonne teilweise zu reflektieren. Weil ich das hoch- und runterfahren der Energieschirme von Anfang an automatisieren wollte, habe ich die Alustreifenfolien-Idee gegen normal weiße Springrollos ersetzt. Diese lassen sich sehr einfach steuern und sofern sie nicht den gewünschten Effekt erzielen sollten, kann ich den Stoff der Rollos später ja noch gegen das spezielle Gewebe austauschen. Auf die Herstellung künstlicher Wolken im Gewächshaus habe ich verzichtet, weil ich nicht möchte das meine Pflanzen durch Hagel, Gewitter und Platzregen zerstört werden 😉
Mittlerweile habe ich aber schon festgestellt, dass auch diese einfachen weißen Rollos bei klaren Frostnächten bis -15°C etwas bringen. Sicherlich funktioniert die Alu-Gewebebahn besser, aber für meine Zwecke reicht das. Zumal die Seitenwände bis auf eine zusätzlich angebrachte Luftpolsterfolie ohnehin frei bleiben. Es wäre einfach zuviel Aufwand diese Bereiche auch noch abzuschirmen. Im kommenden Sommer sollen die Rollos dann auch als Schattiergewebe ihren Zweck erfüllen.
Scotty habe ich inzwischen also durch meine Steuerung Siemens Logo 8 (Möchtegern-SPS) ersetzt, die über die Funktion „astronomische Zeitschaltuhr“ die Rollos immer zur gleichen Dämmerungsphase rauf und runterfährt. Mechanisch habe ich nicht viel dafür gebraucht:

20m Schnur (möglichst mit gutem UV-Schutz wegen der Haltbarkeit)
Die dient einmal zum Aufwickeln und somit herunterziehen der Rollos, zum Anderen habe ich damit 2 Schnüre rechts und links unter den Rollos gespannt auf denen sie hoch und herunterrutschen. Dann hängen sie weniger durch.
4m Gewindestangen 6mm
3x Verbinder 6mm
1m Alu-Rohr (innen 6mm)
3 Lochwinkel (k.A. wie die richtig heißen, verzinkte Blechwinkel mit Löchern eben 😉  )
8x Karosseriescheiben 6mm Bohrung und 30mm Durchmesser
8x Mikro-Endschalter (wichtig! Öffner zur Sicherheit falls Kontakte im Gewächshausklima korridieren, sonst droht Zerstörung des Motors bzw der Kupplung)
4x weiße Springrollos (ganz simpel lassen sich die Kugeln aus der Mechanik entfernen, so das die Rollos nicht mehr blockieren können)
1x flexible Kupplung (Getriebemotor > Gewindestange)
1x 24V Getriebemotor 5Umdrehungen/min
Ok, es geht sehr sehr langsam damit, jedoch haben 4 Rollos beim Endauszug auch schon ganz schön viel Power. Es dauert ca. 12min bis die Rollos auf- oder zugefahren sind. Der Motor kann jedoch einfach von der Steuerspannung meiner Siemens Logo aus mitversorgt werden. Würde er schneller fahren, bräuchte er mehr Leistung. Mit einem Modell bis 15 Umdr./min könnte ich mir das sicher noch vorstellen, alles Andere benötigt dann wieder einen extra Trafo ( unnötiger Standby-Verbrauch) bzw. mehr Aufwand bei 230V. Da es von selbst funktioniert ist es aber egal wie lange das dauert.

Alles in Allem hat der Spass ca. 120 Euro gekostet.
Die Hälfte davon allein die Springrollos. Nicht gerade spotbillig, aber dafür ja auch mit Bastelspass und Hobby verbunden 😉 verglichen mit fertigen Systemen automatischer Schattierung ist das aber nur ein Bruchteil dessen was man dort an Kohle lassen kann.
Eine Montageanleitung oder ein Bauplan oder dergleichen gibt es nicht und ich werde auch keinen erstellen. Nicht weil ich ein böser Ignorant bin, sondern weil ich mehr spontan handwerke und nicht so der Detailplaner bin. Ich möchte meine Zeit auch nicht am PC vergeuden um etwas zu erstellen, was ich selbst nicht brauche. Bitte habt Verständniss dafür. Wer sich dafür interessiert schaut sich am besten die Bilder genau an, vieles habe ich auch dazu beschrieben. Das ist ja ohnehin schon fast eine Aufbauanleitung. Garantie gebe ich eh nicht auf meinen Eigenbaukram 😉 Eigentlich ist es auch kein Hexenwerk für Leute mit bisschen handwerklichem Talent. Es gibt viele Dinge die ich mal eben so schnell-schnell zusammengefrickelt habe, die man natürlich auch viel schöner und langlebiger gestalten könnte, mir reicht es jedoch wenn es funktioniert und es noch halbwegs im Rahmen bleibt vom Aussehen her.

Jetzt noch paar Bilder dazu…

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Was ist zu sehen…
Hinten der Getriebemotor, very schön mit Lüsterklemmen-Freiluftmontage 😉 Ok das mach ich vielleicht wirklich nochmal bissel hübscher… irgendwann 🙂
Die Gewindestange, welche die Schur aufwickelt und somit die Rollos runter zieht. Hoch fahren die allein durch die Federkraft der Rollos, wenn der Motor anders herum läuft.
Der Getriebemotor wird mittels 2 Umschaltrelais umgepolt. So eine Art „Hamburger Wechselschaltung“ Wichtig! Das Getriebe muss einen Drehrichtungswechsel vertragen können!
Die verbogenen Alu-Bleche halten pro Rollo einen Mikro-Endschalter (öffnet bei Endstellung), nicht schön aber funktionell.
Die Unterlegscheiben werden von Aluhülsen und Muttern zusammengedrückt und dienen als Spule für das Band, die Ösen halten nur das Führungsband auf dem das Rollo runterrutscht.

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Getriebemotor und flexible Kupplung. Die Kupplung ist wichtig, da sich die Gewindestange in einer starren Verbindung losejackeln würde. So gleicht die Kupplung leichte seitliche Wackler aus, oder wie man das auch sonst nennen möchte.

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Ähm ja für den selbstgebastelten Abstandshalter habe ich nur 3min gebraucht, da kann er eben nicht hübscher aussehen 😉 funktioniert aber perfekt. Das ist oben der Endkontakt, also einer der 4 Endkontakte.
Wenn das Rollo oben angekommen ist, möchte die Stange gern einmal herum, dabei drückt sie sich nach oben um den aufgewickelten Stoff. Diese Tatsache habe ich für den Endkontakt ausgenutzt und er meldet dann… richtig! Rollo ist oben, Abschalten bitte! Ist auch wieder ein Öffner. Klar geht das auch alles mit einem Schließer, aber wenn die Kontakte in der feuchten Gewächshausluft irgendwann korridiert sind, und das werden sie irgendwann sein, dann ist ein elektrisch nicht mehr schließender Schließer eine sehr schlechte Geschichte. Wenn der Öffner nicht mehr schließt, stört es weniger, weil die Anlage dann eben nur nicht mehr fährt, sich aber nicht selbst zerstört. Das der Öffner bei täglichem Betrieb nicht mehr öffnet weil er zusammenkorridiert ist, ist eher unwahrscheinlich, zudem sind 4 davon in Reihe. Alle am gleichen Tag werden schon nicht festgammeln…denke ich… hoffe ich 😉
In dem Bild sieht man auch das linke Band auf dem das Rollo nach unten rutscht.

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Hier die geschlossenen Rollos… Jaja die fliegenden Drähte… die sind inzwischen schon etwas schöner verlegt 🙂 Die Rollos könnten noch ein paar cm weiter schließen. Wenn ich Lust dazu habe mache ich die Bleche für die Endkontakte dann nochmal neu. die Kontakte stehen einfach zu weit in den Raum.

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man beachte meinen HighTec-Halter für den Mikroschalter rechts, einfach wunderschön 🙂 Der Metallwinkel sorgt an jeder Spule dafür das die Gewindestange auch da bleibt wo sie hingehört. Den Rest sieht man ja, brauch ich nichts weiter zu schreiben.

Das waren also meine vollautomatischen Ersatzwolken, mein „ENERGIESCHIRM“…
jetzt kommen wir zum künstlichen Wind.

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Das Gebläse zur Luftumwälzung. Es ist ein 3 stufiges Gebläse das aus einer alten Dunstabzugshaube ausgebaut wurde. Das Teil sorgt für ordentlich Luftbewegung. Die höchste Stufe nutze ich nicht sonst ist Sturm im Gewächshaus. wie ich inzwischen gelernt habe kann man damit auch sehr gut holzasche gleichmäßig im Gewächshaus verteilen. Unglücklicher weise stand eine Schüssel mit Holzasche genau dort wo die Luft hinbläst als ich den ersten Probelauf des Lüfters gestartet habe.
Oben saugt das Gebläse beidseitig die wärmere Luft ein und bläst sie auf den Boden (Wärmesenke). Einige Anbieter verkaufen sowas auch für teuer Geld, ich hatte den Lüfter eh übrig, also wieder was gespart.   Die Umwälzung sollte auch Schäden durch Staunässe verhindern helfen, da habe ich aber noch keine Erfahrungswerte. Meist läuft es in der kleinsten Stufe mit 20W. Bei klaren Winternächten schalte ich die 2. Stufe die um die 75W verbraucht. Bestimmt automatisiere ich den Kram auch nochmal irgendwann 😉
nachteilig auch hier wieder das es die „Ökobilanz“ meines Grünzeugs etwas verschlechtert. Ganz ohne Wermutstropfen gehts eben nicht immer. Andererseits weiss ich aber auch was wir dann essen. Ungespriztes Grünzeug, das in Punkto Geschmack und Inhaltstoffen natürlicher ist als das Industrie-Grünzeug.

Zusammengefasst ist also das Lüften und das Abschotten des klaren Winterhimmels ein recht wirksames Mittel gegen Pflanzenschäden durch Strahlungsfrost und beides hilft mit das Gewächshaus frostfrei zu halten. In erster Linie hilft dafür jedoch eine gute Isolation und ein möglichst luftdichtes Gewächshaus, das nicht allzuviel Wärme nach außen läßt. Ein Anlehngewächshaus ist auch etwas sparsamer mit der Energie, besonders wenn die Rückwand zur Nordseite ausgerichtet ist. Bei mir ist das Anlehngewächshaus an einen isolierten Holzschuppen gebaut, dieser ist allein ohne Zuheizung frostfrei. Die Ausrichtung der verglasten Seite ist bei mir zum Südwesten hin, im Nordosten steht der isolierte Schuppen und das Wohnhaus. Der Sockel ist mit wasserfestem Schaumstoff isoliert,damit der Boden keine Wärme zur Seite hin verliert, nach unten habe ich keine Isolierung vorgenommen. Das Glas ist Alltop Plexiglas in Doppelstegausführung. Das isoliert auch schon besser als Einfachglas.  Ich denke es sind die vielen kleinen Dinge die man tun kann und die in der Summe  viel bringen. Ich bin jedenfalls sehr zufrieden, mit nur 400W sporadischer Zuheizung eine sehr sibirische Woche mit teils -15°C nahezu frostfrei überstanden zu haben. Im nächsten Jahr wird die warme Abluft aus dem Wohnhaus als Heizungsersatz dienen.
Wärme und Energie im Winter zu erzeugen ist eine schwierige Angelegenheit. Massenhaft Pferdemist einbringen um die Verrottungswärme im Winter zu Nutzen hilft auch, jedoch wäre mir das zuviel jährlicher Aufwand. Sonnenkollektoren arbeiten im Winter auch nur an sonnigen Tagen gut, dass eine nennenswerte Energiemenge zusammenkommt. Aber an sonnigen Wintertagen erreicht unser Gewächshaus auch allein durch die Sonneneinstrahlung schon Werte über 20°C. Wärme benötige ich in erster Linie nachts und an frostigen und bewölkten Tagen. Sicher ließe sich mit der Erde als Wärmespeicher noch einiges machen, aber der Aufwand und die Kosten werden mir dann zu hoch. Wenn ich die Möglichkeit nicht hätte mit der Abluft aus dem Haus zu heizen würde ich mich sicher intensiver damit befassen, aber so werde ich es damit gut sein lassen. Ich will ja auch keine Zitrusbäumchen oder Orchideen anbauen, sondern im Winter eben nur ein bisschen was frisches Grünes reinholen und frostempfindliche Kübelpfanzen über den Winter bringen.

 

 

 

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