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Seit die Naturland-zertifizierte Gärtnerei im Jahr 1987 in Bergkirchen bei München von Sigfried Klein gegründet wurde, war der biologische Anbau von Gemüse stets mit einem hohen Energie- und Ressourcenaufwand verbunden. Da zu heutiger Zeit Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Umweltschutz vor allem im biologischen Landbau immer wichtiger werden, und die endlichen Ressourcen unseres Planeten schwinden, ist es an der Zeit das in die Jahre gekommene Energiekonzept der Gärtnerei genau zu analysieren und bilanzieren.
Dazu wird mittels empirischer Datenerfassung der Ist-Zustand des Gärtnerei-Betriebs erstellt. Dies umfasst eine Geländebeschreibung mit allen vorhandenen Gebäuden, Gewächshäusern, Außenanbauflächen und anlagentechnischen Einrichtungen, sowie das Erfassen aller Abläufe innerhalb der Produktionskette, sowie bei Distribution zum Kunden mittels Abo-Gemüse-Kiste.
Für die Gesamt-Energie-Bilanz wird eine energetische Analyse des Betriebes durchgeführt. Bei mehreren Besichtigungen werden alle relevanten Daten der Gärtnerei und der einzelnen Energieumwandlungsprozesse, die während der Produktion ablaufen, aufgenommen.
Aus den Verbrauchsdaten der einzelnen, eingesetzten Energieträger werden die Anteile der Nutz- bzw. Endenergien durch Rechnungen, Abschätzungen und/oder Messungen der gesamten Gärtnerei/Produktionskette abgeleitet. Dazu gehören thermische-, elektrische- und mechanische Nutz-Energien die für Wärme, Kälte, Licht oder Transport etc. eingesetzt werden. Aus den erhobenen Daten des Ist-Zustands und der Gesamt-Energiebilanz können Aussagen über die Energieeffizienz des Betriebs und der Produktion gemacht werden. Einsparpotenziale können ausfindig gemacht werden, um den Energieverbrauch der Gärtnerei zu senken.
Ein wichtiger, energieintensiver Abschnitt der Produktion bildet die Kühlkette. Es gilt stets die frisch geernteten Produkte zu kühlen, um sie bis zum Verkauf oder bis zur Distribution über die Kartoffelkombinat eG, vor dem verderben zu schützen. Dafür wird ein Kühlraum mit einer Kältemaschine für die Lagerung der Ernte genutzt. Für den Transport zum Kunden werden Thermoboxen in Verbindung mit eingefrorenen Wasser-Beuteln zur passiven Kühlung, verwendet. Eine genaue Analyse und Prüfung der Kühlkette soll die weitere Vertiefung dieser Arbeit bilden. Beim Kühlraum werden Informationen wie Abmessungen, Materialkenndaten, Aufstellsituation, Daten der Kältemaschine, Wärmequellen und Wärmesenken, Verkehrszeiten etc. aufgenommen, um die Kühllast der Gebäudezone zu bestimmen. Zur Bestimmung der Kühllastverläufe über den Berechnungszeitraum von sechs Monaten (Mai bis Oktober) werden zwei Simulationsprogramme eingesetzt, die Daten aus verschiedenen Klima-Modellen enthalten. Dabei wird ein thermisches Gebäudemodell erstellt und eine statische und eine dynamische Raumsimulation durchgeführt. Zusätzlich wird eine Abschätzung der maximalen Kühllast nach VDI 2078/DIN V 18599 mittels Handrechnung vorgenommen. Dazu werden Modelle von realisierbaren Maßnahmen erstellt und berechnet, um Optimierungspotenziale für die Kühlkette ausfindig zu machen. Aus den gewonnenen Daten können Rückschlüsse auf den tatsächlichen Energieverbrauch der Kältemaschine gezogen werden. Außerdem soll die Berechnung aufzeigen, ob die Kältemaschine den vorgesehenen Zweck erfüllt, also die benötigte Kälteleistung zu jeder Nutzungsperiode liefern kann und wie viel Energie für Kälte verbraucht und benötigt wird.
Des Weiteren wird die Machbarkeit alternativer Kühlkonzepte auf Basis von Solarenergie untersucht. Es soll der Energie- bzw. Kältebedarf der Gärtnerei bzw. der Kühlkette bestmöglich mit regenerativen Energien abgedeckt werden. Dazu wird eine Solar-Potenzialanalyse des Standorts durchgeführt. Dabei wird der Einsatz von Photovoltaik-Modulen (PV) auf den vorhandenen Gewächshausdachflächen untersucht.