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EBF GmbHKleine Bach 34

64646 Heppenheim

Telefon 06252/1285-11

franz.schreier@lasseswachsen.com

Lebensmittel und Energie

Integrierte Lebensmittel- und Energiesysteme

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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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Warum?Warum benötigen wir Integrierte Lebensmittel- und Energiesysteme?

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… weil begrenzte Ressourcen die Welt zum Umdenken zwingen

Peak Oil:

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Die Ölproduktion der nicht-OPEC-Staaten ist rückläufig!Graphik:

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Die Energiepreise steigen unaufhaltsamÖlpreisentwicklung:

2004

2011

100 $/barrel

36 $/barrel

Ölpreis stieg jedes Jahr um etwa 20%!

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Es sind drastische Auswirkungen auf die Gesellschaft zu erwarten!Bundeswehr:

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Die Lebensmittelproduktion hängt dramatisch von Öl ab! Prozessschritte:

Bestellen des Feldes

Düngung

Bewässerung

Ernte

Trocknung

Verarbeitung

Lagerung

Verpackung

Logistik

No Oil

No Food!

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Weiterhin zerstört der Klimawandel Agrarflächen und ErntenErderwärmung:

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Der Wettbewerb zwischen Lebensmitteln und Energie verschärft diese Situation!!Lebensmittel oder Energie?

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PeakOil und Klimawandel treiben die Lebensmittelpreise nach oben!!FAO Food Price Index:

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Was?Was können wir machen?

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Integrierte Lebensmittel- und Energie-systeme stellen eine Lösung darErste Ansätze (FAO):

IFES Typ 1:

Physikalische Koexistenz –Lebensmittel- und Energiepflanzen werdenauf der selben Fläche angebaut;

Geschlossene Kreislaufsysteme –Nebenprodukte und Reststoffe sind die Ressourcen der nachfolgendenProzessschritte;

Integrated Food and Energy Systems (IFES) sind Farm-Modell fürdie gleichzeitige Produktion von Lebensmitteln und Energie

IFES Typ 2:

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Interessante Sachverhalte!

… zur Photosynthese:

Pflanzen benötigen nur 250 bis 350 W/m²

Die Sonne liefert uns 1.000 W/m²

Zu viel Licht mindert Pflanzenwachstum!

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Ein neuer Ansatz erhöht die Lebensmittel-Produktion und die EnergieeffizienzKochrezept für IFES Typ 3:

Kontrollierte Wachstumsumgebung schaffen, um die Heiz-und Kühllasten sowie den Wasserbedarf zu minimieren;

Solarsystem zur Abschattung und Energieerzeugungeinsetzen;

Internes biologisches Kreislaufsystem (Aquaponics) einsetzen;

Hochtransparentes Eindeckungsmaterial einbauen;

Ausweitung der Photoperiode in nördlichen Breiten (SPL);

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Zutaten:

PAR-Licht Folie

Gewächshauseindeckung

Sulphur Plasma Lampe

Multifunktionale Photovoltaik

Gewächshausstruktur

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Eine kontrollierte Wachstumsumgebung er-fordert Raum mit geringen thermischen LastenChinesisches Lean-to-Greenhouse:

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Aquaponisches Solar Gewächshaus

Querschnitt:

Aquaponik = Aquakultur + Hydroponik

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Aquaponisches Solar GewächshausModell:

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Aquaponisches Solar GewächshausModell:

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Gewächshauseindeckung:

PAR-Licht Folie

Gewächshauseindeckung

Sulphur Plasma Lampe

Multifunktionale Photovoltaik

Gewächshausstruktur

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Fluorpolymere erfüllen höchsteAnforderungen im MembranbauETFE-Folien:

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Multifunktionale Photovoltaik:

PAR-Licht Folie

Gewächshauseindeckung

Sulphur Plasma Lampe

Multifunktionale Photovoltaik

Gewächshausstruktur

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Multi-Energie-Lamelle

Erster Entwurf, Vorderseite:

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Aluminum (1 mm)

oder Glas (2 mm)

ETFE 150 µm

Thermoplast, 2 x 500 µm

26 PV-Zellen,

mono kristallin

Thermoplast klar

1 x 500 µm

1

2

3

4

5

Design:

Multi-Energie-Lamelle

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14 Zellen, 5 ´´, monokristallin

seriell verschaltet, 32 Wp

Erster Prototyp des Laminats:

Multi-Energie-Lamelle

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Erste Serien Laminate:

Multi-Energie-Lamelle

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Serien-Produkt:

Multi-Energie-Lamelle

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mitAbschattung

ohne Abschattung

Multi-Energie-Lamelle

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PAR-Licht-Folie:

PAR-Licht Folie

Gewächshauseindeckung

Sulphur Plasma Lampe

Multifunktionale Photovoltaik

Gewächshausstruktur

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Die PAR Licht Folie begünstigt das PflanzenwachstumSonnenspektrum:

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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Prototyp fluoreszierende Folie:

Erste Tests zeigen eindrucksvoll die Möglichkeiten des Wellenlängenshifts von Licht

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ETFE PAR-Lichtvorhang:

An trüben Tagen kann ohne eine künstliche Lichtquelle PAR-Licht erzeugt werden

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ETFE PAR-Licht-Wasserwand:

… und mit Wasser gefüllt werden gar die Heiz- und Kühllasten puffert

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Messungen:

Der Wellenlängenshift funktioniert sehr gut!

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Sulphur Plasma Lampe:

PAR-Licht Folie

Gewächshauseindeckung

Sulphur Plasma Lampe

Multifunktionale Photovoltaik

Gewächshausstruktur

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Eine neue Lichtquelle für verbessertes PflanzenwachstumDie Sonne auf Erden:

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Das Licht der Sulphur Plasma Lampe ist dem Sonnenspektrum sehr ähnlichwww.plasma-i.com

Lichtintensität

Wellenlänge

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Keine andere Lichtquelle ist effizienter als die Sulphur Plasma Lampe www.plasma-i.com

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Optimales Licht für den Gartenbau …

Wachtumsversuche, Holland:

50% mehr Gurken und 64% höheres Pflanzenwachstum

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Gurken in nur einem Monat

Wachstumsversuche in Holland:

7. Februar 2010

6. Januar 2010

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Realisiertes Pilotprojekt

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Thermorollo geschlossen:

Aquaponic Solar Greenhouse

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Thermorollo offen:

Aquaponic Solar Greenhouse

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Aktueller Entwurf (Schnitt):

Aquaponic Solar Greenhouse

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Aktueller Entwurf (Grundriss):

Aquaponic Solar Greenhouse

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Erstes Projekt in Neuenburg am Rhein:

Aquaponic Solar Greenhouse

Baubeginn April 2013

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Marketing Projekt in New York:

Aquaponic Solar Greenhouse

geplant für Sommer 2013

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Vielen Dank für Ihre Zeit!

… die vielleicht erste Tomate mit einem negativen CO2-Footprint

(9. August 2011)