Treibhäuser gegen den
Treibhauseffekt
Was ist schuld am Klimawandel?
Was ist die Ursache der Erderwärmung? Es ist der Treibhauseffekt.
Ohne das Treibhaus-Gas CO2 wäre es auf der Erde viel kälter
als es sein soll - doch warm wie in einem Gewächshaus darf
es auch nicht werden. Die Menschen müssen aufpassen, dass
nicht zu viel CO2 in die Atmosphäre gelangt - oder aber
dafür sorgen, dass das CO2 wieder aus der Atmosphäre
entfernt wird. Und wie dies am besten? Sie pflanzen Pflanzen.
Nicht nur am Amazonas haben Grünpflanzen die Eigenschaft,
CO2 aus der Atmosphäre zu holen und es in Sauerstoff zurückzuverwandeln.
Den Regenwald bitte stehenlassen - warum aber nicht auch aktiv
vorgehen und Ödland aufforsten, Wüsten begrünen?
So läßt sich ganz nebenbei der Hunger bekämpfen.
Und Gewächshäuser - die dienen doch dazu, etwas ausgerechnet
dort wachsen zu lassen, wo ohne Treibhaus es nicht wachsen würde.
Wenn also durch Gewächshausbau sonst brachliegende Flächen
plötzlich grün werden, dann läßt sich von
diesen Bauten in der Tat sagen: das sind Treibhäuser gegen
den Treibhauseffekt.
Wenn solche Treibhäuser
klimarelevant werden sollen, müssen das gigantische Flächen
sein. Das muss technisch und wirtschaftlich machbar sein. Dazu
möchte ich Gedanken und Ideen vortragen, wie das Prinzip,
die technische Erfindung "Treibhaus" verbessert und
effektiver gemacht werden kann, so dasss vielleicht sogar weite
Wüstengebiete begrünt werden könnten. Denn Nächte
in der Wüste sind kalt - und auch in Israel braucht man
Gewächshäuser.
Ausgangspunkt meiner Überlegungen
ist ein Wort von Nobelpreisträger Al Gore, der den Treibhauseffekt
ungefähr wie folgt zu erklären versuchte: Sonnenenergie
kommt zu uns herein, kann aber nicht hinaus - "okay, got
it". Daraus mache ich mir einen Reim auf das Treibhaus:
"Sonne kommt durch's Treibhausglas, bleibt gefangen, ach,
ach, ach."
Ist das wirklich so? Dann wäre
das CO2-Gas und auch das Glas des Gewächshauses so etwas
wie ein zweischneidiges Schwert: beide Stoffe wären nicht
nur magisch-unsichtbar sondern hätten auch die Gabe, danach
zu unterscheiden, woher denn die Energie kommt, die sie - wenn
von der Sonne - durchwinken, wenn aber von der Erde kommend gefangenhalten.
Solche Intelligenz besitzen beide Stoffe nicht. Tatsächlich
funktionieren sie nicht wie eine Schleuse oder ein Fahrrdaventil,
sondern wie alle anderen wärmedämmenden Materialien
auch. Wie der Stryropoplatte ist es ihnen egal, woher die Wärme
kommt, ob von außen oder von innen, sie halten dicht.
Sicherlich kann man, was von
der Sonne kommt, so wie auch das, was von der Erde ins Weltall
zurückgeht, als "Energie" bezeichnen. Es ist aber
- das ist entscheidend - nicht ein- und dieselbe Energie. Hereinkommt
nämlich kurzwellige, ultraviolette "Sonnenbrand-Strahlung"
der Sonne, hinausgeht bzw. gefangengehalten wird jedoch langwellige,
infrarote "Ofenstrahlung" Was ist da also passiert?
Die Erde, nämlich die Erdoberfläche, hat die kurzwellige,
energiereiche, ja gefährliche Sonnenstrahlung in langwellige
Wärmestrahlung umgewandelt. Jetzt erst kann CO2 seine Wirkung
als Isolator, als Wärmedämmer entfalten. Gegenüber
der von der Sonne kommenden hochfrequentigen Strahlung ist das
CO2 taub und blind. Entscheidend ist also die Erdoberfläche.
Und wie ist das beim TReibhaus?
Die Rolle des CO2 spielt hier das Treibhausglas. Läßt
dieses Glas die UV-Strahlung durch und hält es die öangwellig
Infrarotstrahlung zurück? Tatsächlich läßt
Glas zwar kurzwellige Strahlung herein - sonst würde es
in einem Glashaus nicht warm . Anders aber als dem CO2-Gas kommt
dem Treibhaus-Glas keine wärmedämmende Eigenschaft
zu. Glas ist im Gegensatz zum CO2 ein guter Wärmeleiter.
Wer sein Haus energiesparend bauen möchte, muss auf große
Fensterflächen verzichten oder zumindest Doppelglas verwenden
- bedauerlicherweise. Aber doch ist es so, wie Infrarotaufnahmen
von Häusern zeigen.
Warum wird bzw.nun besser gefragt:
warum bleibt es aber im Gewächshaus warm? Untersuchungen
ergaben, dass dies durch das sogenannte "Verhindern von
Konvektion" zustande kommt. Mit anderen Worten. Der Treighaus-Effekt
von Glas besteht darin, dass ein dichtes Haus, ein dichtes Dach
verhindert, dass heisse Luft nach oben steigt, als warmer Aufwind
in die Atmosphäre entweicht. Völlig zweitrangig ist
die Dämmwirking des Glases, seine Wirkung als Isolator.
Gewächshäuser müssen also nicht unbedingt doppelglasig
sein; sie müssen vor allem dicht sein.
Wie ich finde, ist also der
Begriff "Treibhaus-Effekt" sehr unglücklich gewählt.
Denn Treibhaus-Glas ist eben nicht wie Treibhaus-Gas. Es ist
nicht wärmedämmend. Es verhindert nur den Austausch
warmer und kalter Luft - etwas, womit CO2 überhaupt nichts
zu tun hat.
Andererseits erscheint nun
das Gewächshaus als ziemlich praktische, ja geniale Erfindung.
Es vereint nämlich zweierlei Aufgaben, es erschlägt
zwei Fliegen mit einer Klappe. Zum einen die Gewinung von Wärmeenergie
(Pflanzen wollen Wärme) - zum anderen aber, das darf man
nicht vergessen, ermöglicht es den Pflanzen, Sonnenlicht
zu empfangen (Pflanzen wollen Licht).
Dass in dieser genialen Weise
zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden, verhndert aber,
dass beide Fukntionen optimal erfüllt werden. Es handelt
sich um einen zwar genial-praktische, aber doch um einen Kompromiss.
Beide Funktionen lassen sich
nicht nur gedanklich trennen. Ich denke mir ein Treibhaus in
zwei Hälften gesplittet: die eine dient dem Pflanzenwuchs,
stellt den Empfang von Licht in vorderste Linie. Die andere Hälfte
dient dem Wärmegewinn, ist also ein Solarheizwerk.
Weder muss der Pflanzenanbau
auf den Wärmegewinn, noch muss die Wärmeerzeugung auf
den Pflanzenanbau Rücksicht nehmen - keine Kompromisse mehr.
Beim herkömmlichen Gewächshaus
geschieht - wie wir gesehen haben - die Wärmeerzeugung nicht
anders wie sonst auf der Erde - nämlich durch die Bodenfläche,
durch die Grünfläche im Gewächshaus.
Am besten also für die
Heizfunktion wäre es, im Treibhaus läge öder Sand
- der wird nämlich viele schneller heiss als begrünte
Erde. Auf heisse m Sand wachsen aber keine Pflanzen. Der Treibhauskompromiss
verhindert also eine effektive Umwandlung von kurz- in langwellige
Sonnenenergie: die Bodenfläche ist mit Pflanzen "zugestellt".
Im gesplitteten Gewächshaus kann demgegenüber sogar
schwarze Kollektorenfarbe auf die Erde aufgepinselt werden -
dort müssen keinerlei Pflanzen fruchtbaren Boden finden.
Und vielleicht noch wichtiger: sobald die Sonneneinstrahlung
für eine Wärmeerzeugung nicht mehr ausreicht, kann
die Solarheizhälfte wärmeisoliert werden, indem eine
dicke Decke übergezogen wird, die Licht nicht durchzulassen
braucht, also nicht aus Glas sein muss - wärend die Pflanzenhälfte
weiterhin die zwar schwache, aber in bezug auf Licht (nicht Wärme)
ausreichende Sonnenstrahlung empfangen können.
Umgekehrt muss der Pflanzenanbau
keine Rücksicht auf die Wärmeerzeugung mehr nehmen:
es kann etwa belüftet werden, um Luftfeuchtigkeit zu entfernen,
ohne dabei bedenken zu müssen, dass dadurch ja gewonnene
Wärme verloren geht (die Luftfeuchtigkeit in Gewächshäusern
ist wegen drohenden Pilzbefalles ein großes praktisches
Problem). Und noch wichtiger: in kalten Zeiten, kann die Pflanzenhälfte
also effektiv wärmeisoliert werden, sobald die Pflanzen
das für sie ausreichende Quantum an Licht erhalten haben.
Ich kann also eine dichte dunkle Decke über mein Gewächshaus
ziehen, ohne befürchten zu müssen, dass ich damit die
wärmende Kraft der Sonne aussperre,. Die wirkt weiterhin
in der Solarhälfte des Gewächshauses.
Wenn nun Glas sich als schlechter
Wärmedämmer entpuppt hat, warum dann nicht statt Plastik
- auch diesem Material kommt keine wärmebewahrende Eigenschaft
zu - ein anderes durchsichtiges Material verwenden? Das Preisgeld
soll dazu eingesetzt werden, herauszufinden, ob nicht eine flexible
Schicht Wasser, eventuell in Plastikröhren (oder gar billigst
in recycleten Plastikflaschen) als Gewächshausdach funktioiert
- und so gleichzeitig Giesswasser aus Salzwasser gewonnen werden
kann: auf dem Dach verdampft in dünnen Röhren Salzwasser
und kondensiert im Untergrund des Treibhauses, wo es in der Nacht
den Boden wärmt und als Bewässerung den Pflanzen zur
Verfügung gestellt wird. Das wäre eine ähnlich
genial-einfache und deshalb auch in armen Ländern erschwingliche
Konzeption wie das heutige Treibhaus.
Greenhouses in our times - heated
or not
May 4, 2010
Many greenhouses set up by
professionals are "heated" - this is not a contradiction
in adjecto. the sun is not strong enough when days are short,
so you need oil, gas or some thing to keep up the temperature.
However, the greenhouse is
not a cage of isolation that is set up to keep the warmth. It
is a means of heating - you might consider is an oven. The sun
must be able to come in - that's why you do not opt for any better
material than glass to keep the warmth.
My point is: glass is being
used in spite of better insulating materials because of two reasons:
not only do the plants need sunlight to grow, they also need
warmth that comes with the light. I want the two thing to be
separated: light and warmth.
You do not need a greenhouse
to have light, you need a greenhouse to have warmth. Without
light, there is no warmth? Yes, there is: put a black blanket
above and see what happens, put a thick insulation mural sheet
of glass wool sacks across the cealing and heat it up with gas
or oil.
The greenhouse works by intertwining
the two things: light - just like in the open field - and warmth.
Now with warmth, there are
again two aspects that can be separated:
1. production of heat
2. mainting of heat
The greenhouse does both: just
because it needs to let in the light "any way/just like
in the open" it also lets the heating energy of the sun
in ("just like an oven"). At the same time, the greenhouse
works as an insulator: the glasses keep the warmth in which has
been produced by letting the "lightning blitz" in.
What else has one to be aware
of?
The insulating effect is more
relevant than the heat producing effect, as may become clear
in comparision with the open field: the sun heats the field and
the greenhouse alike, but in the shelter of the glass house those
high temperatures are gained.
Now, this is knowledge : the
insulating effect of the greenhouse does not depend on the insulating
of the glasses which is rather low (windows are bad insulation)
but depends on the impossibility of wind , of so called convection,
taking away the heat from the soil.
If you give up the concept
of greenhouse as a practical and workable combination - but here
seen as a compromise solution - you might be able to optimize:
To optimize heat production
by the sun: do not cover the soil or the area with plants, take
them away and paint it black: so the radiation of the sun can
completely changed into warmth.
To optimize heat preservation:
do not insulate using glass, put large coats around the plants,
at least at night, put 10 centimeters of insulating reflecting
material like aluminium on top the glass house
To optimize light for the plants:
many plants do not need much light, for germination for instance
- do not take of the insulation sheets. Alternatively, do not
put gals between the sun and the plant, maybe they need the brownish
ultraviolett for putting on their graping fruits
So I put the plant into an
insulated room at least at night, which has been heated during
the day by a black area covered with glass and let them grow
under the open sky when the weather is fine. If not, I let the
sun come in across the then needed insulating sheets by using
light mirroring channels.
Publisher:
Net4 Internetpublishing
Peter Bernhard
:Dr. Karl Flesch Str. 7
78479 Reichenau
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