Da Gewächshäuser mit ihrer strahlungsdurchlässigen Konstruktion prinzipiell thermischen
Solarkollektoren ähneln, bietet sich eine bivalente Nutzung als Produktionsstätte für
Pflanzen und thermischer Solarkollektor an. Hierzu wurden bereits in den 1980er Jahren
Lösungsansätze entwickelt, bei denen der Überschuss an eingestrahlter Wärmeenergie
über zwangsluftgeführte Wärmetauscher unter den Kulturtischen (Damrath, 1982) oder
mittels freier Konvektion an Kühlflächen im Dachraum (Kurtán, 1988) entzogen und in
einen oberirdischen Wasserspeicher eingeleitet wurde. Zurzeit wird in einem Ansatz aus
den Niederlanden die Luft im geschlossen betriebenen Gewächshaus durch technische
Aufbereitung aktiv gekühlt, entfeuchtet, erwärmt und bei Bedarf mit CO2 angereichert.
Unterirdische Warm-/Kalt-Aquifere fungieren dort zur saisonübergreifenden Speicherung
(Opdam et al., 2005).
Das Berliner Teilprojekt im Forschungsverbund ZINEG untersucht mit einem veränderten
technischen Konzept der Kühlung und Wärmespeicherung den geschlossenen Betrieb von
Gewächshäusern bei Ausnutzung der solaren Überschusswärme und Verwendung von
Wärmepumpen. Die in das Gewächshaus eingestrahlte sensible Wärmeenergie sowie die
durch die pflanzliche Transpiration entstandenen latenten Wärmeströme sollen mittels
Kühl-/Entfeuchtungstechnik, die überwiegend mit natürlicher Konvektion der Luft arbeitet,
entzogen und für spätere Heizzwecke in einen oberirdischen Wassertank geleitet werden.
In diesem Zusammenhang ist der flexible Wärmepumpeneinsatz für Kühlung und Heizung
im geschlossenen Gewächshaus mit möglichst geringen Primärenergieaufwendungen von
Bedeutung. Im Fokus der energetischen Untersuchungen des Sommerbetriebs 2010 lagen
die Kühl- und Entfeuchtungssysteme sowie der Betrieb des Wärmepumpenaggregats, um
insbesondere Fragestellungen zum Kollektorwirkungsgrad und zu den Arbeitszahlen der
Wärmepumpe zu beantworten.
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