TITK: Wärmespeichermaterial begünstigt Pflanzenwachstum

Wachstumsergebnisse Feldsalat mit (links) und ohne (rechts) PCM-Vließ-Matte im März 2016

In den vergangen Jahren hat das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Rudolstadt ein thermoplastisch verarbeitbares Material entwickelt, der in der Lage ist, thermische Energie zu speichern (PCM). Basierend auf dem Prinzip der latenten Wärmespeicherung beim Phasenübergang von fest nach flüssig, lassen sich große Mengen an Wärme bzw. Kälte speichern (bis zu 180J/g) und diese bei Bedarf reversibel und unter konstanten Temperaturen wieder abgreifen.

In einem aktuellen Projekt wird ein passives PCM-System für die wurzelnahe Pflanzentemperierung entwickelt. Untersuchungen zeigen, dass je nach Pflanzkultur und Anbauform Temperaturen im Bereich von 15-22°C im Wurzelbereich als optimal für das Wachstum anzusehen sind. Das Wohlbefinden und damit das Wachstum der Pflanzen werden maßgeblich von den Temperaturen in dem wurzelnahen Bereich bestimmt. Durch PCM-Verbundstrukturen soll der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht in den Übergangsmonaten ausgenutzt werden, um die am Tag gespeicherte Wärme zeitversetzt in der Nacht abzugeben, sodass die Wachstumsphase verlängert wird. Ziel ist eine Ernteverfrühung, um somit höhere Ernteerträge zu erreichen. Anfang Dezember 2015 wurde in ersten Versuchen in zwei identischen Gewächshäusern jeweils Feldsalat ausgesät, wobei in einem Gewächshaus der Feldsalat mit einer PCM-Vließ-Matte abgedeckt wurde. In den folgenden Abbildungen ist der deutliche Einfluss der PCM-Vließ-Matten auf das Wachstumsverhalten des Feldsalats zu erkennen. Ausschlaggebend für dieses Ergebnis ist, dass bei der herkömmlichen Anbauweise der Feldsalat erst einen Monat später keimte, sodass in der ersten Versuchsphase durch den PCM-Einsatz eine Ernteverfrühung erzielt wurde.

Unabhängig des vorgestellten Projektes ist das TITK auf anwendungsspezifische PCM-Lösungsvarianten fokusiert. Durch die thermoplastische Verarbeitbarkeit des PCM-Compounds (vergleichbar mit konventionellen Kunststoffgranulat) können individuelle Produkte (z.B. in Form von Granulat, Platten, Verbundstrukturen oder Spritzgusskörper) kundenorientiert entwickelt und angeboten werden. Typische Einsatzbereiche sind Automobilanwendungen, Hausgeräte, Pharmaindustrie, Klimatechnik, Transport oder Komfortprodukte.

Weitere Forschungsergebnisse sowie das Dienstleitungsangebot der Ostthüringischen Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH (OMPG) werden auf der K 2016 vorgestellt.

Weitere Informationen: www.titk.de

K 2016, 19.–26.10.2016, Düsseldorf, Halle 7, Stand B24

Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK e.V.), Rudolstadt

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