Gegenstand der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein extrudiertes Trägerprofil aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium, das als vertikal angeordnetes vorzugsweise mit einer leichter konkaven

Krümmung versehenes Trägerprofil bei Foliengewächshäusern zum Einsatz kommen soll. Das Profil verbindet durch seinen Aufbau und seine Beschaffenheit verschiedene

Eigenschaften, für die üblicherweise bislang an sich bekannte Einzelkomponenten zum Einsatz gekommen sind. Die Erfindung betrifft ferner Abdeckungskonstruktionen für

Gewächshäuser, welche aus den genannten Trägerprofilen aufgebaut sind. Letztlich betrifft die Erfindung Gewächshäuser, insbesondere solche gemäß der chinesischen Lean-To Bauweise mit einer durchschnittlichen Bautiefe von 6 - 12 m, welche mit den besagten Abdeckungskonstruktionen ausgestattet sind.

Hintergrund der Erfindung:

"Low-Energy"- oder "No-Energy"-Gewächshäuser erfreuen sich aufgrund ihrer ökologischen und ökonomischen Vorteile eines zunehmenden Interesses. Eine bekannte und häufig verwendete Gewächshaus-Grundstruktur ist in Anlehnung an das chinesische Lean-To konzipiert worden. Dieser Gewächshaustyp ist auf dem asiatischen Markt sehr verbreitet. Alleine in China werden derartige Gewächshäuser auf einer Fläche von etwa 350.000 ha eingesetzt, während in Deutschland der gesamte Unterglas-Gartenbau eine Fläche von etwa nur 3.000 ha einnimmt. Das klassische No-Energy-Gewächshaus zeichnet sich dadurch aus, dass die Nord-, Ost- und West-Wand nicht transparent und aus schweren, Wärme

speichernden Baustoffen gestaltet sind. Darüber hinaus sind die Wände, ebenso wie das Dach, sehr gut gegen Wärmeverluste gedämmt. Einzig die einfach konkav gewölbte Südseite ist mit einer transparenten Folie belegt. Aufgrund dieser einfach gewölbten Form der transparenten Fläche ist es nun leicht möglich, einen - und nur einen - temporären

Wärmeschutz anzubringen, um das Gewächshaus vollständig vor zu hohen Wärme Verlusten zu schützen. Dies ist bei den typischen europäischen Gewächshäusern (zum Beispiel Venlo- Typ oder Folientunnel) nicht praktikabel und wirtschaftlich unrentabel. Durch die schwere Bauweise der Bauteile (Seitenwände, Nordwand und Teil des Dachs) und deren gute

Wärmedämmung sowie durch den temporären Wärmeschutz nutzt das Gewächshaus bestens die tagsüber einfallende Solarenergie. Die Wärme wird in den Bauteilen speichert, wodurch die Klimabedingungen im Gewächshaus - auch ohne Zusatzheizung - in einem für Pflanzen unkritischen Zustand gehalten werden.

Auch wenn die bekannten Gewächshäuser dieses Typs in vielerlei Hinsicht bereits optimiert sind, so weisen sie jedoch einige Nachteile auf, die besonders im Zusammenhang mit der Wärmeregulation, der Entfeuchtung und der Witterungsbeständigkeit der bislang üblichen Materialien und Werkstoffe stehen. So wird die Wärmedämmung des Gewächshauses von der lichtdurchfluteten Südseite bei sehr kalter Witterung und über Nacht durch außen angebrachte Matten bewerkstelligt, welche tagsüber eingeholt werden. Diese Matten sind der Witterung und mitunter sehr hohen Windlasten ausgesetzt. Ferner bleiben die Beschattung bei starker Sonneneinstrahlung (zu hohe Raumlufttemperaturen in heißen Klimata) und die Feuchtigkeitsregulierung innerhalb des Gewächshauses (zu hohe Raumluftfeuchten in kalten Klimata) immer noch ein zu berücksichtigendes Problem.

Es wurde nun gefunden, dass durch Bereitstellung eines neuartigen Trägerprofils, welches mit multifunktionalen Eigenschaften ausgestattet ist, die bekannten Probleme nicht nur beseitigt werden können, sondern darüber hinaus sehr vorteilhafte weitere Eigenschaften für ein Gewächshaus generiert werden, welches mit derartigen Trägerprofilen und aus diesen aufgebauten Abdeckungen ausgerüstet ist.

Zusammenfassung und Vorteile der Erfindung:

Gegenstand der Erfindung ist eine Trägerprofilstruktur (16) aus Leichtmetall oder auf Basis von Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Verbundstoffen mit Aluminium oder anderen Leichtmetallen, umfassend mindestens ein oberes (1 10) und ein unteres (120) extrudiertes Trägerprofil-Element (100) wobei jedes Trägerprofilelement eine im Wesentlichen rechteckige geschlossene Form mit einer äußeren und einer inneren

Stirnfläche und zwei Seitenflächen aufweist, wobei

(i) das obere und untere Trägerprofilelement (1 10, 120) in Längsrichtung des extrudierten Profils mindestens ein Paar Führungsschienen (8, 12) als Teil des Profils aufweist, die an den gegenüberliegen Seitenflächen jedes Profilelementes im Wesentlichen über deren gesamte Länge angeordnet sind und zur Befestigung, Führung und Bewegung von Folien-, Gewebe- und Dämmflächen inklusive von aktiven oder inaktiven Photovoltaik-Elementen oder -Flächen zur Abschattung vorgesehen sind;

(ii) das obere Trägerprofilelement (1 10) an seiner äußeren Stirnfläche im Wesentlichen über die gesamte Länge eine Vorrichtung zum Befestigen einer flexiblen spannbaren Folie aufweist, die es mit weiteren Aluminiumprofilen ermöglicht mehrlagig gespannte Folien zu installieren, ohne dass die sogenannte "Luftkissen-Methode" angewandt werden muss;

(iii) das untere Trägerprofilelement (120) an seiner äußeren Stirnfläche mindestens eine im Wesentlichen über die gesamte Länge in das Profil eingelassene Schiene, Vertiefung oder Aussparung (15, 34) zur Aufnahme und Befestigung von Versorgungs-, Beleuchtungs-, Photovoltaik-, und Spannvorrichtungen, Hilfsmitteln, Pflanzenkultursystemen und

Werkzeugen oder zur Aufnahme von Mitteln zur Befestigung weiterer Profileinheiten aufweist, (iv) die mindestens beiden Trägerprofilelemente über ihre inneren Stirnflächen durch ein Wärme-/Kälteisolationselement (36, 39, 40, 41 , 42) mit einander verbunden sind, wobei in einer speziellen Ausführungsform das besagte Wärme-/Kälteisolationselement gebildet wird aus einem mit Luft oder einem Wärmeisolierungsmedium (beispielsweise einem Elastomer oder Kunststoff) oder beidem, gefüllten Zwischenraum zwischen dem oberen Profilelement (110) und dem unteren Profilelement (120),

(v) mindestens ein Trägerprofilelement (1 10, 120) an mindestens einer Seitenfläche eine oder mehrere Bohrungen (4) zur Aufnahme von Querstreben, Stützen, Verbindungen, Rohren, Belüftungselementen oder anderen Bauelementen (5, 6) aufweist, und

(vi) die gesamte Trägerprofilstruktur inklusive ihrer Trägerprofilelemente (100) entlang ihrer Längsachse bogenförmig gebogen ist oder durch an ihr befestigte Spannvorrichtungen (18, 19) bogenförmig verspannt werden kann.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das besagte Wärme-/

Kälteisolationselement durch mehrere Abstandshalter (40) sichergestellt, welche einen etwa gleichgroßen Zwischenraum zwischen dem oberen und unteren Trägerprofilelement generieren und entlang der Längsausdehnung der Trägerstruktur angeordnet und fixiert sind. Der Zwischenraum kann einfach mit Luft oder auch zusätzlich mit Wärmeisolierungsmedien ausgefüllt sein, während gleichzeitig die Abstandshalter (40) vorzugsweise aus einem

Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher Formfestigkeit gefertigt sind. Gegenstand der Erfindung ist somit insbesondere eine entsprechende Trägerprofilstruktur (16), bei der die besagten Abstandshalter (40) an ihren beiden, den Profilelementen zugewandten Enden Einrichtungen (39) aufweisen, die es ermöglichen, sie fest mit entsprechend passenden Einrichtungen (41 , 42) an den Stirnseiten der beiden

Trägerprofileinheiten (100, 110, 120) zu verbinden, und zwar in der Weise, dass die inneren Stirnseiten der Profilelemente (100), die über die Abstandshalter (40) verbunden werden, eine über die Länge des Profils verlaufende Führungsnut (43) als Teil des extrudierten Profils aufweisen, und die Einrichtungen (39) Köpfe oder Verdickungen an den Abstandshaltern (40) darstellen, die es ermöglichen, dass die Abstandshalter in besagter Führungsnut positioniert und gehalten werden. Dabei stellen die Einrichtungen (41 , 42) vorzugsweise

Einrastvorrichtungen an den inneren Stirnflächen der Trägerprofilelemente (100, 110, 120) dar, so dass diese durch Zusammenstecken und Einrasten über besagte Abstandshalter miteinander fest und ggf. reversibel verbunden werden können.

Gegebenenfalls notwendige Abstandhalter (Querstreben) (5) zwischen den Trägerprofilen können mit Rollen (44) ausgestattet werden, um die flexible Photovoltaik-, Abschattungs- oder Dämmflächen zu unterstützen und deren Aus- und Einrollen zu erleichtern. (Fig. 1b) Die funktionalen Flächen werden über eine gemeinsame Achse angetrieben, wobei auch zwei oder mehr Antriebsachsen installiert werden können, die nur ausgewählte

Flächenelemente antreibt.

Mittels der erfindungsgemäßen Konstruktion ist zum Unterschied zu bestehenden

Systemlösungen eine flexible Anpassung der Eigenschaften der Dachstruktur des

Gewächshauses an sich verändernde Außenklimabedingungen und sich verändernde

Pflanzenkulturbedingungen möglich.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine entsprechende Trägerprofilstruktur, bei der die Vorrichtung zum Befestigen einer spannbaren flexiblen Folie an der Stirnfläche des oberen Trägerprofilelements (1 10) einen im Wesentlichen über die gesamte Länge des

Profilelementes verlaufenden Adapter (1) als Teil des extrudierten Profils sowie ein

entsprechend gestaltetes und positioniertes Befestigungs- oder Klemmprofil (2) umfasst, wobei die flexible Folie oder das Gewebe oder Dämmmaterial nach Einlegen zwischen Adapter und aufsteckbaren Klemmprofil durch Verkürzen gespannt und festgeklemmt werden kann. Gegebenenfalls können hier auch mehrere Folien (3) eingespannt werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Adapter (1 ) einen Wulst für das Klemmprofil (2) und eine Befestigungsnut auf, in welcher Befestigungsmittel, beispielsweise eine

Verschraubung, für das Klemmprofil Platz finden. Generell sind hier auch andere bekannte technische Umsetzungen denkbar und geeignet. In einer einfacheren Ausführungsform der Erfindung ist die Trägerprofilstruktur (16) nur einteilig also ungeteilt, wobei eine solches einteiliges Trägerprofilelement (100)

(a) eine im Wesentlichen rechteckige geschlossene Form mit einer äußeren und einer inneren Stirnfläche und zwei Seitenflächen aufweist,

(b) in Längsrichtung des extrudierten Profils mindestens ein Paar Führungsschienen (8, 12) als Teil des Profils aufweist, die an den gegenüberliegen Seitenflächen jedes Profilelementes im Wesentlichen über deren gesamte Länge angeordnet sind und zur Befestigung, Führung und Bewegung von Folien-, Gewebe- und Dämmflächen inklusive von aktiven oder inaktiven Photovoltaik-Elementen oder -Flächen zur Abschattung vorgesehen sind,

(c) an seiner äußeren Stirnfläche im Wesentlichen über die gesamte Länge eine

Vorrichtung zum Befestigen einer spannbaren flexiblen Folie aufweist,

wobei die Vorrichtung einen im Wesentlichen über die gesamte Länge des Profilelementes verlaufenden Adapter (1) als Teil des extrudierten Profils sowie ein entsprechend gestaltetes und positioniertes Befestigungs- oder Klemmprofil (2) umfasst, so dass die flexible Folie nach Einlegen zwischen Adapter und aufsteckbaren Klemmprofil durch Verkürzen gespannt und festgeklemmt werden kann,

(d) an seiner inneren Stirnfläche mindestens eine im Wesentlichen über die gesamte Länge in das Profil eingelassene Schiene, Vertiefung oder Aussparung (15, 34) zur

Aufnahme und Befestigung von Versorgungs-, Beleuchtungs-, Photovoltaik-, und Spannvorrichtungen, Hilfsmitteln, und Werkzeugen oder zur Aufnahme von Mitteln zur Befestigung weiterer Profileinheiten aufweist,

(e) an mindestens einer Seitenfläche eine oder mehrere Bohrungen (4) zur Aufnahme von Querstreben, Stützen, Verbindungen, Rohren, Belüftungselementen oder anderen Bauelementen (5, 6) aufweist, und

(f) entlang seiner Längsachse bogenförmig gebogen ist oder durch an ihm befestigte Spannvorrichtungen (18, 19) bogenförmig verspannt werden kann.

Einteilige Trägerprofile gemäß der Erfindung sind einfacher bei Herstellung und Handhabung, haben jedoch den Nachteil, dass bei Verwendung von Leichtmetallen, wie insbesondere Aluminium, welche eine hohe Wärmeleitfähigkeit haben, bei starken Temperaturunterschieden zwischen den Außenflächen des Profils Kondensationsprobleme auftreten können, insbesondere dann, wenn das Trägerprofil mit sehr feuchter warmer oder kalter Luft in Berührung kommt. Da die erfindungsgemäßen Trägerprofile insbesondere für den Einsatz als Abdeckungsflächen in Gewächshäusern vorgesehen sind, bei denen große

Feuchtigkeitsunterschiede der Luft zwischen Innen- und Außenraum meist unvermeidbar sind ist dieses Problem besonders relevant. Durch die Aufteilung der Profilstruktur (16) in mehrere, vorzugsweise zwei Teileinheiten (110, 120), welche durch erfindungsgemäße Einführung von Wärme-/ Kälteisolierschichten bzw. -räumen zwischen den besagten

Teilstrukturen, miteinander in Verbindung stehen, kann dieses Problem erfolgreich gelöst werden. Bei einteiliger Ausführung der Trägerprofilstruktur (100) empfiehlt es sich daher, bei zu erwartenden größeren Temperaturunterschieden am Aufstellungsort des Gewächshauses, diese Trägerprofile entweder an ihrer Außenfläche mit Materialien zu beschichten, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, oder aber das hohle Innere der Profile selbst aktiv oder passiv zu belüften und / oder die Luft darin zu entfeuchten bzw. zu temperieren.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein modulares Trägerprofilsystem, welches eine

Trägerprofilstruktur (16) umfasst, bei der zwischen dem oberen Trägerprofilelement (110) und dem unteren Trägerprofilelement (120) ein oder mehrere weitere Profilelemente (130) angeordnet sind, welche mindestens in Längsrichtung des extrudierten Profils ein Paar Führungsschienen (8, 12) als Teil des Profils aufweisen, die an den gegenüberliegen Seitenflächen jedes Profilelementes im Wesentlichen über deren gesamte Länge angeordnet sind und zur Befestigung, Führung und Bewegung von Folien-, Gewebe- und Dämmflächen inklusive von aktiven oder inaktiven Photovoltaik-Elementen oder -Flächen vorzugsweise zur Abschattung vorgesehen sind. Die weiteren Profilelemente können untereinander und mit den äußeren Trägerprofilelementen (110, 120) über ihre jeweils inneren Stirnflächen wiederum durch ein Wärme-/ Kälteisolationselement (36, 39, 40, 41 , 42) mit einander verbunden sein.

Wie bereits erwähnt, sind die erfindungsgemäßen Trägerprofilstrukturen (16) insbesondere als Skelettstrukturen für Abdeckungen von Gewächshäusern vorgesehen. Durch ihr besonderes extrudiertes Profil, weisen sie bereits viele der notwendigen technischen

Ausstattungen auf, die zum Betrieb eines langlebigen Gewächshauses unter ökologischen und ökonomischen Bedingen notwendig sind, und überdies durch bekannte

Extrusionstechniken recht einfach herzustellen sind.

Gegenstand der Erfindung ist somit auch eine Abdeckungskonstruktion für ein Gewächshaus, insbesondere Foliengewächshaus, umfassend mindestens zwei Trägerprofilelemente (100) oder modulare Profilsysteme wie oben und in den Ansprüchen näher beschrieben, wobei die Trägerprofilelemente (110, 120, 100) über starre Verbindungselemente (5, 6) die über entsprechende bereits vorgefertigten Bohrungen (4) in den Seitenflächen der Profilelemente miteinander in Verbindung stehen und so eine entsprechende steife Fläche bilden.

Die erfindungsgemäße Abdeckungskonstruktion zeichnet sich insbesondere durch folgende Merkmale aus:

• eine lichtdurchlässige Folie (3), vorzugsweise aus ETFE oder Kunststoffen mit

vergleichbaren Eigenschaften, welche vorzugsweise mittels einer Klemmvorrichtung (1 , 2) verspannt werden kann und die Außenhaut der Abdeckungskonstruktion bildet;

• eine manuell oder durch Motorkraft aufrollbare oder faltbare Wärme-/

Kältedämmungsmatte, Folie oder Flies (14), welche in den Führungsschienen (12), die hinter der Außenfolie (3) innenliegend in den Trägerprofilelementen (100, 110, 120) angeordnet sind, über Führungsseile oder ähnliche Mittel (13) bewegt werden kann, und so im Gegensatz zu den bekannten Lean-To- oder "No-Energy"- Gewächshäusern vor Witterungseinflüssen geschützt sind, wodurch sie viel länger haltbar sind; und

· eine manuell oder durch Motorkraft aufrollbare, faltbare oder klappbare photovoltaisch aktive oder inaktive Beschattungseinrichtung (11), vorzugsweise in Form eines

Gewebes, eines Laminats oder einer Lamellenstruktur, oder auch einer Photovoltaik- Solarfolie welche in besagten Führungsschienen (8), die hinter der Außenfolie (3) innenliegend in den Trägerprofilelementen (100, 110, 120) angeordnet sind, über Führungsseile (10) oder andere Antriebssysteme bewegt werden kann.

Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Abdeckungskonstruktion von außen nach innen zunächst eine lichtdurchlässige verspannte Folie (3), gefolgt von einer

Beschattungseinrichtung (photovoltaisch aktiv oder inaktiv) (1 1), und schließlich einer zum Innenraum abschließenden besagten Wärme-/ Kältedämmungsmatte (14), wobei letztere ggf. lichtundurchlässig ist und / oder auf der nach innen weisenden Seite eine Licht reflektierende oder Licht streunende Beschichtung aufweisen kann.

Um dem bereits oben angesprochenen generell bei Gewächshäusern auftretenden Problem der Belüftung und Entfeuchtung zu begegnen, besitzt die erfindungsgemäße

Abdeckungskonstruktion in einer bevorzugten Ausführungsform eine aktive (z.B. durch Ventilatoren und / oder Luftentfeuchtern) oder passive Entfeuchtungs- und / oder

Belüftungseinrichtung für den Raum zwischen äußerer Folie (3) und Beschattungseinrichtung (11), oder zwischen äußerer Folie (3) und Wärme-/ Kältedämmungsmatte / Thermorollo (14) und / oder für den Raum innerhalb der Trägerprofilelemente (100, 1 0, 120). Dies kann sehr einfach durch entsprechende Öffnungen an geeigneten Stellen in der Konstruktion

bewerkstelligt werden, durch welche unterschiedlich feuchte und temperierte Luft zirkulieren kann. Hierdurch kann die Raumluft des Gewächshauses kontrolliert bis auf das erforderliche Maß entfeuchtet werden. Eine unkontrollierte stärkere Entfeuchtung verursacht unnötig hohe Wärmeverluste.

Gegenstand der Erfindung ist letztlich ein Foliengewächshaus, insbesondere, aber nicht nur, auf Basis der chinesischen Lean-To Bauweise, welches mindestens eine

Abdeckungskonstruktion, wie beschrieben, mit den entsprechenden erfindungsgemäßen extrudierten Trägerprofilelementen aufweist. Ein solches erfindungsgemäßes Gewächshaus wird so zu einem integrierten Food & Energy System (IFES).

Das hier beschriebene Extrusionsträgerprofil (16), bzw. die hieraus gebildeten Trägerprofilelemente (100, 110, 120) vereint die Funktionen mehrerer an sich bekannter einzelner Profile in einem. Neben den Befestigungsmöglichkeiten für mehrere Lagen lichtdurchlässiger Folie und Raum für die bedarfsangepasste Befestigung von Quer- und Stützstreben, sind gleichzeitig noch zwei Führungsschienen sowie ein modulares Befestigungssystem z.B. für Beleuchtung und Photovoltaik-Einrichtungen sowie für Pflanzenkultursysteme integriert.

Durch die Integration der oben genannten Eigenschaften in einem einzigen Profil, können nun weitere Komponenten, die üblicherweise für die genannten Einzelaufgaben verwendet werden, wegfallen. Durch weniger Komponenten im oberen lichtdurchlässigen Bereich des Gewächshauses ergibt sich so weniger Abschattung im Bodenbereich, und somit kann mehr Licht, welches einen wichtigen Produktionsfaktor darstellt, die Pflanzen erreichen. Durch das Thermorollo, die ggf. doppelte Folienschicht, sowie zusätzlich auch die

Beschattungseinrichtung (Schattengewebe) kann eine thermische Isolation erzielt werden, die es ermöglicht, im Inneren des Gewächshauses eine deutlich höhere Temperatur als außerhalb über lange Zeiträume aufrecht zu erhalten. Die als integraler Bestandteil des extrudierten Profils vorliegenden Führungsschienen bzw. extrudierte Hohlvolumina (8, 12), welche die manuell oder elektrisch betriebenen Zugvorrichtungen (10, 13) für die

verschiedenartigen Beschattungs- und Wärmeschutzeinrichtungen (11 , 14) aufnehmen sollen, sind wie die Zugvorrichtungen (Seile, Stangen, etc.) selbst somit vor äußeren

Einflüssen, z.B. vor UV-Strahlung, geschützt, und gleichzeitig minimiert sich die Gefahr für Menschen im Gewächshaus, sich an den Zugvorrichtungen zu verletzen. Da die

Wärmeschutzrollos (14, 24) nun im Inneren des Gewächshauses angebracht werden können, sind diese ebenfalls vor genannten äußeren Einflüssen geschützt. Gleichzeitig erlauben die nun innenliegenden Rollos eine Abschattung bzw. Wärmedämmung bei, im Bedarfsfall, gleichzeitig geöffneten Lüftungsklappen (23). Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße

Bauweise der Abdeckungskonstruktion, eine einfache und sehr effiziente Belüftung und Regulierung der Temperatur und Feuchtigkeit im Inneren und an den Flächen der

Konstruktion, so dass übliche Kondensationsprobleme vermindert oder vermieden werden können. Ferner kann die gewünschte Biegung der Profilträger und damit der

Abdeckungskonstruktion leicht und variabel durch Spanneinrichtungen (18, 19) erreicht werden. Im Falle der zwei- oder mehrteiligen Profilelemente, die über Abstandshalter und Einrastmechanismus zusammengehalten werden, kann durch entsprechende

Fertigungsmaßnahmen die gewünschte Krümmung bereits bei Zusammenfügung erreicht werden, so dass auf zusätzliche Spannmittel verzichtet werden kann.

Die spezielle Anordnung von photovoltaisch aktiven Flächen (Abschattungseinrichtungen) direkt unterhalb der transparenten Eindeckung des Gewächshauses bewirkt eine deutliche Temperaturerhöhung der solchen. Dies ist bei allen photovoltaischen System mit positivem Temperaturkoeffizient von erheblichem Vorteil. Bei steigender Temperatur der Photovoltaik erhöht sich deren Effizienz und somit die solaren Erträge. Dies ist insbesondere für

organische Photovoltaik (PV)-Materialien der Fall, wie beispielsweise in WO 2006/092134, WO 2010/006595, WO 2013/168084 und WO 2015/011174 beschrieben. Eine derartige Ausgestaltung der Dachstruktur eines Gewächshauses lässt eine vollständige Verdunklung des Innenraums zu, was für die Kulturführung bestimmter Pflanzen von essentieller

Bedeutung ist (Verkürzung der Photoperiode). Dies ist bei konventionellen Gewächshäusern (z.B. Venlo-Typ) nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich. Detaillierte Beschreibung der Erfindung:

Oben, unten und in den Abbildungen werden folgende Bezugsgrößen verwendet:

1. Adapter für Klemmprofil (2)

2. Klemmprofil für ETFE-Folien

3. Lichtdurchlässige transparent oder semitransparente Folie

4. Bohrungen für die Aufnahme von Querstreben

5. Querstrebe zur Stabilisierung

6. Querstrebe als Anschlag für Lüftungsklappe

7. Ebene Fläche für bedarfsangepasste Bohrungen für Querstreben

8. Führungsschiene für Beschattungsgewebe (11)

9. Schlitzförmige Öffnung

10. Führungs-Seil des Beschattungsgewebes (11)

11. Beschattungsgewebe bzw. Solarfolie (photovoltaisch aktiv oder inaktiv)

12. Führungsschiene für Wärmeschutzrollo (14)

13. Führungs-Seil des Wärmeschutzrollos (14)

14. Wärmeschutzrollo

15. Vertiefungen zur Aufnahme von Halfen-Schrauben (Modulares Befestigungssystem)

16. Extrudiertes Aluminiumprofil

17. Endkappen / Abschluss des Aluminiumprofils

18. Stahlseil zum Spannen des Aluminiumprofils

19. Haltepunkte für o.g. Stahlseil

20. Abstandshalter

21. Querstrebe zur Stabilisierung

22. Querstrebe als Anschlag für Lüftungsklappe

23. Lüftungsklappe

24. Aufgerolltes Beschattungsgewebe/ Wärmeschutzrollo

25. Beschattungsgewebe

26. Wärmeschutzrollo

27. Gitterträger

28. Stahlträger

29. Isolierung/ Wärmedämmung

30. Stützwinkel

31. Betonfundament

32. Regenrinne

33. Erdreich

34. Halfen-Montageschienen

35. Riffelung auf der Oberfläche des Aluminiumprofils

36. Isolierendes Gummi-Profil

37. Halfen-Schraube

38. Mutter zur Befestigung der Halfen-Schraube (37)

39. Köpfchen des Abstandhalters

40. Abstandshalter (Strebe)

41. Einrastkante

42. Flexible Einrastkante

43. Führungsnut für Abstandshalter 39,40

44. Führungsrolle für Beschattungsgewebe-/folie bzw. Solarfolie

45. Hohlvolumen der Trägerprofilelemente 100, 110, 120

100. in sich geschlossenes Trägerprofilelement

110. in sich geschlossenes oberes Trägerprofilelement

120 in sich geschlossenes unteres Trägerprofilelement

Das erfindungsgemäße Trägerprofil (16) ist in der einfachsten Ausführungsform der Erfindung dafür vorgesehen, durch ein an dem modularen Befestigungssystem befestigten Stahlseil, welches sich über die gesamte Länge des Trägerprofils zieht, derart auf Spannung gebracht zu werden, dass sich eine - der Gewächshauskonstruktion angepasste - leichte nach außen gerichtete Krümmung des Profils ergibt.

Das erfindungsgemäße Trägerprofil (16) ist ein Extrusionsprofil, vorzugsweise aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, wird also in einem Stück durch an sich bekannte

Extrusionstechniken hergestellt. Es bildet ein in sich geschlossenes Trägerelement (100) in Form von vorzugsweise gleichmäßig oder ungleichmäßig gekrümmten Hohlschienen. Das Volumen der Hohlschienen kann erfindungsgemäß für andere technische Vorrichtungen oder Maßnahmen eingesetzt werden (Versorgungsleitungen, Kühlung, Heizung, etc.).

Die Maße der erfindungsgemäßen Trägerprofilelemente in ihrer einteiligen Form (100) können wie folgt angegeben werden: Breite: 3 - 8 cm, vorzugsweise ca. 5 cm / Tiefe: 5 - 15 cm, vorzugsweise ca.10 cm / Länge: bis ca. 8 m. Die zweiteilige Profilkonstruktion hat als Ganzes gleiche oder nur geringfügig abweichende Maße. Das obere Profilelement (110) und das untere Profilelement (120) haben dann entsprechend der verwendeten thermischen Isolation zwischen ihnen eine geringere Tiefe, so dass sich an der Gesamttiefe des Profils nur wenig ändert.

Die Oberseite des Profils ist über die gesamte Länge auf einer Breite von 1 - 3 cm

vorzugsweise mittig als wulstförmiger Adapter (1) ggf. mit einer Längsnut für ein Klemmprofil (2) gestaltet, so dass es vorzugsweise mit an sich bekannten Klemmprofilen oder

Klemmeinrichtungen kompatibel ist. Diese erlauben es, über die gesamte Länge des Profils eine oder auch mehrere Lagen lichtdurchlässiger Folie (3) (z.B. ETFE Folie) als Abgrenzung nach außen zu befestigen. Bei Verwendung mehrerer Folien ist der Einsatz von

Abstandshaltern zwischen den Folien empfehlenswert. Die Klemmung kann auch zusätzlich durch Befestigungsschrauben gesichert werden (Fig. 1 , Fig. 2). Unterhalb, bzw. links und rechts von diesem Adapter verbreitert sich das Profil auf die volle Breite (z.B. 5 cm). An den Seitenflächen des Profils über deren gesamte Länge ist Platz für Bohrungen (4) vorgesehen, die je nach Bedarf Quer- oder Stützstreben (5; 21) aufnehmen können, um die vertikal angeordneten Trägerprofile untereinander, oder mit dem Rumpf des Gewächshauses, zu verbinden und somit zu stabilisieren. Neben den Querstreben zur Stabilisierung (5; 21 ) passen auch andersartig gestaltete Streben (6; 22) in die bedarfsangepassten Bohrungen (4): Auf diese Querstreben können Rollen (z.B. gleitgelagert) aufgesteckt werden, mit denen die z.B. die photovoltaischen Abschattungseinrichtungen abgestützt werden und somit leicht bewegt (aus- und eingebracht) werden können. Am oberen Ende des Trägerprofils können Querstreben (6; 22) angebracht werden, die als Anschlag für Lüftungsklappen (23) im

Deckenbereich des Gewächshauses dienen (Fig. 1 , 2, 3 und 6). An den Seitenflächen (7) befinden sich auf beiden Seiten von außen nach innen betrachtet (Fig. 1 , 2, 3 und 6) in das Profil eingelassene Führungsschienen (8). Diese sind

beispielsweise derart gestaltet, dass sie eine ins Innere des Aluminiumprofils ausgearbeitete abgerundete Vertiefung darstellen (8), die sich jeweils auf beiden Seiten über die gesamte Länge des Aluminiumprofils ziehen und sich durch eine schlitzförmige Öffnung (9) nach außen hin öffnen. Diese Führungsschienenteile (8, 9) ermöglichen die Aufnahme von Führungsseilen (10); in diesem Falle für die Führung einer Abschattungsfläche, bzw.einer Beschattungsstruktur (11 ; 25) oder einer vergleichbaren Beschattungseinrichtung

(photovoltaisch aktiv oder inaktiv), welche zwischen den Profilen aus vom Deckenbereich des Gewächshauses bis in den vorderen unteren Bereich aufgespannt werden können. Die Abschattungsfläche kann ein Gewebe, ein lamellenartiges Konstrukt oder auch eine lichtfilternde, -reflektierende oder -absorbierende Folie sein; in einer besonderen

Ausführungsform eine flexibel Solar- bzw- Photovoltaik-Folie.

Auf die Führungsschienen (8, 9) folgt von außen nach innen gesehen in einem Abstand von etwa 1 - 2 cm folgt wiederum auf beiden Seiten und über die gesamte Länge des Profils die zweite Führungsschiene (12). Sie ist vom Aufbau her genauso gestaltet wie die zuvor genannte Führungsschiene (8) und dient der Aufnahme des Führungs-Seils (13) einer Wärmeschutzeinrichtung (14, 26), beispielsweise eines Wärmeschutzrollos. Ebenso wie das zuvor genannte Beschattungsgewebe (1 1 ; 25), kann das Wärmeschutzrollo (14; 26) zwischen den Profilen aus dem Deckenbereich des Gewächshauses bis in den vorderen unteren Bereich aufgespannt werden. Zur Rückführung von Zugseilen können auch die Hohlräume (45) des Profils genutzt werden. Entsprechend erforderliche Umlenkrollen können am unteren Fußpunkt der Profile angebracht werden.

Da die Trägerprofilelemente (100, 110, 20) eine leichte Krümmung im errichteten

Gewächshaus besitzen, sind auch die extrudierten Führungsschienen (8, 2) leicht gekrümmt, so dass bei Bewegung der Führungsseile (10, 13) Reibung auftritt, die ggf.

störend bei der Betätigung der bewegbaren Flächen der Abdeckungskonstruktion ist. Aus diesem Grund können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die besagten Profile der Führungsschienen, in denen die Seile oder Stangen (10, 13) bewegt werden, Rollen, Kugeln oder andere Gleitmittel aufweisen, um so die Reibung zwischen Führungs-Seil und Führungsschiene zu verringern und die Bewegungsabläufe zu optimieren.

Am unteren Abschluss des Profils (Stirnfläche) befinden sich über die gesamte Länge des Profils ein bis vier, vorzugweise drei, nebeneinander liegende, nach innen eingelassene Vertiefungen, Schienen oder Rillen (15, 34), die ein modulare Befestigungssystem darstellen. Mit Hilfe geeigneter Haken oder Schrauben, die in diese Vertiefungen und Rillen leicht eingeschoben und fixiert werden können, lassen sich verschiedene Komponenten der Gewächshaustechnik auf einfachste Weise befestigen, austauschen und entfernen.

Außerdem kann hier ein Stahlseil (18) oder eine vergleichbare Spannvorrichtung am oberen und unteren Ende des Trägerprofils befestigt werden, welche(s) das Profil in eine leichte Krümmung zwingt und somit für Form und Stabilität des Gewächshauses sorgt. Weiterhin ist hier die Montage von Winkeln (30) denkbar, die an den Enden der Aluminiumprofile für eine sichere Befestigung am Gewächshaus-Rumpf (Stehwände) (28) eingesetzt werden können.

Die beiden genannten beweglichen Flächen (1 1 , 14, 24) können unabhängig voneinander oder gleichzeitig stufenlos ein- oder ausgezogen werden, wodurch eine individuelle und flexible Abschattung der Pflanzen und/oder eine Wärmedämmung erreicht werden kann. Durch die sich zwischen den verschiedenen Lagen aus Folien, Beschattungsgewebe (photovoltaisch aktiv oder inaktiv) und Wärmeschutzrollo bildenden Luftschichten, die nur eine minimale Wärmeübertragung zulassen, kann eine maximale Wärmedämmung erreicht werden. An dem modularen Befestigungssystem (15, 34) können verschiedene Komponenten der Gewächshaustechnik wie z.B. Beleuchtung, Photovoltaik, Schattierungslamellen, Sensoren, Aufhängungen für Pflanzkulturen, Vernebelungs-System, Führungen für Rohre und Kabel, etc. befestigt werden. Neben der Anbringung der für die Konstruktion relevanten

Komponenten, wie dem zuvor genannten Spannvorrichtungen (18) und Winkeln zur

Befestigung (30), kann hier zum Abschluss des unteren Ende des Profils (stirnseitig) auch eine Halterung für eine außen liegende Regenrinne (32) befestigt werden. Die

produktionsbedingt offenen Enden der Aluminiumprofile können mit Endkappen aus

Kunststoff (17) verschlossen werden.

Die hier beschriebenen Trägerprofile vorzugsweise aus Aluminium sind, wie schon zuvor erwähnt, im Besonderen für die Verwendung in Gewächshäusern der chinesischen Lean-To Bauweise (Fig. 6) geeignet, da sie die hierfür nötige optimale Länge und Krümmung bieten. Der Einsatz in andersartig gestalteten Gewächshäusern ist aber ebenfalls möglich. Fig. 6 zeigt ein solches Lean-To Gewächshaus. Das Grundgerüst aus Stahlträgern (28) ist mittels Betonfundamenten (31) im Erdboden fixiert; gleichzeitig ist das gesamte Gewächshaus zwecks Ausnutzung der thermischen Masse des Erdbodens (33) zur Wärmeregulierung etwa einen Meter tief in den Boden eingelassen. Die Seiten des Gewächshauses und der hintere, nicht transparente Teil des Daches, der von Gitterträgern (27) getragen wird, sind zusätzlich mit einer Wärmedämmung (29) versehen. Die extrudierten Aluminiumprofile (16) sind unter anderem durch Stützwinkel (30) mit den anderen Bauteilen des Gewächshauses verbunden und bieten durch ihre Multi-Funktionalität die zuvor genannten Vorteile. Wie bereits erwähnt, ist es durch das beschriebene Thermorollo und ggf. die doppelte Folienschicht, sowie zusätzlich auch durch das Schattengewebe möglich, im Inneren des Gewächshauses eine deutlich höhere Temperatur als außerhalb aufrecht zu erhalten. Jedoch muss bedacht werden, dass bei Verwendung von Aluminium das multifunktionale

Aluminiumprofil, an dem die vorgenannten Gewebe und Folien befestigt sind, selber keinerlei thermische Isolation bietet. Da Aluminium eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt (ca. 200 λ (W/(m*K)), ist das Gegenteil der Fall, und das Aluminiumprofil wirkt hier als Wärmebrücke (Kältebrücke), über die Wärme aus dem Innere des Gewächshauses nach außen abgegeben wird und damit verloren geht. Um dies zu verhindern, bieten zwei weitere Ausführungen des Aluminiumprofils zwei verschiedene Arten der Isolation, die im Folgenden näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Teil eine Abdeckungskonstruktion aufgebaut aus einteiligen extrudierten Trägerprofilelementen (100). In Fig.1a wird die Abschattungsfläche (1 1) mittels ihrer

Führungseinrichtungen (8)(9) ohne weitere Hilfsmittel bewegt und geführt. In Fig. 1 b wird besagte Abschattungsfläche (11) zusätzlich über Rollen (45) geführt, welche entlang der

Breite zwischen zwei benachbarten Trägerelementen (100) verteilt sind, und, wie gezeigt, auf den Quer- oder Stützstreben (5) angebracht sind, wobei in diesem Fall, die Querstreben zwischen zwei Trägerelementen (100) unterhalb der Abschattungsfläche (11), als mehr nach innen, angebracht sind. Fig. 2 zeigt ein multifunktionales Aluminiumprofil mit thermischer Isolationsschicht aus

Gummi. Das einzelne Aluminiumprofil ist von seinem Aufbau her gleichgestaltet wie das oben beschriebene multifunktionale Aluminiumprofil nach Fig. 1. Das Profil ist jedoch in dem Bereich zwischen den Führungsschienen für das Beschattungsgewebe (8), und der für das Wärmeschutzrollo (12), geteilt. Der nun entstandene obere Teil ist auf seiner Unterseite („Teilungsstelle") über die gesamte Länge des Aluminiumprofils mit drei parallel

angeordneten Befestigungsschienen (34) ausgestattet. Der untere Teil des Profils ist auf der gesamten Länge des Aluminiumprofils an der„Teilungsstelle" geschlossen; die Unterseite weist ebenfalls drei Befestigungseinheiten (34) auf. Die Stirnflächen der„Teilungsstellen" besitzen eine leichte Riffelung (35), um dem auf gesamter Länge des Profils eingefügten Gummiprofil (36) Halt zu geben. Das Gummiprofil besitzt eine Dicke von ca. 1 - 2 cm und ist derart gestaltet, dass es genau zwischen die Aluminium-Trägerprofilteile passt. Das

Gummiprofil kann geklebt oder durch Vulkanisation mit der geriffelten Oberfläche des

Aluminiumprofils verbunden werden. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, das Gummiprofil durch Schrauben zu fixieren (37). Dafür werden in die Schienen oder Vertiefungen (34) des oberen Teils an entsprechender Stelle die Schrauben (37) eingefügt, welche dann durch Bohrungen im Gummi-Profil (36) und an entsprechender Stelle angebrachten Bohrung in der Oberseite des unteren Teils des Aluminiumprofils gesteckt werden und im Inneren des unteren Aluminium-Trägerteils mit einer Mutter (38) fixiert werden. Das Innere des unteren Aluminiumprofils erreicht man zur Montage der Mutter (38) durch eine dafür vorgenommene Bohrung, die an entsprechender Stelle in der an der Unterseite des unteren Aluminiumteils angebracht wird. Durch das zuvor genannte Prinzip der Verschraubung der beiden

Aluminiumprofile (oberes Teilstück und unteres Teilstück) ist nun weiterhin eine modulare Verlängerung des oberen Teilstücks (= Hauptteil) durch beliebig viele untere Teilstücke (= Zusatzmodul) durch Verschraubung denkbar. Somit kann, je nach Bedarf, entweder nur das Hauptteil, mit dem Adapter für ETFE-Folien, dem Bereich für bedarfsangepasste Bohrungen zur Befestigung von Querstreben, einer Führungsschiene und dem modularen

Befestigungssystem an der Unterseite verwendet werden. Das Hauptteil kann aber auch durch Verschraubung mit beliebig vielen Zusatzmodulen, die jeweils eine weitere

Führungsschiene bieten, verlängert werden. Dabei kann auch frei gewählt werden, ob und zwischen welchen Modulen die isolierende Gummischicht eingefügt wird.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes multifunktionales Aluminiumprofil mit Abstandshaltern aus Edelstahl (oder Materialien wie Aluminium, Kunststoff, Magnesiumlegierung etc.). Ähnlich wie das beschriebene multifunktionelle Aluminiumprofil nach Fig. 2 ist das Trägerprofil hier in ein oberes und ein unteres Teilstück aufgeteilt. Die Unterseite des oberen Teilstücks ist dabei gleichgestaltet wie die Oberseite des unteren Teilstücks. Hier ist nunmehr eine

Einrastvorrichtung eingelassen, in der die dafür speziell gestalteten Köpfchen (39) der Abstandshalter (40) einrasten. Diese Vorrichtung ist dabei Teil der extrudierten

Aluminiumprofile und zieht sich über deren gesamte Länge. Sie ist als etwa 2 cm tiefe Vertiefung ausgearbeitet, die sich von anfangs etwa 2,5 cm Öffnungsbreite auf etwa 1 - 1.5 cm an ihrer tiefsten Stelle verjüngt. In einer Tiefe von etwa 1 cm liegt die eigentliche

Einrastvorrichtung. Hier verbreitert sich die Öffnung von etwa 1 ,5 cm auf 2,1 cm. Wird das etwa 2 cm breite Köpfchen (39) des Abstandhalters (40) in die Öffnung hineingedrückt, biegt sich das die Öffnung formende Bauteil kurzzeitig auseinander, um sich unmittelbar danach in seine Ausgangsposition zurück zu bewegen und somit das Köpfchen einrasten zu lassen. Der Einrastmechanismus kann dabei auf verschiedene an sich bekannte Arten gestaltet werden. So kann er eine Nase Kante (41) in der Seitenwand der Öffnung der Vorrichtung aufweisen, wodurch sich beim Eindrücken des Köpfchens (3) des Abstandshalters (40) die gesamte Seitenwand lokal kurzzeitig verbiegen muss. Es kann aber auch ein flexibler Überhang (42) im Profil vorliegen, der beim Eindrücken des Köpfchens (39) zurückgedrückt wird, wodurch der Rest des Bauteils sich beim Einsetzen der Abstandshalter nicht verbiegen muss. Anstelle des geschlitzten Einrastmechanismus kann auch die Elastizität des Profils ausreichend sein, um das Köpfchen des Abstandhalters einzudrücken zu können. Um zusätzlichen Halt für den Abstandshalter zu erlangen, können die Köpfchen außerdem verklebt oder verschraubt werden. Auch das Einbringen von reibungsfördernden Mitteln sind denkbar, um den Abstandshalter in Position zu halten. Der Abstandshalter selbst (Fig. 4) ist ein Gussteil, das aus verschiedenen Materialien hergestellt werden kann (Edelstahl, Aluminium, Magnesium, oder Legierungen davon oder Kunststoff). Ein einzelner Abstandshalter ist vorteilhafterweise in der Form eines im

Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks gestaltet. Die an jeder Ecke des Dreiecks befindlichen Köpfchen (39) sind durch Streben miteinander verbunden, wobei jedoch die Unterseite des Dreiecks vorzugsweise offen, d.h. ohne Strebe bleibt. Fig. 5 zeigt die in das zweigeteilte Aluminiumprofil eingebauten Abstandshalter in Seitenansicht.

Fig. 6 zeigt, wie bereits erwähnt, ein Gewächshaus in der chinesischen Lean-To Bauweise, welches mit den erfindungsgemäßen Trägerprofilstrukturen bzw. der erfindungsgemäßen Abdeckungskonstruktion ausgestattet ist. Fig. 7 zeigt eine 3D- Durchsicht durch das erfindungsgemäße Gewächshaus, welches mit einer Photovoltaik- Beschattungseinrichtung, beispielsweise einer organischen

Solarzellenfolie unterhalb der nach außen abdeckenden lichtdurchlässigen Schutzfolie ausgestattet ist.

Fig. 8 zeigt eine 3D-Sicht in ein erfindungsgemäßes Gewächshaus, welches mit Bahnen oder Flächen von Beschattungseinrichtungen (z.B. organische Solarfolien) ausgestattet ist, welche durch Bahnen oder Flächen getrennt sind, die keine Beschattungseinrichtung aufweisen.

Fig. 9 a,b zeigt weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen extrudierten

Trägerprofilstrukturen und die Einspannung und Befestigung von benötigten Elementen. Der Fuß des untersten Trägerprofilelementes kann dabei gerade oder gebogen sein, abhängig von dem Befestigungsuntergrund für diese Elemente, sofern diese nicht frei getragen werden können.