New G QUALITATIVE B DES „L · 2019. 6. 20. · licht par photosyntheticaly active ... transmission im par-spektralbereich p a r. qualitÄt entwicklung ohne uv-strahlung? bucida

PROF. DR. KARL-HEINZ STRAUCHBEUTH HOCHSCHULE FÜR TECHNIK BERLIN

PHYTOTECHNOLOGIE

SPEZIELLE BAUWERKSBEGRÜNUNG

KH STRAUCH: GRUNDLAGEN FÜR DIE QUALITATIVE UND QUANTITATIVE BEURTEILUNG DES LICHTANGEBOTS 1

GRUNDLAGEN FÜR DIE QUALITATIVE UND QUANTITATIVEBEURTEILUNG DES „LICHT“-ANGEBOTS

PFLANZEN IM UMBAUTEN RAUM

ZWEI

BOTSCHAFTEN …

TRANSFER

SUBOPTIMALE

KONSTELLATION DER

PHYSIOLOGISCH

RELEVANTEN

FAKTOREN


© K

H S

TRA

UC

H20

17

ERWARTUNG?

WAS SOLL

DIE

PFLANZE

LEISTEN?

3KH STRAUCH: GRUNDLAGEN FÜR DIE QUALITATIVE UND QUANTITATIVE BEURTEILUNG DES LICHTANGEBOTS

„Wachstum“

• Akklimatisierung

• Regeneration

• Organbildung

PROFILE

ANALYSE

BEWERTUNG

PROGNOSE


Raum Pflanze

AuswahlModifikation

SCHNITTMENGE?

DIE AUFGABE

„LICHT“

TAGESLICHT

BELEUCHTUNG

BELICHTUNG


AUFGABEN

Analyse

Bewertung

Prognose

Risikobewertung

Entscheidungen


Bewertung und Entscheidung

Licht Bewertung Entscheidungen

Angebot

Bedarf

Analyse

Grundlagen

Ziel

FAQ, FARQ*, FARSQ**

KEIN UV…

SONNENSCHUTZGLAS?

LED?

WIEVIEL LUX?

WIE VIELE LAMPEN?


* Frequently asked remarkable questions** Frequently asked remarkable silly questions

DIE THEMEN

Kriterien

Analyse

Bewertung

Verfahren


„LICHT“

EIGENSCHAFTEN

BEWERTUNG

PHYSIOLOGISCH:

„STRAHLUNG“

GLOBALSTRAHLUNG


„Licht“

Intensität

Qualität

Menge

Dynamik

Minima

Maxima

diffus

direkt

Spektrum

Beginn

Ende

kontinuierlich

sprunghaft

QUALITÄT

TAGESLICHT

SPEKTRALE

ENERGIE-VERTEILUNG

DER

GLOBALSTRAHLUNG

P A R


0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Stra

hlu

ngs

inte

nsi

tät

[W m

-2]

Wellenlänge l [nm]

Quelle: National Renewable Energy Laboratory (NREL). https://www.nrel.gov/ (03.02.2018)

https://www.nrel.gov/

WELCHES „LICHT“ BENÖTIGT DIE PFLANZE?

FOTOSYNTHESE

PHOTOSYNTHETICALY

ACTIVE

RADATION

DAS STRAHLUNGSANGEBOT IMSPEKTRALBEREICH DER „P A R“ ENTSCHEIDET ÜBER:

DIE ASSIMILATION

DIE FOTOSYNTHESELEISTUNG UNDDAMIT ÜBER

DEN ZUWACHS DER PFLANZE


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

300 400 500 600 700 800

Foto

syn

thes

eP

(l

)

Wellenlänge l [nm]

Spektrale Wirkungsfunktion der Fotosynthese:Fotosyntheserate P in Abhängigkeit von der Strahlung bei definierter Wellenlänge l.Verändert nach: DIN 5031-10

QUALITÄT

TAGESLICHT

SPEKTRALBEREICH

LICHT

PAR

PHOTOSYNTHETICALY

ACTIVE

RADATION


Quelle: National Renewable Energy Laboratory (NREL). https://www.nrel.gov/ (03.02.2018)

Solare Strahlung.Spektrale Zusammensetzung des sichtbaren Lichts.Verändert nach: ASTM G-173

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

380 480 580 680 780

Stra

hlu

ngs

inte

nsi

tät

[W m

-2]

Wellenlänge l [nm]

P A R

LEUCHTMITTEL

FARBWIEDERGABE

ZIELE

DIERAUMNUTZUNGENTSCHEIDET…


QUALITÄT

KUNSTLICHT

SPEKTRUM

INTENSITÄT

ZIEL: WACHSTUM

(PHOTOSYNTHESE)


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

360 460 560 660 760

Rel

. En

ergi

ever

teilu

ng

Wellenlänge l [nm]

P A R

Spektrale Energieverteilung eines LED Systemsim Spektralbereich der Fotosynthetisch Aktiven Strahlung (PAR).LED-System mit „weißer Lichtfarbe“.

Quelle: KH Strauch. © 2014

GLAS

TRANSMISSION

QUALITÄT

INTENSITÄT


QUALITÄT

FUNKTIONSGLÄSER

SPEKTRALE TRANSMISSION

FARBWIEDERGABE

INTERPRETATION

• SPEKTRALBEREICH PAR

• GESAMTTRANSMISSION

PAR:

PHOTOSYNTHETICALLY

ACTIVE

RADIATION


Eurofloat 4mm

Kriterium:Minderung der Transmission im PAR-Spektralbereich

P A R

QUALITÄT

ENTWICKLUNG

OHNE

UV-STRAHLUNG?

BUCIDA BUCERAS

THE SQUAIRE

FRANKFURT AM MAIN

FOTO: 2017


TAGESLICHT

RAUMWIRKUNG

STANDORTANALYSE


RAUMEIGENSCHAFTEN UND TAGESLICHTWIRKUNG

TAGESLICHT-ÖFFNUNGEN

OBERFLÄCHEN

REFLEXION

RAUMGEOMETRIE

PFLANZENPOSITION


BEISPIEL:

22. FEBRUAR

12:00 UHR

KLARER HIMMEL

GLAS: 2-FACH VSG

dLICHT = 80%

RAUMOBERFLÄCHEN:

REFLEXIONSGRAD = 50%

SIMULATION: DIALUXEVO

14.02.2018


10 m

5 m

Beleuchtungsstärke in einer Höhe von 3 m

3003 lx 900 lxStrauch, 2018

INTENSITÄT

BEDARF?

GRENZWERTE?

KRITERIEN?


Ziele

Bedarf

• Akklimatisierung

• Regeneration

• Intensität

• Dauer

• Menge

INTENSITÄT

„LCP“

LCP:

LICHTKOMPENSATIONSPUNKT


-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 50 100 150 200 250 300 350 400Net

tofo

tosy

nth

ese

rate

Pn

µm

olm

-2s-

1

Strahlungsintensität q [ µmol m-2 s-1 ]

Strauch, 2012, unveröffentlicht

F. cyathistipula

F. binnendijkii

21,0 µmol m-2 s-1

3,5 µmol m-2 s-1

Einfluss der Strahlungsintensität auf die Fotosyntheseratebei Ficus cythistipula und Ficus binnendijkii.

LICHTMENGE


LAUBVERLUST

SCHÖNFELD, J. UND

K.-H. STRAUCH

(2008, UNVERÖFFENTLICHT)

Einfluss der täglichen Strahlungsmenge auf den Laubverlust bei Ficus binnendijkii.(Zeitraum: 10 Monate)

400 [lx]; 8 h/Tag 1200 [lx]; 20 h/Tag

„LICHT“ UND WACHSTUM. ANPASSUNGSVERHALTEN.

VERSUCHSBEGINN

KW 5, 2016

FOTOS:

KW 6, 2018

PFLANZENALTER: IDENTISCH

ZUSTAND NACH ZWEI JAHREN.


Gewächshaus400 lx, 8 Std./TagStrauch, 2018

ANALYSE

RAUMWIRKUNG

BELASTUNGSPOTENZIAL

ÜBERLAST

MANGEL

STANDORTANALYSE:

IDENTIFIKATION UND BEWERTUNG DERBELASTUNG DURCH MANGEL UNDÜBERLAST.


© K

H S

TRA

UC

H20

17

© K

H S

TRA

UC

H2

01

7

TEMPERATUR

BELASTUNG

SPORADISCH

SPRUNGHAFT


© KH STRAUCH2017

20

22

24

26

28

30

32

15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45

Tem

per

atu

r J

[°C

]

Zeit t

Blatt

Luft

Einfluss einer sprunghaften einsetzenden Bestrahlung auf die Blatttemperatur von Anthurium andreanum.

PFLANZENPROFIL

ANATOMIE

HABITUS

VEGETATIONS-SITUATION

EXPOSITION

ANPASSUNG

POTENZIAL


STANDORTPROFIL

• WAS

• WANN

• WO

• WIE

• WOMIT

• WIE OFT

• WIE LANGE


Daten?

Bedarf?

Erfa

ssu

ng?

Interp

retation

?

RECHERCHEAUFWAND

Tageslicht:

• Maximale Intensität

• Beginn

• Belastungsdauer

• Dynamik

• Umgebungseinflüsse

Wärmeangebot?

Anströmung?

„Luftfeuchte“?

FALL:

• SÜDEXPOSITION

• KEINE SCHATTIERUNG

ZIEL

• ÜBERLASTUNGSSITUATIONERKENNEN


© S

TRA

UC

H

SIMULATION

BELASTUNGSZEITRAUM

▪ BEGINN

▪ ENDE

ANALYSE DER TAGESLICHTREICHWEITEUND DES BELASTUNGSPROFILS MITTELSSIMULATION


Visualisierung mit DIALux

© KH STRAUCH2017

STANDORTVERGLEICH

RAUMWIRKUNG

ANPASSUNG

PFLANZE ALS

INSTRUMENT

DOKUMENTATION


Märkisches Zentrum, Berlin. 2002

STANDORTVERGLEICH

RAUMWIRKUNG

ANPASSUNG

PFLANZE ALS

INSTRUMENT

RAUM:

• MERKMALE

• KENNZEICHEN

• KENNZAHLEN?


Märkisches Zentrum, Berlin. 2008

Zielvorgabe

Belastungspotential des Raums:

Intensität

Qualität

Menge

Dynamik

Belastungsprofil der Pflanze

Vegetationssituation


The Temperate GlashouseBotanischer Garten, EdinburghErbaut: 1858

© K

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TRA

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H2

01

7

STRAUCH

• Fachgebiet Phytotechnologie

Planungsstrategien für Begrünungssysteme

Interior Landscape Engineering

• Beratung, Entwicklung, Gutachten

• Tageslichtanalyse, Standortprofilanalyse

• Auslegung von Belichtungsanlagen

• System- und Pflegekonzepte

• FLL RWA „Innenraumbegrünung“

• VDI Richtlinienausschuss VDI-6011

• FvRH „Lichtberater“, Grünbergzertifikat

PROF. DR. K.-H. STRAUCH

BEUTH HOCHSCHULE

FÜR TECHNIK

BERLIN

[email protected]

[email protected]


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