Passiv-Solares-Gewächshaus

[frizzer94]

Ich habe nach 9 Monaten Bauzeit endlich mein Passiv-Solares-Gewächshaus fertig gebaut und wollte es mit euch mal teilen. Vielleicht habt Ihr auch Ideen oder Vorschläge.

Die Grundidee war, ein Gewächshaus zu bauen, das von Februar bis November ohne Heizung 7 bis 10°C wärmer als die Umgebung ist und so die Überwinterung von subtropischen Pflanzen ermöglicht und den Anbau wie in einer geheizten Intensivkultur ermöglicht. Seit 5.3.23 sind die Nachttemperaturen sehr selten unter 8°C gefallen.

Das Gewächshaus hat ein Pultdach, nach Süden ausgerichtet und ist nach Norden und teilweise nach Osten und Westen lichtdicht (8cm Stärke) isoliert und nach Oben, Süden, Südosten und Südwesten mit 3-fach Polycarbonatplatten verglast. Im Boden ist das Gewächshaus ca 50-55cm tief isoliert (8cm Stärke). Die Grundfläche beträgt in etwa 5qm. Das Gewächshaus ist 1,9m bzw 2,50m hoch.

Die Luft im Gewächshaus lässt sich über 2 Rohre durch den Boden leiten. Dadurch kann an warmen Tagen die Luft im Gewächshaus gekühlt und nachts durch den Boden geheizt werden.

Temperatur, Luftfeuchte und andere Daten werden von einem Raspberry Pi 3b+ minütlich erfasst. Dieser steuert neben der Bewässerung auch die Belüftung und Fenster automatisch. Das Programm wurde in Python geschrieben. Über eine Textdatei lassen sich die Bedingungen für die Steuerung einstellen.

Da das Gewächshaus relativ gut isoliert ist (ca. 40W/K Verlustwärme) und nicht aktiv geheizt werden sollte, musste ich leider ein Entfeuchtungsgerät aufstellen, dass bei einer Luftfeuchtigkeit von über 72% anspringt und so das Gewächshaus entfeuchtet. Genau genommen wird das Gewächshaus also mit ca. 70 Watt im Schnitt geheizt. Die Menge an Wasser pro Tag ist deutlich höher als ich anfangs angenommen habe (im Frühjahr ca 1,8 Liter Wasser am Tag). Dadurch muss der Entfeuchter deutlich mehr laufen und verbraucht bis 1,8Kwh am Tag. Bei den Strompreisen aktuell geht das aufs Geld . Im Sommer steht die Tür vom Gewächshaus dann auf und muss nicht mehr entfeuchtet werden. Das bedeutet aktuell muss der Entfeuchter von September bis Mai laufen, jedoch nur bei Nacht wenn die Fenster und Tür geschlossen sind. Tagsüber wird das Gewächshaus durch die Gegenstrombelüftung oder durch die Bodenbelüftung, über den Raspberry Pi gesteuert, entfeuchtet. Hat jemand noch Ideen, wie man das verbessern könnte?

Aktuell befinden sich Gurken, Tomaten, Wassermelonen, Passionsfrüchte, Paprika/Chili, Zwiebeln, Salat, Karotten und Kräuter im Gewächshaus. Die Tomaten habe ich zwischen 11.2.23 und 12.3.23 gepflanzt. Seit Ende Mai ernten wir kräftig

Die Bilder folgen später

 

[frizzer94]

Ein paar Eindrücke

 

[Pyromella]

Spannend. Ich verfolge gerne, wie dein Projekt weitergeht, wenn du berichten magst.
Von Gewächshaustechnik habe ich leider keine Ahnung, kann dir also diesbezüglich nicht helfen. Aber ich habe gerade festgestellt, dass mein Loggia-Balkon nicht größer als dein Gewächshaus ist.

 

[SebDob]

Ich hatte Ähnliches vor. Allerdings geht trotzdem Zuviel Wärme durch den Boden verloren. Dazu kommt das Problem, dass deine luftheizung die Problematik hat, dass Luft ein schlechter Wärmeleiter ist. Meine Überlegung war daher, mit kleiner Wasserpumpe Wasser ins kg Rohr unter dem Dach zu pumpen und dann erwärmt durch den Boden zu leiten. Die gewonnene Energie reicht allerdings nicht aus, um von Heizleistung zu sprechen bei nach unten offenem Boden. Daher ist die gedachte Heizung nun ausschließlich zur Kühlung umfunktioniert.

 

[frizzer94]

Ich hab den Boden auch unterirdisch isoliert. Daher verliert der Boden nicht ganz so viel Wärme. Auch im Winter bei -10C in 40 50cm tiefe immer 8C. Ja, selbst bei 30-50m^3 pro Stunde heizt das im Winter einfach nicht. Zum kühlen im Frühling war es aber gut, weil das Wasser aus der Luft kondensiert und so deutlich mehr Energie überträgt. Solarthermie wollte ich in Zukunft auch umsetzen. Wir haben ein 200 Liter stahlfass im Boden vergraben. Wenn man das Wasser tagsüber erwärmt, ist das ein interessanter Wärmespeicher. Das kommt dann in Zukunft auch mal hinzu. Mein größtes Problem ist aber einfach, dass die Luft nachts viel zu feucht ist. Meine Idee wäre, eine Art solarthermischen Absorptionstrockner zu bauen, der tagsüber durch die Sonne das Trockenmittel trocknet und das dann in der Nacht Feuchtigkeit aus der Luft zieht. Die Energie die dabei frei wird, kann man dann auch wieder speichern. So bräuchte man kein trocknungsgerät mehr.

Ist bei dir der Boden unterirdisch gedämmt?

 

[SebDob]

Nein, nichts gedämmt. Bei 13qm waren die Rohre eingraben schon genug Arbeit… das ganze 1m auskoffern wollte ich nicht. 40-50cm Tiefe bringt nichts. Ich messe Bis 15cm, da reichen die Wurzeln hin.

Wo kommt denn die Luftfeuchtigkeit her? Gießt du Zuviel? Im Winter ist das doch gar nicht nötig.

 

[frizzer94]

Okay, komisch. Bei mir funktioniert die Bodendämmung von 55cm ganz gut, die Rohre sind 40cm tief im Boden. Bei mir kühlt der Boden nach unten kaum aus. Beispielsweise halte ich jetzt im Sommer den Boden erfolgreich kälter als draußen. Mein Messwert zeigt in etwa 18C (50cm) an, draußen in 50cm sind es über 22C (laut Messstation). Ich kann den Boden aktiv nachts kühlen, jedoch nur um 1C in etwa.

Ich gieße im Winter, wie auch im Frühling kaum. Trotzdem hab ich viel zu viel Feuchtigkeit in der Luft. Ich kann mir nur erklären, dass das aus dem Boden kommt. Das Gewächshaus ist nahezu luftdicht. Von draußen kommt da also nichts rein. Oder drückt der Regen sich hydrostatisch so stark durch?
Ich habe jetzt den Boden mit Rindenmulch abgedeckt. Sollte ich dann im Winter eine Mulchfolie auslegen? Dann kommt ja kein Wasser mehr durch. Ich hab nur Angst, dass dann der Boden schimmelt.

 

[SebDob]

Warum soll man den Boden kühlen? Ich habe im Tag schwankende Temperaturen von 20-22 grad aktuell. Auf halber Höhe Luft in der Spitze 30-33 grad inkl Ventilator. Das ist eher meine Sorge.

Um trotzdem beim Winter zu bleiben. Vllt solltest du mit mehr Frischluft arbeiten. Die ist gerade im Winter trockener. Es gibt sogenannte luftkollektoren die die angesaugte Luft erwärmen. Bei Sonnenschein deutlich ggü dem was im gwh zu erwarten ist. Das ganze wird von vielen auch selbst gebaut. Was in entsprechend der Größe und Anzahl beim richtigen Wohnhaus funktioniert, sollte mit geringem Aufwand auch für ein gwh funktionieren…

Der Boden bleibt bei mir kahl, da ich mit tropfbewässerung arbeite. Alles was Wasser speichert ist raus…

 

[frizzer94]

Erst hab ich so das Gewächshaus an den kalten Sommernächten noch über 17 grad halten können. So konnte ich auch auch schauen in wie weit die Bodentemperatur beeinflussbar ist. Also wie schnell der Boden auskühlt bzw. Sich im Sommer erwärmt und wie weit man das steuern kann. Dann denke ich, dass man gerade für die heissen Tage im Hochsommer den Boden nicht zu schnell aufheizen will.

Ja, einen solarkollektor brauche ich auf jeden Fall. Aber gerade im Winter mit den langen Nächten fehlt die Energie zum entfeuchten einfach. Vielleicht wäre eine miniwärmepumpe die beste Option…

 

[SebDob]

Die nachttemperatur ist aktuell bei mir 15 grad. Wenn dann geht es aber um die Saison Verlängerung. Schau nach einer Split Klima. Die entfeuchtet auch.