Zuverlässige, unabhängige Messungen von großer Wichtigkeit

Genaues Messen ist eine Kunst für sich. Zwei Messungen, vorgenommen an einem Material unter denselben Bedingungen, müssen zu denselben Ergebnissen führen. Und wenn man Materialien vergleichen will, braucht man ein Messprotokoll, um zuverlässige Aussagen machen zu können. Das Lichtlab der Wageningen University & Research ist darauf spezialisiert.

Silke Hemming, Leiterin des Forschungsteams Greenhouse Technology der Wageningen UR: „Wir beobachten, dass die Hersteller von lichtdurchlässigen Materialien ihre eigenen Messverfahren entwickeln. Diese können durchaus solide und wiederholbar sein. Der Nachteil ist aber, dass die Ergebnisse nicht mit denen eines anderen Herstellers vergleichbar sind, der ebenfalls sein eigenes Messverfahren hat. Vergleiche sind nur bei einem einheitlichen Messprotokoll möglich. Wichtig ist zudem, dass die Messungen von einem unabhängigen Institut durchgeführt werden, nicht vom Hersteller selbst. Unabhängige, einheitliche Messprotokolle erhöhen die Qualität des gesamten Gartenbausektors.“

Kondenswasserbildung

Anfang 2018 trat die neue Norm NEN 2675 über Durchlässigkeit und Verteilung von Licht durch Gartenbaumaterialien in Kraft. Diese wurde von der Wageningen UR in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen des Gartenbausektors entwickelt.

Da die Technologie immer weiterentwickelt wird, veralten Messprotokolle und NEN-Normen. Und manchmal gibt es auch noch gar kein Protokoll. „Ein gutes Beispiel dafür ist die Kondenswasserbildung auf Materialien. Dafür entwickeln wir gerade ein Verfahren. Um zu einem neuen Protokoll zu kommen, muss innerhalb des Sektors Bedarf bestehen, und es muss allgemein als Norm akzeptiert werden“, so Hemming.

In einigen Fällen gibt es zwar eine Norm, aber in einer anderen Branche. Ein Beispiel: Die Norm für die Alterung von Materialien. „In der Solarbranche gibt es dafür zwar eine Norm, aber im Gewächshaus sind die Alterungsbedingungen ganz anders: Es herrscht hohe Luftfeuchtigkeit und es werden Chemikalien eingesetzt. Der Einfluss von UV-Strahlung ist zwar vergleichbar, aber ein Gewächshaus steht mindestens 15 Jahre, während die bestehende Solar-Norm nur eine Dauer von drei Jahren UV-Einfluss berücksichtigt. Gemeinsam mit TÜV Nederland arbeiten wir an einer Anpassung, mit der die Norm für den Bereich Gartenbau anwendbar wird“, sagt sie.

AntiReflect

Mardenkro lässt viele Produkte im Lichtlab in Wageningen messen. Bei Beschichtungen sind die Messwerte von der Schichtdicke abhängig. Diese wird daher so weit wie möglich genormt. Bei neuen Produkten werden auch beschichtete Glasscheiben von Gartenbaubetrieben an das Labor geschickt, wie zum Beispiel bei AntiReflect. Die Gartenbaubetriebe erhalten dann einen Bericht über die Messung.

Das Lichtlab ist bei der zuverlässigen Messung von Gartenbaumaterialien weltweit führend. Die Liste der Eigenschaften, die das Labor messen kann, wird immer länger: die Lichtdurchlässigkeit in verschiedenen Einfallswinkeln, das Spektrum des durchdringenden Lichts, Streuung (Haze) und Verteilung in den Streuwinkeln (Scatter), Emission und Reflexion, Kondensation, Alterung und Luftdurchdringung bei permeablen Materialien (wie Schattierungstüchern).

Ray Tracing

Aber nicht nur mit Messungen, auch mit der Durchführung von Berechnungen beauftragt Mardenkro die Forschungsgruppe von Hemming. So zum Beispiel bei der ersten Einschätzung der Auswirkungen von AntiReflect mit den Computermodellen Ray Tracing und Intkam. „Diese Modelle werden ständig mit Praxisdaten gefüttert, um sie weiter zu validieren“, erläutert Hemming. „Ray Tracing, bei dem ein Lichtstrahl auf seinem Weg durch das Material verfolgt wird, kommt zum Beispiel oft bei unserem Winterlicht-Gewächshaus zum Einsatz. Erst haben wir Berechnungen angestellt, dann kleinmaßstäbige Modelle von dem Gewächshaus gebaut und schließlich das Gewächshaus selbst. Es stellte sich heraus, dass das Modell sehr genau mit den Praxismessungen übereinstimmte, die wir im Gewächshaus vornehmen.“

Die Wageningen UR arbeitet ständig an der Optimierung von Gewächshausmaterialien und an der Klimabeherrschung. Dies führt zu ganz neuen Typen, die allmählich Eingang in die Praxis finden. Sie stehen in Konkurrenz zu Beschichtungen. „Für den Züchter wird es in Zukunft eine Kostenabwägung sein, ob er viel Geld in ein teures Gewächshaus investiert oder das Gewächshausklima mit Beschichtungen optimiert. Der große Vorteil von Beschichtungen besteht darin, dass sie sehr flexibel sind und auf bestehenden Gewächshäusern angewendet werden können. Dank diesem Umstand stehen ihre Chancen gut. In Zukunft wird man sehen, dass auch bei Beschichtungen die Anforderungen an Nachhaltigkeit höher werden“, meint sie.

Smart materials

Mardenkro ist Mitglied des „Club van 100“, einer Gruppe führender Lieferanten im Sektor Gartenbau, die die Forschung der Wageningen UR mitfinanzieren und -beraten. Die Gruppe ist an vorwettbewerblichen Projekten beteiligt. Ein gutes Beispiel ist „Smart Materials for Greenhouses“. „In Zusammenarbeit mit der TU Eindhoven und Unternehmen, darunter auch Mardenkro, erforschen wir Materialien, die sich selbst an die herrschenden Bedingungen anpassen. Sie werden zum Beispiel dunkler oder diffuser bei zunehmender Strahlung“, sagt sie.
Außerdem betreibt ihre Gruppe auch Business-to-Business-Forschung für einzelne Unternehmen. „Die Ergebnisse werden natürlich nur dem Auftraggeber mitgeteilt. Auch dabei bewahren wir unsere Unabhängigkeit. Wir legen den Niederländischen Verhaltenskodex für die Wissenschaftsausübung zugrunde, der die Prinzipien Sorgfalt, Kontrollierbarkeit, Unparteilichkeit und Unabhängigkeit gewährleistet. Auch das ist im Interesse der Qualitätswahrung im Gartenbausektor.“