Elektrotechnikstudenten der FH Münster entwickeln Photovoltaik-Gewächshaus

Im Mai herrscht Hochbetrieb im Gemüsebeet – vor allem kälteempfindliche Sorten, die im Gewächshaus vorgezogen wurden, können nun ins Freie gepflanzt werden. Bis zu diesem Zeitpunkt haben die jungen Pflanzen mitunter schon viel Pflege erfahren: Sie benötigen ausreichend Wasser, einen hellen Standort und vor allem Wärme. Mit dem damit verbundenen hohen Stromverbrauch haben sich vier Studenten der FH Münster ausgiebig beschäftigt und eine klimafreundliche Lösung entwickelt: Die angehenden Elektroingenieure Hendrik te Uhle, Luca Zollhöfer, Jan Sievert und Aaron Winkelmann haben ein Gewächshaus gebaut, das sich über eine Photovoltaik-Anlage möglichst selbstständig mit Energie versorgt.

Die Idee kam Zollhöfer auf der Suche nach einem passenden Anzuchthaus für seine Chili-Schoten. „Ich wollte das privat immer schon mal machen und habe mich gefragt, ob ein energieautarkes Gewächshaus realisierbar ist“, berichtet er. Denn gerade Chilis benötigen besonders viel Wärme. Ein passendes Gewächshaus von der Stange fand der Student für diesen Zweck jedoch nicht. Die Lehrveranstaltung Projektmanagement bot schließlich den idealen Rahmen, um gemeinsam mit seinen drei Kommilitonen ein eigenes Projekt auf die Beine zu stellen. Die Studenten eint ihr Interesse an erneuerbaren Energien – sie alle entschieden sich in ihrem Elektrotechnikstudium für die Vertiefungsrichtung Energie- und Automatisierungstechnik. Professor Konrad Mertens, Leiter des Labors für Optoelektronik und Sensorik, begleitete das Projekt.

Mini-Gewächshaus aus Polycarbonatplatten

Rund einen Meter lang, 50 Zentimeter breit und 80 Zentimeter hoch ist nun das Ergebnis. Die Außenwände des Mini-Hauses bestehen aus Polycarbonatplatten. „Das ist einfacher zu verarbeiten als Plexiglas“, erklärt Sievert. Gemeinsam mit te Uhle und mit Unterstützung des Werkstatt-Teams des Zentralbereichs Elektrotechnik und Informatik (ZBE) verantwortete er den Bau der Außenkonstruktion. Auf das Dach und an der Seite vom Gewächshaus montierten sie außerdem zwei Photovoltaik-Module mit einer Gesamtleistung von 70 Watt.

Die Hauptarbeit von Winkelmann und Zollhöfer verbirgt sich indes in einem Kasten an der Außenwand des Gewächshauses – sie programmierten die Steuereinheit. Dort laufen alle Daten ihrer verbauten Sensoren zusammen. So misst ein Sensor die Feuchtigkeit im Boden, andere erfassen die Temperatur innen, außen und im Boden. Bei weniger als acht Grad Celsius erwärmen schließlich Heizkabel automatisch die Erde, ein Bewässerungssystem versorgt die Pflanzen bei Bedarf mit Wasser. „Die Grundidee ist, Frost zu vermeiden und den Boden nicht zu trocken werden zu lassen. So schaffen wir halbwegs optimale Bedingungen“, erläutert Winkelmann.

Photovoltaik-Gewächshaus: Fläche für Solarmodule zu gering

Soweit der Plan – bei ihren ersten Tests im Januar stellten sie jedoch fest, dass zwei Photovoltaik-Module in dieser Jahreszeit zu wenig Energie liefern. „Die Sonneneinstrahlung und damit der Stromertrag sind einfach zu gering“, erklärt Sievert. „Für mehr Solarmodule haben wir aber leider keinen Platz, da wir sonst den Pflanzen zu viel Licht nehmen.“ Völlig energieautark ist das Gewächshaus zumindest im tiefsten Winter also nicht. Als problematisch erwies sich auch die Luftzirkulation. Ohne Belüftungssystem beschlägt das Gewächshaus aufgrund der höheren Luftfeuchtigkeit schnell von innen. Im Sommer könnte es außerdem zu heiß werden. „Wir würden daher beim nächsten Mal eine andere Isolierung wählen. Außerdem wäre ein Lüfter oder zumindest eine Klappe sinnvoll“, empfiehlt Sievert.

20.5.2023 | Quelle: FH Münster | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH