DE4224782A1 - Pflanzenfolie mit niedriger Emission im Bereich des thermischen Infrarot und hellerer oder dunklerer Farbgebung je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort - Google Patents

Pflanzenfolie mit niedriger Emission im Bereich des thermischen Infrarot und hellerer oder dunklerer Farbgebung je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort

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DE4224782A1
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256Ground coverings
    • A01G13/0268Mats or sheets, e.g. nets or fabrics

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  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Protection Of Plants (AREA)

Description

Derzeit werden in der Landwirtschaft und im Gartenbau Pflanzenfolien, die im Handel auch als Wachstumsfolien angeboten werden, eingesetzt. Die Folien werden über den Boden gespannt, die Sämlinge oder Pflanzen werden durch Löcher in der Folie in den Boden eingepflanzt. Durch Unebenheiten des Bodens bilden sich Luftpolster zwischen der Folie und dem Boden, die eine Wärmeisolation darstellen.
Hierdurch wird der Wärmetransport zwischen Boden und Luft behindert. Der Boden kühlt nachts langsamer aus als ohne die Folie. Das Resultat ist ein schnelleres Wachstum der so eingesetzten Pflanzen.
Nachteilig ist jedoch, daß über die Kältebrücke zum Weltraum im Bereich der atmosphärischen Fenster bei 3-5 µm und 8-14 µm, bei den hier vorherrschenden Temperaturen insbesondere bei 8-14 µm, Strahlungswärme des Bodens durch die Folien hindurch ungehindert entzogen wird.
Analysen der herkömmlichen, z. Zt, eingesetzten Pflanzenfolien, ergaben, daß vor allem die schwarzen Polyäthylenfolien teilweise gute Wachstumsergebnisse brachten, aber in anderen Jahren die Pflanzen schlechter wuchsen als ohne Folie. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in Sommern mit geringerer Sonneneinstrahlung die schwarzen und damit Sonnenlicht absorbierenden Folien auch tagsüber einen guten Einfluß auf das Wachstum der Pflanzen hatten. In Sommern mit starker Sonneneinstrahlung die zusätzliche Wärmeaufnahme des Bodens durch die lichtabsorbierende Folie, für die Pflanzen eher zuviel war.
Neben der Gestaltung eine Pflanzenfolie mit optimalen Eigenschaften im Bereich des thermischen Infrarot, muß die sichtoptische Einfärbung der Folie und damit die Ankopplung an das Sonnenlicht, auch berücksichtigt sein.
Gegenstand der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist die Unterbrechung der Wärmeverluste des Bodens über die abgestrahlte Wärme in den genannten atmosphärischen Fenstern, in denen die Atmosphäre für Wärmestrahlung weitgehend transparent ist. In klaren Nächten, sei es im Sommer oder im Winter, liegt die Strahlungstemperatur des Himmels, gemessen mit einem herkömmlichen Strahlungsthermometer, je nach Luftfeuchtigkeit im Bereich -40 Grad Celsius bis -65 Grad Celsius. Das bedeutet, je nach Temperatur des Bodens, besteht ein Temperaturgefälle von ca. 30 bis 65 Kelvin.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, dieses Temperaturgefälle weitgehend zu moderieren, um die, durch die Tag- und Nachtphasen bedingten starken Temperaturschwankungen im Boden zu unterdrücken und damit den Pflanzen möglichst ideale Bedingungen für das Wachstum zu geben.
Erreicht wird dies über eine Strahlungssperre zwischen Boden und Himmel.
Die erfindungsgemäße Pflanzenfolie ist auf der dem Himmel zugewandten Seite, vorzugsweise jedoch auf beiden Seiten, niedrig emittierend ausgelegt.
Ein Wärmetransport über Wärmestrahlung vom Boden zum Weltraum, wird hierdurch weitgehend unterbunden. Die Folie reflektiert die vom Boden abgestrahlte Wärme zum überwiegenden Teil zum Boden zurück. Der Anteil an Strahlungswärme, der dennoch zur Erwärmung der Folie und damit zum Energieverlust des Bodens beiträgt, kann aufgrund der niedrigen Emissivität der Folie auf der dem Himmel zugewandten Seite, nicht abgestrahlt werden.
Die Einfärbung der Pflanzenfolie im sichtoptischen Bereich ist für die Energieaufnahme des Bodens unter Sonneneinstrahlung wichtig. Je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort, sollte die Farbe heller oder dunkler sein.
Beschreibung der Erfindung
Fig. 1 zeigt die typische Anordnung der erfindungsgemäßen Folie (1) auf einem Ackerboden (schraffiert dargestellt). Dabei ist (2) eine metallische Bedampfung der Folie und (3) eine infrarottransparente Lackschicht über der Metallbedampfung.
Fig. 2 zeigt den typischen Temperaturverlauf im Ackerboden unter der Pflanzenfolie über einen 24-Stundenzyklus einmal für eine herkömmliche Pflanzenfolie (6) und einmal für die erfindungsgemäße Folie (7).
Deutlich ist der gemäßigte Temperaturverlauf, insbesondere der geringere Wärmeverlust des Bodens in der Nacht, durch die erfindungsgemäße Pflanzenfolie erkennbar.
In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Pflanzenfolie (1) aus einem Material mit hoher Transmission im thermischen Infrarotbereich (4), das mit Metallplättchen (5) gefüllt ist, dargestellt.
Beispiel 1
Ein nicht eingefärbtes Wirrvlies aus Polyäthylen mit einem Flächengewicht von 50 g/m² das durch die Faserstruktur im sichtoptischen Bereich weiß aussieht, wird auf den Boden gespannt und die Bodentemperatur unter dem Vlies über mehrere Tag- Nachtzyklen vermessen.
Im Vergleich dazu wird eine handelsübliche, weiße Polyäthylenfolie, die als Pflanzenfolie gekauft wurde, im gleichen Versuchsaufbau vermessen.
Die Bodentemperatur unter dem erfindungsgemäßen Wirrvlies lag in der Nacht über alle Meßzyklen gemittelt, um 30% über der Bodentemperatur unter der herkömmlichen Folie.
Beispiel 2
Ein lindgrün eingefärbtes, perforiertes Wirrvlies aus Polyäthylen mit einem Flächengewicht von 60 g/m² wurde gegen eine herkömmliche weiße Polyäthylen- Pflanzenfolie im gleichen Versuchsaufbau getestet.
Der Boden unter dem erfindungsgemäßen Wirrvlies war über mehrere Tag-Nachtzyklen gemittelt um 35% wärmer als der Boden unter der herkömmlichen Folie.
Beispiel 3
Ein dunkelbraun eingefärbtes, Wirrvlies aus Polyäthylen, das durch eine thermische Nachbehandlung mechanisch gefestigt und wasserdurchlässig war mit einem Flächengewicht von 60 g/m² wurde gegen eine herkömmliche schwarze Polyäthylen-Pflanzenfolie im gleichen Versuchsaufbau getestet.
Der Boden unter dem erfindungsgemäßen Wirrvlies war über mehrere Tag-Nachtzyklen gemittelt um 35% wärmer als der Boden unter der herkömmlichen schwarzen Polyäthylenfolie.
Beispiel 4
Eine beidseitig aluminiumbedampfte Polyesterfolie der beidseitig mit einem infrarottransparenten, grünen Schutzlack versehen war und ein Flächengewicht von 40 g/m² hatte, wurde im gleichen Versuchsaufbau über mehrere Tag-Nachtzyklen gegen eine handelsübliche Pflanzenfolie aus schwarzen Polyäthylen getestet.
Der Boden unter der erfindungsgemäßen Pflanzenfolie mit beidseitiger Aluminiumbedampfung war im Mittel 50% wärmer als unter der normalen Pflanzenfolie.
Beispiel 5
Eine lindgrün eingefärbte Polyäthylenfolie mit hoher Transmission im Bereich des thermischen Infrarot, die mit Aluminiumplättchen einer mittleren Größe von 5 bis 20 µm zu etwa 15 Gewichtsprozenten gefüllt war, wurde im gleichen Versuchsaufbau über mehrere Tag-Nachtzyklen gegen eine handelsübliche Pflanzenfolie aus lindgrünem Polyäthylen getestet.
Der Boden unter der erfindungsgemäßen Pflanzenfolie aus Polyäthylen, die mit Metallplättchen gefüllt war, war im Mittel 40% wärmer als unter der normalen Pflanzenfolie.

Claims (9)

1. Pflanzenfolie (1) dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich des thermischen Infrarot, insbesondere in den Bereichen der atmosphärischen Fenster bei 3-5 µm und 8-14 µm, selber niedrig emittierend ist, mindestens jedoch auf einer Seite, vorzugsweise aber auf beiden Seiten, niedrig emittierend ist mit einem Emissionsgrad unter 0,8 und daß sie entsprechend der Anzahl an Sonnentagen am Ort des Einsatzes im sichtoptischen Bereich heller oder dunkler eingefärbt ist.
2. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Wirrvlies mit einem Durchmesser von 5 bis 100 µm der Einzelfilamente und einem Flächengewicht von 25 bis 100 g/m² besteht, dessen Basismaterial im Bereich des thermischen Infrarot insbesondere in den Bereichen 3-5 µm und 8-14 µm, eine hohe Transmission aufweist.
3. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Wirrvlies aus Polyäthylen handelt.
4. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirrvlies je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort heller oder dunkler eingefärbt ist.
5. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirrvlies durch thermische Nachbehandlung mechanisch verfestigt ist.
6. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf mindestens einer, vorzugsweise jedoch auf beiden Seiten (2) metallisch bedampft ist.
7. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbedampfung (2) mit einem Lack (3) mit hoher Transmission im Bereich des thermischen Infrarot überzogen ist, dessen Farbe je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort heller oder dunkler ist.
8. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Folie (4) handelt, die im Bereich der atmosphärischen Fenster bei 3-5 µm und 8-14 µm eine hohe Transmission aufweist und die mit Metallplättchen (5) gefüllt ist und je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort heller oder dunkler eingefärbt ist.
9. Pflanzenfolie (1) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie wasserdurchlässig perforiert sein kann.
DE19924224782 1992-07-27 1992-07-27 Pflanzenfolie mit niedriger Emission im Bereich des thermischen Infrarot und hellerer oder dunklerer Farbgebung je nach Anzahl der Sonnentage am Einsatzort Ceased DE4224782A1 (de)

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