1. Lebensmittel und Energie
Integrierte Lebensmittel- und Energiesysteme
EBF GmbH
Kleine Bach 34
64646 Heppenheim
Telefon 06252/1285-11
franz.schreier@lasseswachsen.com
16. März 2013, Mannheim Seite 1

2. Kurzvorstellung
Franz Schreier:
… die EBF GmbH ist seit 1996 mit Energiemanagement
für Industrie, GHD (Gewerbe, Handel und
Dienstleistungen) am Markt
… seit September 2010 Schwerpunkt auf Integrierte
Lebensmittel- und Energiesystemen (IFES)
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3. Warum?
Warum benötigen wir Integrierte Lebensmittel- und Energiesysteme?
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4. … weil begrenzte Ressourcen
die Welt zum Umdenken zwingen
Peak Oil:
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5. Die Ölproduktion
der nicht-OPEC-Staaten ist rückläufig!
Graphik:
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6. Die Energiepreise steigen unaufhaltsam
Ölpreisentwicklung:
2011
100 $/barrel
2004
36 $/barrel
Ölpreis stieg jedes Jahr um etwa 20%!
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7. Es sind drastische Auswirkungen auf
die Gesellschaft zu erwarten!
Bundeswehr:
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8. Die Lebensmittelproduktion hängt
dramatisch von Öl ab!
Prozessschritte:
Bestellen des Feldes
No Oil
Düngung
Bewässerung
Ernte
Trocknung
Verarbeitung
No Food!
Lagerung
Verpackung
Logistik
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9. Weiterhin zerstört der Klimawandel
Agrarflächen und Ernten
Erderwärmung:
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10. Der Wettbewerb zwischen Lebensmitteln und
Energie verschärft diese Situation!!
Lebensmittel oder Energie?
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11. PeakOil und Klimawandel treiben
die Lebensmittelpreise nach oben!!
FAO Food Price Index:
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12. Was? Was können wir machen?
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13. Integrierte Lebensmittel- und Energie-
systeme stellen eine Lösung dar
Erste Ansätze (FAO):
Integrated Food and Energy Systems (IFES) sind Farm-Modell für
die gleichzeitige Produktion von Lebensmitteln und Energie
Physikalische Koexistenz –
IFES Typ 1: Lebensmittel- und Energiepflanzen werden
auf der selben Fläche angebaut;
Geschlossene Kreislaufsysteme –
IFES Typ 2: Nebenprodukte und Reststoffe sind die
Ressourcen der nachfolgenden
Prozessschritte;
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14. Interessante Sachverhalte!
… zur Photosynthese:
Die Sonne liefert uns 1.000 W/m²
Pflanzen benötigen nur 250 bis 350 W/m²
Zu viel Licht mindert Pflanzenwachstum!
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15. Ein neuer Ansatz erhöht die Lebensmittel-
Produktion und die Energieeffizienz
Kochrezept für IFES Typ 3:
Kontrollierte Wachstumsumgebung schaffen, um die Heiz-
und Kühllasten sowie den Wasserbedarf zu minimieren;
Hochtransparentes Eindeckungsmaterial einbauen;
Solarsystem zur Abschattung und Energieerzeugung
einsetzen;
Ausweitung der Photoperiode in nördlichen Breiten (SPL);
Internes biologisches Kreislaufsystem (Aquaponics)
einsetzen;
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16. Zutaten:
Gewächshausstruktur
Gewächshauseindeckung
Multifunktionale Photovoltaik
PAR-Licht Folie
Sulphur Plasma Lampe
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17. Eine kontrollierte Wachstumsumgebung er-
fordert Raum mit geringen thermischen Lasten
Chinesisches Lean-to-Greenhouse:
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18. Aquaponisches Solar Gewächshaus
Querschnitt:
Aquaponik = Aquakultur + Hydroponik
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19. Aquaponisches Solar Gewächshaus
Modell:
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20. Aquaponisches Solar Gewächshaus
Modell:
16. März 2013, Mannheim Seite 20

21. Gewächshauseindeckung:
Gewächshausstruktur
Gewächshauseindeckung
Multifunktionale Photovoltaik
PAR-Licht Folie
Sulphur Plasma Lampe
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22. Fluorpolymere erfüllen höchste
Anforderungen im Membranbau
ETFE-Folien:
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23. Multifunktionale Photovoltaik:
Gewächshausstruktur
Gewächshauseindeckung
Multifunktionale Photovoltaik
PAR-Licht Folie
Sulphur Plasma Lampe
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24. Multi-Energie-Lamelle
Erster Entwurf, Vorderseite:
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25. Multi-Energie-Lamelle
Design:
1
ETFE 150 µm
2
Thermoplast klar
1 x 500 µm
3 5
26 PV-Zellen, Aluminum (1 mm)
mono kristallin 4 oder Glas (2 mm)
Thermoplast,
2 x 500 µm
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26. Multi-Energie-Lamelle
Erster Prototyp des Laminats:
14 Zellen, 5 ´´, monokristallin
seriell verschaltet, 32 Wp
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27. Multi-Energie-Lamelle
Erste Serien Laminate:
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28. Multi-Energie-Lamelle
Serien-Produkt:
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29. Multi-Energie-Lamelle
mit
Abschattung
ohne
Abschattung
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30. PAR-Licht-Folie:
Gewächshausstruktur
Gewächshauseindeckung
Multifunktionale Photovoltaik
PAR-Licht Folie
Sulphur Plasma Lampe
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31. Die PAR Licht Folie begünstigt das
Pflanzenwachstum
Sonnenspektrum:
Pflanzen nutzen
hauptsächlich
blaues und rotes Licht
für die Photosynthese,
Grünes Licht wird weniger genutzt!
Wie kann grünes Licht für die Photosynthese nutzbar
gemacht werden?
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32. Erste Tests zeigen eindrucksvoll die
Möglichkeiten des Wellenlängenshifts von Licht
Prototyp fluoreszierende Folie:
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33. An trüben Tagen kann ohne eine künstliche
Lichtquelle PAR-Licht erzeugt werden
ETFE PAR-Lichtvorhang:
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34. … und mit Wasser gefüllt werden gar die
Heiz- und Kühllasten puffert
ETFE PAR-Licht-Wasserwand:
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35. Der Wellenlängenshift funktioniert sehr gut!
Messungen:
16. März 2013, Mannheim Seite 35

36. Sulphur Plasma Lampe:
Gewächshausstruktur
Gewächshauseindeckung
Multifunktionale Photovoltaik
PAR-Licht Folie
Sulphur Plasma Lampe
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37. Eine neue Lichtquelle für
verbessertes Pflanzenwachstum
Die Sonne auf Erden:
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38. Das Licht der Sulphur Plasma Lampe
ist dem Sonnenspektrum sehr ähnlich
www.plasma-i.com
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39. Keine andere Lichtquelle ist effizienter
als die Sulphur Plasma Lampe
www.plasma-i.com
16. März 2013, Mannheim Seite 39

40. Optimales Licht für den Gartenbau …
Wachtumsversuche, Holland:
50% mehr Gurken
und 64% höheres Pflanzenwachstum
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41. Gurken in nur einem Monat
Wachstumsversuche in Holland:
6. Januar 2010
7. Februar 2010
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42. Realisiertes Pilotprojekt
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43. 16. März 2013, Mannheim Seite 43

44. 16. März 2013, Mannheim Seite 44

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48. 16. März 2013, Mannheim Seite 48

49. 16. März 2013, Mannheim Seite 49

50. 16. März 2013, Mannheim Seite 50

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56. 16. März 2013, Mannheim Seite 56

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58. 16. März 2013, Mannheim Seite 58

59. 16. März 2013, Mannheim Seite 59

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65. 16. März 2013, Mannheim Seite 65

66. 16. März 2013, Mannheim Seite 66

67. 16. März 2013, Mannheim Seite 67

68. 16. März 2013, Mannheim Seite 68

69. Aquaponic Solar Greenhouse
Thermorollo geschlossen:
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70. Aquaponic Solar Greenhouse
Thermorollo offen:
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71. Aquaponic Solar Greenhouse
Aktueller Entwurf (Schnitt):
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72. Aquaponic Solar Greenhouse
Aktueller Entwurf (Grundriss):
16. März 2013, Mannheim Seite 72

73. Aquaponic Solar Greenhouse
Erstes Projekt in Neuenburg am Rhein:
Baubeginn April 2013
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74. Aquaponic Solar Greenhouse
Marketing Projekt in New York:
geplant
für Sommer 2013
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75. Vielen Dank für Ihre Zeit!
… die vielleicht erste Tomate mit einem
negativen CO2-Footprint
(9. August 2011)
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