Gründung von Ceres: Energieeffiziente Gewächshäuser für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion

Ceres wurde mit der Mission gegründet, energieeffiziente Anbauräume zu schaffen, die eine Nahrungsmittelproduktion mit Netto-Null-Emissionen ermöglichen. Um dies zu erreichen, hat Ceres Gewächshäuser entworfen, die hoch isoliert sind, Technologien verwenden, die sehr wenig Strom benötigen (wenn überhaupt), und mit erneuerbarer Elektrizität betrieben werden können. Der aktuelle Bedarf an Gewächshäusern, die mit erneuerbarer Energie betrieben und durch Elektrizität versorgt werden, wird durch Einflüsse auf die Agrarindustrie, wie die Erdgaskrise in Europa, bestätigt. Dies ist nicht nur für die Umweltauswirkungen wichtig, sondern auch für die Stabilität und Rentabilität des Geschäfts.

Wichtige Elemente eines energieeffizienten, elektrischen Gewächshauses

Dieser Artikel behandelt die Materialien, Systeme und Technologien, die ein energieeffizientes, elektrisches Gewächshaus ausmachen und gibt Anleitungen, wie man ein nachhaltigerer Gewächshausbetreiber werden kann. Es sollte beachtet werden, dass jeder einzelne Projekt seine eigenen Überlegungen und Variablen hat, die das, was im Designprozess möglich ist, beeinflussen. Um spezifische Informationen zu Ihrem Standort, Ihrem Budget und Ihren Anbauzielen zu erhalten, sollten Sie sich direkt an uns wenden.

Das Fundament: Energieeffizientes Gewächshausdesign

Bevor wir auf die Technologie eines elektrischen Gewächshauses eingehen, sollte gesagt werden, dass intelligentes Design wichtig ist. Es macht keinen Sinn, in erneuerbare Energie und elektrisch betriebene Systeme zu investieren und dann ein schlecht konzipiertes oder schlecht gebautes Gewächshaus zu haben. Das ist eine enorme Energieverschwendung und es spricht nicht für die langfristige Rentabilität Ihres Geschäfts. Gebäudeeigenschaften wie passives Solardesign, isolierte Wände und Verglasung sowie geothermische Heizung und Kühlung werden Ihren Strombedarf erheblich reduzieren.

Ersetzen von gasbetriebenen Systemen durch elektrisch betriebene Systeme

Jedes gasbetriebene Klimaregelungssystem in einem kommerziellen Gewächshaus hat eine elektrische Alternative. Zum Beispiel eignen sich elektrische Luftheizungen sehr gut zum Heizen der Luft in belüfteten Gewächshäusern. Die meisten dieser Heizungen haben ein Thermostat im eigentlichen Heizgerät eingebaut, so dass sie nicht an einen externen Controller angeschlossen werden müssen. Wenn Ihr Betrieb genügend erneuerbare Energie erzeugt, ist die Verwendung von elektrischen Luftheizungen eine ausgezeichnete (und möglicherweise kostenlose) Möglichkeit, Ihr Gewächshaus zu heizen. Noch effizienter als elektrische Luftheizungen sind elektrische Wasserheizungen. Elektrische Wasserheizungen arbeiten, indem sie Wasser durch einen elektrischen Heizkörper und durch eine Schleife durch das Gewächshaus zirkulieren lassen. Alternativ kann der Heizkörper Wasser erhitzen, das in einem Warmwasserspeicher gespeichert wird. Von dort aus kann das Wasser durch eine Schleife im Boden oder durch Heizkörper an den Wänden oder unter erhöhten Bänken gepumpt werden. Elektrische Wasserheizungen arbeiten gut in Kombination mit solarthermischen Systemen.

Elektrische HVAC+D-Systeme für abgeschlossene Gewächshauslösungen

Wenn Sie eine abgeschlossene Gewächshauslösung für Ihr Unternehmen in Betracht ziehen, gibt es elektrische HVAC+D-Systeme, die Wärmepumpentechnologie verwenden, um das Klima Ihres Anbauraums effizient zu regeln. Zum Beispiel ist das Ceres EcoLoop-System ein hoch effizientes, erdgekoppeltes Wärmepumpensystem, das speziell für Gewächshäuser und angebaute Gebäude entwickelt wurde. Die energieeffizienten Aspekte des EcoLoop stammen nicht nur von Wärmepumpen, sondern auch von der Fähigkeit des Systems, heißes oder kaltes Wasser im Boden zu speichern (Erdkopplung). Es gibt viele bundesstaatliche und auf Versorgungsunternehmen basierende Rabatte für erdgekoppelte Wärmepumpensysteme. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

Erneuerbare Energiequellen für Gewächshausbetriebe

Nachdem wir energieeffizientes Design und Klimaregelungssysteme abgedeckt haben, wollen wir über die erneuerbaren Energiesysteme sprechen, die ein elektrisches Gewächshaus zu einer realisierbaren Option für kommerzielle Züchter machen.

Photovoltaik (PV) Panels

Häufig als Solarpanels bezeichnet, erzeugen PV-Panels jeden Tag Strom, aber überwiegend an sonnigen Tagen (und meist zwischen 9 Uhr und 15 Uhr). Gewächshäuser hingegen benötigen den größten Teil ihres Stroms in den Abendstunden und in der Nacht für zusätzliche Beleuchtung und Heizung. Daher ist es am vorteilhaftesten, wenn Sie Ihre Solarpanels an das Stromnetz anschließen. Wenn Sie an das Netz angeschlossen sind, erzeugen Sie Strom, wenn das Netz ihn am dringendsten benötigt, und Sie verbrauchen Strom, wenn das Netz zu viel hat (abends).

Wenn Sie nicht ans Netz angeschlossen sind, benötigen Sie eine Möglichkeit zur Energiespeicherung, um PV-Panels für Ihr Gewächshaus nützlich zu machen. Die Effizienz der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektrizität über Solar-PV-Panels liegt bei etwa 20%. Dies liegt daran, dass das in PV-Systemen verwendete Silizium nicht so viele Wellenlängen des Lichts nutzen kann wie die Solarthermie-Panels, so dass viel Energie von der Sonne verschwendet wird. Obwohl 20% nicht sehr effizient sind, sind PV-Panels relativ kostengünstig und eine gute Investition, um Ihr Gewächshaus auf nachhaltige Weise zu betreiben. Es wird dringend empfohlen, mindestens einen Teil Ihrer Energieversorgung aus Solar-PV-Panels zu beziehen, um Ihr elektrisches Gewächshaus zu betreiben. Es ist wirklich wichtig, ein effizientes Design zu haben, damit Ihr PV-Panels-Array nicht zu groß für Ihre Bedürfnisse ist.

Solarthermische (Warmwasser) Panels

Solarthermische Panels dienen dazu, die Energie der Sonne während des Tages zu sammeln und diese Energie in warmes Wasser umzuwandeln. Die meisten solarthermischen Systeme sind mit einem thermisch isolierten Warmwasserspeicher verbunden, in dem das heiße Wasser für die spätere Verwendung gespeichert werden kann. Die meisten modernen thermischen Solarsysteme können auch in sehr kalten (aber sonnigen) Klimazonen heißes Wasser erzeugen. Sehr einfache solarthermische Systeme (Rücklauf-Typ) können gebaut werden, um das Wasser im Speichertank zu erwärmen. Vom Speichertank aus kann das heiße Wasser durch Rohre im Boden oder in der Betonfundierung für Strahlungsheizung (in der Regel Kupfer- oder PEX-Rohre) gepumpt werden. Alternativ kann das Wasser durch Heizkörper gepumpt werden, um den Gewächshausraum zu heizen. Pflanzen lieben den warmen Boden – er hält die biologische Aktivität im Boden hoch und minimiert auch die Notwendigkeit, die Luft im Gewächshaus zu heizen. Solarthermische Systeme wandeln 60% bis 70% der Sonnenenergie in Wärme um. Solarthermische Systeme sind daher eine der energieeffizientesten Methoden, um die Sonnenenergie in nutzbare Wärme zur Heizung Ihres Gewächshauses umzuwandeln.

Windturbinen

Heutzutage gibt es sehr günstige (und hoch subventionierte) Windturbinen, die Ihren (vollelektrischen) Hof betreiben können und nicht größer als Kiefern sind. Der Vorteil der Verwendung von Windmühlen zur Stromerzeugung besteht darin, dass der Wind am stärksten ist, wenn die Sonne nicht scheint und wenn Sie die meiste Energie benötigen (nachts). Strom aus Windenergie ist eine hervorragende Möglichkeit, Ihr Gewächshaus nachhaltig zu betreiben.

Fazit

Die Entwicklung hin zu energieeffizienten, elektrisch betriebenen Gewächshäusern ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Landwirtschaft. Durch die Kombination von intelligentem Design, effizienten Heiz- und Kühlsystemen und der Nutzung erneuerbarer Energien können Betreiber den Energieverbrauch ihrer Gewächshäuser erheblich reduzieren und gleichzeitig eine stabile und rentable Geschäftstätigkeit sicherstellen. Es gibt viele Möglichkeiten, ein Gewächshaus energieeffizienter zu gestalten, und es lohnt sich, die verschiedenen Optionen zu erforschen und diejenigen zu implementieren, die am besten zu den individuellen Bedürfnissen und Zielen des Betreibers passen.