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Sep 06, 2023

Auf der Suche nach (Lösungen für) den ersten Wasserstoff

Agrarlebensmittel – Nach Ansicht von Colinda de Beer bietet der Gewächshausgartenbau eine

Agrarlebensmittel -Nach Ansicht von Colinda de Beer bietet der Gewächshausgartenbau ein ideales Umfeld für Experimente mit Wasserstoff als Energieträger.

Ein alter Kollege von mir sagte immer, dass die Steuerung des Klimas in einem Gewächshaus nur eine Frage der „einfachen“ Physik sei. Dank langjähriger Forschung wissen wir bereits viel über die idealen Klimabedingungen für unsere Nutzpflanzen. Außerdem kennen wir oft die beste durchschnittliche Tagestemperatur, die minimale und maximale Temperatur, die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit (RH), den Lichtbedarf und die Menge an CO2, die für ein optimales Wachstum benötigt wird.

In einer wöchentlichen Kolumne, abwechselnd geschrieben von Eveline van Zeeland, Eugene Franken,Katleen Gabriels, PG Kroeger, Carina Weijma, Bernd Maier-Leppla, Maarten van Andel, Willemijn Brouwer undangrenzendes Bier Innovation Origins versucht herauszufinden, wie die Zukunft aussehen wird. Diese Kolumnisten, manchmal auch Gastblogger, arbeiten alle auf ihre eigene Weise daran, Lösungen für die Probleme unserer Zeit zu finden. Frühere Folgen finden Sie hier.

Zu dieser einfachen Physik gehört es, Licht abzuschirmen oder Licht hereinzulassen, zu heizen und zu kühlen, zu befeuchten und zu entfeuchten. Das vereinfacht die Sache nicht unbedingt, denn erst dann entsteht das Rätsel tatsächlich. Wenn Sie wissen, dass die optimale 24-Stunden-Temperatur 23 °C beträgt, die Kosten für die tatsächliche Wärmeerzeugung jedoch viel höher sind als der Ertrag in Form von zusätzlichen Kilogramm oder Qualität, dann entscheiden Sie sich manchmal nicht dafür, die optimale Temperatur einzustellen.

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Die Ermittlung des optimalen Energiemixes wird schwieriger, wenn man die Quellen berücksichtigt, die man nutzen kann. Die Gasabgasung in einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) liefert nicht nur Strom und Wärme, sondern auch CO2, das aus den Rauchgasen gewonnen wird. Beim Erhitzen von Gas mittels eines Heizkessels entsteht Wärme und in der Regel auch CO2. Darüber hinaus nutzen wir zunehmend die Geothermie. Neben der Energieerzeugung stellt sich auch die Frage, wie man zu einer bestimmten Tageszeit Wärme- oder Stromüberschüsse speichert oder was man bei einem Defizit tun kann. An manchen Tagen muss man tagsüber abkühlen und nachts aufwärmen. Es gibt auch einen Unterschied zwischen Sommer und Winter. Normalerweise besteht im Sommer ein Nettowärmeüberschuss und im Winter ein Defizit. In diesen Fällen muss die Lagerung über mehrere Monate und nicht nur über einige Stunden erfolgen.

Ein Energieträger, den wir im Energiemix für den Gewächshausgartenbau bisher noch nicht wirklich kennengelernt haben, ist Wasserstoff. Allerdings wird immer häufiger über den Platz von Wasserstoff im Energiemix des Gartenbaus gesprochen. Auch bei der Wasserstoffproduktion geht es um „einfache“ Physik. Wasserstoff kann aus verschiedenen Quellen hergestellt werden, beispielsweise aus Wasser, Biomasse, aber auch Erdgas. Abhängig von der verwendeten Quelle handelt es sich um verschiedene Formen von Wasserstoff, z. B. grau (aus Erdgas oder Kohle gewonnen), blau (aus Erdgas oder Kohle mit Abscheidung und Speicherung von CO2) oder grün (Herstellung auf Basis erneuerbarer Quellen). wie Solar- oder Windenergie).

Doch gleichzeitig stellt die Nutzung von Wasserstoff als Energiequelle für den Gewächshausgartenbau Herausforderungen dar. Eine große Herausforderung ist die Infrastruktur, die für die Produktion, den Transport und die Speicherung von Wasserstoff erforderlich ist. Derzeit ist es aufgrund des Mangels an Infrastruktur zur Unterstützung der Wasserstoffproduktion und -speicherung in großem Maßstab schwierig, wasserstoffbasierte Systeme in großem Maßstab einzuführen. Darüber hinaus ist Wasserstoff ein leicht entzündliches Gas und erfordert besondere Vorsichtsmaßnahmen bei Handhabung, Lagerung und Transport.

Andererseits haben wir bereits so viele Optionen im „Mix“ aus Energiespeicherung in thermischen Batterien wie Thermeleon, unterirdischer Wärme- und Kältespeicherung und der Umwandlung von Strahlung in Licht, die die Pflanze für Wachstum und intelligente Gewächshaussysteme nutzen kann die besonders gut isolieren oder heizen, kühlen und entfeuchten können. Der Einsatz von Wasserstoff könnte hier eine gute, zusätzliche Option sein.

Viele Unternehmen forschen an der Entwicklung und Anwendung von Wasserstoff. Ich denke, dass Wasserstoff in naher Zukunft immer mehr Teil des Energiemixes für den Gewächshausanbau werden wird. Experten gehen davon aus, dass es immer mehr auf einen intelligenten Mix aus Lösungen, Anbietern und Verbrauchern von Energie ankommen wird. Dabei kommt es auf den lokalen Vertrieb und das Netzwerk an. Mit einem Mix aus Verbrauchern, Lieferanten und guten Speichern sollte uns der Übergang zu einem nachhaltigen Energiesystem schneller gelingen. Aufgrund der Innovationskraft zahlreicher Züchter und des aktuellen Energiemixes bietet der Gewächshausgartenbau eine ideale Umgebung zum Experimentieren.

Was wäre, wenn wir beispielsweise bei einem Energieüberschuss Wasserstoff produzieren würden, der dann als Treibstoff für die Lastwagen verwendet würde, die die Pflanzen beim Züchter abholen? Das dabei freigesetzte CO2 könnte im Gewächshaus wiederverwendet werden. Oder wir könnten uns auch an eine Wasserstoffinfrastruktur neben den Wärme- und CO2-Pipelines anschließen, die vom Rotterdamer Hafen ausgehen. In der Zwischenzeit bin ich gespannt, wer der erste wasserstoffbetriebene Züchter sein wird….

Haben Sie wasserstoffbasierte Lösungen, die in den Energiemix für den Gewächshausgartenbau passen würden? Dann nehmen Sie bitte unbedingt Kontakt mit mir auf!