Die physikalischen Grundlagen des Styrodur-Schutzbaus

    • Hallo Dirk,
      das ist schon richtig, die Wurzeln gehören zum schützenswertesten Teil überhaupt.
      Von daher würde ich auch einen größeren Grundriss vorziehen und Mulchsäcke auslegen. Im letzten Winter war es unter den Säcken trotz mehr als 40 Eistagen immer frostfrei geblieben.
      Aber man kann auch einen Schutz mit kleineren Grundriss noch zusätzlich von Aussen gegen Bodenfrost schützen. Ich denke du hast da sicher gute Vorkehrungen getroffen.
      v.G.
      -klaus-

    • "Ein Kinderspiel" wird die Überwinterung auch im Styrodurschutzbau m. E. nicht werden:
      Die Dauerfrostperiode hat derzeit kein erkennbares Ende, im Gegenteil: Zwischen Weihnachten und Neujahr sind hier täglich Tiefstwerte unter -14 °C prognostiziert. Die Dauer der Frostperiode kann m. E. für empfindlichere Palmen zum Problem werden, wenn jetzt noch 8 Wochen oder mehr dazu kommen.

      Ein Tipp noch am Rande:
      Heute habe ich die Styrodurdachplatten meiner Schutzbauten von der Schneelast befreit. 25 cm Schnee waren jetzt mit Eisregen gesättigt und entsprechend schwer. Ich konnte zwar noch keine große Verformung der Platten erkennen, habe aber auch keine Lust, bzgl. der Belastbarkeit den Materialtester zu spielen.

      Gruß
      Thomas

    • Hallo Thomas,
      das Wort „Kinderspiel“ wird vielleicht falsch aufgefasst. Es bezog sich eigentlich auf den geringen Arbeitsaufwand und die relativ konstanten Temperaturen im Schutz.
      Die Frostdauer spielt wohl nicht die große Rolle, die uns das Bauchgefühl vermittelt.
      Im vorigen Winter hatte ich noch keinen Styroporschutz, sondern eine Pavillonumbauung mit Vliesschutz. Nach mehr als 40 Eistagen blieben die Wedel von den langen Dauerfrostperioden völlig unbeschadet.
      Hätte ich das im letzten Winter, der ja vergleichbar mit dem bisherigen ist, nicht so erlebt, dann wäre ich mir auch nicht so sicher. Es kommt noch hinzu, dass ich die Temperaturen in diesem Winter viel leichter relativ konstant halten kann.
      Der Vergleich von Volker letztens zum Thema fand ich sehr treffend ausgedrückt,
      „Für eine Trachy macht es bei Minus 3 oder 5 Grad keinen Unterschied, ob sie die in der Garage abbekommt oder in einem Schutzbau“. (so oder ähnlich hatte es Volker formuliert)
      Die kritischeren Tage folgen m. Meinung nach erst im Februar-März, wenn die „Aufwachphase“ einsetzt. Die großen Temperaturunterschiede, mit denen dann zu rechnen ist, wirken sich viel negativer aus als der Dauerfrost. Dann besteht auch schnell einmal die Gefahr, dass zu früh abgebaut wird und vielleicht nochmal eine neue Frostperiode folgt. Dann sind die Reserven ziemlich aufgebraucht und es kann schon bei moderatem Frost zu Schäden kommen.
      v.G.
      -klaus-

    • TheChemist schrieb:

      "Ein Kinderspiel" wird die Überwinterung auch im Styrodurschutzbau m. E. nicht werden:
      Die Dauerfrostperiode hat derzeit kein erkennbares Ende, im Gegenteil: Zwischen Weihnachten und Neujahr sind hier täglich Tiefstwerte unter -14 °C prognostiziert. Die Dauer der Frostperiode kann m. E. für empfindlichere Palmen zum Problem werden, wenn jetzt noch 8 Wochen oder mehr dazu kommen.
      Wir haben zum Glück immer noch eine ziemlich dicke Schneedecke und in den nächsten Tagen wird weiterer Schneefall vorher gesagt. Ich hoffe, dass dadurch der Boden und der Schutzbau gut genug isoliert ist.
      Oberpfälzer Wald / Bayern (USDA 6b)

    • hallo,



      was heist kinderspiel,

      bislang war der winter für meine palme temparaturtechnisch was auf die palme einwirkte ein kinderspiel.

      selbst bei-14° hat die palme nur einmal -1--2° abbekommen der boden war stets frostfrei.

      bis auf die andauernde dunkelheit im schutz merkt die palme also bislang nix von dem was um sie rum passiert....

      unter der insgesammt 8cm discken isolierung, sie wundert sich höchstens über die roten kerzen- hoffentlich denkt sie nicht sie wär schon aufm friedhof....

      für mich wars auch ein kinderspiel- ganze 5 kerzen musste ich anzünden (gesammtarbeitszeit im dezember ca 10 minuten....)

      wenn ich dann lese das andere 2 mal die woche einpacken auspacken einpacken auspacken ständig bibbern müssen ob der schutz die temp. hält oder obs nicht doch schon 2° zu kalt wird..... nönö da ist der vollschutz schon ein kinderspiel...

    • klaus schrieb:

      Auch mal eine interessante Beobachtung,
      während der Schutz geöffnet wird, fällt erst einmal die Luftfeuchtigkeit, obwohl sie Aussen höher ist und gleicht sich danach erst langsam wieder an.
      Demnach sorgt die kältere Aussentemperatur erst einmal für den Abfall der Luftfeuchtigkeit.
      Das ist immer so:
      Im geschlossenen Schutzbau stellt sich schnell die maximale Luftfeuchte ein (Sättigung über feuchten Boden). Außerhalb des Schutzbaus ist die Luftfeuchte fast immer niedriger.

      Gruß
      Thomas

    • Micha/Lübeck schrieb:

      Hallo,

      mal ein kurzes Update meines Phoenixschutzes:

      Bei Temperaturen der letzten Nacht von -16 Nachts und -8 Tagsüber hält die Energiesparlampe eine Temp von +7 bei Einschaltdauer und sinkt beim Ausschalten auf + 3 bis zum nächsten Einschalten. Ist doch nicht schlecht.....

      Keine Frage, da wird wohl auch der Schutzbau selber ziemlich sauber gearbeitet sein (ohne größere Spalte, die Außenluft einlassen). Energiesparlampen können zudem die "Dunkelhaft" etwas mildern. Allerdings sollte die ganze Leuchte gut wasser- und kondensationsgeschützt (und damit vermutlich nicht ganz billig) sein, damit das auf Dauer gut funktioniert.
      Gruß
      Thomas

    • TheChemist schrieb:

      Micha/Lübeck schrieb:

      Hallo,

      mal ein kurzes Update meines Phoenixschutzes:

      Bei Temperaturen der letzten Nacht von -16 Nachts und -8 Tagsüber hält die Energiesparlampe eine Temp von +7 bei Einschaltdauer und sinkt beim Ausschalten auf + 3 bis zum nächsten Einschalten. Ist doch nicht schlecht.....

      Keine Frage, da wird wohl auch der Schutzbau selber ziemlich sauber gearbeitet sein (ohne größere Spalte, die Außenluft einlassen). Energiesparlampen können zudem die "Dunkelhaft" etwas mildern. Allerdings sollte die ganze Leuchte gut wasser- und kondensationsgeschützt (und damit vermutlich nicht ganz billig) sein, damit das auf Dauer gut funktioniert.
      Gruß
      Thomas
      Hallo Thomas,

      wie Frank/HL schon vorstellte, handelt es sich hierbei um Sandwichpaneelen. Sie sind sehr dicht aneinander geschraubt und lassen keine Aussenluft/Licht hinein. Bei der Energiesparlampe handelt es sich um eine Aussenleuchte für den Werkstattbedarf. Sicherlich ensteht im Schutz ein bisschen Kondenswasser, dieses wird aber mittels Luftentfeuchter (nicht elektrisch) gut trocken gehalten.

    • Ich habe heute auch mal die Bodentemperaturen gemessen. Alle Schutzbauten haben bei mir Drainplatten aus Styropor 50 cm tief in den Boden eingebaut.

      Im unbeheizten Schutzbau meiner Jubaea (2 m³) ergeben sich folgende Werte:
      Im Schutzbau: 1,3 °C in 5 cm Tiefe, 1,6 °C in 10 cm Tiefe
      Außerhalb Schutzbau: 1,2 °C in 5 cm Tiefe, 1,5 °C in 10 cm Tiefe
      Dass die Werte innen und außen so dicht zusammenliegen, dürfte an der dicken Schneeschicht liegen, die den Boden außerhalb des Schutzbaues isoliert.

      Im beheizten Schutzbau meiner Phoenix (2m³, 1 Grabkerze - 120h Bolsius - als "Beheizung") messe ich folgende Bodentemperaturen:
      Im Schutzbau: 3,7 °C in 5 cm Tiefe, 3,9 °C in 10 cm Tiefe
      Außerhalb Schutzbau: 1,2 °C in 5 cm Tiefe, 1,5 °C in 10 cm Tiefe
      Hier finde ich bemerkenswert, dass im Schutzbau der Boden in 10 cm Tiefe wärmer ist als in 5 cm Tiefe. Das ist nur durch die Erdwärme aus größerer Tiefe möglich. Die Grabkerze (ca. 25 W) ist ganz klar die kleinere Wärmequelle als der Boden, sie mindert nur die Wärmverluste des Bodens. Wäre sie die größere Wärmequelle, müßte der Boden in 10 cm Tiefe kälter sein als in 5 cm Tiefe.

      Gruß
      Thomas

    • Hallo Thomas,

      wie bitte? Laut der Mitschnitte im Eingangspost hat Deine Phoenix eine Lufttemperatur von 4,4°C. Und genau diese 2m³ 4,4°C Lufttemperatur beeinflussen den Bodenbereich (erwärmen ihn also). Ohne diese Warmlufteinwirkung ist der Boden ja auch entsprechen kälter (siehe andere Messwerte).

      Übrigens: Auch in 10cm Tiefe wird die Bodentemperatur noch durch oberflächliche Beeinflussung (meist Sonnenstrahlen die den Boden aufheizen) manipuliert. Das es da wärmer ist, als die oberflächennahe Messung spricht zwar augenscheinlich für Deine Theorie (das die Wärme von unten kommen muss) - es kann aber auf keinen Fall sein. Denn wenn Dein Boden an ca. 3 Messstellen ein ähnliches Temperaturprofil hat (deckt sich in etwa auch mit meiner Messstelle), so muss der Boden dieses Profil auch an der 4.ten Messstelle vorweisen. Wenn Du sagst, dass es tatsächlich eine natürliche Ursache haben sollte, so müsste sich dort in unmittelbarer Nähe ein Hotspot befinden (oder es kippt da jemand sein Spülwasser aus).

      ...für mich zeigt das aber auf die Beeinflussungsmaßnahme durch die oberirdische 'Heizung'. Das es komischerweise an der tieferen Messstelle wärmer ist, als an der oberflächennahen Messstelle kann ich jetzt zwar auch nicht nachvollziehen, aber das der Boden nur an diese Stelle auf einmal mehr als doppelt so warm sein sollte (und damit Deine Theorie begründet) ist in meinen Augen wesentlich unschlüssiger.

      Edit: Hier mal eine Kurve, wie die Sonne (wenn wir sie denn mal sehen) die Bodentemperatur im ungeöffneten Schutzbau erwärmt (kann natürlich auch durch indirekte Wärmeabgabe des aufgeheizten Bodens außerhalb des Schutzes sein, die den inneren Bodenbereich (im Schutz) erwärmt. Ebenfalls möglich ist auch die Bodenerwärmung durch die nun wärmere Luft in der Schutzbox.

      ...die stabile Wärmequelle ist die Bodenwärme (horizontaler dunkelblauer Strich) - das Mehr was die Sonne herein bringt (kurze Spitze während der Sonnentage) 'verfliegt' natürlich auch schnell wieder.

      -volker-

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Volker S ()

    • Volker S schrieb:

      Hallo Thomas,

      wie bitte? Laut der Mitschnitte im Eingangspost hat Deine Phoenix eine Lufttemperatur von 4,4°C. Und genau diese 2m³ 4,4°C Lufttemperatur beeinflussen den Bodenbereich (erwärmen ihn also). Ohne diese Warmlufteinwirkung ist der Boden ja auch entsprechen kälter (siehe andere Messwerte).
      Die Temperatur ist natürlich nicht konstant, sondern schwankt zwischen 0 °C (wenn die Kerze längere Zeit aus war) und über 5 °C (bei wärmerem Wetter mit Außentemperaturen um 0°C, so wie jetzt).
      Übrigens: Auch in 10cm Tiefe wird die Bodentemperatur noch durch oberflächliche Beeinflussung (meist Sonnenstrahlen die den Boden aufheizen) manipuliert.

      Wir haben außerhalb des Schutzbaus ca. 25 cm Schneedecke. Der Schutzbau selbst ist seit Wochen dauerhaft geschlossen. Da erwärmt die Sonne auf keinen Fall den Boden. (In der Sonne erhitzt sich der Styrodur-Schutzbau der Phoenix um max. 3 °C, normalerweise eher nur 1,5 °C).

      Das es da wärmer ist, als die oberflächennahe Messung spricht zwar augenscheinlich für Deine Theorie (das die Wärme von unten kommen muss) - es kann aber auf keinen Fall sein. Denn wenn Dein Boden an ca. 3 Messstellen ein ähnliches Temperaturprofil hat (deckt sich in etwa auch mit meiner Messstelle), so muss der Boden dieses Profil auch an der 4.ten Messstelle vorweisen. Wenn Du sagst, dass es tatsächlich eine natürliche Ursache haben sollte, so müsste sich dort in unmittelbarer Nähe ein Hotspot befinden (oder es kippt da jemand sein Spülwasser aus).
      Verstehe ich nicht: Ich habe jeweils an einer Stelle im Schutzbau und an einer Stelle außerhalb des Schutzbaues den Boden gemessen. Das Temperaturprofil im Boden finde ich nachvollziehbar. In über einem Meter Tiefe (vermutlich ab ca. 1,5 Meter) hat der Boden ganzjährig um die + 9°C, und bis 50 cm Tiefe befindet sich eine Styropor-Isolierung im Boden, die den Innenbereich vom Außenbereich abschirmt. Die beiden Schutzbauten (Phoenix und Jubaea) darf man auch nicht direkt miteinander vergleichen: Im Phoenixbau steht eine Grabkerze, der Jubaea-Bau ist unbeheizt.
      ...für mich zeigt das aber auf die Beeinflussungsmaßnahme durch die oberirdische 'Heizung'. Das es komischerweise an der tieferen Messstelle wärmer ist, als an der oberflächennahen Messstelle kann ich jetzt zwar auch nicht nachvollziehen, aber das der Boden nur an diese Stelle auf einmal mehr als doppelt so warm sein sollte (und damit Deine Theorie begründet) ist in meinen Augen wesentlich unschlüssiger.
      Doppelt so warm wie was? Ich finde da überhaupt nichts Überraschendes, das Temperaturprofil ist genauso, wie ich es von einem (auch im Erdreich) isolierten Schutzbau erwarten würde.
      Gruß
      Thomas

      PS: Wenn man es genau wissen will, muss man eigentlich ein richtiges Temperaturprofil des Bodens bis in ca. 1,5 m Tiefe ausmessen. Leider fehlt mir dafür aber die Möglichkeit.

      PPS: Noch ein Indiz für die Stärke der Bodenwärme:
      Außerhalb des Schutzbaues wie auch im unbeheizten Schutzbau steigt die Temperatur um ca. 0,3 °C mit 5 cm mehr Tiefe. Also sind das hochgerechnet ca. 6 °C pro m Bodentiefe (ich weiß, das geht nicht wirklich so linear weiter, aber um die Größenordnung zu schätzen hilft diese sehr grobe Vereinfachung ...). Bei 1,5 m Tiefe käme ich dann außerhalb des Schutzbaus auf eine extrapolierte Bodentemperatur von 10,2 °C. Das liegt sicher um 1 bis 2 °C zu hoch, aber immerhin in der Größenordnung ok. Im beheizten Phoenix-Bau ist der Gradient nur 0,2 °C pro 5 cm Tiefe, also 4 °C pro Meter Bodentiefe. Das ergäbe dann ca. 9,7 °C in 1,5 m Bodentiefe. Ist sicher auch zu hoch, aber erstaunlich dicht am richtigen Wert und vor allem in der gleichen Größenordnung!

      Man muss auch berücksichtigen, dass die Messfehler bei dieser Extrapolation relativ hoch sind, da Temperaturdifferenzen von nur 0,3 bzw. 0,2 °C die Basis dafür bilden ...

      Dieser Beitrag wurde bereits 9 mal editiert, zuletzt von TheChemist ()

    • TheChemist schrieb:


      Übrigens: Auch in 10cm Tiefe wird die Bodentemperatur noch durch oberflächliche Beeinflussung (meist Sonnenstrahlen die den Boden aufheizen) manipuliert.

      Wir haben außerhalb des Schutzbaus ca. 25 cm Schneedecke. Der Schutzbau selbst ist seit Wochen dauerhaft geschlossen. Da erwärmt die Sonne auf keinen Fall den Boden. (In der Sonne erhitzt sich der Styrodur-Schutzbau der Phoenix um max. 3 °C, normalerweise eher nur 1,5 °C).

      ...beachte bitte meine Mitschnittskurve in meinem editierten Thread weiter oben - wir hatten zu dieser Zeit ca. 3-5cm Schneedecke und ich hatte ebenso einen definierten Peak der Bodentemperatur während der Sonnentage.

      Verstehe ich nicht: Ich habe jeweils an einer Stelle im Schutzbau und an einer Stelle außerhalb des Schutzbaues den Boden gemessen. Das Temperaturprofil im Boden finde ich nachvollziehbar...[gekürzt]...Im Phoenixbau steht eine Grabkerze, der Jubaea-Bau ist unbeheizt.

      Eben. Durch die geschlossene Schneedecke misst man an 3. Messstellen (2x außerhalb Deiner Boxen, 1x innerhalb der ungeheizten Box) ungefähr gleiche Temperaturen bei gleicher Messtiefe. Und nun misst Du bei Deiner beheizten Box eine viel höhere Temperatur.
      Ergo - meine Schlussfolgerung: das ist die Beheizung
      Ergo - Deine Schlussfolgerung: das ist die Erdwärme

      Frage: Wieso sollte denn ausgerechnet an Deiner Phoenix-Box die Erde wärmer sein?


      -volker-

    • Volker S schrieb:


      Frage: Wieso sollte denn ausgerechnet an Deiner Phoenix-Box die Erde wärmer sein?

      Habe ich im mehrfach editierten Post davor jetzt unter "PPS" erläutert:
      Der Boden ist in 1,5 m Tiefe unter dem Phoenix- und dem Jubaea-Schutzbau gleich warm! Dann kommt man auch rechnerisch auf das gemessene Ergebnis. Der Unterschied besteht allein darin, dass die unbeheizte Schutzbauvariante ein stärkeres Temperaturgefälle im Boden (0,3 °C auf 5 cm) aufweist, da die Bodenwärme allein die Temperatur im Schutzbauinneren aufrecht erhalten muss (= die Wärmeabstrahlung der - unvollkommenen - Isolierung des Schutzbaues kompensieren). => Der Boden kühlt oberflächlich stärker aus!
      Beim beheizten Schutzbau kompensiert die Grabkerze mit ihren 25 W im Mittel die Wärmeverluste des (2 m³ kleinen) Schutzbaues so gut, dass der Boden weniger auskühlt. Ergebnis ist dann die höhere Oberflächentemperatur des Bodens und damit auch das kleinere Temperaturgefälle im Boden (0,2 °C auf 5 cm).

      Gruß
      Thomas

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von TheChemist ()