Pressemitteilung

21.09.2011 09:15 Uhr in Vermischtes

Wissenschaft populär: Auch Treibhäuser brauchen Sonnenschutz

Der Lichtstabilisator Tinuvin® XT 200 von BASF verlängert die Lebensdauer von Folien in der Landwirtschaft


(Mynewsdesk) Ein Treibhaus bietet Pflanzen wahrhaft paradiesische Bedingungen: Es schützt sie vor Wind und Wetter und lässt trotzdem das zum Wachstum benötigte Licht herein. Bei idealen Temperaturen und gezielter Bewässerung gedeihen die Pflanzen so schnell, wie es auf offenem Feld kaum möglich wäre. Kein Wunder, dass ein Großteil unseres Gemüses, aber auch allerlei Beerenobst oder Schnittblumen inzwischen in Gewächshäusern heranwachsen, in denen sich dank der deutlich verlängerten Anbausaison und des schnellen Wachstums ein Vielfaches des Ertrags erzielen lässt.



Dabei wird das klassische Glashaus mehr und mehr von Treibhäusern abgelöst, die aus einfachen, mit Kunststofffolien bezogenen Gerüsten bestehen und geringere Kosten mit größerer Flexibilität verbinden. 900.000 Tonnen solcher Treibhausfolien (meist aus Polyethylen, kurz PE) wurden 2009 weltweit produziert. Genug, um rund 800.000 Hektar, also in etwa die Fläche der griechischen Insel Kreta, mit Treibhäusern zu bedecken. Damit diese Folien lange genug der intensiven Bestrahlung durch die Sonne widerstehen, werden dem Material Lichtstabilisatoren zugesetzt, von denen die BASF unter dem Handelsnamen Tinuvin eine ganze Palette anbietet.



Die Lichtstabilisatoren schützen den Kunststoff vor seinem ärgsten Feind: der Verwitterung durch die intensive UV-Strahlung der Sonne und die Hitze an den Kontaktstellen zu dem metallischen Gewächshausrahmen. Diese lässt die Folien, teils noch verstärkt durch einige Pflanzenschutzmittel, innerhalb weniger Wochen brüchig und trübe werden. Es sei denn, sie sind durch Lichtstabilisatoren geschützt.



Neben UV-Absorbern, die die schädliche Strahlung nach Art einer Sonnencreme direkt abfangen, sind für den Schutz der Treibhaus­folien vor allem Verbindungen aus der Stoffklasse der sterisch gehinderten Amine (HALS = Hindered Amine Light Stabilizer) wichtig. Solche HALS verlangsamen nicht nur die Verwitterung durch UV-Strahlung, sondern auch den durch Wärme und Chemikalien ausgelösten Verfall des Materials. Denn all diese Auslöser führen zur Bildung freier Radikale, extrem reaktiver Moleküle, die die langen Molekülketten des Polyethylens zerstören: Die Folie verliert ihre Dehnbarkeit, wird spröde und zerfällt.



Ähnlich, wie sich der menschliche Körper mit Antioxidantien wie Vitamin C vor freien Radikalen schützt, wirken auch die gehinderten Amine von HALS-Verbindungen: Sie fangen das Radikal ein und machen es unschädlich. Wie lange diese Schutzwirkung anhält, lässt sich über die Wahl des jeweiligen Stabilisator-Zusatzes steuern: Mit dem schon länger etablierten
Tinuvin® NOR Ô 371 halten Treibhausfolien der Verwitterung mindestens drei bis vier Jahre stand; das jüngste Mitglied der Produktfamilie, Tinuvin® XT 200, ermöglicht – bei geringeren Kosten – einen Einsatz für wenigstens 24 Monate.



„In vielen Situationen ist eine längere Haltbarkeit auch gar nicht nötig, etwa, wenn Staubablagerungen den Lichteinfall ohnehin schon nach einer Saison zu stark behindern“, sagt Davide Alvisi vom BASF Development Center in Bologna. Zudem falle die Beanspruchung der Folien, die sich im Wesentlichen auf die Faktoren UV-Strahlung, Hitze und Agrochemikalien zurückführen lässt, in Abhängigkeit vom Standort und der Art des Anbaus oft sehr unterschiedlich aus. Während sie in Mitteleuropa meist eher moderat sei, würden Treibhaus­­folien in Südeuropa oder Nordafrika oft kritischem Verschleiß ausgesetzt. Auch der Trend zum ökologischen Anbau berge neue Anforderungen. Denn der dafür als Pflanzenschutzmittel gegen Pilzkrank­heiten zugelassene Schwefel sei zwar ökologisch unbedenklich, führe jedoch chemisch leicht zur Deaktivierung der Lichtstabilisatoren und dadurch zu schnellerem Verschleiß, so Alvisi. „Aus diesem Grund hat die BASF diese beiden Tinuvin-Stabilisatoren für Treibhausfolien – basierend auf der NOR-Technologie – entwickelt, die besonders wider­standsfähig gegen Schwefel­verbindungen und andere Agrochemikalien sind.“



Sechs Jahre dauerte diese Entwicklungsarbeit im Falle des neuen Stabilisators Tinuvin XT 200. Ausgiebige Freilandtests unter anderem in Spanien, China und Mexiko bewiesen danach auch die gewünschte Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und säurehaltige Chemikalien, die sich an den Kontaktstellen von Folie und Metall- oder Holzgestellen ansammeln können. Auch Laurent Burget, BASF Marketing Manager für Kunststoff-Additive hat positive Resonanz von Erzeugern aus südlichen Ländern erhalten: „Mit dem Licht­stabilisator Tinuvin XT 200 bleiben die Treibhausfolien für einen Zeitraum von etwa 24 Monaten intakt – trotz der harten Bedingungen durch starke Sonneneinstrahlung und hohe Temperaturen, wie sie im Süden herrschen. Auch gegenüber Agrochemikalien erweist sich der Stabilisator als sehr wirksam. Diese Widerstandsfähigkeit wird es den Landwirten ermöglichen, über die gesamte Anbausaison hinweg rentabel zu produzieren.“ Der neue Licht-, Hitze- und Schwefelschutz für Treibhausfolien schließt die Lücke zwischen den extrem langlebigen Folien mit Tinuvin NOR 371 und den kurzlebigen Folien für den einjährigen Einsatz. Die Hersteller von Folien mischen das Granulat, das die Lichtstabilisatoren enthält, mit dem Trägermaterial PE und produzieren daraus die Treibhausfolie.




Die Infobox





So funktioniert ein Gewächshaus



Ein Gewächshaus ist nichts anderes als eine Falle für die Strahlungsenergie der Sonne, die durch die transparenten Wände des Treibhauses dringt. Sobald das Sonnenlicht auf die dunkleren Oberflächen der Pflanzenblätter oder des Bodens trifft, wird es zum Teil absorbiert und in Wärme umgewandelt und teilweise reflektiert. Da die langwellige Wärmestrahlung aber nicht so schnell durch die Treibhauswände entweichen kann wie kurzwellige Strahlung, staut sich die Wärme im Inneren und die Temperaturen steigen. Damit sich das Gewächshaus im Sommer nicht überhitzt, kann die überschüssige Wärme durch gezielte Belüftung oder andere Kühlsysteme auch abgelassen werden. Physikalisch macht es keinen Unterschied, ob die Wände eines Treibhauses aus Glas oder aus transparenten Kunststofffolien bestehen. Doch der Einsatz von Kunststofffolien ist deutlich einfacher und flexibler.



Mulchfolien – das Treibhaus für die Wurzeln



Treibhäuser sind nicht das einzige Gebiet, in dem Agrarfolien benötigt werden, die durch den Zusatz von Lichtstabilisatoren besonders haltbar sind. Neben Silofolien, unter denen Mais, Gras oder anderes Viehfutter durch Luftabschluss haltbar gemacht wird, oder extra dehnbaren Folien zum Verpacken von Strohballen werden auch sogenannte Mulchfolien benötigt. Diese meist schwarzen Folien, die allein in Deutschland auf rund 4.000 Hektar Ackerfläche eingesetzt werden, decken beim Anbau unter freiem Himmel den Boden um die Nutzpflanzen ab, wie zum Beispiel verschiedene Gemüsesorten, Erdbeeren oder auch Zuckermais. So kann kein Unkraut wachsen, die Feuchtigkeit wird besser im Boden gehalten und Dünger nicht so schnell ausgewaschen. Vor allem aber erhöhen sie im kühlen Frühjahr die Bodentemperaturen um mindestens zwei Grad Celsius und erlauben so als Minitreibhaus für den Wurzelbereich deutlich frühere Auspflanztermine im Gemüsebau.



Weitere Anwendungsgebiete für Lichtstabilisatoren



Nicht nur Agrarfolien müssen dem durch die UV-Strahlung der Sonne ausgelösten Verfall widerstehen. Tinuvin-Lichtstabilisatoren werden deshalb auch in der Lackindustrie (etwa für den Automobilbereich) eingesetzt, um das Lacksystem vor frühzeitigem Abbau oder Farb­veränderungen durch UV-Strahlung zu schützen. Zudem werden die Additive in der Bau­industrie in Kleb- und Dichtstoffen eingesetzt, z. B. für Fensterdichtungen und bei der Herstellung von Solarzellen. Lichtstabilisatoren verzögern den Abbau der Materialien und damit deren Versprödung. Sie ermöglichen so eine längere Lebensdauer der Produkte.

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