Materialien für die Verglasung von Gewächshäusern: Glas und Kunststoffe

Verwendung von Kunststoffen

Eine der Möglichkeiten, die Abhängigkeit von natürlichen klimatischen Bedingungen zu beschleunigen, zu verlängern oder gegebenenfalls zu beseitigen, ist der Einsatz von Kunststoffen. Geeignet eingesetzte Folien, Vliesstoffe, polycarbonat-basierte Stegplatten und Styroporplatten haben einen erheblichen Einfluss auf das Mikroklima der Pflanzen.

Arten von Kunststoffen

Kunststoffe werden in zwei große Gruppen unterteilt: Duroplaste und Thermoplaste.

Duroplaste haben chemisch verbundene riesige Moleküle. Von diesen Verbindungen werden am häufigsten Polyesterharze verwendet. Sie werden mit Glasfasern oder bestimmten Materialien zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit verarbeitet. Sie sind korrosions-, säure- und laugenbeständig sowie thermisch stabil von –30 bis +140 °C. Zur Flächenabdeckung werden mit Gittergewebe verstärkte Platten verwendet.

Thermoplaste erweichen beim Erhitzen, sind schmelzbar und formbar. Zu dieser Gruppe gehören Polyethylen PE, Polyvinylchlorid PVC, Polystyrol PS, Ethylenvinylacetat EVA und Polymethylmethacrylat PMMA (Plexiglas).

Polyethylen PE

Der Grundstoff ist Ethylen. Es lässt sich leicht schneiden, sägen, scheren, schweißen und bohren. Es klebt nur schwer. Es ist korrosions- und chemikalienbeständig. Unbehandelt ist es nicht UV-beständig und brennbar. Niederdruckpolyethylen ist hart, fühlt sich glatt an und ist thermisch stabil von –50 bis +100 °C. Aus Niederdruckpolyethylen werden Folien verschiedener Stärken, perforierte Folien, Becher, Blumentöpfe, Behälter usw. hergestellt. Hochdruckpolyethylen ist weicher, ölbeständig, lässt sich leicht biegen und hat eine wachsartige Oberfläche. Es ist stabil von –60 bis +100 °C.

Polypropylen PP und Polyvinylchlorid PVC

Polypropylen PP ist ein Kunststoff mit hoher mechanischer Festigkeit und Oberflächenhärte. Es wird häufig in der Medizin eingesetzt. In der Landwirtschaft begegnen wir diesem Material in Form von Vliesstoffen.

Polyvinylchlorid PVC wird aus Acetat oder Ethylen und Chlorwasserstoff hergestellt. Die pulverförmige Form wird maschinell zu hartem PVC verarbeitet. Weiches PVC lässt sich schneiden, kleben, nähen und pressen. Es ist wasserbeständig, mit einer thermischen Stabilität von –20 bis +50 °C. Es wird zur Herstellung von Folien, geraden oder gewellten lichtdurchlässigen Platten, Rohren, Schläuchen und Behältern verwendet.

Polystyrol

Die Grundstoffe bei der Herstellung von Polystyrol sind Ethylen und Benzol. Im Handel begegnen wir der festen Form des Schaumstoffs in Form von Platten, verschiedenen Formteilen und kleinen Kügelchen. Es korrodiert nicht und ist säurebeständig. Pflanzen vertragen es gut. Die thermische Stabilität liegt zwischen –40 und +70 °C. Es wird zur Wärmedämmung verwendet. In den Versandabteilungen von Unternehmen wird es zur Verpackung von Produkten genutzt. Einige Gartenbaubetriebe verwenden die Kügelchen zur Auflockerung von Kultursubstraten.

Thermoacryl und Polycarbonate

Ein revolutionäres Abdeckmaterial für Frühbeete, Gewächshäuser, zur Überdachung großer Hallen, Balkone, Lauben und Wintergärten sind Stegplatten aus diesen Materialien. Unser Markt bietet mehrere Profile von Stegplatten an. Sie zeichnen sich durch eine hohe Lichtdurchlässigkeit von 200 bis 1.500 nm aus. Die Durchlässigkeit nimmt im langwelligen Strahlungsbereich über 2.000 nm ab. Dadurch entsteht ein hervorragender Wärmedämmstoff. Im Bauwesen wird Thermoacryl zunehmend als transparentes Material eingesetzt. Hohle Stegplatten sind extrem leicht und dennoch sehr stabil. Beim Verschließen der Eingangsbereiche der Kammern entstehen Luftpolster, die als Wärmeschutz wirken. Dadurch wird im Vergleich zu Glas eine erhebliche Einsparung von Wärmeenergie erzielt. Die Platten lassen sich leicht bearbeiten. Das geringe Gewicht ermöglicht eine sehr wirtschaftliche selbsttragende Konstruktion.

Auch größere Projekte wie die Verglasung von Fenstern, Wintergärten, Terrassen, Balkonen, Schwimmbädern, Frühbeeten und Gewächshäusern sind für hohle Stegplatten kein Problem. Acrylglas ist absolut witterungsbeständig, und die Hersteller gewähren in der Regel eine zehnjährige Garantie gegen Vergilbung und Versprödung. Auf dem Markt sind drei Arten von Stegplatten erhältlich. Sie unterscheiden sich durch das Ausgangsmaterial. Sie werden aus PVC, Thermoacryl und Polycarbonat hergestellt.

Polycarbonat erfüllt die hohen Anforderungen an die großflächige Verglasung von Gewächshäusern. Es ist beständig gegen Hagel, Schneelast, Wind und Schläge, die etwa 200-mal stärker sind als bei Glas. Es hält Steinschlägen stand, bricht nicht und splittert nicht. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt ca. 82 %. Die Wärmebeständigkeit reicht von –40 bis +120 °C. Die Wärmedurchlässigkeit beträgt 3,6 W/m. Gemäß DIN 4102 ist es schwer entflammbar. Stegplatten haben UV-beständige Oberflächenbeschichtungen. Sie können gebogen werden, sofern die vorgegebenen Biegeradien eingehalten werden. Bei einer Plattendicke von 4,5 mm beträgt der Radius 790 mm, bei 6 mm 1.050 mm und bei 10 mm 1.750 mm. Einige Produkte sind seitlich so profiliert, dass sie ineinandergesteckt werden können und keine weitere Verbindung benötigen. Eine zusätzliche Stützkonstruktion, die die Lichtdurchlässigkeit verringern würde, entfällt.

Im Norden der Niederlande, in Warmenhuizen, bauen Unternehmen riesige klassische Gewächshäuser ab und errichten neue Objekte, die ausschließlich mit Polycarbonat gedeckt sind. Belege dafür sind die überdachten Hallen von Verkaufszentren und die neuen Gewächshäuser botanischer Gärten. Der Grund dafür ist die Energieeinsparung beim Heizen und die Nutzung der Eigenschaften dieser Materialien. Mitarbeiter der Unternehmen berichten von einer Reduzierung der Heizkosten um bis zu 50 %. Es ist interessant, eine Polycarbonatplatte mit einer Dicke von 6 mm bei starkem Frost (–20 °C) zu beobachten. Eisbildung entsteht nicht flächig wie bei Glas, sondern nur an den Stegen der Kammern. Die übrigen Bereiche bleiben lichtdurchlässig.

Dreilagige Folien aus LDPE-Polymer

Derzeit werden bei Fatra Napajedla a. s. neue dreilagige Folien aus LDPE-Polymer erprobt, dem Zusätze beigefügt sind, die die Gebrauchseigenschaften verbessern, z. B. ein UV-Stabilisator zur Verbesserung der Beständigkeit gegen diesen Teil der Sonnenstrahlung, ein AF-Zusatz, der die Bildung von Wassertropfen auf beiden Seiten der Folie und damit auch die Lichtreflexion verhindern soll, sowie ein weiterer Zusatz, der die Durchlässigkeit im langwelligen Bereich des Lichts (Wärme) verringert. Neu erprobt wird eine Folie mit einer Blasenschicht, die bisher den Arbeitstitel „Schaumfolie“ trägt. Die genannten Folien haben eine längere Lebensdauer und bessere thermische Eigenschaften als die bisher verwendeten Materialien. Die neuen Folienarten wurden von der Gartenbaufakultät in Lednice na Moravě getestet.

Glas für Orangerien, Frühbeete und Gewächshäuser

Als Abdeckmaterial für Frühbeete und Gewächshäuser wird bei uns überwiegend flaches Tafelglas verwendet. Einige Hobbygärtner begannen aufgrund einer Fernsehsendung, Gurkenflaschen für den Bau der Seitenwände eines Gewächshauses zu verwenden. Diesem Konzept kann beim Anbau von Frühgemüse und bei der Anzucht von Setzlingen nicht zugestimmt werden. Im Frühling, wenn die Sonne tief am Horizont steht, wird die Lichtdurchlässigkeit durch die Betonstege zwischen den Flaschen eingeschränkt. Die gewölbten Flaschenwände und der doppelte Glasdurchgang verursachen erhebliche Lichtverluste. Durch unsachgemäße Bauweise kann es zur Betauung der Innenwände der Flaschen kommen, was zu Algenwachstum führt. Aus ästhetischer Sicht ist ein solches „Flaschenhaus“ kein gestalterisches Highlight eines jeden Gartens. Diese Publikation wird sich daher nicht mit Konstruktionen dieser Art befassen.

Im Allgemeinen werden verschiedene Arten von Glasscheiben verwendet. In der Zeitschrift Chatař a chalupář, Jahrgang 1997, Nr. 3, S. 27 wird der jährliche Wärmeverlust bei der Verglasung von 1 m² mit einer einfachen Scheibe mit 475 kWh, bei einer Doppelwand mit 238 kWh und bei einer Dreifachwand mit 154 kWh angegeben. Es müssen jedoch auch die Lichtverluste addiert werden, wobei in den Wintermonaten deutlich weniger Licht vorhanden ist.

Gegossenes Rohglas

Es wird für die Verglasung von Frühbeeten und Gewächshäusern verwendet und hat eine Stärke von 4–6 mm. Es wird in einer Breite von 0,74 m geliefert. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt ungefähr 88 %. Dieser Typ wird am häufigsten für Dächer verwendet.

Glas Helios

Es handelt sich um gezogenes maschinelles Flachglas. Es hat eine Stärke von 4 mm und eine Breite von ebenfalls 0,74 m. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt 90 %. Am häufigsten wird es zur Abdeckung senkrechter Wände verwendet.

Dethermalisches Glas

Es ist gezogen, chemisch behandelt und wird in einer Stärke von 4 bis 5 mm geliefert. Die Lichtdurchlässigkeit liegt bei etwa 80 %. Der Preis dieser Gläser ist hoch und daher für Gewächshäuser unvorteilhaft.

Doppeltes Isolierglas

Es wird für die Verglasung von Wintergärten zur Energieeinsparung beim Heizen verwendet. Zwei parallel verlaufende Glasscheiben sind im Abstand von 5 bis 20 mm voneinander angeordnet. Am Rand sind sie mit einem Abstandhalter versehen und verklebt. Zwischen den Scheiben ist die Luft abgesaugt und der Raum hermetisch verschlossen. Doppelverglasungen beschlagen nicht und verfügen über hervorragende Wärmedämmeigenschaften. Aufgrund ihres hohen Gewichts werden sie zunehmend durch Polycarbonate ersetzt.