Die Eindeckung - traditionell aus Glas, heute oft aber auch aus transparenten Kunststoffplatten oder -folien - erhöht einerseits durch denGlashauseffekt die Temperatur im Gewächshaus, andererseits schützt sie aber auch die Pflanzen vor Niederschlägen oder starken Winden. Durch Regelung verschiedener Faktoren wie z. B. der Lufttemperatur und der Bewässerung ist eine Steuerung des Klimas innerhalb des Gewächshauses möglich. Daher können in Gewächshäusern die erforderlichen Wuchsbedingungen der in ihnen kultivierten Pflanzen optimiert oder gar, wie zum Beispiel für einen ganzjährigen Gemüseanbau im mitteleuropäischen Klima, erst geschaffen werden.

Gewächshäuser dienen primär der gartenbaulichen Produktion bzw. Zucht, überdies aber auch zu Forschungszwecken oder zur Zurschaustellung (botanische Gärten).

Geschichte

Im Kontext des europäischen Kolonialismus bildete sich die Mode heraus, als exotisch empfundene Zier- und Nutzpflanzen insbesondere aus Asien, Amerika und Australien zu sammeln. Diesen sogenannten Pflanzenjägern ermöglichte das in den 1830er Jahren von Nathaniel Ward entwickelte Miniaturgewächshaus nun auch den Transport empfindlicher Pflanzen nach Europa. Um diese tropischen Pflanzen unter europäischen klimatischen Bedingungen zu erhalten, war eine Weiterentwicklung der Orangerien erforderlich. Bereits Ende des 18. Jahrhunderts waren Treibhäuser als Glas-Holz-Konstruktionen entstanden, allerdings nur vereinzelt mit ersten verglasten Satteldächern, z. B. das Eiserne Haus in Stuttgart-Hohenheim (R. F. Hr. Fischer, 1789 oder 1791). Ein weiterer Bautyp sind die lean-to greenhouses, bei denen sich ein schräges Glasdach an eine nach Norden abschirmende massive Wand anlehnte.

Impulse für die Entwicklung des Gewächshauses kamen auch aus dem Ananasanbau in Europa. Besonders in England war die Kultivierung dieser tropischen Frucht im 18. und 19. Jahrhundert verbreitet. Die damals kaum transportierbaren und deshalb seltenen Ananasfrüchte wurden als Status- und Prestigesymbol wohlhabender Gesellschaftsgruppen aufwändig in kleinen Treibhäusern (pinery) oder mit Glasfenstern abgedeckten Gruben (pineapple pit) erzeugt.

Die Industrialisierung eröffnete neue Möglichkeiten der Verwendung von Eisen und Glas als Baustoffe. Anfang des 19. Jahrhunderts experimentierten in England George Steward Mackenzie und John Loudon mit den curvilinear houses, das sind Gewächshäuser mit halbkreisförmig gewölbtem Eisen-Glasdächern um möglichst viel Sonnenlicht gleichmäßig zu nutzen. Mackenzie entwarf 1812 ein quarter-sphere-hothouse zum Pfirsich- und Weinanbau, das aus einer gläsernen Viertelkugel vor einer gemauerten Wand bestand. Louden errichtete 1818 in Bayswather bei London verschiedene Versuchsgewächshäuser, um die günstigste Konstruktionsform für eine optimale Sonneneinstrahlung experimentell zu finden. Er veröffentlichte 1817 die Remarks on the Construction of Hothouses und 1818 die Sketches Of Curvilinear Houses, welche europaweit rezipiert wurden und die weitere Entwicklung der Glashauskonstruktion maßgeblich beeinflussten.

Die früheste bekannte Warmwasser-Zentralheizung wurde 1716 von Marten Trifvald für ein Treibhaus in Newcastle gebaut. Jedoch fand erst ab etwa den 1830er Jahren die Dampfheizung bei Gewächshäusern größere Verbreitung und löste ältere Einzelöfen ab.

Diese Glashäuser, auch Pflanzenmuseen genannt, die die zusammengetragenen Exponate im Zeichen von Naturbeherrschung und Exotik inszenierten, verbreiteten sich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in den Metropolen Europas und Nordamerikas vor allem in den botanischen Gärten als auch in städtischen Parks als kommerzielle Vergnügungsstätten. Beispielsweise wurde in Wien 1882 das Schönbrunner Palmenhaus eröffnet. In Berlin entstand von 1905 bis 1907 das Große Tropenhaus im botanischen Garten. Ein herausragendes Beispiel für die Gewächshausarchitektur des 19. Jahrhunderts sind die Serre du Congo und Grote wintertuin im Park des Schloss Laken im Norden Brüssels.

Aufbau und Komponenten eines Gewächshauses

Grundbestandteile eines Gewächshauses sind:

• Das zumeist auf einem (zugleich gegen Bodenfrost schützendes) Fundament ruhende Tragwerk des Gewächshaus aus Mauerwerk, Holz oder wie im Erwerbsgartenbau üblich aus einer aus Stahl und/oder Aluminium bestehenden Metallkonstruktion.
• Die für Licht durchlässige Eindeckung aus Glasscheiben, Kunststoff-Folien (zum Beispiel aus PVC oder PE, teilweise auch in mehrlagiger oder beschichteter Ausführung für bessere Haltbarkeit und Lichtdurchlässigkeit) oder aus Kunststoffplatten (beispielsweise aus Plexiglas (PMMA), Polycarbonat, glasfaserverstärktem Polyester (GUP) oder PVC). Kunststoffplatten werden häufig aufgrund besserer Isolierwirkung in Form von Holmkammerplatten (Stegdoppelplatten - auch kurz SDP genannt- oder Stegdreifachplatten - auch kurz S3P genannt -) genutzt.
• Die Kulturflächen für die anzubauenden Pflanzen. Man unterscheidet zwischen verschiedenen Beetformen, Tischen oder Hängen (Hängekonstruktionen). Das Bodenbeet hat Anschluss an den gewachsenen Boden, beim Grundbeet hingegen ist die kulturtragende Substratschicht vom gewachsenen Boden durch eine Sperrschicht aus Beton oder Folie getrennt. Beim Trogbeet ist das Kultursubstrat in Tröge aus zumeist Beton eingebracht, die Substratschicht hat somit auch in diesen keinen Anschluss an den gewachsenen Boden. Die Kultur auf Tischen findet Anwendung bei getopften Pflanzen; die Tische bzw. Tischplatten sind entweder feststehend oder auch (zur besseren Raumausnutzung durch Entfall von Wegeflächen) verschiebbar ausgeführt. Durch Hängevorrichtungen in Form von Gehängen für Einzeltöpfe, Rinnen u. a. kann zwar die Nutzfläche durch Nutzung von Raum über den Beeten oder Tischen erhöht werden, nachteilig bei Hängekulturen ist aber die Behinderung des Lichteinfalls auf tiefer gelegene Kulturflächen und die umständlichere Kulturpflege.
• Vorrichtungen zur Lüftung zwecks Beeinflussung des Sauerstoff- und Kohlendioxidgehaltes der Gewächshausluft und zur Temperaturregelung.

Viele Gewächs-/Glashäuser sind überdies ausgestattet mit:

• Anlagen zur Bewässerung bzw. zur Beregnung
• Heizung
• Einrichtungen zur Schattierung oder Verdunklung, z. B. mittels bedarfsweise kompakt zusammenraffbarer Schattiergewebe.
• Elektrischer oder elektronischer Steuerungstechnik (Gewächshauscomputer) zur Klimaregelung und Bewässerungsautomation
• Sogenannten Energieschirmen als zusätzlicher Isolierung gegen Wärmeverluste, z. B. aus UV-stabilisierter Luftpolsterfolie
• Insektennetzen
• Belichtungsanlagen zur künstlichen Beleuchtung der Kulturen
• CO₂-Düngungsanlagen zur Kohlenstoffdioxid-Düngung
• Kraftwärmeanlagen (Kraft-Wärme-Kopplung)

Funktionsweise

Man unterscheidet bei den Gewächshäusern je nach Innenraumtemperatur

• Kalthäuser für Temperaturen unter 12 °C,
• Temperierte Häuser für Temperaturen von 12 °C-18 °C,
• Warmhäuser (Treibhäuser, engl. Hothouse) für Temperaturen über 18 °C.

Bei Sonneneinstrahlung kommt es im Gewächshaus zu einer raschen und stärkeren Erhöhung der Innentemperatur im Vergleich zur Luft- und Bodentemperatur außerhalb des Gewächshauses. Der Grund hierfür ist eine Art Wärmestau: die Energie der Sonnenstrahlung erwärmt zunächst den Boden, die Pflanzen und Teile des Gewächshauses, doch die von ihnen wieder abgegebene Wärmestrahlung (Infrarot) wird von der für diese weitgehend undurchlässigen Eindeckung des Gewächshauses zurückgehalten.

Dieser Glashauseffekt (Benennung von J. Fourier) wird auch bei Wohnhäusern (Wintergärten) und Dachflächen (z. B. Ateliers) genützt, aber auch im Großen bei Orangerien und Schlössern. Die vom aufgeheizten Innenraum erwärmte Luft wird bei geschlossenen Glasflächen von außen aufgrund des geringen Luftaustausches nur wenig abgekühlt. Hingegen wird fast alle Infrarotstrahlung vom Glas und dem Bau selbst in den Raum zurück reflektiert ( selektive Transparenz).

Allerdings kann sich an einem normalen Sonnentag die Innentemperatur auf pflanzenschädliche 35 °C und mehr erhöhen. Daher muss man Gewächshäuser auch lüften können, was meist mit Dach- oder Stehwandlüftung erfolgt, auch bekannt unter First- und Seitenwand-Lüftungsklappen.

Kleingewächshäuser

Im Kleingewächshaus geht es nicht um Massenproduktion, sondern um die Liebe zu Pflanzen und die Möglichkeit das Gartenjahr zu verlängern. Ein Kleingewächshaus ermöglicht je nach Klimatisierung über Heizung, Lüftung, Schattierung unterschiedliche Nutzungsarten:

• den verlängerten oder ganzjährigen Anbau von Gemüse und Kräutern im eigenen Garten
• eigene Jungpflanzenanzucht
• Ãœberwinterung von Kübelpflanzen, Obstgehölzen in Kübeln
• Treiberei (Schnittlauch, Schnittblumen)
• Weinanbau auch im weniger geeigneten Klima
• Beherbung von kälteempfindlichen bzw. wärmebedürftigen Pflanzensammlungen: Kakteen, Bonsai, Farne, Palmen, Orchideen.

Für den Hobbygärtner gibt es ein großes Sortiment an Kleingewächshäusern. Sie unterscheiden sich z. B. hinsichtlich Größe, Konstruktion, Eindeckungsmaterial, technische Ausstattung (Temperierungseinrichtungen, Bewässerungseinrichtungen ).