Archiv für Gartenbau: Band 8, Heft 4 1960 [Reprint 2021 ed.] 9783112475782, 9783112475775

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DEUTSCHE DER

AKADEMIE

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

ZU

ARCHIV FÜR G A R T E N B A U

VIII. B A N D • H E F T 4 1 9 60

A K A D E M I E - V E R L A G

B E R L I N

BERLIN

INHALTSVERZEICHNIS

J, Reinhold, / . Lanckow) G. Vogel und W. Blechschmidt : Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Seite

249

E. Seidel: Untersuchungen über die Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen in Gewächshäusern 267 E. Seidel: Untersuchungen über die Anwendungsmöglichkeit von Wanderlichtanlagen im Gemüsebau unter Glas 297 G. Büttner: Der Einfluß verschiedener photoperiodischer Behandlung auf Entwicklung und Ertrag der Edelwicke 311

REDAKTIONSKOLLEGIUM: G. Becker, G. Friedrich, / . Reinhold, H. Rupprecht Herausgeber: Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin. Chefredakteur: Prof. Dr. J. Reinhold, Institut für Gartenbau, Großbeeren bei Berlin. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., Berlin W 1, Leipziger Str. 3—4, Fernruf 2204 41, Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes: 1039/VIII/4. Veröffentlicht unter der Lizenz-Nummer ZLN 5005 des Ministeriums für Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. Herstellung: Druckhaus „Maxim Gorki", Altenburg. Das Archiv für Gartenbau erscheint in einzelnen Heften mit einem Umfang von je 5 Druckbogen. Die Hefte, die innerhalb eines Jahres herauskommen (8 Hefte), bilden einen Band. Das letzte Heft des Bandes enthält Inhalts-, Autoren- und Sachverzeichnis. Es werden nur Manuskripte angenommen, die bisher noch in keiner anderen Form im In- oder Ausland veröffentlicht worden sind. Der Umfang soll nach Möglichkeit l 1 / , Druckbogen (etwa 35 Schreibmaschinenseiten) nicht überschreiten. Die Autoren erhalten Fahnen- und Umbruchabzüge mit befristeter Terminstellung, bei deren Überschreitung durch den Autor von der Redaktion Imprimatur erteilt wird. In den Fällen, in denen die Lesung durch den Autor (Ausländer) auf sehr große Schwierigkeiten stößt oder sehr zeitraubend wäre, wird die Prüfung durch die Schrift-. leitung vorgenommen. Das Verfügungsrecht über die im Archiv abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Übersetzung in andere Sprachen darf nur mit Genehmigung der Akademie erfolgen. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Jeder Autor erhält von der Akademie unentgeltlich 100 Sonderdrucke und ein Honorar von 40 DM für den Druckbogen. Das Honorar schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Jeder Arbeit muß vom Autor eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse beigegeben werden. Sofern er in der Lage ist, soll er diese gleich übersetzt in russisch und englisch bzw. in einer dieser Sprachen liefern. Ge« gebenenfalls wird die Übersetzung in der Akademie vorgenommen. Bezugspreis je Heft (etwa 80 Seiten) 5,— DM. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere die der Übersetzung. — All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers. Printed in Germany.

INHALTSVERZEICHNIS

J, Reinhold, / . Lanckow) G. Vogel und W. Blechschmidt : Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Seite

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E. Seidel: Untersuchungen über die Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen in Gewächshäusern 267 E. Seidel: Untersuchungen über die Anwendungsmöglichkeit von Wanderlichtanlagen im Gemüsebau unter Glas 297 G. Büttner: Der Einfluß verschiedener photoperiodischer Behandlung auf Entwicklung und Ertrag der Edelwicke 311

REDAKTIONSKOLLEGIUM: G. Becker, G. Friedrich, / . Reinhold, H. Rupprecht Herausgeber: Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin. Chefredakteur: Prof. Dr. J. Reinhold, Institut für Gartenbau, Großbeeren bei Berlin. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., Berlin W 1, Leipziger Str. 3—4, Fernruf 2204 41, Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes: 1039/VIII/4. Veröffentlicht unter der Lizenz-Nummer ZLN 5005 des Ministeriums für Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. Herstellung: Druckhaus „Maxim Gorki", Altenburg. Das Archiv für Gartenbau erscheint in einzelnen Heften mit einem Umfang von je 5 Druckbogen. Die Hefte, die innerhalb eines Jahres herauskommen (8 Hefte), bilden einen Band. Das letzte Heft des Bandes enthält Inhalts-, Autoren- und Sachverzeichnis. Es werden nur Manuskripte angenommen, die bisher noch in keiner anderen Form im In- oder Ausland veröffentlicht worden sind. Der Umfang soll nach Möglichkeit l 1 / , Druckbogen (etwa 35 Schreibmaschinenseiten) nicht überschreiten. Die Autoren erhalten Fahnen- und Umbruchabzüge mit befristeter Terminstellung, bei deren Überschreitung durch den Autor von der Redaktion Imprimatur erteilt wird. In den Fällen, in denen die Lesung durch den Autor (Ausländer) auf sehr große Schwierigkeiten stößt oder sehr zeitraubend wäre, wird die Prüfung durch die Schrift-. leitung vorgenommen. Das Verfügungsrecht über die im Archiv abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Übersetzung in andere Sprachen darf nur mit Genehmigung der Akademie erfolgen. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Jeder Autor erhält von der Akademie unentgeltlich 100 Sonderdrucke und ein Honorar von 40 DM für den Druckbogen. Das Honorar schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Jeder Arbeit muß vom Autor eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse beigegeben werden. Sofern er in der Lage ist, soll er diese gleich übersetzt in russisch und englisch bzw. in einer dieser Sprachen liefern. Ge« gebenenfalls wird die Übersetzung in der Akademie vorgenommen. Bezugspreis je Heft (etwa 80 Seiten) 5,— DM. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere die der Übersetzung. — All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers. Printed in Germany.

249 Aus dem Institut für Gartenbau Großbeeren der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. J . REINHOLD)

J. REINHOLD, J. LANCKOW, G.VOGEL und W. BLECHSCHMIDT

Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau Eingegangen am 15. J u n i 1959

Einleitung Die weitere Steigerung der Frühgemüseproduktion bei gleichzeitiger Senkung der Kosten erfordert auch eine Verbesserung bzw. Weiterentwicklung der Heizungstechnik insbesondere für die neu zu errichtenden Großgewächshausanlagen, die bis 1965 um 182,5 Hektar erweitert werden sollen. Die Warmwasserheizung, wie sie früher in nahezu allen Gartenbaubetrieben verwendet wurde, entspricht nicht mehr den heizungstechnischen, ökonomischen und volkswirtschaftlichen Forderungen und muß als überholt angesehen werden. Heizungstechnisch gesehen liegt der Nachteil der Warmwasserheizung darin begründet, daß sie zu träge funktioniert und demzufolge der Brennstoffverbrauch relativ hoch liegt. Die Ursache ist in dem Umstand zu suchen, daß sich die Warmwasserheizung nur sehr schwer dem sich im Tagesablauf wechselnden Wärmebedarf, besonders in den Übergangsmonaten, anpassen kann, weil sich die großen, im Heizsystem enthaltenen Wassermengen (hohe spezifische Wärme!) nur langsam erwärmen. Auch Umwälzpumpen und engere Rohrquerschnitte vermögen diesen schwerwiegenden Nachteil nicht hinreichend auszuschalten. Besonders hinderlich ist ferner, daß die Rohre bei der Warmwasserheizung über dem Boden sowie an der Dachfläche im Gewächshaus installiert werden müssen. Einmal stehen sie, sofern sie in Bodennähe verlegt werden, der maschinellen Bodenbearbeitung hindernd im Wege, zum anderen wird der Lichteinfall erheblich herabgesetzt und die Dachkonstruktion belastet, wenn die Rohre an der Dachkonstruktion befestigt werden. Letzterer Nachteil dürfte allein schon ausschlaggebend sein, um von der Verwendung der Warmwasserheizung Abstand zu nehmen. Schließlich ist zu berücksichtigen, daß die Verwendung von Eisenrohren nicht im Interesse unserer Volkswirtschaft liegt; werden doch für 1 ha Gewächshausfläche (Warmhaus) etwa 20000 laufende Meter Eisenrohre benötigt. Diese mit Wasser gefüllten Eisenrohre belasten die Tragkonstruktion einer 1 ha großen Gewächshausfläche mit etwa 240 Tonnen. Durch diese starke Belastung der Gewächshauskonstruktion werden hohe Anforderungen an die Statik des Gewächshauses gestellt und die Baukosten erhöht. Die Belastung der Tragkonstruktion durch die Heizungsrohre würde auch der Entwicklung einer Ganzglasbauweise des Daches hindernd im Wege stehen. I. A u f g a b e n s t e l l u n g Der Aufbau von größeren zusammenhängenden Gewächshausblocks einerseits und die bei den bisher üblichen Warmwasserheizsystemen bestehenden Nachteile andererseits drängten zu einer Verbesserung der Gewächshausheizung. Besonders erfolgversprechend erschien uns die Luftheizung, die in anderen Zweigen unserer Volkswirtschaft bereits seit Jahren Eingang gefunden hatte. 18»

250

REINHOLD u . a . , Ergebnisse mit der Umluftheizung i m Gemüsebau

Im Jahre 1954 wurde deshalb im Institut für Gartenbau Großbeeren in Anlehnung an das Mehrzweckegewächshaus MZG 0/53 in Zusammenarbeit mit dem VEB Lufttechnische Anlagen, Berlin, eine Umluftheizung mit Zentralaggregat entwickelt, die für Zwecke der Vollheizung im MZG 0/53 eingebaut wurde. Das Prinzip der Umluftheizung wurde deshalb gewählt, weil durch das Absaugen der Luft aus dem Gewächshaus von vornherein eine gerichtete Luftbewegung und damit eine homogenere Temperaturverteilung gegenüber der Luftheizung ohne Luftumwälzung (wilde Luftbewegung) zu erwarten war. Heizungstechnische und vor allem pflanzenbauliche Gesichtspunkte ließen es ratsam erscheinen, die Warmluft ins Gewächshaus einzublasen und die abgekühlte Luft am Boden abzusaugen und durch Betonkanäle, die zugleich als Wege dienen, wieder zum Lufterhitzer zurückzuführen. Zunächst galt es, dieses Heizungssystem in pflanzenbaulicher, wärmetechnischer und ökonomischer Hinsicht auf die Brauchbarkeit für die Gemüsekulturen vergleichend mit der Warmwasserheizung zu überprüfen. Die größten Schwierigkeiten bestanden dabei in der pflanzenbaulichen Uberprüfung beider Heizsysteme, da die Ertragsleistung auch noch von vielen anderen Faktoren beeinflußt werden kann. Die Aufgabe bestand ferner darin, eine Verbesserung und Weiterentwicklung der Umluftheizung vorzunehmen. II. V e r s u c h s m e t h o d i k Für die Untersuchungen zur Umluftheizung standen im Institut für Gartenbau Großbeeren 30 m lange Gewächshausanlagen in Nord-Süd-Richtung zur Verfügung, die auf der Nordseite durch einen Verbinder verbunden sind. Die Umluftheizung wurde in einem sechsschiffigen Mehrzweckegewächshausblock 0/53 überprüft. Die Warmwasserheizung wurde im Spezialgurkenhaus sowie in einem sechsschiffigen Mehrzweckgewächshausblock 0/51, wobei letzterer eine Variation des bekannten „Venlo"-Blockes ist, untersucht. Die Anordnung der verschiedenen Heizsysteme für die einzelnen Gewächshaustypen sind im Querschnitt der einzelnen Häuser in Abbildung 1 dargestellt. Der im Kessel erzeugte Niederdruckdampf gelangt bei der Umluftheizung zu dem zentralen Lufterhitzer und gibt dort die Wärme an das Lamellenregister ab. Die Lamellen dienen dabei zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Oberfläche. Die durch das Lamellenregister erwärmte Luft wird mit Hilfe des Ventilators in den zentralen Luftführungskanal gedrückt. Sie wird dann über die einzelnen Einblasstutzen ins Gewächshaus geleitet. Am Ende des Gewächshauses wird die eingeblasene Luft wieder abgesaugt und gelangt durch die Rückluftkanäle unter den Wegen wieder

mit Umluftheizung

- mit Warmwasserheizung

-

Abb. 1. Querschnitte der in die Untersuchungen einbezogenen Gewächshäuser (schematisiert)

Archiv für Gartenbau, V i l i . Band, Héft 4, 1960

251

Abb. 2. Schematische Darstellung der Wirkungsweise der Umluftheizung mit Zentralaggregat

zum Ventilator. Die Arbeitsweise bzw. die Luftzirkulation des Gesamtsystems zeigt Abbildung 2. Die Wärmezufuhr sowohl für die Umluftheizung als auch für die Warmwasserheizung erfolgt von der Nordseite des Gewächshauses aus. Hinsichtlich der Temperaturverteilung in der Längsrichtung der Gewächshäuser wird im nachfolgenden Text die Nordseite mit „vorn" und die Südseite mit „hinten" bezeichnet. Für die Untersuchungen zur Umluftheizung standen ferner die Gewächshausanlagen des VE-Gemüsekombinates Wollup zur Verfügung. In Wollup wurden die Messungen in 50 m langen Mehrzweckegewächshäusern (0/53 und 0/55) durchgeführt, wobei die Warmluft sowohl von der Nord- als auch von der Südseite eingeblasen wurde. Die Absaugroste befinden sich dort in der Mitte der Gewächshäuser. Als wichtigste Kriterien für die Beurteilung der Umluftheizung im Gemüsebau dienten: 1. 2. 3. 4. 5.

die Höhe und die Homogenität der Lufttemperaturen im Gewächshaus, die Luftgeschwindigkeit im Gewächshaus, Wachstums- und Ertragsergebnisse, Beziehungen zu anderen Wachstumsfaktoren, Wirtschaftlichkeit.

Zur Erfassung der Temperaturgestaltung in den Gewächshäusern wurden vergleichende Temperaturmessungen sowohl in Längs- als auch in Höhenprofilen durchgeführt, wobei Quecksilberthermometer der Fa. Lange- Optik, Berlin C 2, mit 1/5° C-Teilung Verwendung fanden. Die Meßpunkte der Höhenprofile lagen in 0,10 m, 0,90 m und 1,75 m Höhe; die Längsprofile bei 3 m, 9 m, 15 m, 21 m und 27 m Entfernung vom Nordgiebel. Die Messungen wurden dabei während der gesamten Heizperiode in den Jahren 1954 bis 1958 durchgeführt. Darüber hinaus wurden Messungen bei verschiedenen Temperaturbereichen der Außenluft ( + 6°C bis 0°C; 0°C bis — 6°C; — 6°C bis — 12°C) vorgenommen.

252

R E I N H O L D u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Die Messungen der Luftgeschwindigkeit wurden mit einem Strömungsmesser, der aus einer drehbaren Röhre mit einem genügend empfindlichen Thermoelement und einem Galvanometer besteht, durchgeführt. Anwendung zur Messung der Luftströmung fand außerdem das Schalenanemometer. Für die Beurteilung der Wachstums- und Ertragsergebnisse bei beiden Heizsystemen wurden sowohl die zeitigen Erträge als auch die Gesamterträge aus den 5 Jahren 1954 bis 1958 herangezogen und das gleitende Mittel vergleichend gegenübergestellt. Als Versuchspflanzen dienten dabei die Gurke und die Tomate, die auf Grund ihrer hohen Flächenerträge als Hauptkulturen unter Glas angebaut werden. Da beide Gemüsekulturen zugleich die höchsten Ansprüche an den Wachstumsfaktor Wärme stellen, erübrigt sich hierbei die Mitteilung der Ertragsergebnisse weiterer Gemüsekulturen. Zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit dienten Hygrographen und Hygrometer von der Fa. Lange-Optik, Berlin. Für die Bilanzierung der für beide Heizsysteme erforderlichen Kosten bezüglich der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden Projektunterlagen sowie betriebliche Aufzeichnungen verwendet. III. E r g e b n i s s e Entscheidenden Einfluß auf die Ertragsbildung im Gewächshaus haben die Luftund Bodentemperaturen. Besonders die Gurke und Tomate als die Hauptgemüsekulturen unter Glas stellen hohe Ansprüche an eine gesteuerte Lufttemperatur. Als wichtiges Kriterium der Temperaturverteilung kann der Temperaturabfall in der Längsrichtung des Gewächshauses angesehen werden. Es wurden deshalb entsprechende Messungen bei unterschiedlich hohen Außentemperaturen durchgeführt. Die Ergebnisse hierzu, die aus gemittelten Zahlenreihen gewonnen wurden, können der Tabelle 1 entnommen werden. Tabelle 1 Temperaturgestaltung in ° C während einer Gurkenkultur in 30 m langen Gewächshäusern bei der Umluftheizung mit Zentralaggregat und der Warmwasserheizung als Mittel aus drei Meßhöhen (Großbeeren) Temperaturbereich (Außentemperatur) in ° C

Entfernungen v o m Nordgiebel in m 3

I

15

27

I

größte Differenz

a) Umluftheizung +

6 bis 0 0 bis — 6 — 6 bis — 12

24,1° 22,6° 23,0°

+

26,7° 24,3° 22,1°

22,9° 21,0° 21,0°

22,3° 19,4° 19,3°

1,8° 3,2° 3,7°

b) Warmwasserheizung

-

6 bis 0 0 bis — 6 6 bis - 12

25,0° 22,8° 21,3°

25,0° 22,5° 20,1°

1,7° 1,8° 2,0°

Wie aus den Zahlenwerten vorstehender Tabelle ersichtlich ist, erfolgt bei beiden Heizsystemen in allen Temperaturbereichen ein gewisser Abfall der Lufttempera-

253

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

turen in Längsrichtung des Gewächshauses nach Süden zu. Eine fehlerstatistische Sicherung dieser Temperaturdifferenzen ließ sich, wie das die Tabelle 2 vermittelt, jedoch nur in der Meßhöhe von 1,75 m bei beiden Heizsystemen nachweisen. Tabelle 2 Fehlerstatistische Sicherung der Temperaturdifferenzen in p % bei der Umluft- und Warmwasserheizung im Außentemperaturbereich + 6 bis 0 ° C a) Meßhöhe 0,90 m Warmwasserheizung

Umluftheizung Entfernung vom Nordgiebel in m 3 15

15

27

Entfernung vom Nordgiebel in m

12,0

10,5 76,5

3 15

15

27

30,4

6,2 43,3

15

27

9,7

4,5 76,3

b) Meßhöhe 1,75 m Umluftheizung

Warmwasserheizung

Entfernung vom Nordgiebel in m

15

27

3 15

32,0

1,4 8,1

—

Entfernung vom Nordgiebel in m 3 15

—

Eine annähernd gleiche Tendenz hinsichtlich der fehlerstatistischen Sicherung ergibt sich auch bei den anderen Außentemperaturbereichen, auf deren Wiedergabe daher verzichtet werden darf. Der Tabelle 1 kann weiterhin entnommen werden, Temperaturdifferenz in'C

Temperaturditferenz in'C

-

—

•Jrri ;;; / f he: ZU ng

Umluftheizung Warmwasserheizung

Warmwasser heizung

Hausfänge

Hauslc nge in m 0

Norden

22.5

30

Süden

Abb. 3. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Gurkenkultur in Längsrichtung der Gewächshäuser bei der Umluft- und Warmwasserheizung

0

Norden

22. s

in m

30 Süden

Abb. 4. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Gurkenkultur in Längsrichtung der Gewächshäuser MZG 0/53 mit Umluftheizung im Vergleich zum Spezialgurkenhaus mit Warmwasserheizung. Meßhöhe 1,75 m

254

REINHOLD u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau Temperaturdifferenz in *C

Temperaturdifferenz in °C

* 2 + I

0

\

1

*

- I -2 -3 ——

umluftheizung

Norden

Abb. 5. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Gurkenkultur in Längsrichtung der Gewächshäuser MZG 0/53 mit Umluftheizung im Vergleich zum Spezialgurkenhaus mit Warmwasserheizung. Meßhöhe 0,90 m

Umluftheizung Warmwasserhei2uno

Mauste nge in m

Hausl änge in m

30 Süden

— —--

Norden

30 Süden

Abb. 6. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Gurkenkultur in Längsrichtung der Gewächshäuser MZGO/53 mit Umluftheizung im Vergleich zum Spezialgurkenhaus mit Warmwasserheizung. Meßhöhe 0,10 m

daß der Temperaturabfall nach hinten um so größer ist, je niedriger die Außentemperaturen liegen. In Abbildung 3 sind die aus verschiedenen Höhenbereichen (0,10; 0,90; 1,75 m) gemittelten Lufttemperaturen im Durchschnitt der Monate Januar und Februar bei einer Gurkenkultur im Mehrzweckegewächshaus 0/53 mit Umluftheizung im Vergleich zum Spezialgurkenhaus mit Warmwasserheizung als Differenzen zum Temperaturmittel gegenübergestellt. Hieraus ergibt sich, daß sowohl bei der Umluftheizung als auch bei der Warmwasserheizung grundsätzlich ein Temperaturabfall nach hinten, d. h. zum Südgiebel, eintritt. Wie die Abbildung 3 zeigt, ist der Temperaturabfall bei der Umluftheizung nach hinten jedoch ein wenig stärker (etwa 1°) als bei der Warmwasserheizung, wie das auch die Werte in Tabelle 3 vorweisen. Während die Temperaturdifferenz bei der Umluftheizung zwischen vorn und hinten (Einblasstutzen und Absaugrost) 2,6° C beträgt, beläuft sie sich bei der Warmwasserheizung auf 1,6 °C. Die größere Temperaturdifferenz bei der Umluftheizung resultiert daraus, daß in der Höhe von 1,75 m besonders hohe Temperaturdifferenzen auftreten, während in den Meßhöhen von 0,10 m und 0,90 m ausgeglichenere Verhältnisse vorzufinden sind. Hierüber geben die Abbildungen 4 bis 6 Aufschluß. Die größere Temperaturdifferenz in 1,75 m Höhe wird dadurch hervorgerufen, daß die Temperatur immer am oberen Teil der Ausblasstutzen am höchsten, und über dem Absaugrost am Südgiebel aber am niedrigsten ist. Die extremen Bedingungen hinsichtlich der Lufttemperatur bei der Umluftheizung bestehen demnach bei den obengenannten drei Meßhöhen in 1,75 m Höhe, während sie in den beiden anderen Meßhöhen relativ ausgeglichen sind. Wohl ist es möglich, daß bei hohen Frostgraden die Luftgeschwindigkeit im Hinblick auf eine ausgeglichene Temperaturgestaltung in Längsrichtung des Gewächshauses erhöht werden kann, doch sind der Windgeschwindigkeit aus pflanzenbau-

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Archiv für Garteilbau, VIII. Band, Heft 4, I960

Tabelle 3 Temperaturdifferenzen in der Längsrichtung des Gewächshauses bei Umluft- und Warmwasserheizung (Großbeeren) Meßhöhe in m 0,10 0,90 1,75 Mittel

Temperaturdifferenzen zwischen Nord- und Südgiebel Umluftheizung (MZG 0/53)

Warmwasserheizung (Spezialgurkenhaus)

+ 0,4 -1,9 - 6,3 -2,6

-2,4 — 1,3 - 1,2 - 1,6

liehen Gründen im Gewächshaus Grenzen gesetzt, wie später noch näher erörtert wird. Um am Gewächshaus-Südgiebel noch ausreichend hohe Temperaturen zu erzielen, kann man die Luft mit höheren Temperaturen einblasen; doch sollten Lufttemperaturen beim Einblasen selbst für die Treibgurke maximal -f 25 bis + 27° C in unmittelbarer Nähe des Einblasstutzens nicht überschreiten. Die hohen Temperaturen sind vor allem in der Nacht schädlich. Die Folgen zu hoher Temperatur unmittelbar nach dem Einblasstutzen können Blattschädigungen und damit Wachstumsstockungen sein. Die schädliche Wirkung zu hoher Nachttemperaturen konnte durch wissenschaftliche Untersuchungen in der Sowjetunion, in England, Holland und in der DDR bestätigt werden (2). Bei zu hohen nächtlichen Lufttemperaturen

Abb. 7. Durch die unsachgemäße Einstellung der Luftheizung bzw. Luftgeschwindigkeit setzt der Ertrag unmittelbar nach dem Einblasstutzen später ein als in der Mitte des Gewächshauses

256

REIN HOLD u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

werden die am Tage gebildeten Assimilate großenteils wieder abgebaut. Neben Blattschädigungen werden auf Grund zu hoher Lufttemperaturen in Nähe der Einblasstutzen die jungen Früchte abgestoßen, wodurch sich die Entwicklungszeit verlängert und der Erntebeginn hinausgezögert wird, wie das eine in Wollup angefertigte Aufnahme (Abb. 7) erkennen läßt. Um die Lufttemperatur bei Anwendung der Umluftheizung ausgeglichener zu gestalten, erscheint es zweckmäßig, wenn in der kältesten Zone, d. h. über dem Absaugrost in etwa 2,0 m Höhe dasjenige Dampfrohr verlegt wird, welches ohnedies für die Dampfzufuhr zur Luft- sowie Bodenheizung bzw. -dämpfung benötigt wird. Bläst man bei 30 m langen Gewächshäusern die Warmluft nur von einer Seite ein, so wird das Dampfzuführungsrohr für die Bodenheizung bzw. -dämpfung an der gegenüberliegenden Giebelseite verlegt. Bei 50 m Abb. 8. Das für die Bodenheizung erforderlangen Häusern mit beiderseitiger liche Dampfzuleitungsrohr wird in 2 m Höhe über dem Absaugrost entlang geführt (quer Warmluftzufuhr wird das Dampfrohr dazu die Regnerrohre) in der Gewächshausmitte (über dem Absaugrost) angebracht (Abb. 8). In Abbildung 9 sind schließlich noch die mittleren Temperaturdifferenzen gleichfalls bei der Gurkenkultur aus den Höhenprofilen aufgetragen. Es zeigt sich deutlich, daß die Lufttemperaturen zum Boden hin absinken. Ihr Maximum finden sie bei der Umluftheizung in der größten Höhe, bei der Warmwasserheizung im Spezialgurkenhaus in etwa 0,90 m Höhe. Die Temperaturunterschiede in der Vertikalen sind bei der Umluftheizung größer. Sie betragen 5,3° C, während sie im Spezialgurkenhaus bei 1,3° C liegen. Zur Verbesserung bzw. zur gleichmäßigeren Gestaltung der Lufttemperaturen bei Anwendung der Umluftheizung ist deshalb besonderes Augenmerk auf die Regulierung der Umluftheizung zwecks Erreichung günstiger Temperaturen in Bodennähe zu richten. Über die Möglichkeit des Temperaturausgleiches in der Vertikalen wird noch gearbeitet. Es soll in diesem Zusammenhang aber schon darauf hingewiesen werden, daß durch die Bodenheizung mittels Dampf die Lufttemperaturen in bodennaher Luftschicht erhöht werden können (5). Bei der Tomatenkultur wurden für die beschriebenen bzw. untersuchten Heizungsarten hinsichtlich der Temperaturgestaltung annähernd gleiche Tendenzen festgestellt wie bei der Gurkenkultur, was Abbildung 10 vermitteln soll. In dieser

257

Archiv für G a r t e n b a u , V I I I . B a n d , H e f t 4, I 9 6 0

Darstellung sind gleichfalls in den verschiedenen Profilen Mittelwerte gebildet und die Differenzen zum Temperaturmittel aufgetragen. Die mittlere Temperaturdifferenz zwischen Nord- und Südgiebel betrug bei der Umluftheizung 2,6° C und bei der Warmwasserheizung 1,3 °C, was sich mit den Werten der Gurkenkultur weitgehend deckt (vgl. Tab. 3). Auch im VE-Gemüsekombinat Wollup hat sich bei 50 m langen Häusern sowohl bei der Gurken-, als auch bei der Tomatenkultur eine annähernd gleiche Tendenz hinsichtlich der Temperaturverteilung ergeben. Hier zeigten sich in geringem Abstand vom Boden annähernd konstante Temperaturen über die gesamte Hauslänge. In 1,50 bis 2,0 m Höhe sank die Temperatur mit zunehmender Entfernung von den Ausblasöffnungen ab. Da in Wollup bei 50,0 m langen Häusern die Warmluft von beiden Giebelseiten eingeblasen und in der Hausmitte abgesaugt wird, entsteht die Zone der niedrigsten Temperaturen in der Mitte des Hauses. Nachteilig wirkt sich bei der Umluftheizung mit Zentralkabine der Umstand aus, daß die erwärmte Luft in Blechkanälen zu den einzelnen Gewächshäusern geführt wird, so daß im Falle zu langer Transportwege und infolge der großen Abkühlungsfläche durch die Luftzuführungskanäle Wärmeverluste auftreten. Das macht sich besonders bei den 50 m langen Häusern, bei denen beiderseitig • eingeblasen wird, bemerkbar, da die Lufttemperatur bedingt durch den längeren Weg am Südgiebel (hinterer Einblasstutzen) niedriger ist als am Nordgiebel (vorderer Einblasstutzen). Die zentrale Luftumwälzung bringt es ferner mit sich, daß eine bestimmte Blockeinheit (im Gemüsekombinat Wollup sind es 7 Schiffe = 1400 m 2 ) gleichzeitig und gleichmäßig beheizt wird. Nicht immer wird aber im Betriebsablauf die Beheizung einer so großen Fläche erforderlich sein (z. B. bei der Jungpflanzenanzucht). Dieser Nachteil kommt bei Anwendung der Einzellufterhitzer in Wegfall. Temperaturdifferenz

n'C

Temperaturdifferenz in 'C *2

/

*2

f

*

^

Umluftheizu ng Warmwasse heizung

Umluftheizung —

Warmwasserheizung

Meßhöhe 0.10

0.90

Haustà noe in m

in m

0

1.75

Abb. 9. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Gurkenkultur im Höhenprofil des Gewächshauses, wobei das Mittel aus den Messungen in 3 sowie 15 und 27 m nach dem Einblasstutzen gebildet wurde

Norden

7.5

30

Süden

Abb. 10. Mittlere Temperaturdifferenzen zur Tomatenkultur in Längsrichtung der Gewächshäuser bei der Umluft- und Warmwasserheizung beim M Z G 0/53 im Vergleich zum M Z G 0/51 (Venlotyp)

258

R E I N H O L D u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Bei der Warmluftheizung mit Zentralaggregat besteht zwar die Möglichkeit einer mehrfachen Regulierung, die bereits in einem Beitrag ausführlich besprochen wurde (3). Bei dieser zentralen Luftumwälzung ist aber die Einstellung der Heizung zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperatur besonders schwierig und arbeitsaufwendig, da sämtliche von einem Zentralaggregat gespeisten Einblasöffnungen in Ubereinstimmung gebracht werden müssen. Bei der Umluftheizung mit Einzelluftaggregaten, bei denen jedes Schiff einen bzw. bei etwa 50 m langen Häusern zwei Einzellufterhitzer enthält, wurden analog der Umluftheizung mit Zentralaggregat hinsichtlich des Temperaturabfalls in der Längsrichtung des Hauses annähernd gleiche Tendenzen beobachtet. Die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung ist jedoch etwas besser, da die Luft in sämtlichen Schiffen mit gleicher Geschwindigkeit ausgeblasen wird und die Möglichkeit besteht, die Luftgeschwindigkeit durch polumschaltbare Elektromotore den Außentemperaturen anzupassen, zumal die Umdrehungsgeschwindigkeit für die einzelnen Lufterhitzer durch entsprechende Lämpchen am Schaltbrett angezeigt wird (motorgesteuertes Ventil). Im Zuge der weiteren Automatisierung der Luftheizung und im Hinblick auf eine noch gleichmäßigere Temperaturgestaltung ist eine automatische Regelung der Wärme- bzw. Dampfzufuhr zum Einzellufterhitzer für Großbetriebe unbedingt vorzusehen. Durch die automatische Regelung der Wärme- bzw. Dampfzufuhr werden nicht nur weitgehend gleichmäßige Temperaturen erzielt, sondern gleichzeitig spezielle Arbeitskräfte für die Überprüfung der Gewächshaustemperatur in der Nacht eingespart. Der gangbarste Weg zur Automatisierung ist durch eine automatische Dampfdrosselung unter Beachtung der Polumschaltbarkeit der Elektromotore gegeben. Die Temperaturfühler sollten dabei entsprechend der Wärmeverteilung im Gewächshaus in der Mitte zwischen Einblasöffnung und Absaugrost in 0,50 bis 0,80 m Höhe ausgelegt bzw. angebracht werden. Die Temperatur muß einstellbar sein, um die Tag- und Nachttemperaturen gesondert regulieren zu können. Um ein häufiges Aus- und Einschalten zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Temperaturfühler auf einen unteren und oberen Grenzwert entsprechend der Temperaturansprüche einzustellen. In nachfolgender Übersicht sind die unteren und oberen Grenzwerte der Temperatur zur Gurke und Tomate aufgetragen. Da bei hohen Nachttemperaturen die am Tage produzierte Pflanzensubstanz wieder abgebaut werden kann, müssen die Nachttemperaturen stets unter den Tagestemperaturen liegen. Tabelle 4 Grenzwerte für die Einstellung der Temperaturfühler in °C für die Umluftheizung zur Gurken- und Tomatenkultur Kultur

Monat

Einstellung der Temperaturfühler in 0 C am Tage

in der Nacht

Gurke

Januar und Februar ab März

21 bis 24 23 bis 26

18 bis 21 20 bis 22

Tomate

Januar und Februar ab März

16 bis 19 18 bis 22

12 bis 15 15 bis 18

259

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

Die Wärmeausnutzung der Einzellufterhitzer ist ferner deshalb günstiger, weil letztere innerhalb des Gewächshauses bzw. des Verbinders stehen und Strahlungsverluste, die durch die Blechleitungskanäle beim Zentralaggregat entstehen, in Wegfall kommen. Durch diese gleichmäßigen Temperaturen in Verbindung mit einer annähernd gleichmäßigen Luftgeschwindigkeit konnte auch innerhalb der Gewächshausschiffe ein weitgehend gleichmäßiges Wachstum und ein recht ausgeglichener Fruchtbehang erzielt werden. In enger Beziehung zur Lufttemperatur steht beim Einsatz der Umluftheizung die Luftbewegung, weil die Raumerwärmung in diesem Fall von der Temperatur der eingeblasenen Luft bzw. sogar von der Stärke der Luftbewegung abhängig ist. Der Luftgeschwindigkeit sind im Pflanzenbau unter Glas besonders bei der Gurke Grenzen gesetzt, da die Luftbewegung in Pflanzenbeständen auch stellenweise maximal 2 m/sec keinesfalls überschreiten darf. Erwünscht ist eine Geschwindigkeit um 0,2 m/sec. Im Gemüsekombinat Wollup traten bei einer Luftbewegung über 2 m/sec bei der Umluftheizung mit Zentralaggregat so starke Schädigungen an Gurkenpflanzen auf, daß die von hohen Luftgeschwindigkeiten getroffenen Pflanzen später mit dem Ertrage einsetzten. Außerdem sind diese Pflanzen prädestiniert für Schädlings- und Krankheitsbefall. Durch den Vorbau von Gazekästen vor die Ausblasöffnungen wurde die Luftgeschwindigkeit derart gemindert, daß solche oder ähnliche Schäden nicht mehr beobachtet werden konnten. Günstigere Bedingungen hinsichtlich der Luftbewegung liegen bei den Einzellufterhitzern vor, wie das nachfolgende Zahlenwerte zeigen. Tabelle 5 Luftgeschwindigkeit in m/sec im Gewächshaus bei der Umluftheizung mit Einzellufterhitzern (Wollup)

Meßpun'it

Oberkante der AustrittsöfFnung 2,5 m über der Austrittsöffnung 4 m v o m Einzellufterhitzer in 3 m Höhe 4 m v o m Einzellufterhitzer entfernt in 0,10 bis 2,5 m Höhe

Schnellgang des Elektromotors bzw. Ventilators

Langsamgang des Elektromotors bzw. Ventilators

7,3 1,0 0,5

3,6 0,5 0,2

0,2

< 0,2

Hohe, für die Pflanzen unzuträgliche Luftgeschwindigkeiten treten also nur unmittelbar über der Austrittsöffnung des Einzellufterhitzers und in 3 m Höhe auf. Es sind dies jedoch Zonen im Gewächshaus, die pflanzenbaulich nicht genutzt werden. In den Zonen mit Pflanzenwachstum treten bei richtiger Handhabung der Luftheizung keine pflanzenschädigenden Luftgeschwindigkeiten auf. Bis auf die Betätigung des Schnell- oder Langsamganges bzw. der Stufenschaltung des Elektromotors in Anpassung an die Außentemperaturen sind bei den Einzellufterhitzern keinerlei Arbeiten für die Luftregulierung erforderlich. Dieser Umstand wirkt sich vorteilhaft aus.

260

R E I N H O L D u . a . , Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Bei der Umluftheizung mit Zentralaggregat ist es dagegen erforderlich, mit Hilfe der Blechschieber in den Umluftkanälen (3) und darüber hinaus an den jeweiligen Einblasstutzen so zu regulieren, daß in den einzelnen Gewächshausschiffen eine annähernd gleiche Lufttemperatur herrscht. Infolge der langen Luftzuleitung in den Blechkanälen nimmt die Lufttemperatur mit zunehmender Entfernung vom Zentralaggregat ab. Daher ist es notwendig, daß mit zunehmender Entfernung vom Zentralaggregat die Drosselung der Schieber und Klappen nur weniger stark betätigt werden darf. Sowohl im Institut für Gartenbau Großbeeren als auch im VE-Gemüsekombinat Wollup wurde in Auswertung der Luftströmungsmessungen für die jeweiligen Gewächshausschiffe bei der Umluftheizung mit Zentralaggregat die für eine annähernd gleichmäßige Lufttemperatur erforderliche Luftgeschwindigkeit ermittelt. Danach muß die Luftgeschwindigkeit an den Ausblasöffnungen in unmittelbarer Nähe der Zentralkabine am stärksten gedrosselt werden. Im engen Zusammenhang für die Beurteilung der Umluftheizung stehen die Ertragsverhältnisse. Um die Aussagekraft zu erhöhen und überdies Vergleiche anstellen zu können, wurden die Erträge auch unter Verwendung der WarmwasserRohrheizung sowohl im Spezialgurkenhaus als auch im Mehrzweckegewächshausblock Venlo zusammengestellt. Für beide Heizsysteme haben wir die Erträge aus vierjährigen Versuchen gemittelt und graphisch aufgetragen (Abb. 11 und 12). Zur Charakterisierung der Beziehung zwischen Ertragsfrühzeitigkeit und Temperaturgestaltung bei beiden Heizsystemen haben wir bei der Gurke die bis zum 15. April und bei der Tomate die bis zum 15. Juni angefallenen Erträge gegenüber den Gesamterträgen dargestellt. Was die Frühzeitigkeit des Gurkenertrages sowohl bei der Umluftheizung als auch bei der Warmwasserheizung anbetrifft, so muß diese in der Längsrichtung der Häuser als weitgehend gleichmäßig bezeichnet werden (Abb. 11). Das bedeutet also, daß der geringe Temperaturabfall vom Nord- zum Südgiebel keinen Einfluß auf die frühe Ertragsbildung der Gurke ausübt. Dies gilt für beide Heizsysteme. Bei den Gleitendes

Mittel

von

Treibgurkenerträgen

kg/m 2

Norden

Süden

Abb. 11. Gleitendes Mittel von Gurkenerträgen in Längsrichtung der Gewächshäuser M Z G 0 / 5 3 und 0 / 5 1 (Venlo) im Vergleich zum Spezialgurkenhaus (Großbeeren)

261

Archiv für Gartenbau, V I I I . Band, Heft 4, I 9 6 0

Stellendes

Mittel

von

Treibtomatenerträgen

kg/m'

Gesamt* rtrag

MZG MZG

0/53 mit Umluft Heizung 0/51 (Vento) mi t War m was erheiz ung

Ertrag

bi s zum >5.5.

Hauslänge 0 Norden

5

10

15

,

20

25

in m 30 Süden

Abb. 12. Gleitendes Mittel von Tomatenerträgen in Längsrichtung der Gewächshäuser M Z G 0 / 5 3 im Vergleich zum M Z G 0 / 5 1 (Großbeeren)

Gesamterträgen der Gurke ist die Tendenz bei beiden Heizsystemen zu verzeichnen, daß ein leichter Ertragsabfall am Nordgiebel erfolgt. Über die Ursachen für diesen geringen Ertragsabfall muß noch an detaillierten Untersuchungen gearbeitet werden. Die mittleren Flächenerträge liegen bei der Umluftheizung je m 2 bei 19,26 kg, bei der Warmwasserheizung im Spezialgurkenhaus bei 18,9 kg und bei der Warmwasserheizung im M Z G 0/51 (Venlo) bei 17,58 kg. Dieser geringe Mehrertrag bei der Umluftheizung kann nicht als gesichert angesehen werden, da wir in der Regel mit 5 % Schwankung in den Versuchen zu rechnen haben. Die gleichen Ertragsbestimmungen, die zur Gurke vorgenommen wurden, sollen noch zur Tomate mitgeteilt werden. Wie der Abbildung 12 entnommen werden kann, besteht sowohl bei der Umluftheizung als auch bei der Warmwasserheizung in der Frühzeitigkeit ein geringer Ertragsabfall zum Südgiebel. Bei den Gesamterträgen dagegen tritt dieser Ertragsabfall bei beiden Heizsystemen kaum auf. Die Ursache für den Ertragsabfall bis zum 15. 6. ist nicht eindeutig zu erkennen, da die Temperaturdifferenz vom Nord- zum Südgiebel bei der Umluftheizung sowohl bei der Gurken- als auch bei der Tomatenkultur im Mittel 2,6° C und bei der Warmwasserheizung zur Gurke 1,6 und zur Tomate 1,3° C betrug. Es ist fraglich, ob diese geringen Temperaturdifferenzen den Ertragsabfall zur Tomate bedingen, zumal die Gurke hinsichtlich der Temperatur noch viel empfindlicher ist und dort kein Ertragsabfall besteht. Bei der Tomate sind noch andere Faktoren entscheidend. In der absoluten Ertragshöhe bestanden auch bei der Tomate, was die beiden Heizsysteme angeht, nur geringe Unterschiede. Bei der Umluftheizung im M Z G 0/53 betrug sie im Mittel 9,45 kg/m2 und bei der Warmwasserheizung im M Z G 0/51 (Venlo) 8,15 kg/m2. Hinsichtlich der Ertragsfrühzeitigkeit zeigt sich die Umluftheizung mit 2,2 kg/m2 der Warmwasserheizung mit 1,9 kg/m2 bis zum 15. 6. leicht überlegen. Neben den Hauptkulturen unter Glas, Gurke und Tomate, wurden bei Anwendung der Umluftheizung auch gute Ergebnisse zu Radies, Blumenkohl, Kopfsalat, Kohlrabi u. a. erzielt, was seine Bestätigung im VE-Gemüsekombinat Wollup fand.

262

R E I N H O L D u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Zur Optimalgestaltung der Wachstumsfaktoren muß auch der Frage der ausreichenden Luftfeuchtigkeit in Verbindung mit der Umluftheizung Bedeutung beigemessen werden. Unsere Untersuchungen zeigten recht eindeutig, daß mit Gela-Regenpilzanlagen die relative Luftfeuchtigkeit sowohl bei der Warmwasserheizung als auch bei der Umluftheizung je nach Erfordernis bis zu 100% gehalten werden kann, wie das zwei aus den zahlreichen Meßreihen zeigen sollen (s. Abb. 13 und 14). Wesentlich ist nur, daß die Beregnungsanlagen bzw. die Gela-Regenpilze so montiert werden, daß die gesamte Bodenfläche des Gewächshauses, besonders am Lufteinblasstutzen, mit Wasser benetzt wird. Durch die zentrale Beregnungsanlage mit Gela-Regenpilzen kann die relative Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus sowohl bei Warmwasserheizung als auch bei Umluftheizung innerhalb weniger Minuten (2 bis 3 Minuten) von 70% auf 100% erhöht werden. Die Erhöhung der Luftfeuchtigkeit ist bei den Gela-Regenpilzen weniger eine technische, Mittittwdch

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1

Abb. 13. Ausschnitt aus einer der Meßreihen zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit im M Z G 0/53 bei Anwendung der Umluftheizung

1

Mittwoch j Donnerstag~ j Freitag 20 22 U 2 i 6 8 10 12 Ii 16 18 20 22 2i 2 6 6 8 10 12 H 16 18 20 22 2i 2 t

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30

Abb. 14. Ausschnitt aus einer der Meßreihen zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit im Spezialgurkenhaus bei Anwendung der Warmwasserheizung

263

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

sondern vielmehr eine Frage der Messung bzw. Beobachtung der relativen Luftfeuchtigkeit. Eine vorteilhafte Ergänzung findet die Umluftheizung in der Bodenheizung (5). Neben der Bodenerwärmung, die besonders für die frühe Gurkenkultur unerläßlich ist, wird gleichzeitig die bodennahe Luftschicht im Gewächshaus erwärmt und so die Gesamtlufttemperaturen im Gewächshaus ausgeglichener gestaltet. Um mit diesem System eine volle Wirkung zu erzielen, muß darauf hingewiesen werden, daß die Rohrstranglänge bei einseitiger Dampfbeschickung in das Rohrsystem von 15,0 m bis maximal 20,0 m nicht überschritten werden darf. Sind längere Grundbeete, bedingt durch die Hauslänge vorhanden, so muß der Dampf von zwei Seiten eingeblasen werden. Die Tondränagerohre von 65 mm lichter Weite müssen sorgfältig Stoß an Stoß in einem Gefälle von 0,3% verlegt werden, wobei der günstigste Rohrabstand bei 0,6 m liegt. Diese technischen Daten müssen zur Funktionssicherheit des Systems unbedingt eingehalten werden. Aus den bisherigen Erfahrungen der Heizungstechnik war bekannt, daß bei der Luftheizung gegenüber der Warmwasserheizung oder Dampf-Warmwasserheizung Kohle eingespart wird. Die Kohleneinsparung allein kann jedoch noch nicht die Wirtschaftlichkeit eines Heizungssystems begründen. Es müssen die Anlagekosten, Bedienungskosten und Reparaturkosten ebenfalls in Betracht gezogen werden. Daher sind in der nachfolgenden Aufstellung sämtliche Kosten für die Anlagen aus Projekten errechnet und aufgestellt. Diese Aufstellung beinhaltet die zwei möglichen Tabelle 6 Anlagekosten sowie variable Kosten für die Dampf-Warmwasserheizung bei 1 Hektar Abschreibungssatz

(%)

Abschreibung (DM)

200000 50000 30000 25000

2 2 1 4

4000 1000 300 1000

600000

4

24000

20000

2

400

Anlagewert (DM)

a) 1. 2. 3. 4.

feste Kosten: Kesselhaus Hauptdampfleitung Trafostation stärkere Gewächshauskonstruktion (10% Differenz) 5. 20 km Rohre, Gegenstromapparate einschließlich Montage 6. Kohlenlagerplatz

Summe der festen Kosten b) 1. 2. 3. 4.

925000

variable Kosten: Kohle 7500 t; je t 1 1 , - DM Heizungspersonal 6 A K je 4000,— DM Reparaturkosten (geschätzt) Stromkosten

Summe der variablen Kosten: Gesamthöhe der jährlichen Kosten (a und b) Jährliche Kosten in D M je m 2 Gewächshauäfläche 19 Archiv für Gartenbau VIII/4

30700.

82500 24000 4000 2500 113000 143700 14,37

264

R E I N HOLD u.a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

Tabelle 7 Anlagekosten sowie variable Kosten für die Dampf-Umluftheizung mit Einzellufterhitzern (1 Hektar)

a) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

feste Kosten: Kesselhaus Hauptdampfleitung Rückluftkanäle Trafostation Lufterhitzer Stromleitungen für Lufterhitzer Kohlenlagerplatz

Summe der festen Kosten b) 1. 2. 3. 4. 5.

Anlagewert (DM)

Abschreibungssatz (%)

200000 50000 35000 75000 210000 120000 20000

2 2 4 1 4 4 2

710000

variable Kosten: Kohle 6700 t ; je t 11,— DM Heizungspersonal 6 AK je 4000,— DM 1 Elektriker (anteilig) Reparatur kosten (geschätzt) Stromkosten

Summe der variablen Kosten: Gesamthöhe der jährlichen Kosten (a und b) Jährliche Kosten in DM je m 2 Gewächshausfläche

Abschreibung (DM)

4000 1000 1400 750 8400 4800 400 20750 73 700 24000 . 2000 7000 17000 123700 144450 14,44

Heizungssysteme. D i e Betriebskosten sind errechnet aus Betriebsunterlagen und aus dem Wirtschaftsgutachten. D i e Berechnung des Kohlenbedarfs erfolgt unter Berücksichtigung der Anzahl der Heiztage und Heizstunden in den verschiedenen Monaten, die speziell für den Gemüsebau aufgestellt wurden. Der Vergleich der Kosten von Luft- und Warmwasserheizung bei 1 Hektar Gewächshausfläche (unter Berücksichtigung einer frühen Gurkenkultur) gibt vorstehendes Beispiel: Dabei ist zum Vergleich bei der Warmwasserheizung angenommen, daß die Erwärmung des Wassers über Boiler durch Dampf als der wirtschaftlichsten Methode der Warmwasserheizung im Großbetrieb erfolgt. Praktisch sind die Kosten beider Heizverfahren gleich hoch. Der Vergleich der Kostenpositionen zeigt allerdings wesentliche Differenzen. Bei der Umluftheizung verursachen höhere K o s t e n : Trafostation, Lufterhitzer, Stromleitungen und Rückluftkanäle; bei der Warmwasserheizung: Rohrleitungen, Gegenstromapparate und Verteuerung der Gewächshauskonstruktion. D i e Anlagekosten der Luftheizung liegen um 215000 D M niedriger als die der Warmwasserheizung und die Ausgaben für die Kohle um rund 8800 D M . Dafür liegen die Reparatur- und Stromkosten um 17500 D M und die variablen Kosten insgesamt um 10700 D M höher. D e r Vorteil für den Betrieb liegt in der Einsparung von Brennstoffen. Eine geregelte Luftheizung und mehrjährige praktische Erfahrungen werden noch genauere Angaben ermöglichen.

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

265

Zusammenfassung Die Ergebnisse aus unseren bisherigen Darlegungen lassen sich wie folgt für den Gemüsebau unter Glas zusammenfassen: 1. Die Umluftheizung kann als ausschließliches Heizsystem mit Erfolg bei allen Treibgemüsekulturen angewendet werden. 2. Sie zeigt sich in den Fragen des Brennstoffverbrauches, der Materialeinsparung und der dadurch bedingten leichteren Bauweise der Gewächshäuser sowie der zum Teil verbesserten Wachstumsbedingungen gegenüber der bisher üblichen Warmwasser- und Dampfheizung für bestimmte Kulturen überlegen. 3. D i e im Zusammenhang für die Beurteilung der Umluftheizung durchgeführten Temperaturmessungen haben ergeben, daß sowohl bei der Umluftheizung als auch bei der Warmwasserheizung ein leichter Temperaturabfall vom Nord- zum Südgiebel erfolgt. 4. Die aus vierjährigen Versuchen gemittelten Erträge haben jedoch gezeigt, daß dieser leichte Temperaturabfall, der in seiner Höhe von der jeweils herrschenden Außentemperatur abhängig ist, keinen Einfluß auf die Ertragsfrühzeitigkeit und -höhe ausübt. 5. Der Einsatz der Umluftheizung erfordert unter allen Umständen die Anwendung der Bodenheizung (kombiniertes System) sowie der zentralen Beregnungsanlagen. 6. Die Luftheizung erfordert unbedingte Stromsicherheit. Die breite Einführung der Umluftheizung mit Einzellufterhitzern erscheint uns für den Gemüsebau unter Glas geboten. Durch die Umluftheizung eröffnen sich weitere Perspektiven. Die Umluftheizung fördert die Ganzglasbauweise des Daches, da durch die Umluftheizung die Tragkonstruktion des Gewächshauses nicht belastet wird. Die Dampf-Umluftheizung ermöglicht die Anwendung vollautomatischer Steuer- und Regeltechnik. Pe3K)Me

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OTOHJieHHe ropaneit boroh.

Summary Circulation heating, in which the return air is sucked off by Channels lying below the paths, has been developed for glasshouses. It has proved successful with all glass19*

266

R E I N H O L D u. a., Ergebnisse mit der Umluftheizung im Gemüsebau

house vegetables. Measurements on the distribution of temperature were made comparatively with warm-water heating and demonstrated the usefulness of circulation heating. 4 years' yield examinations with cucumbers and tomatoes revealed that neither early cropping nor the amount of yield are negatively affected by circulation heating. The application of circulation heating requires in any case the use of a soil heating and a sprinkling plant. Moreover, electric current must always be available. Circulation heating is as economic as warm-water heating. Literaturverzeichnis 1. BLECHSCHMIDT, W. : Die Erfahrungen mit der Luftheizung im Gemüsebau unter Glas. Ingenieurarbeit, 1958, Pillnitz 2. FRÖHLICH, H. : Richtige Temperaturgestaltung im Frühgemüsebau unter Glas. Deutsche Gärtnerpost, 1957 3. REINHOLD, J . : Fragen des Gewächshausbaues. XIV. International Horticultural Concress, Netherlands, 1955 4. REINHOLD, J., J . LANCKOW, G . V O G E L und W. BLECHSCHMIDT : Die Einrichtung der Luftheizung für Gewächshäuser. Deutscher Gartenbau, 1958, H. 7 5. V O G E L , G. : Die Beeinflussung des Wärmehaushaltes des Bodens und der bodennahen Luftschicht durch Anwendung der Bodenheizung. Deutscher Gartenbau, 1958, H. 1, 6 - 8

267 Aus dem Institut für Gemüsebau Großbeeren der Humboldt-Universität zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. J . REINHOLD)

E. SEIDEL

Untersuchungen über die Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen in Gewächshäusern Eingegangen: 1. 9 . 1 9 5 9

Zur Gestaltung der günstigsten Bedingungen für die technische Zusatzbelichtung als Ausgleich für das winterliche Lichtdefizit ist die natürliche Einstrahlung hinsichtlich ihrer energetischen, optischen und physiologischen Wirkung zu charakterisieren. Erst die genaue Kenntnis des natürlichen Lichtes gestattet Schlußfolgerungen für die rationelle Handhabung des technischen Lichtes. Das Zusatzlicht ist je nach den natürlichen Einstrahlungsbedingungen zu gestalten. Das ist besonders in den Wintermonaten wichtig, in denen in den einzelnen Orten die natürlichen Einstrahlungsbedingungen besonders unterschiedlich sind. a) V e r h ä l t n i s s e der n a t ü r l i c h e n E i n s t r a h l u n g Von der einfallenden Strahlung auf die Erde spielt für die Photosynthese das sichtbare Bereich von 400 bis 750nm eine Rolle, das infolge seiner hohen Energie einen Molekularverband anzugreifen vermag, woraus sich die spezifisch biologische Wirkung erklärt. Die Intensität der die Erde erreichenden Ultrastrahlungen (Gammastrahlung, Röntgen-Strahlung) ist für die Erzielung einer spezifisch biologischen Wirkung viel zu schwach (6). Das langwellige Bereich hat eine zu geringe Quantenenergie. In unseren Breiten gelangen nach SCHUBERT (29) im Mittel 0,5 cal • cm 2 - min - 1 zur Erde, nach SEYBOLD und WEISSWEILER (30) 0,6 cal • cm"2 • min- 1 und nach mehrjährigen eigenen Aufzeichnungen 0,634 cal • cm - 2 • min -1 . Die einfallende und den Pflanzen zur Verfügung stehende Strahlung setzt sich aus direktem und diffusem Licht zusammen. Diese Globatstrahlung muß als Kriterium des den Pflanzen zur Verfügung stehenden Lichtes gelten (5,7,16,28) und kann in absolutem Energiemaß gemessen werden (16, 28, 34). Nur die Globalstrahlung kann einer wirkungsbezogenen Strahlungsmessung zugrunde gelegt werden. Pflanzenphysiologisch interessiert für die Substanzproduktion als energetischem Prozeß die effektiv den Pflanzen zur Verfügung stehende Lichtmenge. Sie ist im Energiemaß zu charakterisieren. Für die eigenen Strahlungsmessungen wurde vorzugsweise der Bimetall-Aktinograph nach v. ROBITZSCH (23) verwandt. Er ist ein Schwarz-Weiß-Pyranograph, der die Globalstrahlungsenergie im sichtbaren und nahegelegenen UR-Bereich aufzeichnet. Die Aufzeichnungen vermitteln einen guten vergleichenden Einblick in den Tagesgang der Einstrahlung. Der Aktinograph ermöglicht die Erfassung der Globalstrahlungssumme im Energiemaß. Daher wurde dieses Gerät in den eigenen Untersuchungen des Verlaufes, der Intensität und der Summe der natürlichen Einstrahlung verwandt.

268

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Als weiterhin besonders geeignet erscheinendes Meßgerät fand die Thermosäule Verwendung, bei der durch Hintereinanderschaltung mehrerer Thermoelemente die Empfindlichkeit beträchtlich erhöht wird. Wenn auch nur Einzelmessungen möglich sind und zur Messung der durch die Strahlungsaufnahme entstandenen thermoelektrischen Kraft hochempfindliche Drehspiegelgalvanometer nötig sind, so haben diese Thermosäulen bei geeigneter sorgfältiger Handhabung doch den Vorzug exakter Messungen und einer einwandfreien Vergleichsmöglichkeit. E s wurde daher in den eigenen Untersuchungen zur Lichtverteilung und des Zusatzlichtes schließlich auch die MOLLsche Mikrothermosäule verwandt. Darüber hinaus wurden auch verschiedene Messungen mit der LANGEschen Photozelle vorgenommen, obwohl die dabei erhaltenen Lichtintensitätswerte in Lux nur eine begrenzte Aussage zulassen, bot sich diese Meßmethodik wegen ihrer Einfachheit doch aus technischen Gründen in gewissen Fällen an. Da es sich bei Zusatzlicht weitgehend um physiologisch verwertbares Licht handelt, vom natürlichen Licht andererseits der sichtbare Anteil bekannt war, war so ein direkter Vergleich mit den aktinographischen Aufzeichnungen gewährleistet. Zugleich aber hatten die Messungen der energetischen Leistung der Strahler einen besonderen Wert für die Übertragung auf die Substanzproduktion. Durch Ermittlung der Lichtverhältnisse im Gewächshaus, der Lichtsumme und der Lichtausnutzung wurde so eine Festlegung der Größenordnung des anzuwendenden technischen Lichtes möglich. In verschiedenen Orten wurden mehrjährige aktinographische Registrierungen durchgeführt, deren Ergebnisse das Hauptobservatorium Potsdam, Abteilung Strahlungsforschung, freundlicherweise zur Verfügung stellte. Die mehrjährigen Aufzeichnungen und Registrierungen im Institut für Gemüsebau Großbeeren (1951 bis 1955) erbrachten eine Übereinstimmung mit den Werten von Potsdam und nur in einzelnen Monaten geringfügige Abweichungen. Das möge auch aus folgender Übersicht hervorgehen (Tab. 1). Tabelle 1 Globalstrahlungstagessummen E, [cal • cm- 2 ] im Mittel der Jahre 1951 bis 1955 (Messungen nach dem Aktinograph) Monat I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Potsdam E, (Gesamtspektrum)

Großbeeren E, (Gesamtspektrum)

E, = Et • a (sichtbarer Bereich)

Eg = E, • y (Gewächshausbedingungen)

53 107 199 303 429 471 439 362 257 143 67 43

52,97 92,53 199,37 320,68 377,17 421,89 385,96 337,64 240,41 140,83 54,34 35,63

8,48 14,55 33,49 53,87 64,12 71,72 65,61 57,40 40,39 23,66 8,69 5,52

5,09 8,73 20,09 32,32 38,47 43,03 39,37 34,44 24,23 14,20 5,21 3,31

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

269

Dabei bedeutet: Et: Globalstrahlungstagessumme je Einheit der horizontalen Fläche (cal • cm" 2 ), weil auf großen Flächen unter Glas die in der Ebene unmittelbar über den Pflanzen befindliche Energie (Bestrahlung) interessiert. Ea: Auf das sichtbare Bereich reduzierte Globalstrahlungssumme, wobei Es = Et • • • • 12- (Die für die einzelnen Monate verschiedenen a-Werte stellte die Abteilung Strahlungsforschung des Meteorologischen Dienstes der D D R in Potsdam zur Verfügung.) Eg: Globalstrahlungssumme im Gewächshaus, die sich ergibt zu Ec, = Ea-y. y ist der experimentell ermittelte mittlere Lichtgenuß im Gewächshaus und ergibt sich aus der reinen Lichtdurchlässigkeit (t) des Glases ( t = 0,85 . . . 0,90), Verschmutzung, Gewächshauslage u. a. m. Im Mittel zahlreicher Bestimmungen in Gewächshäusern kann y = 0,6 gesetzt werden. Die Ermittlungen der Globalstrahlungssummen erfolgten mittels Aktinograph nach v. ROBITZSCH, der die Tageskurven von direktem und diffusem Licht aufzeichnet. Die Auswertung der Registrierstreifen erfolgte gemäß der Beziehung E = C • X - / j . . . 12 [cal • cm- 2 ] für die Globalstrahlung des gesamten Spektrums. Im einzelnen bedeuten die Faktoren: E = eingestrahlte Energie X = planimetrierter Wert (Ablesung) C = Konstante, die sich aus der Planimetereinstellung und dem Umrechnungsfaktor in metrisches Maß ergibt; im vorliegenden Fall wurde sie zu 1500 ermittelt fi • • • 12 = Umrechnungsfaktor in Energiemaß, der für die einzelnen Monate entsprechend der Sonnenhöhe verschieden ist und dem Eichwert beim verwandten Gerät von 22,7 mm = 1 cal • c m - 2 • m i n - 1 zugeordnet ist. Der Jahresgang der Einstrahlung ist nachfolgend dargestellt, ermittelt aus fünfjährigen Messungen der Globalstrahlungsmonatssummen (Em), wobei diese auf das sichtbare Bereich (E s ) und Gewächshausbedingungen (Ee) reduziert wurden (Abb. 1).

Abb. 1. Globalstrahlungsmonatssummen aus fünfjährigen Messungen in Großbeeren

270

SEIDEL, Strahlungsbediagungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Dabei ist der günstigste Energiebedarf EB — 27 cal • cm' 2 • d'1 gleichmäßig für das ganze Jahr angenommen. Aus der Kurve des Jahrganges entnimmt man, daß der lichtschwächste Monat Dezember im Mittel von 5 Jahren nur 8,6% der Einstrahlungssumme vom Juni als Monat mit der höchsten Einstrahlungssumme erhält. Der errechnete günstige Energiebedarf für die Substanzproduktion von EB = 27 cal • cm - 2 • d'1 ergibt sich aus mehrjährigen Untersuchungen über die Wirkung verschiedener Intensitäten des Tageslichtes, wobei die untere Intensitätsschwelle der Substanzproduktion von Gurke, Salat, Kohlrabi ermittelt wurde. Dazu wurde eine spezielle Versuchsmethode mit Filterkästen entwickelt, bei denen definierte Lichtund Temperaturbedingungen gewählt werden konnten, so daß die Einstrahlungsverhältnisse und die Substanzproduktion aufeinander bezogen werden konnten. (Diese Versuchsergebnisse werden Gegenstand einer besonderen Veröffentlichung sein.) Die Abbildung 1 zeigt, daß die Pflanzen von Oktober bis Februar sich hinsichtlich des Lichtgenusses unterhalb des Optimums befinden bzw. in Gewächshäusern von September bis März. Tatsächlich zeigt sich zu dieser Zeit stark eingeschränktes Wachstum. Auch von anderer Seite (13) wird diese Zeit als die kritische Zeit des Wachstums bewertet. Weiteren Einblick in die Einstrahlungsverhältnisse geben die Ermittlungen des Tagesganges der Einstrahlung. Von anderer Seite gegebene Hinweise (4, 21, 27) konnten für die vorliegenden Untersuchungen nicht Verwendung finden. Nachstehend sollen die Ergebnisse der Ermittlung in Großbeeren für je eine Woche im Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter mitgeteilt werden 1 (Abb. 2a bis 2d, 3, 4a und 4b), die mit dem Aktinographen durchgeführt wurden. 1

Ausführlicheres Zahlenmaterial befindet sich im Institut für Gemüsebau Großbeeren.

£

pco/cm'^m/V)"' l eS

0.252 1.5 1.25 0.210 1.0 0.158 0.75 0.5 • 0.25

0.15

K A A, A . ,flk, A° 1200 1200 13.3.

0.10

0.05

¡¿00

2400

,200

1200 20.3

2i00

1200

¡¿00

1200 ,200 22.3.

¡¿00

1200 ,200 23.3.

¡¿00

,2 00

,200 2i.3.

2i00

1200 2i00 1200 25.3. 1351

A b b . 2 a. Tagesgang der Einstrahlung im gesamten Spektrum ( E ) im sichtbaren Bereich Es) und im Gewächshaus (E g ) in einer typischen Woche im Frühjahr 1 9 5 1

A b b . 2 b. Tagesgang der Einstrahlung im gesamten Spektrum (JE), im sichtbaren Bereich (£"„) und im Gewächshaus (Eg) in einer typischen Woche im Sommer 1 9 5 1

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, I960

E

271

gcal-cm

%

1.5 0.233 1.25 1.0 0.155 0.75 T\ 0.5 pois \ 0.25 r 15.9.

0.150.10-

/Y A A A'

OOS-

IS. 9.

17.9.

18.9.

19.9.

20.9.

21.9.1952

A b b . 2 c . Tagesgang der Einstrahlung im gesamten Spektrum (E), im sichtbaren Bereich (.£,) und im Gewächshaus ( E g ) in einer typischen W o c h e im Herbst 1952 E'

gcal-cm'Zmin'

1.5 0.232 1.25 1.0 0.155 0.7 5 0 5 0078 0.25 •

1200 2400 15.12.

0.135 0.090

/X 1200 2400 16.12.

0.045 1200 2400 17.12.

wCx, 1200

18.12.

2100

1200 2i00 19.12.

r-¿Pf*, 1200

20.12.

2400

1200 2400 21.12. 1952

Abb. 2 d. Tagesgang der Einstrahlung im gesamten Spektrum ( E ) , im sichtbaren Bereich (E,) und im Gewächshaus (E g ) in einer typischen W o c h e im-Winter 1951

Den Darstellungen 2a bis 2d ist zu entnehmen, daß zwar zu jeder Jahreszeit charakteristische Tageskurven erhalten werden, jedoch sind die Tageskurven innerhalb einer Woche sehr unausgeglichen. Hinsichtlich der Einstrahlungsdauer allerdings herrschen gleiche Bedingungen vor. Aber die Einstrahlungsintensität und mithin die Globalstrahlungstagessummen können unterschiedlich sein. Wie die Verhältnisse an einem trüben und hellen Wintertag sowie an einem trüben und hellen Sommertag liegen, zeigen die Abbildungen 4a und 4 b. Sie zeigen die Verschiedenartigkeit und die Extreme der Einstrahlung, so daß an einem trüben Sommertag durchaus Verhältnisse wie an einem hellen Wintertag bestehen können. Die Pflanzen sind also ständig dem Wechsel der Lichtverhältnisse unterworfen. Unter den Bei.so dingungen des technischen Lichts ist aber die Intensität praktisch konstant (mit Aus1.2 5 nahme der Änderungen durch Altern der Lampen oder durch Spannungsschwankungen im Netz), wie sich aus der Abb. 5 ergibt. Die Einstrahlungswerte der Tagesstrahlung wurden aktinographisch und OS 0-0.082 die Werte der Abstrahlungsenergie des Zusatzbelichtungsaggregates mit der MOLLschen Mikrothermosäule ermittelt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß 1200 2 t 00 00 oo bei Vormitternachtsbelichtung (16 bis A b b . 3. jeweils am 2 1 . 3 . , 2 1 . 6 . , 21. 9. u n d 24 Uhr) das Aggregat von Belichtungs- am 21. 1 2 . im Mittel der Jahre 1 9 5 1 bis 1 9 5 5

272

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

beginn (16 Uhr) bis Sonnenuntergang (etwa 17 Uhr) durch den eigenen Reflektor das natürliche Licht abhält. Die Intensitäten dieses Lichtes sind jedoch gering, so daß schon ab 16 Uhr mit einer physiologischen Dunkelheit gerechnet werden kann. Ein Beweis dafür ist, daß bei der Tomate Chlorophylldefekte bei Belichtungsbeginn 17 Uhr auftraten, dagegen nicht bei 16 Uhr. Die Schäden treten generell nicht auf bei Anschluß an das Tageslicht. Neuere Untersuchungen ( H E R M A N N , 11) zeigten, daß die spektrale Verteilung der Globalstrahlung im sichtbaren Bereich wenig abhängig von der Sonnenhöhe und vom Trübungsgrad der Atmosphäre ist. Neben dem Jahres- und Tagesgang der Einstrahlung spielen noch die Lichtverhältnisse im Gewächshaus eine Rolle für die Gestaltung der Zusatzbelichtung, d. h. wie das einfallende Licht im Gewächshaus beeinflußt und so die Wirkung verändert wird. In der gärtnerischen Literatur (1, 2, 17,19) sind die lichtökologischen Fragen bisher wenig behandelt worden; erst neuerdings wurden sie diskutiert ( L A W R E N C E , 13; auch 9, 22, 32, 33). Um die mittleren Lichtverhältnisse und die den Lichtgenuß im Gewächshaus allgemein charakterisierenden Größen als Bezugsgröße zur natürlichen Einstrahlung außerhalb des Gewächshauses quantitativ zu finden und eine Handhabung der Zu-

Abb. 4 a. Einstrahlungsverhältnisse je an einem trüben und hellen Wintertag 1952

Abb. 4b. Einstrahlungsverhältnisse je an einem trüben und hellen Sommertag 1952

273

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

Einstrahlungsverhältnisse E

des natürlichen

und zusätzlichen

Lichtes

^[gcalcm'^min',J ES

1.25 0.20 1.00 0.16 0.75 0.12 0.50 OOS 0.25 0.04

Zusatzlicht von 000-8 0°Uhr-Nachmitternachtsbelichtung

0090 0.045

2400

)200 2i00 12OO 2t00 1200 10.11. 11.11. 12.11..1953 i Cgcal-cm'2min',J E ^S 1.25•0.20 Zusatzticht von 1500-2i00(jhr-Vormitiernachtsbetichtung 1.00 °-' s E = Gesamtstrahlung 0.75 = sichtbares Spektrum 0.50 0 08 £g = Einstrahlung im Gewächshaus 0.25 0 0 4 2400

"'35

12'tfc 'OH.

2i00

12OO 11.11.

2400

12OO 12.11.1953.

2400 0.135

f

0-090 8-045

2i°°

Abb. 5. Einstrahlungsverhältnisse bei der Zusatzbelichtung und bei natürlichem Licht satzbelichtung zu ermöglichen, wurden eigene Untersuchungen durchgeführt. A l s Meßinstrument für die Lichtverteilung diente die MOLLsche Mikrothermosäule mit einem Multiflex-Galvanometer als Meßgerät und das Luxmeter mit Photoelement S 60 nach L A N G E , das an ein Milliamperemeter als Meßinstrument angeschlossen war. Für die Messung der spektralen Durchlässigkeit des Glases diente ein UltrarotSpektrometer des Institutes für Strahlenforschung der Humboldt-Universität Berlin. Die Nachprüfungen zeigten, daß durch das Fensterglas des Gewächshausdaches lediglich die Intensität der einfallenden Strahlung des sichtbaren Bereichs verändert wird in der spektralen Zusammensetzung des sichtbaren Bereichs des Lichts traten durch das Glas keine nennenswerten Veränderungen ein. Weiter zeigte sich, daß der Lichtgenuß y, der das Verhältnis der mittleren Intensität I m im Gewächshaus zur / durchschnittlichen Außenintensität /„ angibt, y =— = 0 , 6 im Mittel beträgt. Das bedeutet einen Intensitätsverlust von 40%. M I T S C H E R L I C H (18) legt für sehr helle Gewächshäuser einen Lichtgenuß von 50% zugrunde, H E C H T (10) nimmt ebenfalls 5 0 % an und schließlich S T O C K E R (32) 50 bis 55%. Nach W I E S N E R (34) soll in vielen Gewächshäusern der Lichtgenuß nur 1/5 bis 1/10 des Außenlichtes betragen und im Winter oft nur 1 % des natürlichen Sonnenlichtes im Freien. L A W R E N C E (13) nimmt auf Grund der Messungen einen jahresdurchschnittlichen Lichtgenuß in Gewächshäusern v o n 30 bis 50% an. Für die ökonomisch zweckmäßigste Konstruktion des Zusatzbelichtungsaggregates spielt die Lichtverteilung an den Pflanzen bzw. in den Beständen und in der Ebene unmittelbar über den Pflanzen im Gewächshaus eine Rolle. U m das technische Licht weitgehend auszunutzen, muß es möglichst gleichmäßig und dicht über den Pflanzen verteilt werden. Daher hat die Verteilung des natürlichen Lichtes einen Einfluß auf die Größenmaße des Belichtungsaggregates und auf die Form der Verabreichung des technischen Lichtes. Nachstehend sollen nur die auf photoelektrischem W e g e gewonnenen Werte in der Lichtverteilung mitgeteilt wer-

274

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

den. Zur Verfügung standen zwei Photoelemente, so daß eine relativ exakte Messung möglich wurde. Für die Bestimmung der relativen Lichtverteilung wurden hier die Messungen in Lux als ausreichend erachtet. Die Elemente waren bei der Messung stets horizontal angeordnet, weil so am besten das Oberlicht als Hauptanteil des gesamten Lichtfeldes erfaßt wird. E i n Meßelement wurde stets an einem festen Punkt zur Kontrolle der Schwankungen der Einstrahlung angebracht. Innerhalb des Gewächshauses wurde ein möglichst dichtes Netz an Meßpunkten angeordnet. D i e Messungen wurden in verschiedenen Gewächshaustypen vorgenommen. An zwei Beispielen werden die Resultate besonders augenfällig: I n einem Gewächshaus in NS-Richtung mit 4 m Breite, 1,5 m breiten Stellagen, die in 0,7 m Höhe

Abb. 6. Schema der Meßpunkte auf den Parzellen beidseitig des unter dem First laufenden 1 m breiten Weges angebracht sind. Das Haus steht innerhalb eines sechsschiffigen Blockes und ist gegen die anderen angrenzenden Schiffe zu beiden Seiten (CVW-Seite) durch Fenster abgetrennt, die unter der Rinne aufgestellt wurden. Das Haus ist freitragend und hat Rinnenstützen. Gemessen wurde die Tageslichtintensität am 5. 11. 1953 bei den verschiedenen Parzellen auf den Stellagen (für Belichtungsversuche). Es wurden je 9 Punkte in 2 Ebenen über der Stellage gemessen. D i e Ebene b 0 befand sich 28,5 cm über der Stellage, die Ebene bx = 95 cm über der Stellage; h1 schloß ab mit der Oberkante der Rinne (Abb. 6 und 7). Aus diesen Darstellungen ergibt sich, daß im Lichtraum unmittelbar über den Stellagen, in dem die Pflanzen stehen (¿ 0 ), der stärkste Lichtabfall zur Rinne hin besteht. Hier ist die Inhomogenität der Lichtverhältnisse am größten. Bei h t sind die Lichtverhältnisse ausgeglichener, weil h1 näher zum Glas liegt und nicht oder nicht so sehr der Beeinflussung durch die Rinne unterliegt.

275

Archiv für Gartenbau, V I I I . Band, Heft 4, 1960

11000

17000 ISO00 IS 000 Ii 000 11000

10000

12000

Parz

13000

17

12000

Parz

31

II 000 10000 9000 9000

9000 e ooo 70006 000 1-3

n-3

7-9

Abb. 7. Die natürliche Lichtintensität (z in lux) bei 2 Parzellen (17 und 31) in 2 Ebenen (h0 und Aj) Im zweiten Gewächshaus waren nur die Höhe und die Stehwände an den Seiten verändert. Die Stehwandverglasung hatte eine Höhe von 50 cm über der Stellage bis zur Gewächshaustraufe. Die Meßebenen lagen bei h0 = 28,5 cm über der Stellage (mittlere Höhe des Pflanzenwachstums), hx = 60,0 cm über der Stellage. Die Differenz (h1 bis ¿ 0 ) betrug also 32,5 cm (im 1. Beispiel 66,5 cm), die einzelnen Meßpunkte waren wie im 1. Beispiel aufgeteilt. Die Messungen wurden am 6.1.1953 wieder in dreifacher Wiederholung und in 5 Parzellen, die auch gleichzeitig Pflanzen zur Zusatzbelichtung enthielten, durchgeführt. In Abbildung 8 sind die Meßresultate dargestellt. 16 000

Porz 24 U000 13000

15000 U 000 13000

t

h

12000

12000-

11000

II 000

10000

U-6

1-3 Ì000-

Porz 39 +L0

n-3

7-9

r

l-6

"7-9

1500 U001300

190 ISO• 170 160 150 HO 130•

1200

120

Parz 3+4

3900 3800 /

3 700 /

36003500

t

3400

/

/

/

/

/

\ \

Parz U

\ \

1» \\ » \ \ \ V \ \ \

\

3300

\

n-3

7-9

Abb. 8. Die natürliche Lichtintensität auf 5 Parzellen in 2 Ebenen

1100•

h0 Pl1-3

7-9

Parz 18

110 n-3

fi-S

P7-9

276

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelicbtung von Gemüsepflanzen

Die Parzellen 3/4 und 43 lagen im nördlichen Teil des Hauses (Anschluß zum Verbinder). Die Parzelle 14 lag in Hausmitte und die Parzellen 18 und 39/40 im südlichen Teil des Hauses. Während im Beispiel 1 der Lichtabfall vom Weg zur Traufe bei h0 3 6 , 5 % betrug, lag im Mittel des Beispiels 2 dieser Wert bei 20,4%. Offenbar hängt dies mit dem unterschiedlichen Abstand vom Glas in Rinnenhöhe zusammen. So ist h0 im Beispiel 1:51,5 cm und im Beispiel 2 : 2 1 , 5 cm vom Glase entfernt. Der Lichtabfall und damit die Inhomogenität im Lichtfeld auf den Stellagen wird um so größer, je niedriger die Meßpunkte liegen. Die Inhomogenität in der Lichtverteilung wurde in den Zusatzbelichtungsversuchen kompensiert, indem die Pflanzen täglich ihren Standort wechselten von Py bis P3 usw. und P7 bis P9. So wie wir uns bemühen müssen, in den Versuchen die ungleiche Verteilung des natürlichen Lichtes zu eliminieren, so müssen wir auch darauf bedacht sein, eine gleichmäßige Ausleuchtung der Stellagenflächen mit Kunstlicht herbeizuführen. Bei einer punktförmigen Lichtquelle (z. B. Glühlampen) oder einflammigen röhrenförmigen (z. B. Leuchtstofflampen) nimmt die Beleuchtung bei Aufhängung in der Mitte der Parzelle stark nach beiden Seiten zu ab. Die Pflanzen an den Seiten P7 bis P9 waren benachteiligt. Erst die Kenntnis des Lichtklimas, des optischen Verhaltens der Blätter, der Ausnutzung der Lichtenergie und des Ertragsrhythmus gibt den quntitativen Bewertungsmaßstab für die Festlegung der lichttechnischen Daten der Zusatzbelichtung. In der einschlägigen Literatur ist ein großer Raum der Sauberhaltung der Gewächshäuser, also der Glasreinigung, der Reduzierung der Sprossen, geringer Scheibenüberlage u. a. gewidmet (1, 2, 17, 19, 24) mit dem Ziel, in den Wintermonaten möglichst geringe Lichtverluste zu haben. Auch L A W R E N C E mißt jeder Maßnahme der Steigerung des Lichtgenusses Bedeutung bei. Das Zusammenwirken von guter Lage, großen Scheiben, geeigneter Richtung, richtiger Dachneigung u. a. führt er an, erklärt aber die Zusatzbelichtung unverständlicherweise als aussichtslos. Die Darstellung von MANN (17), die im Kern den bereits oben angeführten Gesichtspunkten fast aller Autoren entspricht, gipfelt in den Worten: „Wir müssen vielmehr die Lichtmenge hinnehmen, die uns die Natur gerade bietet". Die Verbindung zur speziellen Pflanzenökologie der gärtnerischen Kulturpflanzen fehlt völlig. MANN kommt depigemäß auch zu falschen Schlußfolgerungen für die im Gewächshaus durchzuführenden Maßnahmen zur Beeinflussung der Lichtverhältnisse. Auch die vorliegende ökologische Literatur läßt keine Aussagen für die konkreten Bedingungen der gärtnerischen Produktion zu (5, 8, 16, 28). Die in diesen Arbeiten enthaltenen Befunde sind nicht an gärtnerischen Objekten, sondern an Wildpflanzen gewonnen. Hinzu kommt die ungenügende Meßtechnik und -methodik. Lichtökologisch bedeutsam ist der Charakter der Pflanze, d. h. ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Lichtbedingungen durch Veränderung des Kompensationspunktes, des Assimilationsverlaufes, Lage der Chloroplasten in den Zellen im Blatt. Hinsichtlich des anatomisch-morphologischen Baues der Blätter und der physiologischen Reaktion lassen sich Sonnen- und Schattenpflanzen unterscheiden (5, 16, 17, 31, 32, 35 u. a.). Wegen des unterschiedlichen Verhaltens von Gurke und To-

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

277

mate wurden beide Pflanzenarten als die hauptsächlichsten Versuchspflanzen untersucht, um sie lichtökologisch zu charakterisieren. Zusammen mit bekannten pflanzenbaulichen Erfahrungen (24, 25) läßt sich unter Berücksichtigung der morphologisch-anatomischen Besonderheiten von Licht- und Schattenpflanzen die Gurke als Schattenpflanze und die Tomate als Sonnenpflanze bezeichnen. Als Bewertungsmaßstab der lichtökologischen Verhältnisse kann der Ausnutzungsgrad der natürlichen Einstrahlung dienen. Die einzelnen Autoren nennen unterschiedliche Werte, so LUNDEGARDH (16) 0,6 bis 7,7%, RINGWALD (27) 0,2 bis 1%, SCHENNIKOW (28) 1,0%, REINAU (21) 2 bis 3%, LEPESCHKIN (14) 0,5%, BORNEMANN (3) 0,27 bis 1,67% bzw. 3%, MÖHRING (19) 3 bis 4%, KELLER (12) 1,5%, LIND (15) 1%. Die ersten exakten Untersuchungen zur Ausnutzung des Sonnenlichts durch die grünen Pflanzen führte PURIEWITSCH (20) durch, indem er die gespeicherte Energie als Verbrennungswärme der Pflanzenteile bestimmte. Er kam auf Ausnutzungswerte von 0,6 bis 7,7%. KOMOR (12a) untersuchte die Energieausnutzung für einen längeren Zeitraum (Kulturperiode) durch Pflanzenbestände im Freiland. KOMOR verwandte Kopf- und Schnittsalat, Gartenkresse, Möhren. Die Berücksichtigung des Bedeckungsgrades ist meines Erachtens unrichtig. Die mangelnde Bedeckung zu Beginn einer Kultur ist charakteristisch und anbautechnisch wie entwicklungsmäßig begründet und bedeutet „unproduktive Einstrahlung". Auch die diffuse Reflexion des Bodens mit 0,1% dürfte von KOMOR als zu hoch angesetzt sein für den gesamten Energiegewinn der Pflanzen. KOMOR erhielt folgende Ausnutzuneswerte bei: Kopfsalat: 0,64% Schnittsalat: • 0,89% Gartenkres s e: 1,3% Stielmus: 1,0% Möhre: 2,0-2,6%. Da die meisten Angaben der Lichtausnutzung nicht reproduzierbar angegeben sind, wurden für diese Arbeit Berechnungen unter Zugrundelegung mehrjähriger Messungen der Globalstrahlungstagessummen mit dem Aktinographen durchgeführt. Es wurde der Versuch unternommen, die Einstrahlungssummen je ha zu beziehen auf die Ertragsleistung verschiedener Gemüsearten je ha. Errechnet wurde der Ausnutzungswert (A) der Energie in % aus der Kalorienleistung der Gemüse je ha (K), bezogen auf die eingestrahlte Energie je ha (E), und spezifischer Energiebedarf aus dem Energieaufwand (E) je Gramm Trockensubstanz (GT) bzw. Frischsubstanz (G F ). Bei Feldgemüse wurden die Globalstrahlungssummen (E) reduziert auf das sichtbare Bereich (E s ) und für Treibgemüse auf die Energiebedingungen im Gewächshaus ( E g ) . Beim Vergleich Feldgemüsebau-Treibgemüsebau diente die Durchschnitts- und Jahresleistung als Grundlage, bei der Bewertung der einzelnen Gemüse ihre einmalige Ertragsleistung je ha. Die Ertragsangaben wurden REINHOLD (26) entnommen und entsprechend umgerechnet. Als Kulturzeitraum wurde der Zeitraum vom mittleren Anzucht- bzw. Aussaatbeginn bis zum mittleren Erntetermin verschiedenartiger Kulturfolgen zugrundegelegt (siehe Tabelle 2 a und 2 b).

1. a) b) c)

2. a) b) c)

2. Mittlere Leistung aller Arten bei einmaliger Kultur

Mittlere Leistung aller Arten bei einmaliger Kultur

im ^ o" o" o" O

O 00 ff) riölM C^ SO 60 70 16NL \\l6NL+BTL STL Ì6TL 2ÌTL 8NL 12 NL 16NL+6TL Abb. IIb. Substanzproduktion (Frischgewicht) in Abhängigkeit von der eingestrahlten Energie (E) 0- -(

lungsenergie wirksam sind (vgl. Abb. I I a und b), daß sie also bei gleicher Abstrahlungsenergie gleiche physiologische Leistung zeigen. c) Energetische Verhältnisse bei der Zusatzbelichtungstechnik. Viele Autoren berücksichtigen die Energieverhältnisse ihrer Belichtungsaggregate nicht. Gewöhnlich werden in der Literatur Empfehlungen für eine kon-

Archiv für Gartenbau, V I I I . Band, Heft 4, I960

287

stante Aufhängehöhe ausgesprochen. Neben der spektralen Energieemission der Lampen, die gewöhnlich durch die Herstellerwerke zumindest annähernd bekannt ist, sind für die Anwendung der Zusatzbelichtung noch folgende Punkte von entscheidender Bedeutung: 1. die absolute Abstrahlungsenergie eines Zusatzbelichtungsaggregates, 2. die relative Verteilung des Lichtes unter dem Aggregat in horizontaler und vertikaler Schichtung. Zu diesem Zwecke wurden nahezu alle im Versuch befindlichen Aggregate durchgemessen. Die Messungen erfolgten mit der MOLLschen Thermosäule sowie mit dem Luxmeter nach B. L A N G E in mehrfachen Wiederholungen. Die Messungen erfolgten nachts unter den praktischen Bedingungen des Gewächshauses. Der Abstand (Höhe) zwischen Abstrahlungsfläche und Stellage (Seitentisch) wurde in mehrere horizontale Meßebenen aufgeteilt. In jeder Meßschicht erfolgte die Messung der einfallenden Intensität an 9 Punkten einer 2,25 m 2 großen Fläche (1,5 m x 1,5 m ) 1 , die eine horizontale Meßschicht demonstrierte. Alle Meßpunkte waren gleichmäßig über die Fläche verteilt (s. a. Schema Abb. 6). Es war eine Vorrichtung konstruiert worden, die eine stufenlose Höheneinstellung (mit Lotvorrichtung) sowie eine horizontale Lage des Meßelementes garantierte und die die Abstände der Höhenschichten einzustellen gestattete. Das Meßelement war im erheblichen Abstand — zur Beseitigung des Einflusses durch die Apparatur — auf einen Ausleger aufzusetzen. Alle Messungen erfolgten in dreifacher Wiederholung, wobei Kontrollmessungen an einem bestimmten Punkt zum Zwecke der Korrektur der Meßwerte bei Veränderung der Einstrahlungsintensität infolge der Netzschwankungen eingelegt wurden. Unberücksichtigt blieb natürlich dabei die geringe spektrale Verschiebung als Folge der Spannungsschwankung an der Lichtquelle bzw. im Netz; ein Spannungsregler wurde nicht vorgeschaltet. Zur Messung größerer Intensitäten wurden Nebenwiderstände eingeschaltet. Demgemäß ergaben sich auch veränderte Eichfaktoren. Die Werte der Messungen mit dem nichtselektiven Empfänger wurden in absolutes Energiemaß (cal • c m - 2 • min - 1 ) umgerechnet mit Hilfe von Eichfaktoren, nachdem vorher die abgelesenen Werte korrigiert wurden. E s ist zweckmäßig, die Pflanzen möglichst dicht unter das Aggregat zu stellen, weil dann die Energie des Aggregates besonders gut ausgenutzt wird. Das gilt aber nur für solche Strahler wie die Niederspannungsleuchtstofflampen, bei denen keine pflanzenschädliche Erwärmung der Lampen auftritt. Bei der Glühlampe als punktförmigem Strahler ist dies nicht möglich, obwohl es dabei besonders wichtig wäre, zumal der Anteil des sichtbaren Bereichs niedriger ist (nur 10%). Bei diesen Strahlern ist, entsprechend ihrer Eigenheit, die Energie im Lichtfeld sehr ungleichmäßig verteilt. Einige Ergebnisse der Messungen werden nachfolgend mitgeteilt: 1. Lichtverteilung bei verschiedenem Lampenabstand. Da die Niederspannungsleuchtstofflampen-Aggregate (Typ H N J 202 — 40 W) so aufgehängt werden, daß die Lampen unmittelbar über den Pflanzen hängen, interessierten besonders die Verhältnisse bei 5 cm Abstand von den Lampen in einem 10-flammigen Aggregat. 1

Diese Fläche auf dem Seitentisch projiziert ist gleichbedeutend mit der,, Belichtungsfläche", d. h. der einem Aggregat zuzuordnenden Fläche mit Jungpflanzen.

288

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Die Abb. 12 1 zeigt, wie die Intensität mit der Größe des Lampenabstandes in dem Aggregat abnimmt. Auch mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle in vertikaler Richtung sinkt die Intensität des Lichts. Es zeigt sich, daß es besonders vorteilhaft ist, die Niederspannungsleuchtstofflampen in etwa 5 bis 10 cm Höhe über den Pflanzen anzubringen. Hierin liegt u. a. der Vorteil der Niederspannungsleuchtstofflampe als Kaltstrahler. Pflanzenbauliche und ökonomische Untersuchungen (Rel.Einh.)

Abb. 12. Abhängigkeit der Intensität vom Abstand der Lampen (z = Skalenteile des Meßinstrumentes im Mittel mehrerer Einzelmessungen)

führten zu einem günstigen Lampenabstand in einem Belichtungsaggregat (PA 53) von 15 cm. 2. Bestimmung der absoluten Abstrahlungsenergie. Die absolute Abstrahlungsenergie E [cal-cm - 2 • min - 1 ] bei lflammigen Aggregaten mit Niederspannungsleuchtstofflampen der Reihe HN 202 — 40 W in Abhängigkeit von der Entfernung der Lampen ist in der Tabelle 9 zusammengefaßt: Tabelle 9 Bestrahlungsstärke unter verschiedenen Aggregaten Entfernung von der Lampe 75,5 57,5 39,5 21,5 3,5 1 2

cm cm cm cm cm .

H N rot

9,16 12,90 21,30 36,40 139,20

± ± ± ± ±

0,25 2 0,12 0,48 0,11 1,40

H N orange

11,70 15,3 26,2 43,4 197,8

± ± ± ± ±

Für die Überlassung dieser Meßergebnisse danke ich Herrn LANCKOW. Alle Werte sind mit zu multiplizieren.

0,25 0,57 0,34 1,04 2,68

HNJ

10,6 12,8 18,8 36,6 163,2

± ± ± ± ±

0,50 0,80 0,80 0,90 5,90

289

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, 1960

Bei den entsprechenden lOflammigen Aggregaten (Praxisaggregat) betrugen schließlich die Energieverhältnisse: a) beim 1 Oflammigen HNT-Aggregat 22 cm unter Aggregat, und 3,5 cm unter Aggregat, gemessen an 9 Punkten in jeder Höhenschicht Aä2 : E = 1,28 • 10- 2 cal • cm- 2 • min- 1 h 3 i i : E = 2,35 • 10~2 cal • cm- 2 • min- 1 . Der Grad der Inhomogenitäten als Ausdruck der Ungleichmäßigkeiten der Lichtintensität im Lichtfeld EmiX /Energiemaximum\ Bmm \ Energieminimum / beträgt bei b^1 = 1,56, bei hlbi5 = 1,46. b ) beim lOflammigen HNJ-Aggregat (Praxisaggregat 1953) gemessen an 9 Punkten je Meßschicht (Tab. 10): Tabelle 10 Praxisaggregat Abstand vom Aggregat [cm]

Bestrahlungsstärke E [cal • cm- 2 • min - 1 ]

'n

75,0 38,0 3,5

0,99 • 10- 2 1,54 • 10- 2 2,70 • 10- 2

1,58 1,81 1,39

c) In einem Lichtkasten mit 48 Niederspannungsleuchtstofflampen H N J 202, die zu je 12 Stück an der Decke sowie an 3 Seitenwänden angeordnet waren, betrugen entsprechend den Bedingungen bei einer Lichtkastenhöhe von 150 cm mit geschlossenen Seitenflächen (je 12flammig) (Tab. 11): Tabelle 11 Lichtkasten Abstand von der Decke des Lichtkastens [cm] 143,5 75,0

Bestrahlungsstärke E [cal • cm- 2 • min- 1 ] 2,7 • 10- 2 3,12 • 10- 2

1,5 1,7

3. Bestimmung der Intensität in verschiedener Höhe in Abhängigkeit von der Anzahl der Niederspannungsleuchtstofflampen je Aggregat. Unter Beibehaltung der o. a. Methode wurde das Lichtfeld unter verschiedenen Aggregaten gemessen. Die Aggregate waren speziell für jede Lampenzahl konstruiert um Fehler zu vermeiden, die sich bei einem zu großen Reflektor ergeben hätten. So waren die Reflexionsbedingungen der Lampenzahl angepaßt. Es wurden die Aggregate 2 mit 1-, 2-, 3-, 4-und 12-Niederspannungsleuchtstofflampen HNT 202 verwendet, bei 15 cm und 55 cm Abstand über dem Seitentisch und bei einer Aufhängehöhe des Aggregates von 60 cm. Mithin sind die Meßpunkte 5 cm bzw. 45 cm vom Aggregat entfernt (Tab. 12). 1 3

Index bedeutet Entfernung vom Aggregat in cm. Es fanden die gemeinsam mit VEB Leuchtenbau Berlin entwickelten Aggregate AS 355 (einflammig); A S 356 (zweiflammig); A S 357 (dreiflammig); AS 358 (vierflammig); AS 643a (12flammig) Verwendung.

290

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Tabelle 12 Relative Belichtungsstärken in verschiedenen Höhen unter verschiedenen Aggregaten (als Mittelwert aus 9 Punkten der Meßschicht) Relative Lichtintensität bei Aggregate

5 cm Abstand vom Aggregat

45 cm Abstand vom Aggregat

1-flammig 2-flammig 3-flammig 4-flammig 12-flammig

100 138 232 262 608

20 47 66 95 383

Daraus resultiert, daß bei größerem Abstand im Bereich der höherflammigen Aggregate die relativ günstigeren Lichtverhältnisse bestehen. 4. Lichtverteilung bei verschiedener Lampenzahl. Die Bestimmung der Lichtverteilung bei verschiedener Anzahl eingeschalteter Lampen in einem 12-flammigen Aggregat wurde bei noch größeren Abständen von den Lampen mit einem gegenseitigen Abstand von 105 mm luxmetrisch vorgenommen. Die horizontalen Meßebenen lagen in 50, 100 bzw. 150 cm Abstand von den Lampen. Diese Meßwerte sind in Abbildung 13 dargestellt. Daraus ergibt sich eindeutig, daß es lichttechnisch richtig ist, zur besseren Ausnutzung abgestrahlter Intensität Lichtflächen (mit einer großen Zahl von Leuchtstofflampen je Aggregat) dicht über den Pflanzen zuschaffen. 5. Lichtverteilung unter 4-flammigem Aggregat. Zur Verdeutlichung der Lichtverhältnisse, insbesondere der hohen Gradienten in den Parzellen der niedrigflammigen Aggregate mögen nöch einzelne Meßergebnisse aus einer Meßreihe mit einem 4-flammigen Aggregat angeführt werden (Versuchsbedingungen wie o. a., die 2,25 m 2 große Parzelle war hier in 42 Meßpunkte aufgeteilt). 'M

Abb. 13. Intensität iM [4] in verschiedenen Höhen in Abhängigkeit von der Lampenzahl»

Archiv für G a r t e n b a u , V I I I . B a n d , H e f t 4,

291

19C0

Lux 600

Abstand

von 25 50 75

-

der Stehwand cm .. "

. y'

/

\

/ OOOOOOOO 150 '

/

/

/

****

\

y „0

\

O0O60»0«

eO°

/

/

'

/

„
. V .

\ \

Messpunkte (22-281 (23-3S> (15-211 IS-Iii 136-12) (1- 7)

25

Parzellenbrcite

A b b . 14. Lichtverteilung unter einem Aggregat mit 4 Niederspannungsleuchtstofflampen. D i e Messungen erfolgten in 6 Profilen von der Stehwand aus bis zum W e g in Hausmitte; Abstand der Profile voneinander 30 cm

In der Abbildung 14 ist die Lichtverteilung in 6 verschiedenen Profilen mitgeteilt. D i e Lichtverteilung auf der Belichtungsfläche wurde in 80 cm Abstand von dem Aggregat gemessen. Dabei ergibt sich ein starker Abfall der Intensitäten nach den Seiten zu. Außerdem zeigt sich, daß in der Mitte der Parzelle die Intensitäten am höchsten lagen. Das erklärt sich aus den Abstrahlungsbedingungen. Die Kurven lassen deutlich eine Abnahme der Intensität in beiden Richtungen erkennen entsprechend punktförmigen Lichtquellen, wobei die Hauptursache in der geringen Lampenzahl dieses Aggregates liegt. 6. Energieverhältnisse unter Glühlampenaggregat. Das Glühlampenaggregat nach M O S C H K O W mit 16 Glühlampen je 300 W und Glasfilter beiBetrieb der Strahler in flutendem Wasser hat eine Belichtungsfläche und Größe der Meßebene von 1 m 2 (Abb. 15). Es wurde an gleichmäßig verteilten Punkten in dreifacher Wiederholung in folgenden Höhenschichten gemessen. Abstand der Pflanzen vom Glasfilter (cm)

Abstand der Pflanzen der Kolbenoberfläche der Glühlampen (cm)

13,5 3,5

18,5 8,5

Abb. 15. Glühlampenaggregat nach M O S C H K O W

292

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Die Messungen ergaben folgende Resultate (Tab. 13) : Tabelle 13 Bestrahlungsstärke unter Glühlampenaggregat Meßpunkte 1 P1...

P9

Pi P* P3 P* P5

6,6 ± 6 7,2 ± 0,5 8,3 ± 1,2

7,7 ± 0 6,6 ± 0,3 9,5 ± 0,7

8,3 ± 0,3 8,8 ± 0 8,4 ± 0,2

8,4 ± 0,9 7,3 ± 0,5 7,9 ± 0,7

P7 Pft

6,4 ± 0,3 7,2 ± 0,1 5,1 ± 0,6

8,4 ± 0,9 6,8 ± 1,0 8,8 ± 0,5

P.

P9 1

Bestrahlungsstärke E • L0~3 [cal • cm- 2 • min- 1 ] bei 8,5 cm Abstand bei 18,5 cm Abstand

Siehe Abb. 6, Seite 274.

Tabelle 14 Mittlere Energiebeträge EM in jeder Meßschicht und Ungleichmäßigkeitsgrad ¿u Meßhöhe [cm]

Eu • IO- 3 [cal • cm- 2 • min- 1 ]

'v

18,5 8,5

7,36 ± 0,40 7,94 ± 0,33

1,72 1,43

Die Messungen zeigten niedrige Energiebeträge, wofür das Wasserfilter verantwortlich zu machen sein dürfte. Der höhere Inhomogenitätsgrad bei 18,5 cm Meßhöhe erklärt sich aus der Anbringung der Glühlampen im gegenseitigen AchsTabelle 15 Bestrahlungsstärke Meßpunkte 1

Pi Pi P3 P* P5

P.

P, P» P» 1

Siehe Abb. 6, Seite 274.

Bestrahlungsstärke E • IO- 3 [cal • cm- 2 • min- 1 ] 46,5 cm Abstand 5 cm Abstand 4,6 ± 0,17 17,4 ± 1,5 10,0 ± 1,4

0,5 ± 0,1 116,0 ± 3,8 6,7 ± ?

4,8 ± 0,3 10,5 ± 0,3 5,5 ± 0,4

0,8 ± 0,1 7,1 ± 0,7 3,5 ± ?

2,8 ± 0,2 3,7 ± 0,3 2,8 ± 0,3

0,9 ± 0,1 4,8 ± 0,3 2,3 ± 0,2

293

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, i960

abstand von 25 cm und ihrem Charakter als punktförmige Strahler, wodurch einzelne Meßpunkte zwischen den Strahlern weit weniger Energie erhalten als die unmittelbar unter den Strahlern liegenden. 7. Glühlampenaggregat mit 1 Glühlampe 1000 W. Auf 2,25 m 2 großen Belichtungsflächen mit 9 gleichmäßig verteilten Meßpunkten in dreifacher Wiederholung wurde die Energieverteilung unter dem Glühlampenaggregat in 5 cm und 46,5 cm Abstand von der Mitte der Kolbenoberfläche bestimmt.

Abb. 16. Mischlichtaggregat

Tabelle 16

EM -Werte und ¡U -Werte Meßhöhe [cm]

EM • IO-3 [cai • cm- 2 • min- 1 ]

iv

46,5 5,0

6,9 ± 1,6 15,8 ± 1,7

6 232

Die Energieverhältnisse sind also bei solchen punktförmigen Lichtquellen recht inhomogen. 8. Quecksilbermischlichtaggregat. Das Quecksilbermischlichtaggregat, bestehend aus 1 Glühlampe 200 W und Quecksilberdampflampe H Q P 500 (Abb. 16) wurde unter Beibehaltung der üblichen Meßbedingungen in 3,5 cm und 42 cm Abstand von den Lampen geprüft (Tab. 17). Tabelle 17 Bestrahlungsstärke Meßpunkte

Abstrahlungsenergie E • 10- 2 [cal • cm- 2 • min-1] 42 cm Abstand 3,5 cm Abstand 2,75 ± 0,05 7,28 ± 0,05 1,00 ± 0,13

2,49 ± 0,14 4,25 ± 0,19 2,22 ± 0,34

P< PS

5,55 ± 0,34 2,36 ± 0,41

2,63 ± 0,30 7,08 ± 0,32 2,83 ± 0,10

P, P>

3,14 ± 0,06 8,85 ± 0,17 1,67 ± 0,10

2,87 ± 0,04 5,15 ± 0,05 2,24 ± 1,67

PI

P2 P3

P. P»

—

—

E s zeigt sich, daß die Energieverhältnisse unter dem Mischlichtaggregat wesentlich ausgeglichener sind als unter dem vorhin untersuchten Glühlampenaggregat.

294

S E I D E L , Strahlungsbedingungen bei der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

Tabelle 18 -EM-Werte und / [ - W e r t e Meßhöhe [cm]

mittlere Energie EM [cal • c m - 2 • min- 1 ]

'n

42 3,5

3,57 ± 0,56 • 1 0 - 2 4,07 ± 1,04 • 1 0 - 2

3,2 7,3

Beide Aggregate müssen jedoch in größerer Entfernung von den Pflanzen aufgehängt werden als die Niederspannungsleuchtstofflampen. Die Energiemessungen erfolgten bei den einzelnen Lampenarten in einem unterschiedlichen Abstand von der Lichtquelle. Diese Tatsache hängt u. a. damit zusammen, daß bei den Lampenarten infolge unterschiedlicher Wärmebestrahlung auch unterschiedliche Abstände zwischen Pflanze und Lichtquelle eingehalten werden müssen. Um die Bestrahlungsstärken direkt miteinander vergleichen zu können, wurden sie auf graphischem Wege für die verschiedenen Lampen auf einen gemeinsamen Abstand von der Lichtquelle von 0,20 m bezogen. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß aus oben genannten Gründen zwar die Niederspannungsleuchtstofflampen, nicht aber die Glühlampenaggregate und Quecksilbermischlichtaggregate in einem Abstand von 0,20 m von der Pflanze entfernt aufgehängt werden können. Bei den beiden letztgenannten Aggregaten muß der Abstand wesentlich größer gewählt werden, wodurch gleichzeitig die Bestrahlungsstärke sinkt. Die Abstrahlungswerte, gemessen in cal • c m - 2 • min - 1 , sowie einige Inhomogenitätsgrade sind in nachfolgender Tabelle dargestellt. Sämtliche Abstrahlungswerte sind mit 10~3 zu multiplizieren. Tabelle 19 10-3

Bestrahlungsstärke E •• [cal • c m - 2 • min- 1 ] und Inhomogenitätsgrad in Abhängigkeit vom Abstand zur Lichtquelle Bestrahlungsstärke in 20 cm Abstand von der Lichtquelle

Aggregate

1-flammig H N rot 1-flammig H N orange 1-flammig H N J 10-flammig H N T 10-flammig H N J MOSCHKOW-Glühlampenaggregat Glühlampenaggregat mit 1 Lampe zu 1000 Watt Quecksilbermisch lieh taggregat

3,9 4,5 3,9 13,6 19,6 7,2 11,3 38,1

Inhomo jenitätsgrade im Abstand von der L ich tqu eile 3 , 5 - 5 cm 75 — 75,5 cm

1,39

1,46 1,58

232 7,3

Zusammenfassung Es wurden die natürlichen Einstrahlungsverhältnisse im Gewächshaus und ihre Beziehungen zum Wachstum von Gemüsepflanzen untersucht als Grundlage für den Einsatz einer technischen Zusatzbelichtung. Entsprechende Versuche ergaben,

295

Archiv für Gartenbau, VIII. Band, Heft 4, I960

daß Naturlicht und das gewählte Kunstlicht (Niederspannungsleuchtstofflampen) je nach ihrer Abstrahlungsenergie wirksam sind und bei gleicher Abstrahlungsenergie gleiche physiologische Leistungen zeigen. Messungen der Strahlungsverhältnisse unter verschiedenen künstlichen Strahlern ergaben, daß die günstigsten Bedingungen bei technischem Licht mit der Anwendung von Niederspannungsleuchtstofflampen geschaffen werden. Dabei ist eine hohe Anzahl von Lampen in einem Aggregat zu vereinen, um eine hohe Lichtintensität mit einer gleichmäßigen Lichtverteilung zu erreichen. Punktförmige Strahler weisen dagegen ein sehr inhomogenes Lichtfeld auf, was als sehr nachteilig betrachtet werden muß. Pe3ioMe E C T E C T B E H H T I E y c J i o B J i n O ß J I Y I E H H H B Tennnu,e H H X B J I H A H H C H A p o c T P A C T E H H Ä 6HJIO HCCJIE,noBaHo B B Ü ß E OCHOBBI

ftono-HHiiTejibHoro

OßOMUBIX

TexmreecKoro ocBeme-

HHH. CooTBeTCTByiomHe onuTbi BbiaBHJiH, n o ßeftCTBiie ecTecTBeHHoro H OÖBIHHOrO HCKyccTBeHHoro ocBemeHHa(;nioMHHecijeHTHBie JiaMnti HH3Koro HanpasKeHHa) 3aBHCHT OT HX SHeprHH H3JiyieHHa H NPOHBJIAIOT irpn ORHHAKOBOIT raepran H3MepeiiHH op,Hy H Ty JKe a^^eKTHBHOCTt. H3MepeHHa ycjioBHft H3JiyieHHH npn pa3JiniHtix HcicyecTBeHHBix H3JiyiaTejiax BblflBIIJIII,

1TO CaMBie ÖJiarOIipilHTIIbie

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Summary T h e natural irradiation conditions in the glasshouse and their relations to the growth of vegetable plants were examined as a basis for the application of a technical supplemental lighting. Corresponding experiments showed that natural light and the artificial light chosen (low-voltage luminescent lamps) are effective according to their radiation energy. With an equal radiation energy they have the same physiological efficiency. Measurements of the radiation conditions under different artificial radiators indicated that low-voltage luminescent lamps provide the most favourable conditions. A great number of lamps are to be combined to an aggregate in order to attain a high intensity with a uniform distribution of light. Punctiform radiators have however a very inhomogeneous lighting range which must be considered very disadvantageous. Dissertation Berlin 1960, l.Teil, gekürzt. Literaturverzeichnis 1. BECKER-DILLINGEN, J . : Handbuch der Ernährung der gärtnerischen Kulturpflanzen. Berlin, 3. Aufl., 1943 2. BECKER-DILLINGEN, J . : Handbuch des gesamten Gemüsebaues. 5. Aufl., Berlin, Hamburg, 1950, S. 116 2t Archiv für Gartenbau VIII/4

296 3. 4. 5. 6.

S E I D E L , Strahlungsbedingungen b e i der Zusatzbelichtung von Gemüsepflanzen

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297 Aus dem Institut für Gemüsebau Großbeeren der Humboldt-Universität zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. J . REINHOLD)

E. SEIDEL

Untersuchungen über die Anwendungsmöglichkeit von Wanderlichtanlagen im Gemüsebau unter Glas Eingegangen am 1. September 1959

Nach den bisher vorliegenden Erfahrungen erfordert die Einführung der Zusatzbelichtung in der Praxis hohe Anlage- und Betriebskosten. Die den Belichtungsaggregaten zuzuordnende Belichtungsfläche ist aber verhältnismäßig klein. Es entstanden daher in der Vergangenheit Bestrebungen, den Investitionsbedarf, bezogen auf die überbaute Glasfläche, durch Vergrößerung der Belichtungsfläche zu senken. Dafür kommen zwei Wege in Frage: 1. Es werden Kolbenstrahler bei gleichzeitig entsprechend hoher Aufhängung im Gewächshaus verwendet. 2. Die Belichtungsaggregate werden fahrbar gestaltet und durch motorischen Antrieb direkt über Getriebe oder Seilzug mit entsprechender Geschwindigkeit über eine größere Belichtungsfläche bewegt. Während die erste Methode in der Praxis schon häufiger angewandt und allgemein breit empfohlen wurde, trotz der großen ihr anhaftenden Mängel, wie niedrige Intensität und Inhomogenität der Einstrahlung, lagen über die Anwendung der Wanderbelichtung zu Beginn der Versuche fast keine Erfahrungen vor. Später wurde aus der sowjetischen Literatur die von FINKELSTEIN entwickelte Wanderlichtanlage bekannt, über die mehr als zehnjährige Erfahrungen vorlagen. Mit der Wanderbelichtung verändern sich gegenüber einer stationären Belichtung insbesondere der Rhythmus der Lichtverabreichung und die Belichtungsdauer. Es entsteht ein bestimmtes Licht-Dunkel-Intervall, und schließlich wird der Lichtgenuß der Pflanzen verringert; d.h., es entstehen neue Lichtbedingungen, die sich auch entsprechend in den physiologischen Prozessen auswirken können. Aus all diesen Gründen erschien es notwendig, systematische Versuche durchzuführen. Dazu wurden in 4 Jahren (1950/51 bis 1953/54) mehrere Wanderlichtanlagen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, veränderten Abstrahlungsbedingungen und verschiedenartigem konstruktivem Aufbau entwickelt und in ihrer Wirkung auf das Wachstum und den Ertrag einiger Gemüsepflanzen studiert. Die Erarbeitung der Grundlagen der Wanderbelichtung erfolgte in Übereinstimmung mit der Entwicklung des gesamten Belichtungskomplexes, insbesondere hinsichtlich der Intensität, Belichtungsdauer und spektralen Energieemission (4,5). So wurden anfangs nur niedrige Intensitäten und Niederspannungsleuchtstofflampen vom Typ HNT 202 verwandt. Es folgte die Untersuchung von Mischlichtaggregaten bei Wanderbelichtung und schließlich die ausschließliche Verwendung der Aggregate mit 10 Niederspannungsleuchtstofflampen HNJ bzw. HNW 202. Die Geschwindigkeiten und die Lichtintensität wurden mit den Erkenntnissen aus den Parallelversuchen verändert. Von der Geschwindigkeit des Aggregates ist aber die Wirkung des Lichtes auf die Pflanze abhängig, da sich die Zyklenlänge des Licht-Dunkel21»

298

S E I D E L , Anwendungsmöglichkeit von Wanderlichtanlagen im Gemüsebau

Intervalls mit der Geschwindigkeit verändert. Da die Geschwindigkeiten der Wanderaggregate nicht beliebig variiert werden konnten, wurden vergleichende Untersuchungen mit einer Licht-Intermittierungsanlage durchgeführt, bei der Aggregate mit unterschiedlicher Energieemission in bestimmten, auf einer Schaltwalze festzulegenden Licht-Dunkel-Intervallen die Belichtung der Pflanzen vornahmen. Die im Jahre 1950/51 durchgeführten Versuche mit einem Wanderaggregat, das mit 4 Niederspannungsleuchtstofflampen H N T 202 bestückt war, und sich mit einer Geschwindigkeit von v = 0,005 m/min fortbewegte (Abb. 1), brachte bei Gurke und Tomate in der Anzuchtperiode keine Beeinflussung des Wachstums gegenüber unbelichtet. Entsprechend der niedrigen Geschwindigkeit erhielten die Pflanzen während der Zeit der Überfahrens durch das Aggregat relativ viel Lichtenergie in größeren Intervallen. In der anschließenden Ertragsperiode wiesen die Wanderlichtvarianten von Gurke und Tomate sogar noch niedrigere Erträge auf als die unbelichtet gebliebenen Pflanzen. Die Differenzen der Wanderlichtvarianten untereinander waren nicht gesichert. Auch in einem Wiederholungsversuch traten dieselben Erscheinungen auf, teilweise wurden gesicherte Mindererträge gegenüber dem unbelichteten Vergleich erhalten. Im Frühjahr 1952 brachten die Untersuchungen mit dem gleichen Aggregat, aber bei höherer Geschwindigkeit mit v = 0,33 m/min bei Gurke in der Jungpflanzenperiode im wesentlichen dieselben Resultate. Längenwachstum und Substanzproduktion blieben besonders stark bei den Wanderlichtvarianten gegenüber unbelichtet zurück. Im Winter 1952/53 wurden die Untersuchungen mit dem gleichen Aggregat — das jedoch jetzt mit 4 Niederspannungsleuchtstofflampen H N W 202 bestückt worden war — zu Gurke und Tomate in der Jungpflanzenanzuchtperiode fortgesetzt. Die wichtigsten Versuchsdaten waren:

1. Aussaat 2. Keimung 1 getopft 3. Belichtungsperiode 4. natürliche Einstrahlung (im sichtbaren Bereich im Gewächshaus) 5. technisches Licht 1 (effektiver Genuß): 17 bis 22 Uhr (5 h) 02 bis 3 Uhr (5 h) 3 bis 8 Uhr (5 h) f>. Anteil des technischen Lichtes 7. Stromverbrauch 2 je Belichtungsvariante (einschl. Motor) 1 a

Gurke „Spotresisting"

Tomate „Hellfrucht"

26. 1 0 . 5 2 27. bis 3 0 . 1 0 . 52 1 . 1 1 . 52 1 . 1 1 . 52bis 5 . 1 . 5 3 = 66 Tage 604,2 cal c m - 2

26.10.52 30. bis 3 1 . 1 0 . 52 10. bis 1 3 . 1 2 . 52 1 . 1 1 . 5 2 bis 1 0 . 1 . 5 3 = 71 Tage 650,4 cal c m " 2

9,9 cal

cm-2

1,6% 18,2 kWh/m 2

10,7 ca!

cm'2

1,6 % 19,5 k W h / m 2

Mittl. Abstrahlungsenergie unter diesen Bedingungen E = 2,0 • 10~ 3 cal - c m " 2 • m i n - 1 Leistung des kompletten Aggregates N = 496 W

299

Archiv für Gartenbau, V I I I . Band, H e f t 4, I960

Abb. 1 a. Wanderlichtaggregat Typ 50 nach K I N D (hergestellt im V E B Leuchtenbau Berlin)

Abb. 1 b. Antriebsmechanismus des Wander lichtaggregates Typ 50

Das Aggregat mit einer Länge von 1,35 m (das entsprach auf der Belichtungsfläche einer Länge von 1,5 m) überfuhr in 0,6 m Höhe mit v = 0,33 m/min die Pflanzen auf einer Fläche von 6 m Länge, die in 4 Abschnitten von je 1,5 m getrennt war ( I . . . IV). Dabei glichen sich im Belichtungsrhythmus des Lichtgenusses die Abschnitte I und IV sowie II und III. Daher werden hier nur die Resultate von I und II mitgeteilt. Jeder Abschnitt erAbb. 2. hielt nur 1 l i des Gesamtlichtgenusses Schema Aggregatder Lichtbewegung über der Anlage (effektiver Lichtgenuß), Dunkel• . Intervalli Parz»ll»n1 wobei über I das Licht-Dunkel-Verabschnitte 1. hältnis 1 : 3 und über II abwechselnd Licht-Dunkel' Intervall 1: 4 und 1: 2 betrug (Abb. 2). Die Belichtungsdauer wurde bedeutend verlängert, um den absoluten Lichtgenuß zu erhöhen. Bei der G u r k e wurden in der Jungpflanzenanzuchtperiode folgende Resultate erzielt: I

Varianten

Gesamtfrischgewicht (g/Pflanze)

rei.

unbelichtet

Sicherung spezif. Energiespezifischer Stromder Differenzen verbrauch verbrauch je g gegenüber bei GesamtMehrsubstanzunbelichtet einstrahlung produktion (Wh/g) (p % , F G = 4) (cal/g)

1,50 ± 0,03

100

—

belichtet: I. 17 bis 22 Uhr 13,18 ± 3,33 22 „ 3 „ 12,77 ± 1,42 3 „ 8 „ 13,35 ± 0,88

878 849 890