Praxisbeispiel eines Gewächshauses mit mehreren Spannweiten aus Polycarbonatplatten in Rumänien

Der rumänische Kunde ist in der Region Argeș, etwa 120 km nördlich von Bukarest, ansässig. Es handelt sich um einen lokalen Agrarbetrieb, der sich auf den großflächigen Anbau von Tomaten spezialisiert hat. Der Kunde beliefert Supermarktketten und Lieferdienste für frische Produkte in Bukarest und den umliegenden Städten mit Tomaten und hat sich innerhalb der heimischen Tomatenlieferkette zuverlässige Vertriebskanäle aufgebaut.

Vor unserer Zusammenarbeit betrieb der Kunde einfache Gewächshäuser mit Stahlrahmen und Kunststofffolie. Rumänien hat ein Kontinentalklima mit vier ausgeprägten Jahreszeiten. Die Temperaturen im Gewächshaus steigen im Sommer häufig über 42 °C, während sie im Winter nachts unter -10 °C fallen. Dies führt zu einem sehr unbeständigen Fruchtansatz bei Tomaten, begleitet von häufigem Aufplatzen der Früchte und Blütenendfäule. Eine weitere große Herausforderung war das Fehlen eines automatisierten Klimatisierungssystems. Belüftung, Bewässerung und Temperaturregelung basierten vollständig auf der subjektiven Erfahrung der Arbeiter: Sie deckten die Folie morgens ab, deckten sie abends wieder ab und bewässerten nach Gefühl. Plötzliche Wetterumschwünge konnten verheerende Ernteausfälle verursachen. Der Kunde beauftragte nacheinander mehrere lokale technische Berater, konnte aber keine stabilen und reproduzierbaren Anbauprotokolle entwickeln.

Vor dem Projektstart führten wir mehrere ausführliche Gespräche mit dem Kunden und identifizierten drei zentrale Herausforderungen:

● Die koordinierte Regelung mehrerer Systeme stellte die primäre technische Herausforderung dar.

Das vom Kunden gewählte Gewächshaus mit mehreren Spannweiten aus Polycarbonatplatten ist mit einem Dach- und Seitenlüftungssystem, einer internen Beschattung und einem Thermoschutzschirm, einem Kühlkissen- und Ventilatorsystem, einer Hochdruck-Nebelbefeuchtungsanlage sowie einer automatischen Bewässerungs- und Düngungsanlage ausgestattet. Die verschiedenen Komponenten werden durch eine gekoppelte Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung gesteuert. Obwohl die lokal angestellten Agronomen über umfangreiche Anbauerfahrung verfügen, fehlt ihnen die Erfahrung in der koordinierten Inbetriebnahme dieses integrierten Klimatisierungssystems. Jedes Teilsystem arbeitet bei unabhängiger Aktivierung zuverlässig. Es treten jedoch häufig Konflikte auf, wenn ein automatischer, koordinierter Betrieb in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen, der Lichtintensität und der CO₂-Konzentration erforderlich ist. Beispielsweise entweicht kalte Luft, wenn die Seitenlüftungsöffnungen nach dem Start der Kühlkissen- und Ventilatoranlage geschlossen bleiben; die gleichzeitige Aktivierung der Nebelbefeuchtung und der Belüftung zur Feuchtigkeitsabfuhr wirkt sich gegenseitig auf. Solche Fehler lassen sich nicht allein durch Fernüberwachung präzise diagnostizieren.

● Schwierigkeiten bei der Anpassung von Installationsstandards an lokale Bauteams

Die in Rumänien verfügbaren lokalen Stahlbaufirmen sind mit den Montageverfahren für konventionelle Industriegebäude vertraut. Ihnen fehlt jedoch die Erfahrung mit den spezifischen technischen Details von Gewächshäusern, wie z. B. Aluminiumprofilnuten, der Abdichtung von Spannbetonplatten und der Dachrinnenneigung. In der Anfangsphase versuchten wir es mit Video-Fernsteuerung, doch der Bau verlief schleppend. Insbesondere beim Zuschneiden der Spannbetonplatten für die gebogenen Dachabschnitte und der Montage der Dichtungen traten mehrere Probleme auf, wie z. B. lokale Wasserleckagen und leichte Verformungen der Platten durch ungleichmäßige Oberflächenspannung. Der Kunde wurde zunehmend besorgt, da er Verzögerungen beim optimalen Zeitpunkt für die Tomatenpflanzung befürchtete.

● Das Wettrennen zwischen Bauzyklus und Hauptpflanzzeit

Der Kunde hatte bereits vor Vertragsunterzeichnung 20.000 Tomatensämlinge aufgezogen, die innerhalb von 45 Tagen ins Gewächshaus verpflanzt werden sollten. Bei einer Verzögerung des Gewächshausbaus würden die Sämlinge aufgrund des zu frühen Wachstums übermäßig in die Länge wachsen. Schlimmer noch: Der Kunde würde die Hauptvermarktungsperiode von August bis Oktober verpassen, in der die Tomatenpreise in Rumänien ihren Höchststand erreichen. Dies bedeutete, dass in allen Phasen – von der Montage der Gewächshauskonstruktion und der Inbetriebnahme der Systeme bis hin zur finalen Übergabe – kein Spielraum für Fehler bestand.

Als Antwort auf die Anforderungen des Kunden lieferten wir eine integrierte Lösung, die drei Dimensionen umfasst: Produktanpassung, technische Inbetriebnahme und Personaleinsatz vor Ort.

● Ingenieure werden vor Ort entsandt, um gemeinsam das gesamte System zu debuggen.

Wir stellten umgehend ein Team vor Ort zusammen, bestehend aus einem erfahrenen Klimatechniker und einem Statiker. Das Team reiste mit kompletter Kalibrierausrüstung direkt von China nach Bukarest. Nach der Ankunft vor Ort führte der Techniker drei Tage lang eine systematische Fehlersuche durch. Am ersten Tag wurden alle Sensorpositionen überprüft und die Offsets der Temperatur- und Feuchtigkeitssonden sowie der Anemometer kalibriert. Dabei stellte sich heraus, dass unterschiedliche Montagehöhen der Feuchtigkeitssensoren an zwei Seitenfenstern zu Temperaturabweichungen von über 3 °C zwischen der Nord- und der Südzone führten. Am zweiten Tag wurde die Logikkette überarbeitet und die Aktionspriorität des SPS-Programms neu geschrieben. Eine klare Ausführungsreihenfolge wurde definiert: Bei Kühlbedarf wird zuerst die interne Beschattung geschlossen, dann das Kühl- und Lüftungssystem aktiviert und schließlich die seitlichen Lüftungsöffnungen geschlossen. Dadurch wurden die vorherigen Logikkonflikte im System vollständig beseitigt. Am dritten Tag wurden Drucktests unter Volllastbedingungen durchgeführt, die drei typische Szenarien simulierten: extreme Sommerhitze, kalte Winternächte und plötzlicher Starkregen, um die Stabilität der gesamten Regelkette zu überprüfen. Nach Abschluss der Inbetriebnahme erstellte der Ingenieur zweisprachige chinesisch-englische Bedienungsanleitungen, in denen die gesamte Steuerungslogik dokumentiert war, und schulte zwei Techniker des Kunden vor Ort in praktischen Übungen.

● Entsenden Sie ein professionelles Installationsteam, das die volle Verantwortung für den Hauptbauprozess übernimmt.

Anstatt auf lokale Bautrupps zu setzen, mobilisierten wir ein fünfköpfiges, professionelles Montageteam aus China mit praktischer Erfahrung aus sieben Gewächshausprojekten. Unter der Leitung eines Projektmanagers brachte das Team alle notwendigen Spezialwerkzeuge mit, darunter Aluminiumprofilschneider, Dichtungswalzwerkzeuge und Spannungsprüfgeräte für Spannbetonplatten. Das Team ist mit den kritischen Montagevorgaben für mehrfeldrige Spannbeton-Gewächshäuser bestens vertraut: den exakten Dehnungsspaltabmessungen, abgestimmt auf die jährlichen Temperaturschwankungen in Rumänien, dem Zusammenhang zwischen Biegeradius und Dickenverhältnis für gebogene Spannbetonplatten sowie der Kontrolle der Neigungskonstanz für durchgehend verschweißte Dachrinnen. Lokale Teams bräuchten viel Zeit und Ausprobieren, um diese technischen Details zu beherrschen, während unser Team alle Arbeiten strikt nach standardisierten Verfahren ausführen kann.

● Modulare Vorfertigungslösung für PC-Dachpaneele

Um den engen Zeitplan einzuhalten, optimierten wir den herkömmlichen Zuschnittprozess vor Ort. Alle Dachplatten aus Spannbeton wurden im Werk vorgeschnitten und nummeriert. Das Planungsteam ermittelte die präzisen Maße und Montagekoordinaten jeder Platte aus dem BIM-Modell. Das Werk führte Zuschnitt, Anfasen und Vorbohren gemäß den Koordinaten durch. Passende Montagezeichnungen lagen jedem Container bei. Nach Erhalt der Ware montierte das Montageteam die Platten nummeriert nacheinander, wodurch der Zeitaufwand für Messen und Zuschneiden vor Ort entfiel.

Während des gesamten Projekts, von der ersten Kontaktaufnahme bis zur endgültigen Übergabe, haben wir konsequent den Grundsatz „Produkte exportiert, Dienstleistungen lokal erbracht“ befolgt:

▶   Phase 1: Abstimmung der Fernanforderungen und Lösungsdesign

Die Vertriebs- und Designteams arbeiteten in mehreren Videokonferenzen zusammen, um wichtige Informationen zu bestätigen, darunter die geografische Breite und Länge des Standorts, historische Wetterdaten (extreme Höchst- und Tiefsttemperaturen der letzten fünf Jahre, maximale Windgeschwindigkeit und maximale Schneelast) sowie die Anforderungen der Tomatenpflanzen an Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Innerhalb einer Woche präsentierte das Designteam zwei alternative Vorschläge. Beide Konzepte nutzten duale Belüftungssysteme mit Ober- und Seitenlüftung, um die Kühlleistung im Sommer zu gewährleisten. Für niedrige Wintertemperaturen wurden einziehbare interne Wärmeschutzblenden installiert, und die integrierten Düngemittelanlagen wurden an die Pflanzdichte des Kunden angepasst. Der Kunde zeigte sich mit der Raumausnutzung und der Gerätekonfiguration des Vorschlags sehr zufrieden.

▶ Phase 2: Ingenieur vor Ort und Fehlerbehebung bei der Systemintegration

Als die Installation der Hauptstruktur in die Endphase ging, traf der Klimatechniker vor Ort ein. Innerhalb von drei Tagen wurden alle Sensoren kalibriert, die Prioritäten im SPS-Steuerungsprogramm neu festgelegt und umfassende Funktionstests unter drei extremen Wetterbedingungen durchgeführt. Die technischen Mitarbeiter des Kunden begleiteten den gesamten Inbetriebnahme-Workflow. Der Techniker erläuterte jeden Abschnitt der Steuerungslogik, demonstrierte die Funktionsweise und ermöglichte dem Techniker anschließend, selbstständig vollständige Testläufe durchzuführen. Dadurch wurde sichergestellt, dass der Kunde die tägliche Regelung nach der Abreise des Technikers eigenständig durchführen konnte. Nach Abschluss der Inbetriebnahme überprüfte der Techniker zusätzlich die Genauigkeit der EC/pH-Sensoren im Düngungssystem sowie das Ansprechverhalten der Magnetventile der Bewässerungszonen und korrigierte vertauschte Rohrleitungsanschlüsse in zwei Zonen.

▶ Phase 3: Pflanzverbindung und Lieferschulung

Am Tag vor der offiziellen Gewächshausübergabe organisierte der Projektleiter eine umfassende Schulung. Vormittags führte er die technischen Mitarbeiter des Kunden durch den gesamten Betriebsablauf des Klimatisierungssystems, einschließlich Selbsttest beim Start, Parameterkonfiguration und Umschaltung zwischen manuellem und automatischem Betrieb. Nachmittags wurden die Einfahrwege der Schattierungsschirme, der Förderdruck der Pad-Ventilator-Wasserpumpen und die Rückspülfunktion der an den Bewässerungsdüsen installierten Filter überprüft. Am Übergabetag wurden planmäßig 20.000 Tomatenpflanzen in das Gewächshaus verpflanzt, ohne dass es zu Verzögerungen im Pflanzplan des Kunden kam.

Zwei Monate nach der Übergabe führten wir ein Folgegespräch per Videokonferenz mit dem Kunden. Die Tomaten im Gewächshaus haben das zweite Fruchtbildungsstadium erreicht, und die Pflanzen wachsen gleichmäßig. Das ungleichmäßige Wachstum mit kleineren Pflanzen am Rand und größeren in der Mitte, das im alten Kunststoffgewächshaus häufig auftrat, ist beseitigt.

„Ehrlich gesagt, hatte ich vor der Ankunft Ihres Teams Bedenken, dass das Gewächshaus mit all der Technik nur eine teure Dekoration sein würde, falls es nicht richtig eingestellt werden könnte. Ihr Techniker koordinierte alle Systeme vor Ort innerhalb von nur drei Tagen – viel schneller als erwartet. Die Tomatenpflanzen wurden planmäßig umgepflanzt und tragen nun Früchte, wobei sie deutlich besser wachsen als in den Vorjahren. Das Montageteam hat sehr sorgfältig gearbeitet. Alle Dichtungen der Wellpappenplatten saßen perfekt. Trotz heftiger Regenfälle in Rumänien im letzten Monat drang kein einziger Tropfen ins Gewächshaus ein.“

Der Kunde hat uns nun endlich mitgeteilt, dass das nächste Erweiterungsprojekt terminiert ist. Im Frühjahr nächsten Jahres soll ein weiteres Gewächshaus in Mehrfeld-Bauweise mit identischen Spezifikationen errichtet werden. Der Kunde hat uns außerdem mit der Erbringung aller Leistungen beauftragt, die Planung, Fertigung, Montage vor Ort und die koordinierte Inbetriebnahme des Systems umfassen.