Luftfeuchte für vertikale Farmen und Landwirtschaft mit kontrollierter Umgebung

Vertikale Landwirtschaft oder "Landwirtschaft in kontrollierter Umgebung", wie sie oft genannt wird, ist eine innovative Methode für den Anbau von Pflanzen in Innenräumen mit LED-Beleuchtung anstelle von offenen Feldern oder Gewächshäusern. Die enge Kontrolle der Innenraumumgebung ermöglicht optimale Wachstumsbedingungen für die Pflanzen bei minimalem Verbrauch von Ressourcen wie Pestiziden und Wasser. Die Lage der Anlagen in der Nähe von Einzelhändlern und Verbrauchern ermöglicht außerdem einen geringeren Transportaufwand und insgesamt weniger CO2-Emissionen.

Die Steuerung der Luftfeuchtigkeit in diesen Anlagen spielt eine entscheidende Rolle bei der Schaffung optimaler Tages- und Nachtbedingungen für maximale Erträge.

Welches sind die idealen Bedingungen für den Anbau von Kulturpflanzen?

Während des gesamten Lebenszyklus einer Pflanze kann es viele verschiedene "ideale" Feuchtigkeitsbedingungen geben. In den Anfangsphasen der Keimung und Vermehrung ist eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit von etwa 70 bis 80 % r.F. erforderlich, damit die Pflanzen ihre Wurzeln entwickeln können. In der Wachstumsphase liegt die Luftfeuchtigkeit in der Regel zwischen 50 und 80 % r.F. In der Blütephase kann die Luftfeuchtigkeit auf 40 bis 60 % r.F. sinken. Die Temperaturregelung liegt in der Regel im Bereich von 21 bis 26 °C. Der tatsächliche Bedarf hängt von der gezüchteten Pflanze ab.

Eine genaue Kontrolle der Luftfeuchtigkeit ist in der vertikalen Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung; eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann das Wurzelsystem und das Blattwerk stark schädigen. Dies ist besonders wichtig in "feuchten" Umgebungen wie Hydrokultur oder Aquaponik. Eine zu geringe Luftfeuchtigkeit kann zu Welkeerscheinungen und Blattfall führen und das Wachstum verlangsamen. Sobald sich die Pflanzen in der Wachstumsphase befinden, geben sie auf natürliche Weise durch Transpiration Feuchtigkeit ab, was schwierig zu kontrollieren sein kann.

Ein entscheidender Aspekt für die Erzielung optimaler Erträge in einer vertikalen Farm ist ein umfassendes Verständnis von Luftfeuchtigkeit und Temperatur und ihrer Wechselwirkungen, sowohl in simulierten Tages- als auch Nachtszenarien.

  • Kondensationsentfeuchter funktionieren gut bei warmen Temperaturen und mittlerer Luftfeuchtigkeit (>20°C und >40% r.F.), was sie zu einer beliebten Wahl für die Entfeuchtung in vertikalen Farmen macht. Die der Luft entzogene Feuchtigkeit kann als flüssiges Wasser in den landwirtschaftlichen Kreislauf zurückgeführt werden, und die bei der Trocknung erzeugte Wärmeenergie kann auch den Heizbedarf des Raumes ausgleichen. Luftentfeuchter wie der Condair DC-N mit Fernkondensatoren ermöglichen die Ableitung überschüssiger Wärme nach draußen, wenn die obere Temperaturgrenze im Raum erreicht ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass ein Raum durch die vom Trocknungsprozess erzeugte Wärme überhitzt wird oder zur Temperaturkontrolle gelüftet werden muss.

    Trockenmittel-Entfeuchtungssysteme bieten einen größeren Betriebsbereich als Kondensationssysteme, typischerweise -30 bis +40°C zusammen mit einer Umgebungsfeuchtigkeit von 0-100%RH. Sie können sehr trockene Bedingungen aufrechterhalten, mit weniger als 10% r.F. selbst bei niedrigen Temperaturen. Da die absorbierte Feuchtigkeit jedoch über einen Warmluftkanal ins Freie abgeleitet wird, kann kein flüssiges Wasser zurückgewonnen werden.

  • Kleine elektrische Dampfluftbefeuchter mit direktem Raum- oder Kanalabzug bieten eine saubere, sterile Lösung für kleinere vertikale Betriebe. Allerdings können die Energiekosten mit etwa 0,75 kW/Std. pro Liter Wasserzusatz hoch sein.

    Sprüh-, Ultraschall- und Verdunstungsbefeuchter können eingesetzt werden und haben einen geringeren Energieverbrauch, so dass sie sich besser für große Anlagen mit höherem Leistungsbedarf eignen. Kaltwasserbefeuchter haben jedoch einen Kühleffekt. Dies kann sich je nach der Gesamtstrategie für das Temperaturmanagement positiv oder negativ auswirken. Die Dampfbefeuchtung hat keinen Einfluss auf die Temperatur in einem Raum.

  • Ein Kondensationsluftentfeuchter (auf Kältemittelbasis) verbraucht in der Regel 30 % der Energie eines Adsorptionsluftentfeuchters pro Liter entzogenen Wassers pro Stunde.

  • Kondensationsentfeuchter, wie der Condair DC-N, sind mit zwei Kondensatoren ausgestattet. Durch die Option eines externen Verflüssigers kann die vom Kältemittelkreislauf erzeugte Wärme in oder außerhalb des kontrollierten Bereichs abgeleitet werden. Einige Geräte können mit direkter Temperaturregelung arbeiten und sowohl Heizen und Kühlen als auch Entfeuchten anbieten, indem sie auswählen, welcher Verflüssiger in Betrieb ist.

 

 

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