Växthus för storstan

I ett nytt växthusprojekt vill forskare från KTH visa hur stadsodling kan bli mer effektiv och möjlig nästan var som helst. Ett mål är också att undersöka hur odlingen blir tillräckligt energieffektiv.

Växthuset ska kunna leverera fisk och grönsaker i stadsmiljö. Energiåtgången på över 400 kWh per kvadratmeter och år bedöms som för hög av forskarna, som nu undersöker om bergvärme kan vara ett alternativ. Foto Marie Granmar

Växthuset som forskarna på Kungliga tekniska högskolan, KTH, har byggt står uppställt på Berga gård (Berga naturbruksgymnasium) i Västerhaninge söder om Stockholm. Vägen fram till växthuset går via kohagar och ladugårdar där gödsellukten blandas med doft från blommor och regnvått gräs. Typiska lantliga dofter som är vanliga runtomkring växthus. Men så kommer det inte alltid att vara. Ett av målen för KTH:s projekt Växthuset är nämligen att visa hur livsmedel kan odlas i ett slutet system som kan placeras nästan varsomhelst. – Tanken är att man ska kunna integrera den här typen av växthus i bostadsområden. Det kan stå på en innergård och skötas av några grannar, eller på ett tak. Till exempel har ett fastighetsbolag här i Haninge planerat att sätta växthus ovanpå ett bussgarage, säger Annika Carlsson-Kanyama, docent på KTH:s Centrum för hälsa och byggande.

Färsk fisk i växthuset Jämfört med annan stadsodling blir odlingen i det kupolformade växthuset väsentligt mer effektiv. Upp till 2,4 ton tomater per år är möjligt att få fram i växthuset som är 80 kvadratmeter stort. Dessutom ska en fyra kubikmeter stor vattentank förse odlarna med färsk fisk. Vattnet till fiskar och tomatodlingar cirkulerar i ett slutet system kallat akvaponi, se faktaruta. För att trivas bra behöver fiskarna en innetemperatur som ligger så stadigt som möjligt runt 25 °C. Eftersom växthuset är ett visningshus och forskningsprojekt kommer det också att vara igång, och kräva uppvärmning, året om. Något som blir en särskild utmaning för forskarna, parallellt med odlingarna. Enligt de modelleringar som KTH-forskarna hittills gjort kommer växthuset i Berga att använda 23 000 kWh per år för uppvärmning och 12 000 kWh per år för belysning (LED). Totalt blir det 35 000 kWh per år, eller 438 kWh per kvadratmeter och år. – Det är för mycket tycker vi, så därför vill vi ta till olika lösningar. Till exempel solpaneler och luftvärmepump eller bergvärmepump. Med bergvärme installerad blir det energimässigt betydligt bättre. Då landar uppvärmningen på 8 000 kWh per år, berättar Annika Carlsson-Kanyama om valet av uppvärmningssystem, som ännu inte är klart.

Kupolen en fördel Kupolformen hjälper också till att göra växthuset mer energieffektivt än ett fyrkantigt växthus, eftersom ytan där värme kan ta sig ut blir relativt liten. Stommen är av trä och väggarna av polykarbonatskivor i fem skikt och isolering emellan, med u-värde 2,7. Byggsatsen kommer från en leverantör i Colorado i USA. Där använder den här typen av växthus ungefär två tredjedelar mindre energi än ett konventionellt växthus, eftersom ingen extra uppvärmning behövs. Men så har också Colorado cirka 320 soldagar om året. En installation som gör växthuset mer energieffektivt i Sverige är ett system som tar ner varmluft från taket och sparar den i ett energilager under golvet. Doktoranden Björn Oliviusson visar ett rör som går från taknocken, längs ena väggen och ner i golvet. En fläkt suger ner varmluften till dräneringsslangar under golvet som långsamt värmer upp en makadamplatta. Det hjälper till att utjämna dygnsskillnaderna i innetemperatur. – Ofta måste man värma mycket under vår och höst när det är kallt på natten, men med en varm bottenplatta får systemet grundvärme som minskar uppvärmningsbehovet, säger Björn Oliviusson.

Tanken ett värmelager En plan är att även sätta upp en folie på växthusets norrsida. Det gör att ljuset från söder reflekteras i folien ner i vattentanken som också fungerar som ett stort värmelager. – Det dämpar svängningarna i systemet, så att vilket uppvärmningssystem vi än väljer behöver det jobba mindre, säger Björn Oliviusson som även arbetar som vattenstrateg i Haninge kommun. Det kan förstås också bli för varmt i växthuset, även i Sverige. Några takluckor finns då till hands för att släppa ut överskottsvärmen. Forskarna planerar även att sätta in växthusgardiner som skyddar mot solen på dagen och behåller värmen under natten. Att fånga upp regnvatten för att tillfredsställa växthusets vattenbehov är en annan plan. – Tanken är att vi ska utveckla konstruktionen vidare. Vi har även många ansökningar inne om forskningsmedel för att bygga andra modeller, till exempel växthus med tunga norrväggar och kanaler och luftvärme inne, som äldre tiders orangerier fast i ny tappning, säger Eva-Lotta Thunqvist, lektor vid KTH i Haninge.

Flera nya planer Planen är att det om några år ska stå flera nya växthus i olika storlekar bredvid det nuvarande på Berga gård. Förhoppningen är att det så småningom även kommer att finnas en biogasanläggning på gården som kan ge spillvärme till växthusen. En annan idé som forskarna har är att studera hur växter kan odlas i avloppsvatten.  – Vi vill titta på fiberväxter till exempel, som kan användas för tillverkning av etanol, kläder eller färg. Eftersom det här växthuset blir en labbmiljö, så kan vi se vad som händer om man tillsätter exempelvis läkemedel i avloppsvattnet. Kan växterna suga upp det? Vad blir det för innehåll i växterna och vad blir det för vattenkvalitet? säger Eva-Lotta Thunqvist.

Marie Granmar, Energi & Miljö nr 9/2013 sidan 24-25

• FAKTA:  Akvaponi på Berga gård – Fisk och grönsaker ska produceras i ett slutet system i växthuset i Västerhaninge. Att på det viset kombinera växtodling med ett akvarium kallas för akvaponi. I den fyra kubikmeter stora vattentanken simmar små tilapiafiskar omkring. Under optimala förhållanden kan småfiskarna växa till enkilosbjässar på bara nio månader. Fiskarna ska utfodras med musselmjöl, spannmål och ärtväxter från Berga gård. – Avloppsvattnet från fisktanken rinner ut genom de grusfyllda odlingsbäddarna där det växer tomatplantor. Där renas vattnet och kan återcirkuleras till fisktanken. Processen gör att växthuset kan placeras nästan varsomhelst, eftersom utsläppen blir minimala. Att odla växter i näringslösning, som är vanligt i många industriella odlingar, kallas för hydroponi. – Vattentanken fungerar även som energilager.
•  FAKTA:Klimatsmarta tomater KTH-forskarna har räknat på hur stora växthusgasutsläppen blir för de tomater som odlas i växthuset. Resultatet visar att tomaterna hamnar i samma kategori som de mest klimatsmarta på marknaden – importerade spanska. Det vill säga ett halvt kilo utsläppt koldioxid per kilo tomater.