A norvégok előbb a hozamokra és nem a méretekre koncentrálnak

A norvég klímában nem egyszerű a termelés: alacsony hőmérséklet, hosszú sötét tél, hosszú nappalok nyáron. A norvég Mezőgazdasági és Élelmezési Minisztériumhoz tartozó Bioforsk Kutatóintézet mintegy 500 alkalmazottal 13 különböző kutatóállomáson dolgozik. A növényházi kutatást délnyugat Norvégiában végzik, ahol a folyamatos termesztési technológiákat adaptálják a norvég klímára. Energiafelhasználási, tartam és fajtavizsgálatokat is végeznek, valamint fejlesztik a termelői információs hálózatot és információcserét. A különleges klíma (alacsony átlaghőmérséklet, 1200 mm/év csapadék, az őszi-téli csaknem teljes fényhiány, áprilistól augusztusig sok fény, Észak Norvégiában néha 24 órás világosság) nagy kihívásokra késztetik a termelőket. Norvégiában viszonylag kevés, 200 ha üvegház alatt termelnek, ebből 67 ha a zöldség: 37 ha paradicsom, 23 ha kígyóuborka, 7 ha saláta. A többi felületen cserepesek, dísznövény és bogyósok termelése folyik. Az átlagos növényházméret 0,32 ha, amelyekben többnyire többféle növényt termelnek (Belgiumban az átlagos üvegházméret 1,5 ha). Bár tendencia az üzemméret növelés, de a termelők inkább az intenzív termelésre fókuszálnak. A norvég üvegházi energiafelhasználás a 80-as évek óta alig változott, jelenleg is 900 GWh/év/. Míg korábban az energiafelhasználás 70%-át olajból fűtésre, 30%-át elektromos energiából asszimilációs világításra használták, addig jelenleg az összes energia felét elektromos energiaként asszimilációs világításra és hőszivattyúkra használják, a gázfűtés aránya 28%, a bioenergia 6%, az olajé 10%. Az elektromos energia a sok vízi erőmű miatt viszonylag olcsó. Emiatt is tudnak az asszimilációs világítással intenzíven termelni és nagy hozamokat elérni. A Bioforks Kutatóintézetben vizsgálják a négyzetméterenkénti hozamok növelésének lehetőségeit. Ennek eredményeként a kísérletekben, kígyóuborkában a 40 kg/m2 hozamokat sikerült 160 kg/m2-re emelni. Paradicsomban a 2004-es 107 kg/ m2 eredményt 2012-re sikerült 150 kg/m2-re növelni. A kísérleti eredmények gyakorlatba történő átültetésével a termelőknél a hozamok 120 kg/m2-re nőttek 2012-ben. Üvegházi szamócában az eredmény 24 kg/m2. Természetesen a hozamnövekedés az energiafelhasználás növekedésével járt együtt. Norvégiában a kígyóuborkára évente kb. 850 kWh/m2, salátára kb. 650 kWh/m2, paradicsomra 420 kWh/m2 energiát használnak fel. A további kutatások célja az energiahatékony termelés növelése pl. az ipari hulladékenergia és biogáz felhasználásával, a megújuló energiákkal, hőszivattyúval, gázmotorokkal, hősugárzókkal, páraelvonással, szigeteléssel, félig zárt növényházak építésével, dinamikus vezérléssel és energia pufferolással. A fő hangsúlyt az asszimilációs megvilágítás fejlesztésére, a LED-es világításra, végső soron a fajlagos energiafelhasználás csökkentésére helyezik.

Németország az energiafelhasználást és CO2 kibocsájtást 90%-kal akarja csökkenteni

Az államilag támogatott ZINEG projekt keretében különböző helyeken négy kísérleti növényházat építettek. Két növényházban dísznövénytermeléssel, egyben csatornás paradicsommal, egyben bio paradicsomtermeléssel végzik a kísérleteket. Németországban közel 4000 ha üvegházban termelnek, ebből 2256 ha dísznövény, kb. 1700 ha zöldséghajtatás.

Az osnabrucki kísérletben a különböző üvegborításokat tesztelik. Két és három rétegű alacsony energiaáteresztő üvegeket próbálnak, azt vizsgálják, hogy ezek milyen hatással vannak az energiafelhasználásra és a növényekre. Emellett kutatják a páratartalom csökkentésének hatását alacsonyabb fényintenzitás és alacsonyabb energiafelhasználás mellett cserepes növényekkel. Ez azért fontos, mert a többrétegű üveg kevesebb hasznos (PAR) fényt enged át. Ugyanakkor kevesebb pára csapódik ki az üvegeken, emiatt a relatív páratartalom magasabbra nő az egyszeri üveghez képest.

A hannoveri kísérleti helyen nagyon erősen szigetelt, un. félig zárt üvegházat vizsgálnak. Azt kutatják, hogy napenergia hasznosításával, minél kevesebb energiafelhasználással hogyan lehet termelni. Az üvegházat kétrétegű üveg fedi, az oldalfalakat négy kétrétegű műanyag fólia zárja le. A fő kutatási szempont itt a lehető legjobb hőszigetelés és hőmérsékletszabályozás. A fűtésre, hűtésre és páratartalom csökkentésre elektromos szivattyúval ellátott, egy hideg és egy meleg vizes puffertartály szolgál. Az üvegházban felül három különböző anyagú, oldalt egy energiaernyőt szereltek fel. A három felső ernyő közül egy fényáteresztő (Novavert típus), amely nappal használható és 12% energia-megtakarítást eredményezett. A második ernyő alumínium sávokból (Reimann Pyro Silver típus) áll és 50% megtakarításra képes. A harmadik ernyő (XLS Oscura Revolux típus) nem fényáteresztő és 75%-os megtakarításra képes. A teljes üvegházra vonatkozó U (hőveszteség mértékét jelző) érték energiaernyő használat nélkül 4 W/m2, dupla ernyővel kb. 2 W/m2, mindhárom energiaernyővel 1,2 W/m2. (Az egyrétegű üveggel fedett üvegház U értéke kb. 8 W/m2). Napközben, ha a hőmérséklet túl magas, ventillátorokkal és hőcserélőkkel vonják el a hőt és a párát. A hűtést hőszivattyúval végzik és az üvegházból kivont párából keletkezett kissé meleg vizet a hideg vizes puffertartályban gyűjtik össze. Ezt a vizet még elektromos árammal felmelegítik és a meleg vizes tartályban tárolják. Így a nappal felmelegedett üvegházból összegyűjtik az energiát és éjjel fűtésre használják és elérhető, hogy csak éjszaka és hideg napokban kell fűteni. Elektromos energiát csak a hőszivattyúk működtetésére és a kivont páravíz továbbmelegítésére kell használni. A mérések szerint 60 és 85% közötti energia megtakarítást lehet elérni a hagyományos növényházakhoz képest.

A berlini egyetemen a hannoverihez hasonló kivitelezésű üvegházban paradicsomot termeltek. Itt azonban a ventillátorok helyett a hő kivonására a tetőgerincre kollektorokat szereltek. A kollektorokban hőszivattyúk által lehűtött hideg vizet keringtetve lehet a hőt kivonni az üvegházból. Berlinben főként a teljesen zárt növényház lehetőségeire helyezik a hangsúlyt. A negyedik kísérlet helyen Neustadt-ban a Müncheni Egyetem bio termesztésű paradicsommal végzett kísérleteket. Elsősorban a fenntartható termesztést vizsgálták alacsony CO2 kibocsájtás mellett. A növényház három egységből áll, melyeket dupla fóliával és az oldalán polikarbonát lemezekkel szigeteltek. Az első egységet energiaernyővel és ventillátorokkal szerelték, ezzel 60% energia megtakarítás érhető el a hagyományos fóliaházakhoz képest. A második egységet két energiaernyővel látták el, ezzel 90% megtakarítás érhető el. A harmadik egységbe egy energiaernyőt és egy fényáteresztő energiaernyőt szereltek, ezzel az energia megtakarítás 80%. Az extra fűtési hőmérsékletet pellet fűtésű kazánnal biztosítják. A növényházakban a termesztési kísérletek mellett a különböző rendszerek gazdaságosságát és gyakorlati alkalmazhatóságát is vizsgálják.

Dániában az asszimilációs világítás dinamikus vezérlését kutatják

Az Aarhus-i és a Dél-Dániai Egyetem együttműködésével, a DynalLight projekt keretében az un. dinamikus vezérlést vizsgálják dísznövény és zöldségtermesztésben. Az általános gyakorlat szerint a növényházi klímát vezérlik, ahol a termelő a növény állapota szerint állítja be klímaszabályozás paramétereit. A dinamikus vezérléssel nemcsak a klímát, hanem sok más, külső tényezőket is figyelembe vesznek, pl. elektromos ellátást, energia árakat, időjárás előrejelzést és azok hozamfokozó hatásait. Ezeket a paramétereket a számítógép figyeli, és ezek figyelembevételével végzi a szabályozást. A számítógépbe táplálják az adott növény fotoszintézis görbéjét, amely különböző paraméterektől, pl. fénytől, hőmérséklettől, CO2-től stb. függ. A számítógép a termelő igénye szerint a paraméterek alapján kiszámítja az ideális beállítási értékeket. Hasonlóképpen kiszámítja az elektromos áram árának figyelembevételével az asszimilációs világítás hozamfokozó és gazdaságossági hatását is. A dinamikus klímavezérlés elsősorban segítő és tanácsadó eszköz a termelőnek, aki a klímabeállítás hatásait, összefüggéseit a hozamra és az energiafelhasználásra is hosszabb időtartamra láthatja s a termelő ennek birtokában hozhatja meg döntéseit. A dániai kísérletekben a LED lámpák használatát is vizsgálják, összehasonlítva SON-T lámpákkal. A LED-ek egyértelműen kevesebb energiát igényelnek, de kevesebb hőt fejlesztenek, ezért többet kell fűteni, valamint beruházásuk is drágább. A LED-ek dinamikus fényvezérléssel több lehetőséget ígérnek, mivel ezek könnyebben ki és bekapcsolhatók az asszimilációs világításhoz.

A Proeftuin nieuws cikkét referálta
Malatinszki György