COMPETENCE IN TEXTILES Hohenstein Innovationsbörse Textile Hightech-Unterstützung für den Grünen Daumen Dr. Anja Gerhardts, Hohenstein Institute.

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1 COMPETENCE IN TEXTILES Hohenstein Innovationsbörse Textile Hightech-Unterstützung für den Grünen Daumen Dr. Anja Gerhardts, Hohenstein Institute

2 Landwirtschaft im Wandel Weltbevölkerung wächst schnell Konkurrenz der Anbauflächen (z.B. Baumwolle vs. Nahrung) hoher Energieverbrauch (z.B. Gewächshaus) Quelle: Wikipedia

3 Vertical farming Zukunftsstrategien zur Ernährung der Weltbevölkerung 2050 leben 80 % der Weltbevölkerung in urbanen Ballungszentren Bedarf an urbaner Landwirtschaft Nachhaltige Produktion von Nahrung Recycling von Wasser und Energie Ganzjähriger Pflanzenbau Quelle: Wikipedia

4 Heiztextilien für Anwendungen im Agrarsektor Energiesparpotential in Gewächshäusern > 80 % Keimung, Pflanzenwachstum und Reife steuerbar Variable Temperaturprofile in einem Gewächshaus Frostschutz im Winter vorhernachher

5 ZIM Forschungsprojekt Ziele: stabiles Temperaturprofil variables Heizen von ca. 5 °C bis 40 °C niedriger Energieverbrauch (10-20 kWh*m - ²*Woche -1 ) mechanisch belastbar und wasserfest Antifouling, wird im Boden nicht zersetzt Partner:

6 roma-Strickstoff-Fabrik Rolf Mayer Ein leitfähiges Garn wird mit einer Rundstrickmaschine zu einem leitfähigen Stoff verstrickt. Foto: Jürgen Reichart

7 Stoffentwicklung Stoffmuster aus Silber-galvanisiertem Garn Edelstahl-Einfachgarn Edelstahl-Kreuzgarn Leitfähig durch mit Silber galvanisiertes Garn Leitfähig durch Zwirn mit einem Edelstahlfaden Leitfähig durch Zwirn mit zwei über Kreuz eingezwirnten Edelstahlfäden Grundmaterial: Polyester Leistung/m² (24 V): 680 WLeistung/m² (24 V): 440 WLeistung/m² (24 V): 870 W Steifigkeit: 66,55 °Steifigkeit: 55,40 °Steifigkeit: 97,54 ° Foto: Jürgen Reichart

8 Stoffentwicklung Die Zuschnittgröße kann an unterschiedliche Spezifikationen angepasst werden. Die Kontaktierung erfolgt über ein dünnes gewebtes Metallband, das mittels einer speziell entwickelten Nähtechnik mit dem Stoff vernäht wird. Foto: Jürgen Reichart

9 Textilprüfungen Schnelle und gleichmäßige Aufheizung, starke mechanische Belastbarkeit 25,3 °C 25,8 °C 9 V, 2 min 9 V, 60 min nach 10.000 Belastungszyklen Neuzustand

10 Textilprüfungen Stabilität gegen mikrobielle Zersetzung antimikrobielle Wirksamkeit Erdeingrabetest (Freiland) Baumwollekomplett abgebaut Neuzustand 7 Monate in Erde 21 Monate in Erde 7 Monate in Erde

11 Textilprüfungen Funktionskontrollen und Keimungsexperimente 4 °C, mit Heiztextil4 °C, ohne Heiztextil 22 °C, dunkel 22 °C, hell Luft Erde  Weitere Arbeiten mit den Edelstahl-Garnkonstruktionen

12 Staatsschule für Gartenbau und Landwirtschaft Versuchshäuser: 1.) Gewächshaus Nr. 5 - Rolltische - Ebbe-Flut-System (Nährlösung wird angestaut) - Winterbetrieb (Rohrheizung auf 5 °C, Lüftung auf 12 °C) 2.) Allwetterhaus / Folienhaus - freistehende Tische - manuelles Gießen - keine Heizung (Innentemperatur = Außentemperatur)

13 Feldversuche Winter 2012/2013 Feldversuche im Winter 2012/2013 zeigten keine Wirkungsunterschiede zwischen Edelstahl-Einfachgarn und Edelstahl-Kreuzgarn Edelstahl-Einfachgarn bei gleicher Anwendung geringerer Stromverbrauch Ebbe-Flut-SystemAllwetterhaus

14 Feldversuche Winter 2012/2013 Korrosion durch Salzablagerungen im Ebbe-Flut-System  Prüfung filmbildender Beschichtungen im Laborversuch (Korrosionssimulation mit Dünger) unbeschichtet Beschichtung A Beschichtung C Beschichtung B

15 Feldversuche Winter 2013/2014 Feldversuche mit beschichteten Flächen der Variante Edelstahl-Einfachgarn im Ebbe-Flut-System und im Allwetterhaus nach Heizbetrieb für ca. 10 Wochen im Ebbe-Flut-System Versuchsaufbau

16 Feldversuche Winter 2013/2014 Ebbe-Flut-System, Ergebnisse nach 14 Wochen (li: beheizt / re: unbeheizt)

17 Feldversuche Winter 2013/2014 Allwetterhaus, Ergebnisse nach 14 Wochen Pelargonien („Geranien“) beheizt, unbeheizt, beheizt

18 Feldversuche Winter 2013/2014 Allwetterhaus, Ergebnisse nach 14 Wochen Calibrachoa Cultivars beheizt, unbeheizt, beheizt

19 Stoffentwicklung Nach 14 Wochen Heizbetrieb zeigten sich Defekte bei allen Heizelementen durch Salzablagerungen und Verkrustungen  Laminierung mit einer Spezialfolie  Optimierung an den Kontaktierungsstellen durch Flachbettlaminierung bzw. Laminierung über Heißklebesystem Foto: Jürgen Reichart

20 Weitere Feldversuche – aktueller Einsatz Staatsschule für Gartenbau und Landwirtschaft, Stuttgart-Hohenheim Fleischle Gartenbau GbR, Vaihingen/Enz Foto: Jürgen Reichart

21 Fazit und Ausblick Mögliche Einsatzbereiche aus heutiger Sicht: a.Unbeheizte Gewächshäuser können im Winter genutzt werden b.In beheizten Gewächshäusern Energieeinsparungen bei Teilbelegung Temperaturdifferenzierung in einem Gewächshaus Winterschutz von mehrjährigen Solitärpflanzen Foto: Jürgen Reichart

22 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Anja Gerhardts E-Mail: a.gerhardts@hohenstein.de Web: www.hohenstein.de