AT398510B - Anlage zum züchten von pflanzen - Google Patents

Description

AT 398 510 B

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Züchten von Pflanzen in geschlossenen Kammern unter Verwendung von künstlichen Lichtquellen, wobei die Wandungen und Bodenbereiche der Kammern reflektierend ausgebildet sind, wobei die Pflanzen auf gesonderten Pflanzenträgern durch die Kammern vorzugsweise in Reihen hin§urchbewegbar sind, und wobei die Wurzeln der Pflanzen in eine hydroponische Nährlösung eintauchen.

Wie man weiß, fiängt das Wachstum von Pflanzen stark von der Umgebung ab. Die natürliche Umgebung auf der Erde ist jedoch unterschiedlich und nicht immer für das Wachstum bzw. die Züchtung von Pflanzen geeignet. Der Zeitraum, wo die natürliche Umgebung Bedingungen schafft, die für das Wachstum von Pflanzen geeignet sind, ist in einigen Gebieten nicht vorhanden oder in anderen Gebieten sehr kurz. Dementsprechend hat man Züchtungs- und Anbaueinrichtungen geschaffen, mit welchen jene Umgebungsfaktoren, die eine Reduzierung der Produktivität der Pflanzen bewirken, künstlich gesteuert werden, um die Produktivität der Pflanzen auf einem möglichst hohen Pegel zu halten. In diesen Einrichtungen für Kulturen kann jedoch nicht berücksichtigt werden, daß die Einflüsse der natürlichen Umgebung vollständig eliminiert werden, und somit ist die Zunahme der Produktivität begrenzt.

Dementsprechend sind Versuche unternommen worden, Pflanzen dahin zu beeinflussen, daß sie ihre Wachstumskraft maximal in einer künstlichen Umgebung entfalten, die von der natürlichen Umgebung vollständig getrennt ist. Man hat nämlich sogenannte Pfianzenfabriken gebaut. In einer Pflanzenfabrik wird eine Pflanze in einer Umgebung gezüchtet, die nach Belieben gesteuert werden kann, und es ist eine vollständig gesteuerte Züchtung bzw. ein derartiger Anbau möglich. Eine solche Pflanzenfabrik bietet somit viele Vorteile.

Da in einer solchen Pflanzenfabrik die Umgebung künstlich erzeugt wird, steigen jedoch die Kosten wegen des Energieverbrauches an. Um daher die künstliche Züchtung in praktischer und praktikabler Weise durchzuführen, wobei die Vorteile der Pflanzenfabrik genutzt werden, ist es erforderlich, eine Energieeinsparung zu erreichen und die Produktivität des Bodens zu erhöhen. Weiterhin ist es wichtig, hochwertige Pflanzen zu erzeugen, die eine gleichmäßige Qualität haben.

Die Pflanzenzüchtung in einer derartigen Pflanzenfabrik wird bei künstlicher Beleuchtung in einem Gebäude durchgbeführt, in welchem Bedingungen, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Kohlendioxidgas-Konzentration und Luftgeschwindigkeit gesteuert werden.

Die erforderliche Eigenschaft für die Lichtquelle dieser künstlichen Beleuchtung besteht darin, daß ein Licht mit einer für d^ Wachstum der Pflanzen erforderlichen Wellenlänge mit vorgegebener Intensität bei hoher Effizienz emittiert wird. Die erwähnte vorgegebene Intensität unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Art der Pflanzen. Wenn diese Intensität in Einheiten der Beleuchtungsstärke ausgedrückt wird, so ergibt dies, daß ungefähr 90 klx für eine Schwachlicht-Pflanze erforderlich sind. Dabei ist es schwierig, diese Forderung unter Verwendung einer einzigen Lichtquelle zu erfüllen, so daß eine Lichtquelle mit hoher Lichtintensität und Lichtausbeute, wie zum Beispiel eine Hochdruck-Natriumlampe, eine Quecksilberlampe oder eine Metallhalogenlampe als Hauptlichtquelle verwendet, und eine Leuchtstofflampe in Kombination verwendet we/den, uHn den Wellenlängenbereich abzudecken. Die Beleuchtung mit der zentralen Lichtquelle, wie zum Beispiel $iner Hochdruck-Natriumlampe, muß an einem sehr hohen Ort angebracht sein, da die Lichtintensität der einen Lampe sehr hoch ist und die Pflanzen sonst nicht mit gleichmäßiger Beleuchtungsstärke beleuchtet werden können. Wenn im Falle von Salat beispielsweise die Züchtung bei einer Beleuchtungsstärke von 18 bis 20 klx durchgeführt wird, so nimmt das Gewicht, wenn die anderen Umgebungsbedingungen geeignet sind, in 7 bis 8 Tagen um das 10-fache zu, so daß eine Züchtung oder ein Anbau mit hoher Geschwindigkeit möglich ist.

Als Mittel zur Reduzierung der Beleuchtungsstärke dieser künstlichen Beleuchtung hat man bereits daran gedacht, eine Pflanze mit einer relativ niedrigen Beleuchtungsstärke von etwa 5 klx gleichmäßig von allen Seiten zu beleuchten. Bei einem solchen Verfahren beträgt im Falle von Salat die Beleuchtungsenergie, die zur Erzeugung von 100 g erforderlich ist, nur 0,65 kWh, wenn eine Leuchtstofflampe mit höchster Effizienz verwendet wird. In einer so gezüchteten Pflanze beträgt der Wassergehalt ungefähr 95 %, und die Gehalte an anorganischen Substanzen (Mineralien) und Vitamin C haben hohe Werte, wie zum Beispiel 30 mg/100 g. Das Verfahren leidet jedoch unter dem Mangel, daß die Blattform der Pflanze übermäßig lang ist.

In dein Falle, wo Pflanzen gezüchtet werden, wobei vorgegebene Zwischenräume zwischen benachbarten Pflanzen in einer, herkömmlichen Pflanzenfabrik der oben erwähnten Art vorgesehen sind, werden auch Bereiche oder Flächen beleuchtet, die nicht beleuchtet zu werden brauchen, und somit muß die Anzahl von Beleuchtungseinrichtungen vergrößert werden, und Ausrüstungen, Einrichtungen, Land und Gebäude werden unvermeidlicherweise groß. Dementsprechend ist die Bodenausnützung niedrig, und die Kosten für die Luftaufbereitungseinifchtung und andere Installationen sowie die Instandhaltungskosten dafür nehmen zu, was zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt. 2 4

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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist beispielsweise in der JP-OS 24000/80 eine Anlage zum Züchten von Pflanzen beschrieben, in der eine Vielzahl von Paletten mit darin angeordneten Pflanzen in Reihen angeordnet sind, wobei eine Vielzahl von Sätzen von Paletten in Orthogonalrichtung zu den Reihen angeordnet sind, wobei der Raum zwischen benachbarten Paletten in Abhängigkeit von dem Wachstum verbreitert wird, und wobei die Paletten in Orthogonalrichtung zu der Reihenrichtung bewegt und einer Erntereihe zugeführt werden.

In einer derartigen Anlage zum Züchten von Pflanzen wird die Geschwindigkeit der Bewegung der Paletten in Vorschübrichtung in Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen geändert, um den Raum zwischen den Pflähzen in Orthogonalrichtung zu der Richtung der Reihen zu verbreitern, um einen optimalen Raum zu bieten, so daß die Beleuchtungsmenge des Lichtes durch eine effektive Beleuchtung minimiert und die von den Züchtungseinrichtungen eingenommene Fläche reduziert werden kann.

Wenn in einer herkömmlichen Pflanzenfabrik mit dem oben erwähnten Aufbau eine Hochdruck-Natriumlampe od.dgl. als zentrale Lichtquelle verwendet wird, so muß die Lampe, wie schon erwähnt, an einem entsprechend hohen Ort angebracht werden, da sonst außer der ungleichmäßigen Beleuchtung der Pflanzen die Blatt-Temperatur der Pflanze übermäßig erhöht werden würde, was gleichfalls das Wachstum beeinträchtigt.

Wenn der Abstand zwischen der Pflanze und der Lampe zunimmt, muß der Innenraum des Gebäudes größer werden, was zu einer Zunahme der Baukosten führt. Da außerdem das Licht verteilt werden muß, wird die Effizienz irf der Lichtausnutzung unvermeidlicherweise reduziert. Ferner nimmt die in dem Gebäude umzuwälzende Luftmenge zu, und die Luftaufbereitungskosten steigen an. In einem anderen Falle, wo eine Leuchtstofflampe mit guten Wellenlängeneigenschaften verwendet wird, ist es wegen der geringen Fluoreszenz-Intensität erforderlich, viele Leuchtstofflampen ohne wesentlichen Zwischenraum zwischen benachbarten Leuchtstofflampen anzubringen, um eine Beleuchtungsstärke von ungefähr 20 klx zu erzielen.

Auch bei einer niedrigen Beleuchtungsstärke unterhalb von 20 klx, beispielsweise bei einer Beleuchtungsstärke von ehwa 5 klx, können Pflanzen mit hoher Geschwindigkeit gezüchtet werden, wenn die Pflanzen gleichmäßig beleuchtet und die Anbau- und Züchtungsbedingungen, wie zum Beispiel Kohlendio-xidgas-KonzentraticIi und Temperatur, auf geeigneten Werten gehalten werden. Zur Lösung des oben erwähnten Problems bei der Verwendung von Leuchtstofflampen kann somit ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem dje Innenoberfläche einer Wachstumskammer mit einer reflektierenden Platte ausgebildet werden, die ein hafies Lichtreflexionsvermögen besitzt, wobei der Abstand zwischen der Leuchtstofflampe und der Pflanze verkürzt wird, so daß Licht geringer Beleuchtungsstärke verwendet wird, indem man eine kleine Anzahl von Leuchtstofflampen einsetzt. Wenn jedoch bei diesem Verfahren Pflanzen in engem oder dichtem Zustand gezüchtet werden, um die Kulturfläche zu reduzieren und die Effizienz bei der Ausnutzung des Landes zu steigern, wird die Wachstumsgeschwindigkeit bei einer derartigen geringen Beleuchtungsstärke von etwa S klx verringert, wenn die Pflanzenblätter größer werden und benachbarte Pflanzen einander überlappen. Somit hat dieses Verfahren den Nachteil, daß gleichmäßig ausgebildete Pflanzen mit hoher Qualität nicht gezüchtet werden können.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist ein Pflanzenzüchtungssystem mit geringer Beleuchtungsstärke und mit Beleuchtung in sämtlichen Richtungen vielversprechend hinsichtlich der Energieeinsparung, aber bei der Züchtung von Pflanzen wird der Handelswert der Pflanzen beispielsweise bei Salat von der Blattform beeinflußt; insofern wird dieses System unter dem Gesichtspunkt des Produktpreises oder Handelswertes nicht bevorzugt, da die Blätter übermäßig stark wachsen, was den Handelswert verschlechtert. Wenn außerdem die Pflanzen zu lang wachsen, nimmt die von den Pflanzen im Pflanzenzüchtungsbeet eingenommene Fläche zu, und somit wachsen die Einrichtungs- und Beleuchtungsenergiekosten an, und die Züchtung wird unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nachteilig.

Eine herkömmliche Anlage zum Züchten von Pflanzen der oben erwähnten Art ist so aufgebaut, daß Pflanzen von plattenförmigen Pflanzenträgern getragen werden. In Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen kommen jedoch benachbarte Pflanzen einander immer näher, und die Pfianzenträger werden von den Blättern der Pflanzen überdeckt, während die Pflanzen in einem Zustand wachsen, wo sie sich gegen die Pflanzenträger anlehnen. Mit zunehmender Kulturfläche fallen somit Blatt-Teile der Pflanzen nach unten, und ihre Form wird schlechter. Wenn die Pflanzen gleichmäßig mit Licht beleuchtet werden, ist eine Züchtung mit hoher Geschwindigkeit auch bei geringer Beleuchtungsstärke möglich. Wenn jedoch die Pflanzen in einerri Zustand wachsen, wo sie sich an die Fläche der Pflanzenträger anlehnen, wird die Reflexion des Lichtes der Leuchtstofflampe an der Fläche des Pflanzenträgers mit zunehmendem Wachstum der Pflanzen abgeschwächt, mit dem Ergebnis, daß eine gleichmäßige Beleuchtung unmöglich und eine Reduzierung in der Effizienz der Photosynthese der Pflanzen hervorgerufen wird.

Wie oben erwähnt, nehmen bei einer herkömmlichen Anlage zum Züchten von Pflanzen die Räume zwischen den Pflanzen nur in Orthogonalrichtung zu der Reihenrichtung zu, aber in der Reihenrichtung 3

AT 398 510 B selbst sind Zwischenräume vorgesehen, die der Größe von fertig gezüchteten Pflanzen entsprechen, und diese Zwischenräume werden während der gesamten Züchtungsperiode vom Zustand der kleinen Samenpflanzen bis zum Zustand der fertig gewachsenen Pflanzen ständig aufrechterhalten. Dementsprechend sind im Zustand von kleinen Samenpflanzen die Zwischenräume überflüssig, und die Anlage bietet den Nachteil, daß eine Wirkungsvolle Ausnutzung des emittierten Lichtes und der Bodenfläche nicht erzielt werden kann.

Zur Überwindung dieses Nachteils hat man bereits an ein Verfahren gedacht, bei dem, um die Zwischenräume zwischen den Paletten mit den darin angeordneten Pflanzen in Reihenrichtung zu verbreitern, Rinnen zur Führung der Paletten in radialer Richtung ausgebildet und die jeweiligen Palette in der Reihenrichtung in dqr Vorschubrichtung mit einer Ausschubstange, beispielsweise einer langen Stange, hinausgeschoben werden. Bei diesem Verfahren sollte die Länge der Ausschubstange die gesamte Breite überdecken, wenn die Zwischenräume zwischen den Pflanzen in der Reihenrichtung in dem Stadium am größten werden, wo die Pflanzen am stärksten gewachsen sind. In dem Stadium, wo die Pflanzen noch nicht gewachsen sind, ist die Ausschubstange nicht erforderlich, aber eine Verringerung der Länge der Ausschubstange ist nicht möglich. Der von der Ausschubstange eingenommene Gesamtbereich entspricht somit der Fläche, die von der Anlage zum Züchten von Pflanzen eingenommen wird, und das Verfahren bietet somit den Nachteil, daß die Effizienz in der Ausnutzung der Landfläche sehr gering ist. Aus diesem Grunde ist dieses Verfahren für praktische Einsatzzwecke nicht geeignet.

Bei herkömmlichen Paletten mit dem oben erwähnten Aufbau muß das Ausdünnen in Abhängigkeit von dem Wachsen der Pflanzen von Hand durchgeführt werden, und die Paletten haben einen unnötigen Bereich, der mit der Bodenfläche in Kontakt steht, wobei die Reibung zunimmt, mit dem Ergebnis, daß eine übermäßig große Kraft für die Bewegungseinrichtung erforderlich ist.

Bei einer bekannten Ausbildung der eingangs genannten Art sind in geschlossenen Kammern die Pflanzen auf speziellen Pflanzenträgern angeordnet, welche von Schienen, die an der Decke der Kammer angeordnet sind, herunterhängen. Die Pflanzen tauchen mit ihren Wurzeln in einen Tank von hydroponi-scher Flüssigkeit. Zwischen den Reihen der Pflanzen sind Lichtquellen, die die Pflanzen von ihren Seiten her beleuchten, vorgesehen. Am Boden der Kammern sind zwischen den Pflanzen und dem Tank aus hydroponischer Flüssigkeit spezielle Schichten von reflektierendem Material angeordnet, um das am Boden auftreffende Licht zu den Pflanzen hin zu reflektieren. Ebenso sind die Wände und die Decke der Kammer mit reflektierendem Auskleidungsmaterial, z.B. einer Aluminiumfolie, versehen. Das Ziel der bekannten Ausbildung liegt darin, ein gleichmäßiges Muster von Licht zu erzielen, sodaß ein gleichmäßiger Pflanzenwuchs über die gesamte Kammer erzielt wird. Diese Ausbildung hat den Nachteil, daß eine Vielzahl von Lichtquellen vorgesehen sind, wobei in der eigentlichen Wuchsrichtung, nämlich direkt nach oben, die Lichtquellen fehlen. Es wird somit bei der bekannten Ausbildung die Hauptlichtmenge seitlich auf die Pflanzen aufgebracht, wobei von oben nur der reflektierte Anteil des Lichtes auf die Pflanzen gestrahlt wird. Damit wird ein sehr unnatürliches Beleuchtungsverhältnis geschaffen, da die Pflanzen einen erheblichen Breiten-, jedoch einen geringeren Längenwuchs erzeugen.

Wenn die Umgebungsbedingungen, einschließlich der Lichtbedingungen, geeignet gesteuert werden, wachsen die Pflanzen mit hoher Geschwindigkeit bei guter Reproduzierbarkeit. Sämtliche bei herkömmlichen Pflanzenzüchtungstechniken auftretenden Probleme sind wirtschaftliche Probleme, und derzeit machen die Kosten der elektrischen Energie der Lichtquelle zur Beleuchtung der Pflanzen mit künstlichem Licht etwa 40 % der Gesamtherstellungskosten aus, und im Hinblick auf die Herstellungskosten stellen die Lichtquelienenergiekösten eine schwere Belastung dar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der oben erwähnten Probleme eine Anlage zur Züchtung von Pflanzen anzugeben, die einen reduzierten Verbrauch an elektrischer Energie zur Beleuchtung aufweist und deren Aufbau vereinfacht und kompakt ausgebildet ist. Dabei soll eine Beleuchtung erzielt werden, die der natürlichen Beleuchtung möglichst nahekommt, wobei zur besseren Lichtausnützung auch Streulicht erfaßt wird, welches dann von der Seite her auf die Pflanze aufgebracht wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Reihen der Pflanzen Trennwände mit lichtreflektierenden Oberflächen angeordnet sind, wobei oberhalb jeder Pflanze bzw. Pflanzenreihe eine oder mehrere künstliche Lichtquellen mit geringer Beleuchtungsintensität, vorzugsweise 5 bis 10 klx, vorgesehen sind, die von der Pflanzenspitze in einem von der Lichtstärke abhängigen, geringen Abstand ahgeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß die Hauptlichtmenge von oben auf die Pflanzen auftrifft, sodaß die Hauptwuchsrichtung entsprechend gefördert wird. Das Streulicht wird dann von schräg oben durch die reflektierenden Wände auf die Pflanze zurückgeworfen, wobei die Hauptiichtrichtung ebenfalls nach wie vor von oben kommt. Aufgrund der geringen Beleuchtungsintensität der Pflanzen können diese aufgrund der geringen Hitzeentwicklung nahe der Pflanze angeordnet sein, sodaß eine hohe Energieeinsparung möglich ist. Die Beleuchtungsintensität ist dabei bestimmend für den Abstand der 4

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Beleuchtungskörper von der Pflanzenspitze.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß gleichmäßige Pflanzen hoher Qualität erzeugt werden können, indem man eine Beleuchtung mit geringer Beleuchtungsstärke vornimmt, ohne die Anbaufläche zu erhöhen. Dabei wird mit einer künstlichen Beleuchtungseinrichtung unter Verwendung einer künstlichen Lichtquelle gearbeitet, die eine hohe Beleuchtungseffizienz besitzt und deren Produktivität pro Flächeneinheit des Landes gegenüber herkömmlichen Anordnungen verbessert ist.

Weiters wird eine Anlage erzielt, bei der der Energieverbrauch reduziert und ein übermäßiges Wachstum der Pflanzen verhindert wird, wodurch sich hochwertige Pflanzen in vorteilhafter und wirtschaftlicher Weise züchten lassen. Die Form oder Gestalt der Pflanzen kann dabei in vorteilhafter Weise reguliert werden, um die Qualität der Produkte zu verbessern. Die Photosynthese wird durch die gewählte Konstruktion durch das reflektierte Licht nicht behindert. Weiters wird auf Grund der Trennwände ein seitliches Überlappen der Pflanzen und damit gegenseitiges Abschirmen gegen Licht verhindert.

Vorteilhafterweiee kann die Deckenwand in bezug auf die Bewegungsfläche der Pflanzenträger in deren Verschubrichtung ansteigend angeordnet sein, wobei der Neigungswinkel einstellbar ist, um auf Grund des gleich geringen Abstandes für alle Pflanzen ein gleichmäßiges Lichtangebot zu erzielen, ohne daß die Pflanzenspitzen den Lichtquellen zu nahe kommen.

Zur Vergrößerung der Effizienz in der Ausnutzung der Bodenfläche kann der Boden des die hydroponi-sche Nährlösung beinhaltenden Tanks in Vorschubrichtung der Pflanzenträger abfallend geneigt sein, wodurch die Flüssigkeitstiefe gering oder flach in einem Bereich ist, wo die Pflanzen klein und damit die Wurzeln kurz sind. Dabei kann der Boden des Tanks und die Deckwand den gleichen Neigungswinkel besitzen, und mehrere derartige Behandlungskammern in in bezug auf die Vorschubrichtung entgegengesetztem Sinn übereinander gestapelt sein, wodurch eine noch bessere Ausnützung der Bodenfläche erreicht ist und die Gesamthöhe der Anlage verringert wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann in Vorschubrichtung der Pflanzenträger abwechselnd Zonen hoher Beleuchtungsstärke und Zonen niedrigerer Beleuchtungsstärke abwechseln, wodurch die Beleuchtung in Abhängigkeit vom Züchtungswachsstumsstadium gesteuert wird, wobei auch die natürlichen Hell-Dunkel-Zyklen imitiert werden. Damit erreicht man während der Züchtung eine Beleuchtung in sämtlichen Richtungen, wobei die Beleuchtung mit niedriger Beleuchtungsstärke, welche den Energieverbrauch verringert und den Energieausnutzungs-Wirkungsgrad erhöht, und die Beleuchtung mit hoher Beleuchtungsstärke, welche die Form der Pflanzen reguliert, abwechselnd einwirken.

Weiters können die Pflanzenträger als kreisförmige Platten bzw. Paletten ausgebildet sein, die in der Mitte je eine durchgehende Bohrung aufweisen, um welche je ein in Richtung der Pflanzenwurzel abstehender zylindrischer Fortsatz mit einer Durchgangsbohrung konzentrisch angeordnet ist, wodurch ein richtungsunabhängiger Pflanzenträger geschaffen wird, der sich beim Weitertransport ohne weiters verdrehen und damit die Pflanze von verschiedenen Seiten her der Beleuchtung aussetzen kann. Um das Einsetzen der Pflanzen in den Pflanzenträger zu erleichtern, kann in dein Pflanzenträger ein vorzugsweise radial verlaufende^ vom Außenrand bis zur Durchgangsbohrung reichender Schlitz vorgesehen sein. Die Pflanzenträger können vorzugsweise über ihren zylindrischen Fortsatz in Vorschubrichtung voneinander divergierend gefüllt sein, wobei die Mitnehmer über eine die gegenseitigen Abstände der Pflanzenträger bzw. Paletten in Vprschubrichtung vergrößernde Antriebseinrichtung bewegbar sind. Dadurch wird erreicht, daß die Pflanzen entsprechend ihrem Wachstum voneinander entfernt werden, sodaß ein Überlappen der Blätter der Pflanzen vermieden wird. Dies hat den Vorteil, daß der Lichteinfall auf die Pflanzen nicht durch die jeweilige Nachbarpflanze verhindert oder behindert wird. Auch wird durch die Art der Führung der unnötige Kontaktbereich mit der Bodenfläche reduziert und damit die Reibung gemindert, sodaß die Kraft zum Antreiben der Antriebseinrichtung geringer gehalten werden kann. Als Mitnehmer können flexible Elemente, z.B. Drehte, vorgesehen sein, die an einem Ende in einer Halterung festgelegt und am anderen Ende mittels einer Spanneinrichtung, vorzugsweise mittels einer Wickeleinrichtung, gespannt sind, wobei die Halterungen und die Spanneinrichtung synchron in Vorschubrichtung bewegbar sind. Dadurch wird erreicht, daß trotz voneinander divergierender Führungen der Pflanzenträger als Mitnehmer flexible Elemente eingesetzt werden können, welche die Entfernungsänderung zwischen den einzelnen Pflanzenträgern ausgleichen können. Für die Bewegung der Halterungen und der Spanneinrichtungen können je Bewegungseinrichtung eine Vielzahl von miteinander gekoppelten Antriebsketten bzw. Übertragungsketten vorgesehen sein, die eine Vielzahl von Mitnehmerrasten für die Halterungen und die Spanneinrichtungen tragen, wobei die Abstände oder Zwischenräume zwischen den Mitnehmerrasten verschieden sind und wobei eine Geshwindigkeitsänderungseinrichtung zur Änderung der Vorschubgeschwindigkeit der Antriebsketten bzw. Übertragungskett«! vorgesehen ist, um die Abstände zwischen den Pflanzenträgern bzw. Paletten in Vorschubrichtung zu vergrößern. Dadurch wird erreicht, daß die Pflanzenträger in Abhängigkeit vom Pflanzenwachsturrf in ihrer Vorschubrichtung soweit voneinander immer entfernt werden, daß auch in dieser 5

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Beziehung ein Überlappen der Pflanzen vermieden ist, sodaß reflektiertes Licht auch in den Zwischenräumen zwischen den Pflanzen auf diese auftreffen kann. Dies ergibt eine besonders gute Steuerung des Wachstums der Pflanzen.

Bei einer anderen Ausführungsvariante können die Pflanzenträger durch in Vorschubrichtung verlaufende Leisten gebildet s«in, die für das Aufliegen der Pflanzen mit Auflageleisten versehen sind, die rechts und links der Pflanze angtordnet sind, wobei zwischen den rechts und links der Pflanzen angeordneten Leisten bzw. Auflageieisten ein in Vorschubrichtung verlaufender Spalt vorgesehen ist, der durch die Führungsflanken für die Pflanzen begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsvariante erübrigen sich eigene, mit der Pflanze mitbewegte Pflanzenfäger, da die Pflanzen auf den Auflageleisten sozusagen aufgehängt sind, und mit ihren Wurzeln zwischen den Führungsflanken hindurch in die Nährlösung tauchen. Zum Transport gleiten dann die Pflanzen entlang der Auflageleisten. Dabei können die den Pflanzen zugewandten Auflageflächen der Auflageleisten vom Spalt weg schräg nach außen und oben geneigt sein, wobei die Auflageflächen gleichfalls mit lichtreflektierendem Material beschichtet sind. Dies ergibt einerseits eine gute Unterstützung der darauf aufliegenden Pflanzen und anderseits eine gute Lichtverteilung des von oben eintreffenden Lichtes, wobei die Pflanzen dadurch auch seitlich und schräg von unten beleuchtet werden. Dabei können die Leisten an ihrer Oberseite mit reflektierenden Oberflächen versehen sein, wobei die Auflageleisten in den den Pflanzen zugekehrten Bereichen lichtdurchlässig sind. Dadurch kann das durch die Auflageleisten hindurchtretende Licht von der Oberseite der Leisten reflektiert und durch die Auflageleisten hindurch wieder zur Pflanze geschickt werden. Die Auflageleisten können in den den Pflanzen zugekehrten Bereichen durch Linien oder stegförmige Teile oder durch ein Netz, ein Sieb oder ein Gitter gebildet sein. Zur Erzielung einer besonders lichtdurchlässigen Ausführung können innerhalb der lichtdurchlässigen Auflageleisten zusätzliche künstliche Lichtquellen vorgesehen sein, wodurch im Bedarfsfall das von dem iichtreflek-tierenden Material der Leisten kommende Licht verstärkt werden kann.

Die Wachstumseigenschaften der Pflanzen wurden unter solchen Bedingungen untersucht, die im Hinblick auf die Lösung der Probleme, die bei herkömmlichen Zuchttechniken auftreten, erforderlich sind. Die Innenoberfläche fler Wachstumskammer ist mit einem Material, das ein hohes Reflexionsvermögen für sichtbares Licht besitzt, überzogen, wobei die Wachstumseigenschaften der Pflanzen unter den Bedingungen untersucht wurden, bei welchen das Volumen des Innenraumes der Wachstumskammer in bezug auf die Gesamtzahl der Rlanzen am kleinsten war. Bei dieser Untersuchung ergaben sich folgende Ergebnisse:

Es stellte sich heraus, daß unter Aufrechterhaltung von geeigneten Umgebungsbedingungen, die Wachstumsgeschwindigkeit der Pflanzen, beispielsweise die Geschwindigkeit der Zunahme des Gewichts von lebenden Pflanzen, sich durch die Formel dW/dt = kW, ausdrücken läßt. Darin bedeutet W das Gewicht der lebenden Pflanzen, t ist die Zeit und k ist eine Konstante. Weiters wurde festgestellt, daß dann, wenn die Pflanzen bei bestimmten Setzabständen gezüchtet werden und eine Lichtquelle mit einer bestimmten Emissionsmenge verwendet wird, die Konstante k der Wachstumsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen abnimmt. Mit anderen Worten, die Wachstumsgeschwindigkeitskonstante k hängt ab vpn dem Verhältnis zwischen der von den Pflanzen eingenommenen Fläche und der Fläche des Züchtungsbeetes. Ferner wurde festgestellt, daß dann, wenn dieses Verhältnis oder dieser Anteil der Fläche, der von den Pflanzen eingenommen wird, unter einen bestimmten Grenzwert reduziert wird, die Abhängigkeit der Wachstumsgeschwindigkeitskonstanten von dieser eingenommenen Fläche verschwindet.

Wenn Pflanzen unter Verwendung von künstlicher Lichtquelle gezüchtet werden, dann muß zur effektiven Ausnutzung des Lichtes die Fläche des Züchtungsbeetes unter solchen Bedingungen minimiert werden, daß die Pflanzen gerade noch ausreichend mit Licht beleuchtet werden. Da jedoch die von den Pflanzen eingenommene Fläche in Abhängigkeit vom Wachstum der Pflanzen variiert, ist es schwierig, geeignete Zwischenräume während der gesamten Züchtungsperiode aufrechtzuerhalten, wodurch Lichtverlust nicht vermieden werden kann.

Durch die vorstehend beschriebenen Pflanzenträger kann jedoch die Verbreiterung des Zwischenraumes zwischen den einzelnen Pflanzen während des Wachstums der Pflanzen erleichtert werden, wodurch kein überschüssiger Raum erforderlich ist und die Bodenfläche in effektiver Weise ausgenutzt werden kann. Dadurch reduziert sich, wie schon angeführt, der Verbrauch von Beleuchtungsenergie. Diese Reduzierung wird auch noch dadurch erreicht, daß - wie gleichfalls schon eingangs angeführt ist - die Trennwände, die ein hohes Lichtreflexionsvermögen haben, in einem Züchtungs- oder Anbaubereich vorgesehen sind, um diesen in kleine Räume zu unterteilen, wodurch in jedem kleinen Raum eine lichtreflektierende Platte vorgesehen ist, sodaß der Abstand zwischen der künstlichen Lichtquelle und der Pflanze klein gemacht wird, um die Pflanze mit Licht hoher Beleuchtungsintensität zu beleuchten. Es ergibt sich damit eine kleine Anzahl von Leuchtstofflampen, die dicht neben den Pflanzen vorgesehen und von engen Räumen begrenzt sind, wodurch die Nlanzen in ausreichender Weise auch mit geringen Beleuchtungsstärken gezüchtet 6

AT 398 510 B werden können.

Neben der Vergrößerung der Beleuchtungseffizienz wird durch die vorliegend geschilderte Anlage auch erreicht, daß die Zwischenräume zwischen den Pflanzen etwa den 1,1-1,5-fachen Wert jener Zwischenräume aufweisen, die in dicht gesetztem Zustand eingenommen werden würden, wodurch die Beleuchtung in zufriedenstellender Weise die gesamten Pflanzen bestrahlt.

Dadurch, daß die Lichtquellen und die Pflanzen in einem relativ engen Raum eingeschlossen sind, werden durch den Lichtreflexionseffekt der Wandflächen od.dgl. die Pflanzen mit Licht bestrahlt, das richtungsmäßig gleichmäßig ist und gute Einflüsse auf das Wachstum der Pflanzen ausübt. Damit ist die räumliche Beleuchttingsverteilung, die zum Züchten der Pflanzen notwendig ist, erzielt. Es addieren sich nämlich bei derartigen Aufbauten die Beleuchtung durch die Reflexion von der Umfangsfläche zu der Beleuchtung von der künstlichen Lichtquelle, sodaß dadurch, daß durch die angegebenen Abstände die Pflanzen zwar dicht, jedoch einander nicht überlappend gesetzt sind, die gewünschte Beleuchtungseffizienz erreicht wird. Außerdem werden durch die Neigung der Deckwand und damit die Änderung der Entfernung der Beleuchtung von dem Pflanzmedium erreicht, daß trotz Wachstums der Pflanzen die Beleuchtungskörper immer den geeigneten Abstand von den Pflanzen aufweisen, wobei eine Minimierung des Raumes dadurch erreicht wird, daß der Boden der Tanks gegenläufig geneigt ist, sodaß bei versetzt übereinanderge-stapelten Behältern eine Reduktion der Gesamthöhe erreicht wird und damit eine sehr kompakte dreidimensionale Einrichtung (mit hoher Ausnutzung der Bodenfläche erreicht ist.

Zur Messung der Beleuchtungsverteilung in der Wachstumskammer wird ein Beieuchtungsmeßfühler verwendet, wobei durch Abschirmung verhindert wird, daß von außen Fehllicht in die Kammer ©intritt. Die Lichtintensität der hinsichtlich ihrer Beleuchtungstärke einstellbaren Lichtquelle wird über diesen Beleuchtungsmeßfühler kontrolliert und gesteuert, u.zw. in Abhängigkeit von dem gemessenen Wert, wobei die Beleuchtung immer auf einen für das Wachstum der Pflanzen optimalen Wert eingestellt wird. Die Beleuchtung wird durch die Pflanze nicht behindert, wobei durch die Reflexion der Kammerwände und auch durch die Ausbildung der Pflanzenträger als Auflageleisten eine gleichmäßige Bestrahlung der Pflanzen mit Licht erreicht ist. Efe kann somit mittels des Beleuchtungsmeßfühlers die auf die Pflanzen aufzubringende Lichtmenge gezielt lind genau gesteuert werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei bei der Erläuterung der Zeichnung auch noch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung dargelegt werden.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zum Züchfen von Pflanzen. Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Anlage gemäß Fig. 1. Fig. 3 veranschaulicht perspektivisch eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage. Fig. 4 zeigt die Anlage gemäß Fig. 3 von rechts gesehen, wobei die rechte Seitenwand entfernt ist. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Transporteinrichtung für die Anlage gemäß Fig. 3. Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Transporteinrichtung gemäß Fig. 5. Fig. 7 veranschaulicht eine zugehörige Vorderansicht auf die Trareporteinrichtung gemäß Fig. 5 und 6. Fig. 8 gibt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage wieder. Fig. 9 stellt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform qjer erfindungsgemäßen Anlage dar. Fig. 10 zeigt schaubildlich einen Ausschnitt eines Züchtungsbeetes gemäß einer weiteren Ausführungsvariante. Die Fig. 11 und 12 sind Vorderansichten zur Erläuterung von abgewandelten Ausführungsformen hinsichtlich der durch Leisten gebildeten Pflanzenträger. Die Fig. 13-15 sind perspektivische Darstellungen weiterer Ausführungsvarianten von Pflanzenträgern. Fig. 16 zeigt in vertikalen Querschnitt eine weitere Ausführungsvariante, bei der eine künstliche Lichtquelle innerhalb der Pflanzenträger angeordnet ist. Fig. 17 ist ein Blockschaltbild für eine Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Anlage. Fig. 18 ist eine Detaildarstellung eines Pflanzenträgers. Fig. 19 gibt eine Seitenansicht des Pflanzenträgers gemäß Fig. 18 wieder. Fig. 20 zeigt eine Seitenansicht eines Teiles der erfindungsgemäßen Anlage, bei welcher der Pflanzenträger gemäß den Fig. 18 und 19 verwendet ist. Fig. 21 gibt eine Abänderung des Pflanzenträgers gemäß Fig. 18 wieder. Fig. 22 veranschaulicht die zugehörige Seitenansicht. Fig. 23 zeigt schaubildlich eine Ausführung der Transporteinrichtung für die erfindungsgemäße Anlage. Fig. 24lst eine Seitenansicht der Transporteinrichtung gemäß Fig. 23, Fig. 25 ein Schnitt entlang Linie XXV-XXV der Fig. 23. Fig. 26 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pflanzenträgers in seiner Auflage auf entsprechenden Führungen. Fig. 27 gibt perspektivisch eine Ausführungsform einer Spanneinrichtung, Uzw. vorliegend einer Wickeleinrichtung von flexiblen Mitnahmeorganen wieder. Fig. 28 zeigt schematisch« den Aufbau der Bewegungseinrichtung in Draufsicht. Fig. 29 zeigt schaubildlich eine Detaildarstellung des Antriebes der Transporteinrichtung. Fig. 30 gibt schematisch die Anordnung der Steuerorgane für φβ Umweltbedingungen der Pflanze wieder. Fig. 31 ist eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 30. ,

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. In jeder Kammer sind ein Deckel 1 “und eine reflektierende Platte 2 mit einem frei einstellbaren oder steuerbaren Neigungs- 7

AT 398 510 B winkel vorgesehen. Die Kammer ist durch Trennwände 3 mit hohem Lichtreflexionsvermögen unterteilt. Leuchtstofflampen 4 werden als künstliche Lichtquelle verwendet. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Beet, in dem die Pflanzen 6 wachsen. Die Zuführung und Abführung einer Wasserkultur- oder hydroponi-schen Lösung wird über eine Pumpe 7 bewirkt. Dabei ist der Abstand zwischen der Pflanze 6 und der Leuchtstofflampe 4 sehr klein und wird in Abhängigkeit von der erforderlichen Beleuchtungsstärke für das Wachstum gewählt; dieser Abstand beträgt im allgemeinen etwa 1 bis 20 cm.

Wie oben erwähnt, wird gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung eine Anlage zum Züchten von Pflanzen 6, unter Verwendung einer künstlichen Lichtquelle erzielt, wobei eine Trennwand 3 mit hohem Lichtreflexionsvermögjen in einem Züchtungsraum angeordnet ist, um diesen in kleine Räume zu unterteilen, wobei eine Licht reflektierende Platte 2 in jedem kleinen Raum vorgesehen ist und der Abstand zwischen einer Pflanze 6 und einer künstlichen Lichtquelle 4 klein ist, um die Pflanze 6 mit Licht geringer Beleuchtungsstärke ausreichend zu beleuchten.

In einer Anlage zum Züchten von Pflanzen 6 mit einem derartigen Aufbau werden die zu züchtenden Samenpflanzen oder Sämlinge in den Züchtungsbereich in geeigneten gegenseitigen Abständen eingebracht. Die Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit, Kohlendioxid-Konzentration und Luftgeschwirtdigkeit in der Züchtungszone sowie die Nährmitteizusammensetzung, Temperatur und Konzentration von gelöstem Sauerstoff in der hydroponischen Lösung werden auf Werte, die für das Wachstum der Pflanzen 6 geeignet sind, mit einer Steuereinrichtung eingestellt und gehalten, die diese Umgebungsbedingungen in der nachstehend beschriebenen Weise steuert. Dann werden die Leuchtstofflampen 4 eingeschaltet, um die Züchtung der Pflanzen 6 zu beginnen.

Bei der Ausführqngsform gemäß Fig. 1 hat die Anlage zum Züchten von Pflanzen 6 vier Kammern. Falls erforderlich oder gewünscht, kann diese Anlage in seitlicher Richtung erweitert werden, oder aber es können Kammern in vertikaler Richtung aufeinander gestapelt werden.

In einem Falle, wo Gemüse, wie zum Beispiel Salat, in einer herkömmlichen Züchtungsanlage gezüchtet wird, sollten die Pflanzen mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 20 klx beleuchtet werden. Im Gegensatz dazu kann bei der erfindungsgemäßen Anlage zum Züchten von Pflanzen 6 auch bei der Beleuchtung mit schwachem Licht mit einer Beleuchtungsstärke von 5 bis 10 klx eine Wachstumsgeschwindigkeit erreicht werden, die mit der Wachstumsgeschwindigkeit vergleichbar ist, die sonst bei der Beleuchtung mit starkem Licht mit einer Beleuchtungsstärke von 20 klx erzielt wird, wenn die Temperatur und die Kohlendioxid-Konzentration auf geeignete Werte gesetzt werden. Auch bei einer Beleuchtungsstärke von 9 klx kann nämlich, wenn die Züchtung bei einer Temperatur von 25 *C und einer Kohlendioxidgas-Konzentration von 4(1)0 ppm durchgeführt wird, eine so hohe Züchtungsgeschwindigkeit erzielt werden, daß das Gewicht von Salat in zwei Tagen um das Zweifache des Ausgangsgewichtes zunimmt. Auch wenn die Beleuchtungsstärke auf 5 klx reduziert wird, kann eine Züchtung hoher Geschwindigkeit erreicht werden, wenn auch die Züch|ungsgeschwindigkeit in gewissem Umfang abnimmt, in einem Falle, wo das Licht wie bei einer herkömmlichen Anordnung von oben eingesetzt wird, nimmt die Wachstumsgeschwindigkeit bei einer Beleuchtungsstärke von 5 klx drastisch ab. In diesem Punkt unterscheidet sich die erfindungsgemäße Anlage deutlich von herkömmlichen Anordnungen.

Der wirtschaftliche Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage zum Züchten von Pflanzen 6 wurde im Hinblick auf die Züchtung von Salat untersucht. Im Ergebnis stellte sich heraus, daß dann, wenn Lampen 4 verwendet werden, die Lichtströme von 100 Im pro Watt liefern, die erforderliche Energie zur Erzeugung von 100 g Salat ungefähr 0,7 kWh betrug und eine erhebliche Energie eingespart werden konnte. Dabei stellte sich heraus, daß gemäß der Erfindung eine erhebliche Energieeinsparung erfolgen kann. Ein Grund, warum ein derartige hoher Energieeinsparungseffekt erzielt werden kann, besteht darin, daß in der erfindungsgemäßen Anlage zum Züchten von Pflanzen 6 der Abstand zwischen der Lampe 4 und der Pflanze 6 klein ist und die Züchtung in einem mit einer reflektierenden Platte 2 versehenen engen Raum durchgeführt wird, wobei die Pflanzen 6 in die Beleuchtungsrichtung des Lichtes gesetzt sind und die Pflanzen 6 in wirksamer Weise Licht empfangen oder aufnehmen können.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann gemäß der Erfindung die zum Wachstum der Pflanzen 6 erforderliehe Lichtenergie reduziert und der Aufbau der Anlage kompakt gemacht werden. Somit kann aufgrund des geringeren Kammervolumens die erforderliche Energiemenge zur Luftaufbereitung reduziert werden, was die Baukosten senkt. Diese wesentlichen Vorteile werden durch die Erfindung erzielt.

Fig. 3 und 4 zeigen eine perspektivische Darstellung bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Mit 10 ist allgemein eine Anlage zum Züchten von Pflanzen 12 bezeichnet. Die Deckenwand 13 der Anlage 10 besitzt einen wahlweise einstellbaren bzw. steuerbaren Neigungswinkel. An der Deckenwand 13 ist an der Innenseite eine Deckenfläche 13a vorgesehen, die durch eine reflektierende Platte mit hohem Lichtreflexionsvermögen gebildet ist. An der Deckenwand 13 ist eine künstliche Lichtquelle 14 geringer Beleuchtungsstärke, wie z.B. eine Leuchtstofflampe angebracht. Die 8

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Anlage 10 ist von Umfangswandplatten 15 umschlossen, die innen je eine Umfangswandfiäche 15a aufweisen, die vori einer reflektierenden Platte mit hohem Lichtrefiexionsvermögen gebildet sind. Die Pflanzen 12 werden in einem Pflanzenbeet 16 kultiviert. In einem Tank 17 fließt eine Wasserkultur- oder hydroponische Lösung bzw. ist in diesem gespeichert. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen beleuchteten Raum. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Wurzel einer Pflanze. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Sarrienpflanzeh-Ladezone. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Erntezone. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet schließlich eine Transporteinrichtung für die Pflanzen. Sämlinge oder Samenpflanzen, die in der Samenpflanzen-Ladezone 20 eingebracht werden, werden in der mit dem Pfei) A angegebenen Richtung bewegt, während sie wachsen und groß werden, und gewachsene Pflanzen 12 werden in der Erntezone 11 geerntet. In einer derartigen Pflanzenzüchtungsanlage 10 ist der Abstand zwischen den Pflanzen 12 und den durch Leuchtstofflampen gebildeten Lichtquellen 14 gering, wobei die Deckenfläche 13a so geneigt ist, daß der Abstand zwischen den Lichtquellen 14 und dem Pflanzenbeet 16 in der Samenpflanzen-Ladezone 20 klein und in der Erntezone 11 groß ist.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines Teiles der Oberseite eines fächerförmigen Pflanzenbeetes 16; Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Bewegungseinrichtung 21; und Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht der Bewegungseinrichtung 21.

Die Oberfläche des Pflanzenbeetes 16 wird von einem Material mit hohem Reflexionsvermögen gebildet. Ein Pflanzenträger 22 trägt eine entsprechende Pflanze 12, welcher in einer Führung 23 bewegt wird, wobei ein geeigneter Abstand zwischen den Pflanzen 12 aufrecht erhalten wird, u.zw. in Abhängigkeit von dein Wachstum der Pflanzen 12 in den jeweiligen Pflanzenträgern 22. Eine teleskopierbare Bewegungsstange 24 bewegt die Pflanzenträger 22 längs der Führung 23. Ein Transportelement 25 nimmt die Bewegungsstange 24 mit und wird durch einen Antriebsvorsprung 26 bewegt. Ein bewegliches Förderelement 27 ist mit dein Antriebsvorsprung 26 verbunden. Mit den Bezugszeichen 28 und 29 sind jeweils Förderträger bezeichnet, in welchen Führungsrollen 30 geführt sind.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Antriebsvorsprunges 26, der sich längs der Oberfläche des Pflanzenbeetes 16 bewegt, nimmt entsprechend der zurückgelegten Wegstrecke zu. Dies wird mit dem beweglichen Förderelement 27 erreicht, das endlos ausgebildet ist und sich gemäß der Darstellung in Fig. 6 zick-zack-förmig vorwärts bewegt. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Führungsschiene, und das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Förderer-Antriebsmotor.

Das bewegliche Förderelement 27 ist als bergförmig ausgebildeter endloser Bandförderer gemäß Fig. 6 ausgebildet, und dje Antriebsvorsprünge 26 sind daran äquidistant angebracht. Jeder "Berg" des beweglichen Förderelementes 27 hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, und in sämtlichen Bergen ist die Länge der Summe von zwei gleichschenkligen Seiten gleich, aber der Bodenwinkel Θ nimmt allmählich ab. Eine Zone wird von einem Berg oder einer Vielzahl von Bergen gebildet. Wenn dieses bewegliche Förderelement 27 mit gleicher Geschwindigkeit von dem Förderer-Antriebsmotor 32 bewegt oder angetrieben wird, wird die Bewegungsstange 24 bewegt, und die Pflanze 12 wird längs der Führung 23 mit der Bewegung der Bewegungsstange 24 bewegt. Die Pflanzen 12 werden in der Weise bewegt, daß die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 12 in einem Bereich gleich sind, der einem Berg entspricht, und die Zwischenräume werden in der Bewegungsrichtung Pfeil A beim nächsten Berg verbreitert.

Wie aus den Fig. 3 bis 7 ersichtlich, weist die Wachstumskammer der Pflanzenzüchtungsanlage 10 einen beleuchteten Raum 18 und einen Tank 17 für hydroponische Lösung auf. In der Wachstumskammer werden die Temperatur, Feuchtigkeit, Kohlendioxidgas-Konzentration, Luftgeschwindigkeit sowie die Zusammensetzung und die Temperatur der hydroponischen Lösung und der gelösten Sauerstoffkonzentration auf Werte gesteuert, die für das Wachstum der Pflanzen 12 geeignet sind, u.zw. mit einer nachstehend beschriebenen Einrichtung zur Steuerung dieser Umgebungsbedingungen. Dann werden die künstlichen Lichtquellen 14 bzw. Leuchtstofflampen eingeschaltet, um die Züchtung der Pflanzen 12 zu starten. Während die Pflanzen 12 wachsen und groß werden, werden sie mit der Bewegungseinrichtung 21 längs der Oberseite des fächerförmigen Pflanzenbeetes 16 gemäß Fig. 3 bewegt, u.zw. in Richtung des Pfeiles A, wobei die Zwischenräume sowohl in Bewegungsrichtung als auch quer zu derselben größer werden.

Die Deckenwfnd 13, genauer gesagt ihre Deckenfläche 13a, wird so geneigt, daß die Höhe der Deckenfläche 13a vom Pflanzenbeet 16 in der Samenpflanzen-Ladezone 20 klein und in der Erntezone 11 groß ist, wobei während des gesamten Wachstums dafür gesorgt wird, daß die Pflanzen 12 und die durch Leuchtstofflampen gebildeten Lichtquellen 14 stets dicht beeinander sind. Dementsprechend kann die Größe des beleuchteten Raumes 18 in dreidimensionaler Weise reduziert werden. Bei einer derartigen Anordnung können die Pflanzen 12 in einem engen Raum 18 eingeschlossen, gleichmäßig mit Licht beleuchtet und in ausreichendem Maße gezüchtet werden, wenn auch Licht nur geringer Beleuchtungstärke zur Verfügung steht. 9

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Der Abstand zwischen den Pflanzen 12 und den die Lichtquellen 14 bildenden Leuchtstofflampen wird in Abhängigkeit von der erforderlichen Beleuchtungsstärke für das Wachstum der Pflanzen 12 bestimmt. Damit die Blatt-Temperatur der Pflanzen 12 nicht wesentlich höher ist als eine geeignete Umgebungstemperatur, wird bevorzugt, daß dieser Abstand in der Größenordnung von etwa 1 bis 20 cm liegt. Wenn ein Gemüse, wie z.B. Salat, mit schwachem Licht gezüchtet wird, das eine geringere Beleuchtungsstärke als 10 klx hat, beispielsweise einen Wert von 5 klx, so überschreitet die Blatt-Temperatur der Pflanzen 12 die geeignete Umgebungstemperatur auch dann nicht, wenn der Abstand zwischen den Pflanzen 12 und den Leuchtstofflampen als Lichtquelle 14 einen kleinen Wert von etwa 1 bis 5 cm besitzt. Es hat sich herausgestellt, daß d^ Pflanzen 12 dabei gleichmäßig wachsen.

Der Neigungswinkel der Deckenfläche 13a wird in Abhängigkeit von der Größe der Samenpflanzen und der Größe der Pflanzen 12 zum Zeitpunkt der Ernte bestimmt, und die Höhe h zwischen der Deckenfläche 13a und dem Pflanzenbeet 16 in der Samenpflanzen-Ladezone 20 gemäß Fig. 4 ist üblicherweise ungefähr 1/2 bis etwa 1/5 der höhe H in der Erntezone 11 gemäß Fig. 4. Bei einem Gemüse, wie zum Beispiel Salat, wird bevorzugt, daß die Höhe h in der Samenpflanzen-Ladezone 20 etwa 1/2 der Höhe H der Erntezone 11 ausmacht, das heißt, etwa 10 bis 15 cm beträgt.

Wenn ein Gemüse, wie 2um Beispiel Salat, in einer herkömmlichen Züchtungsanlage gezüchtet wird, ist die Beleuchtung mit Licht mit einer Beleuchtungsstärke von ungefähr 20 klx unerläßlich. Im Gegensatz dazu ist bei der erfiqdungsgemäßen Pflanzenzüchtungsanlage 10 Licht mit geringerer Beleuchtungsstärke von weniger als 10 ^lx ausreichend, und auch bei einer Beleuchtung mit schwachem Licht von etwa 5 klx wird eine vergleichbare Wachstumsgeschwindigkeit wie in dem obigen Falle der Beleuchtung mit starkem Licht von 20 klx erreicht, wenn die Temperatur und die Kohlendixidgas-Konzentration auf bevorzugten und geeigneten Werten gehalten werden. Genauer gesagt, es wurde festgestellt, daß auch bei einer Beleuchtungsstärke von 7 ktx, wenn die Züchtung bei einer Temperatur von 25*C und einer Kohlendioxidgas-Konzentration von 4000 ppm durchgeführt wird, Salat mit einer so hohen Geschwindigkeit gezüchtet werden kann, daß das Gewicht der Pflanzen 12 in zwei Tagen um das Zweifache des Ausgangswertes zunimmt. Ferner wurde bestätigt, daß auch dann, wenn die Beleuchtungsstärke unter obigen Bedingungen auf 5 klx reduziert wurde, die Wachstumsgeschwindigkeit zwar etwas abnahm, aber die Züchtung gleichwohl mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden konnte. Anderseits wird bei einer herkömmlichen Züchtungsanlage die Wachstumsgeschwindigkeit drastisch reduziert, wenn die Beleuchtungsstärke 5 klx beträgt. Diesbezüglich ist die erfindungsgemäße Anlage einer herkömmlichen Anordnung deutlich überlegen .

Der wirtschaftliche Vorteil der Pflanzenzüchtungsanlage 10 gemäß der Erfindung wurde im Hinblick auf die Züchtung von Salat untersucht. Im Ergebnis stellte sich heraus, daß dann, wenn Lampen verwendet wurden, die Lichtströme von 100 Im pro W liefern, die erforderliche Energie zur Erzeugung von 100 g Salat ungefähr 0,6 kWh betrug und eine erhebliche Energiemenge eingespart werden konnte.

Ein Grund dafür( warum eine derartig große Energieeinsparung gemäß der Erfindung erzielt werden kann, ergibt sich daraus, daß die gesamte Umfangswandfläche 15a in der Wachstumskammer mit reflektierendem Material mit hohem Reflexionsvermögen ausgekleidet ist und die Deckenfläche 13a aus einem Material mit hohem Reflexionsvermögen geneigt ist, um die Pflanzen 12 in einein engen Raum einzuschließen, wobei die Pflanzen 12 gleichmäßig beleuchtet werden und Licht in wirksamer Weise erhalten können.

Dabei sind gem|ß der Erfindung die Leuchtstofflampen als Lichtquelle 14 konzentriert an der Deckenwand 13 angebracht, aber eine ähnliche Wirkung kann auch dann erzielt werden, wenn sie an der Umfangswandfläche 15 verteilt angeordnet sind. Ferner können gemäß der Erfindung Leuchtstofflampen als künstliche Lichtquellen 14 geringer Beleuchtungsstärke eingesetzt werden, aber es können auch Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden, um das von einer künstlichen Lichtquelle 14 übertragene Licht geringer Beleuchtungstärke über optische Fasern oder Lichtleiter zuzuführen. Bei der Pflanzenzüchtungsanlage 10 gemäß der Erfindung enthält eine Reihe drei Pflanzen 12. Falls erforderlich, kann die Anlage in seitlicher Richtung erweitert werden.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zum Züchten von Pflanzen wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 näher erläutert. In Fig. 8 sind die Pflanzen 12, die Deckenwand 13, die Leuchtstofflampen 14, der Tank 17 für hydroponische Lösung, die beleuchteten Räume 18, die Pflanzenwurzeln 19, die Samenpflanzen-Ladezone 20 und die Erntezone 11 die gleichen wie bei der Anordnung gemäß Fig. 3 und 4. Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind die Wachstumkammern übereinander gestapelt angeordnet, u.zw. so, daß die Bewegungsrichtungen der Pflanzen 12, die sich in Abhängigkeit von ihrem Wachstum bewegen, entgegengesetzt sind, wie es mit den Pfeilen A angedeutet ist. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Bodenplatte des Tanks 17 für hydroponische Lösung, wobei die Bodenplatte 33 so geneigt ist, daß die Flüssigkeitstiefe im Anfangsstadium der Züchtung klein ist, d.h. in der Samenpflanzen-Ladezone 20, wo die Wurzeln 19 klein sind; die Flüssigkeitstiefe ist groß im Endstadium der Züchtung, d.h. 10

AT 398 510 B in der Erntezone 11, wo die Pflanzen 12 gewachsen sind und die Wurzeln 19 groß sind. Da die Wachstumskammern 35, 36 und 37 so übereinander gestapelt sind, daß die Bewegungsrichtungen (Pfeil A) einander entgegengesetzt verlaufen, liegt die Bodenplatte 33 der oberen Kammer auf der Deckenwand 13 der unteren Kammer direkt auf.

Da bei dieser Ausführungsform die Bodenplatte 33 geneigt ist, so daß die Flüssigkeitstiefe des Tanks 17 für hydroponiscfje Lösung in dem Bereich klein ist, wo die Wurzeln 19 der Pflanzen 12 klein sind, und die Flüssigkeitstiefe in dein Bereich groß ist, wo die Wurzeln 19 groß sind, kann das Volumen des Tanks 17 für hydroponische Lösung verringert und die Menge an hydroponischer Lösung reduziert werden. Da im Falle von Gemüse, wie zum Beispiel Salat, die Länge der Pflanzenwurzeln 19 im wesentlichen gleich der Länge des Blattbefeiches über der Fläche des Pflanzenbeetes 16 ist, kann der Neigungswinkel der Bodenplatte 33 de$ Tanks 17 für hydroponische Lösung gleich dem Neigungswinkel der Deckenwand 13 gemacht werden. Wenn dementsprechend die Bodenplatte 33 des Tanks 17 für hydroponische Lösung mit den geneigten Deckenwänden 13 kombiniert werden, so daß die Bewegungsrichtungen der Pflanzen 12 einander entgegengesetzt sind, kann eine dreidimensional kompakte Pflanzenzüchtungsanlage 10 aufgebaut werden. Selbstversfändich kann eine Vielzahl von Pflanzenzüchtungsanlagen 10 mit einem derartigen Aufbau in Mehrfacheren aufeinander gestapelt werden.

Da die Bewegungsrichtungen (Pfeil A) der Pflanzen 12 abwechselnd entgegengesetzt zueinander gelegt sind so daß der Tank 17 mit hydroponischer Lösung der Wachstumskammer der Pflanzenzüchtungsanlage 10 der oberen Stufe mit schräger Bodenplatte 33 kombiniert ist mit dein Beleuchtungsraum 18 der Wachstumskammer der Pflanzenzüchtungsanlage 10 der unteren Stufe mit schräger Deckenwand 13, können die Wachstiimskammern der Pflanzenzüchtungsanlage 10 in effektiver Weise in mehreren Stufen übereinander gestapelt werden, so daß sich die Höhe des beleuchteten Raumes 18 reduzieren läßt. Infolgedessen kann eine dreidimensional kompakte Pflanzenzüchtungsanlage aufgebaut werden mit dem Ergebnis, daß die Ausnutzung der Bodenfläche drastisch verbessert werden kann.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Wachstumskammern der Pflanzenzüchtungsanlage 10 in Längsrichtung aufeinander gestapelt, um die Pflanzenzüchtungsanlage zu bilden. Selbstverständlich kann die Stufen- oder Etagenanzahl den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, auch zwei sein oder auf vier erhötjt werden. Außerdem kann die Anlage in seitlicher Richtung verbreitert werden. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind eine Vielzahl von künstlichen Lichtquellen 14 an der Deckenwand 13 der Wachstumskammer der Pfianzenzüchtungsanlage 10 angebracht, sie können aber auch an der Umfangswandfläche 15 der Wachstumskammer der Pflanzenzüchtungsanlage 10 angeordnet sein, und auch in diesem Falle kann die oben beschriebene Wirkung in gleicher Weise erzielt werden.

Da gemäß der Erfindung die Deckenwand 13 in Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen 12 geneigt ist, so daß der Abstand zwischen den Pflanzen 12 und den künstlichen Lichtquellen 14 optimal ist, kann die erforderliche Lichtenergie zum Wachstum der Pflanzen 12 reduziert und das Volumen des beleuchteten Raumes 18 verringert werden. Daher läßt sich die Menge an zugeführter Luft reduzieren, die Anlage kann kompakt ausgeiegt werden, und die Höhe des Gebäudes kann geringer sein. Diese Wirkungen werden in vorteilhafter Weise durch die Erfindung erzielt.

Da außerdem <$ie Bodenplatte des Tanks 17 für hydroponische Lösung geneigt ist, wobei die Pflanzen 12 abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen (Pfeil A) bewegt werden, kann die erforderliche Menge an hydroponische/ Lösung für das Wachstum der Pflanzen 12 reduziert werden. Da außerdem diese geneigte oder schräge Bodenplatte des Tanks 17 mit der geneigten oder schrägen Deckenwand 13 kombiniert ist, können die Wachstumskammern der Pflanzenzüchtungsanlage 10 in mehreren Stufen oder Etagen aufeinander gestapelt werden, und die Effizienz in der Ausnutzung des Landes kann stark verbessert werden. Somit ist die erfindungsgemäße Pflanzenzüchtungsanlage insbesondere unter praktischen Aspekten von Bedeutung.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 näher erläutert. In Fig. £ ist die Anlage so aufgebaut, daß die Pflanzen 12 im Pflanzenbeet 16 von der Samenpflanzen-Ladezone 20 zur Erntezone 11 in Richtung des Pfeiles A mit der oben erwähnten Bewegungseinrichtung 21 bewegt werden, wobei die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 12 breiter werden. Nicht dargestellte künstliche Lichtquellen sind oberhalb des Pflanzenbeetes 16 oder an der Seite des Pflanzenbeetee 16 angeordnet. Das Pfianzenbeet 16 ist in eine Vielzahl von Zonen unterteilt, beispielsweise in vier Zonen I, II, III und IV bei der vorliegenden Ausführungsform, und die Beleuchtungstärken der jeweiligen Zonen l, II, II, IV werden abwechselnd geändert, so daß eine Zone I großer Beleuchtungsstsärke,

eine Zone II geringer Beleuchtungsstärke, eine Zone III großer Beleuchtungsstärke..... oder ein Zone II geringer Beleuchtungsstärke, eine Zone III großer Beleuchtungsstärke, eine Zone IV geringer Beleuchtungsstärke.....der Reih# nach, ausgehend von der Samenpflanzen-Ladezone 20, vorhanden sind. 11

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Im ersten Falle Ist es so, daß Sämlinge von Pflanzen 12, die in der Samenpflanzen-Ladezone 20 geladen werden, in der Zone I unter Bedingungen starker Beleuchtungsstärke wachsen und eine kompakte Form erreichen. Dann werden die Pflanzen 12 an die Zone II übergeben, wo es wahrscheinlich ist, daß ein übermäßiges Wachstum nutzlos ist, aber wegen des Einflusses der vorherigen Zone I starker Beleuchtungsstärke wachsen die Glanzen in effektiver Weise. Dann werden die Pflanzen 12 in die Zone III starker Beleuchtungsstärke gebracht und wachsen, wobei die Tendenz zu übermäßigem nutzlosen Wachsen kontrolliert wird.

Dieser Vorgang wird in der erforderlichen Häufigkeit und in Abhängigkeit von der Art der Pflanzen 12 und der Züchtungsp^riode wiederholt, und die Breiten der jeweiligen Zonen I - IV werden in Abhängigkeit von diesen Bedingungen vorgegeben. Unter bestimmten Wachstumsbedingungen wird das Wachstum behindert, wenn die Samenpflanzen direkt einem Licht mit starker Beleuchtungsstärke ausgesetzt werden. In diesem Falle kann die Zone I eine Zone sein, bei der eine Beleuchtung mit Licht geringer Beleuchtungsstärke erfolgt.

Wie oben erwähnt, kann im Falle von Salat bei einer geringen Beleuchtungsstärke von 5 bis 7 klx die Züchtung in effizienter Weise mit der geringen Beleuchtungsstärke durchgeführt werden. In diesem Falle wird jedoch bei den Blättern eine leichte Tendenz zu übermäßigem nutzlosen Wachstum beobachtet. Wenn die Pflanzen 12 mit einem Licht mit einer Beleuchtungsstärke von 10 bis 18 klx beleuchtet werden, wird die Tendenz des übermäßigen nutzlosen Wachsens kontrolliert, obwohl der Energieausnutzungs-Wirkungsgrad etwas reduziert wird, Wenn diese Beleuchtung wiederholt wird, lassen sich in wirtschaftlich vorteilhafter Weise Pflanzen 12 hoher Qualität in relativ effizienter Weise züchten, bei denen kein übermäßiges nutzloses Wachsen atiftritt.

Da die Beleuchtung mit geringer Beleuchtungsstärke und die Beleuchtung mit hoher Beleuchtungsstärke während der Zücfitungsperiode bei der oben beschriebenen Ausführungsform abwechselnd wiederholt werden, kann das übermäßige nutzlose Wachstum kontrolliert werden, wobei der Energieverbrauch reduziert werden kann. Somit steht eine Pflanzenzüchtungsanlage zur Verfügung, mit der sich Pflanzen 12 mit hohem Marktwert bei geringem Energieverbrauch züchten lassen.

Da außerdem die Pflanzen 12 in relativ kompakter Weise gezüchtet werden können, kann die Fläche des Pflanzenbeetes 16 verkleinert sowie die Anzahl von erforderlichen Lichtquellen 14 zur Erzielung einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke reduziert werden. Dadurch lassen sich die Einrichtungskosten verringern und der Beleuchtungsenergieverbrauch reduzieren. Infolgedessen können die gesamten Züchtungskosten verringert werden, und es steht eine Pflanzenzüchtungsanlage zur Verfügung, die in ökonomischer Hinsicht besonders vorteilhaft ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 näher erläutert. In Fig. 10 ist eine Anordnung für die Pflanzenzüchtungsanlage dargestellt. Ein Pflanzenträger in Form einer Auflageleiste 41 mit schrägen Seitenflächen ist auf einer Leiste 40 ausgebildet, so daß die Pflanzen 12 sowohl von der rechten als auch von der linken Seite gestützt werden. Die Seitenflächen der Auflageleisten 41 werden vo,n Leitelementen 42 gebildet, so daß die Wirkung der Reflexion des Lichtes von der Oberseite der Leiste 40 nicht beeinträchtigt wird. In Abhängigkeit von ihrem Wachstum erstrecken sich die Pflanzen 12 nach oben, wobei sie von den Seitenflächen der linken und rechten Auflageleiste 41 getragen werden, ohne sich über die Oberseite der Leiste 40 zu erstrecken.

Wenn die obige Anordnung nicht verwendet wird, so wird in Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen 12 die Leiste 40 mit den Blättern der Pflanzen 12 bedeckt, und das Wachstum der Pflanzen 12 unter Ausnutzung der Reflexion des Lichtes von oben zur Bodenfläche wird schwierig. Wenn andererseits die oben erwähnten Auflageleisten 41 auf der Leiste 40 vorhanden sind, geht die Wachstumsrichtung der Pflanzen 12 zwangsläufig durch die Auflageleisten 41 nach oben, und die Züchtungsfläche kann reduziert werden. Ferner werden die Pflanzen 12 in effektiver Weise mit Licht beleuchtet, um sie ohne Dämpfung oder Abschwächung des Lichtreflexionseffektes wachsen zu lassen.

Die Pflanzen 12 werden in bestimmten Abständen in einer kontrollierten, d.h. aufbereiteten Atmosphäre gesetzt, in der die Temperatur, die Feuchtigkeit und die Kohlendioxidgas-Konzentration kontrolliert werden und die hydroponische Lösung 46 umgewälzt wird, wobei die Konzentration an gelöstem Sauerstoff, der pH-Wert, die elektrische Leitfähigkeit sowie das Nährmittelgleichgewicht dieser Lösung kontrolliert werden, und die Pflanzen 12 werden einerseits durch das Licht der an der Deckenwand 13 angebrachten, als Leuchtstofflampen ausgebildeten Lichtquelle 14 und andererseits durch die Photosynthese der Nähermittel in der hydroponischen Lösung 46 unterhalb des Pflanzenträgers 40 gezüchtet, wobei die Pflanzen 12 stationär gehalten oder in Abhängigkeit von ihrem Wachstum bewegt werden.

Die als Leuchtstofflampen ausgebildeten Lichtquellen 14 werden dicht bei den Pflanzen 12 gehalten, die in Löcher der Leiste 40 gesetzt sind, um die Photosynthese der Blattoberflächen der Pflanzen 12 zu unterstützen, so daß die Pflanzen 12 mit hoher Geschwindigkeit gezüchtet werden können. Wasser und 12

AT 398 510 B Nährstoffe werden den Pflanzen 12 über die hydroponische Lösung 46 zugeführt, die sich unterhalb des Pflanzenträgers 40 befindet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Seitenflächen der Auflageleiste 41 so ausgebildet, daß gestaffelt oder versetzt linien- oder stegförmige Teile 42 angeordnet sind, um schräge Oberflächen zur wirksamen Beleuchtung mit Licht zu bilden. Die linien- oder stegförmigen Teile 42 können jedoch gemäß Fig. 11 bogenförmig angeordnet sein oder aber auch vertikal übereinander, wie dies Fig. 12 zeigt.

Wie in Fig. 13 bis 15 dargestellt, können die geneigten oder schrägen Flächen der Auflageleisten 41 von stegförmigen "feilen 43, die im Abstand voneinander angeordnet sind, von Gittern 44 oder von Netzen oder Sieben 45 anstelle der linienförmigen Teile 42 gemäß Fig. 10 gebildet werden. Anstatt die gezeigten bergförmigen Anordnungen zu verwenden, können auch bogenförmige Strukturen gemäß Fig. 11 oder vertikale Strukturen gegenüber der Bodenfläche gemäß Fig. 12 eingesetzt werden, um die Form der Pflanzen 12 während des Wachstums zu regulieren, sofern das Wachstum der Pflanzen 12 dadurch nicht behindert wird.

Wie aus Fig. 16 ersichtlich, kann außerdem eine künstliche Lichtquelle 14, z.B. eine Leuchtstofflampe, innerhalb jedes bergförmigen Bereiches angeordnet sein. In diesem Falle werden die Pflanzen 12 von der rechten und der linken Seite gestützt, und zugleich wird die Photosynthese von diesen Lichtquellen 14 unterstützt. Ferner kann eine reflektierende Platte auf der Auflageleiste 41 vorgesehen sein, so daß das Licht nicht durch die Auflageleiste 41 hindurchgeht, sondern von dieser reflektiert wird. Ferner ist es möglich, diese reflektierende Platte auf der Seite der Pflanzen 12 anzuordnen, um die Pflanzen 12 zu stützen, ohne die Reflexion zu reduzieren.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Leiste 40 separat von der Auflageleiste 41 angeordnet, kann jedoch auch integriert mit dieser ausgebildet sein. Die oben beschriebene Ausführungsform bezieht sich zwar auf eine Züchtungsanlage in einer hinsichtlich der Umgebung kontrollierten Kultur, jedoch lassen sich derartige Anordnungen auch auf die Züchtung in einer nichtkontrollierten Umgebung anwenden, beispielsweise bei der Freilandzüchtung von Pflanzen 12.

Die Steuerung der Umgebungsbedingungen in dem Raum, in welchem sich die Pflanzen 12 befinden, wird mit einer Einrichtung gemäß Fig. 17 durchgeführt. In Fig. 17 ist mit 50 eine Wachstumskammer, mit 51 ein Temperatureinsteller, mit 52 ein Feuchtigkeitseinsteiler und mit 53 ein Kohlendioxidgas-Konzentrationseinsteller bezeichnet. Zum Umwälzen eines Gases in der Wachstumskammer 50 ist eine Umwälzpumpe 54 vorgesehen. Eine Steuereinrichtung 55 steuert die Einsteller 51 - 53 auf der Grundlage von Abtast- oder Meßsignalen von einem Meßfühler 56, der in der Wachstumskammer 50 oder einer mit der Wachstumskammer 50 verbundenen Gasleitung angeordnet ist. Das ans der Wachstumskammer 50 kommende Gas wird durch den Temperatureinsteller 51, den Feuchtigkeitseinsteller 52 und den Kohlendioxidgas-Konzentrationseinsteller 53 geleitet und wird von der gesteuerten Umwälzleitungspumpe 54 unter Druck zugeführt und wieder in die Wachstumskammer 50 eingeleitet, um das Wachstum der Pflanzen 12 zu unterstützen.

In der Wachsjumskammer 50 sind die durch Leuchtstofflampen gebildeten Lichtquellen 14 zum Züchten dqr Pflanzen 12 angeordnet, und eine hydroponische Lösung 46 wird unter Verwendung eines hydroponischen Bfetes umgewälzt. Die Pflanzen 12 werden in dieses hydroponische Pflanzenbeet 46 gesetzt, um sie zu züchten und wachsen zu lassen.

Die Einstellung’ der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Kohlendioxidgas-Konzentration wird durchgeführt, indem man die Temperatur, die Feuchtigkeit und die Kohlendioxidgas-Konzentration in der Wachstumskammer 50 mit dem Meßfühler 56 mißt, die Meßsignale der Steuereinrichtung 55 zuführt und den Temperatureinsteller 51, den Feuchtigkeitseinsteller 52 sowie den Kohlendioxidgas-Konzentrationseinsteller 53 unter Verwendung dieser Signale steuert, um Bedingungen zu erzeugen, die für das Wachstum der Pflanzen 12 in der Wachstumskammer 50 optimal sind.

Wenn die Pflanzenzüchtungsanlage auch bei dieser Ausführungsform so aufgebaut ist, daß die Pflanzen 12 in Abhängigkeit von ihrem Wachstum bewegt werden, sollte die Auflageleiste 41 so angeordnet sein, daß die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 12 in der Bewegungsrichtung der Pflanzen 12 mit ihrem Wachstum zunehmen und die Blätter der Pflanzen 12 längs der Oberseite der Auflageleisten 41 bewegt werden, damit die (Blätter nicht auf der Bodenfläche bleiben.

In dem Falle, wo die Pflanzen 12 nicht bewegt, sondern an ihren gesetzten Positionen gezüchtet werden, wird bevqrzugt, daß die Auflageleiste 41 in Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen 12 geöffnet wird.

Wenn es sich bei den Pflanzen 12 um Gemüse handelt, brechen die Blätter leicht ab, da sie dünn, weich und anfällig, sind. In einem solchen Falle wird somit kein Metall oder Material mit scharfen Kannten für die Auflageleisten 41 verwendet, sondern ein weiches Material, das die Blätter nicht beschädigt. Dabei wird Material mit abgerundeten Ecken für die Auflageleisten 41 verwendet, obwohl die Art des Materials nicht besonders kritisch ist. 13

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Wie bereits erwähnt, sind die jeweiligen Auflageieisten 41 bei der beschriebenen Ausführungsform am durch Leisten 40 gebildeten Pflanzenträger angeordnet, um die jeweiligen Pflanzen 12 von links und rechts zu stützen, wobei die Ausdehnung der Blätter an der Bodenfläche bei zunehmendem Wachstum der Pflanze 12 zwangsläufig von der Auflageleiste 41 nach oben gerichtet wird. Dadurch kann die Züchtungsfläche reduziert werden und der Lichtreflexionseffekt wird nicht beeinträchtigt. Außerdem wird die Form der Pflanzen 12 reguliert, und es lassen sich Pflanzen 12 hoher Qualität und mit hohem Marktwert erzeugen. Dabei können die FJflanzen 12 in dieser Pflanzenzüchtungsanlage unter Energieeinsparung gezüchtet werden, was einen erheblichen Vorteil gemäß der Erfindung bedeutet.

Die Fig. 18 und 19 zeigen eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht eines Pflanzenträgers in einer Pflanzenzüchtungsaniege gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 20 zeigt eine Seitenansicht eines Haupttejles der Pflanzenzüchtungsanlage, bei der diese Pflanzenträger Anwendung finden.

In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 60 eine kreisförmige Palette, die in ihrer Mitte ein Loch 61 aufweist, durch welches die Wurzel 19 einer Pflanze 12 gesetzt ist. Das Bezugszeichen 62 bezeichnet einen zylindrischen Vorsprung mit einem Durchgangsloch 63, das mit dem Loch 61 fluchtet. Durch dieses Durchgangsioch 63 taucht die Wurzel 19 der Pflanze 12 in eine Nährmittelflüssigkeit bzw. eine hydroponische Lösung 46 ein. Der zylindrische Vorsprung 62 ist in eine Pflanzenträger-Bewegungs-Führung 23 eingepäßt, die beispielsweise als Rinne in den Leisten 40 der Pflanzenzüchtungsanlage ausgebildet ist, wobei die Palette 60 mit ihrem zylindrischen Vorsprung 62 längs dieser Führung 23 bewegt wird.

Da der Pflanzenträger mit einem derartigen Aufbau so bewegt werden kann, daß sich der Zwischenraum zwischen benachbarten Geräten verbreitert, kann die Fläche des mit der Bodenfläche in Kontakt kommenden Bereiches reduziert und die Reibung verringert werden, mit dem Ergebnis, daß die erforderliche Antriebskraft zifn Antreiben der Bewegungseinrichtung 21 reduziert werden kann. Es erscheint einsichtig, daß die Palette 60 bewegt wird, wenn das Gerät bewegt wird; da die Palette 60 eine kreisförmige Gestalt und keine bevorzugte Richtung hat, kann die Palette 60 stets glatt und gleichmäßig bewegt werden.

Die Fig. 21 und ¢2 zeigen eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht des Pflanzensetzgerätes in der Pflanzenzüchtungsanfage gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erstreckt lieh eine Aussparung 64, beispielsweise ein Schlitz, von dem Durchgangsloch 63 des zylindrischen Vorsprungs 62 zum Außenumfang der kreisförmigen Palette 60 im Pflanzensetzgerät. Bei Verwendung einer derartigen Konstruktion kann eine Pflanze 12 leicht in das Durchgangsloch 63 eingesetzt und aus diesem wieder entfernt werden, ohne die Wurzel 19 einer Pflanze 12 zu beschädigen.

Wie sich ans der vorstehenden Beschreibung ergibt, weist der Pflanzenträger 22 der Pflanzenzüchtungsanlage eine kreisförmige Palette 60 mit einer zentralen Bohrung 61 auf, um die Wurzel 19 der Pflanze 12 dort einzusetzen. Mit der Bohrung 61 fluchtet eine Durchgangsbohrung 63 in einem zylindrischen Fortsatz 62, der in einer gegebenenfalls rinnenförmigen Führung für das Pflanzensetzgerät bewegt wird, wobei die Pfianzenwurzeln 19 durch die Durchgangsbohrung 61, 63 hindurch in die Nährmittelfiüssigkeit eintauchen. Da die jeweiligen Pflanzenträger 22 unabhängig vone-ander und in Abhängigkeit vom jeweiligen Wachstum der Pflanzen 12 bewegt werden, um die Zwischenräume zwischen benachbarten Geräten zu verbreitern, wird die fläche des mit der Bodenfläche in Kontakt kommenden Bereiches bei einer derartigen Anordnung reduziert, und die für die Bewegung erforderliche Energie kann verringert werden. Die Bewegung der Palette 60 kann aufgrund ihrer kreisförmigen Ausbildung ohne bevorzugte Richtung in glatter und gleichmäßiger Weise erfolgen.

Fig. 23 zeigt eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Pflanzenzüchtungsanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 24 zeigt eine Seitenansicht der Anlage gemäß Fig. 23, und Fig. 25 zeigt einfen Schnitt längs der Linie XXV-XXV in Fig. 23. In eine Palette 102 ist eine Pflanze 101 eingesetzt, wobei eine Führung 103 für die Palette 102 vorgesehen ist, die sich in radialer Richtung in Vorschubrichtung (Pfeil A) der Palette 102 erstreckt. Die Bezugszeichen 141 und 142 bezeichnen Bewegungseinrichtungen, die an beiden Enden der in einer Reihe angeordneten Paletten 102 angeordnet sind, welche sich in der Bewegungsrichtung (Reil A) bewegen. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet ein flexibles Ausschubteil, um di® Paletten 102 in Vorschubrichtung (Pfeil A) hinauszuschieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wirti ein Draht als Mitnehmer 105 verwendet. Das eine Ende des Mitnehmers 105 wird von einer Halterung »107 getragen, die mit der Bewegungseinrichtung 141 verbunden ist, und das andere Ende des Mitnehmers 105 ist auf einer Wickeleinrichtung 106 aufgewickelt, die mit der Bewegungseinrichtung 142 verbunden ist. Das Bezugszeichen 108 bezeichnet eine Schiene zur Bewegung der Wickeleinrichtungen 106, und das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Antriebskette mit einer Vielzahl von Mitnehmerrasten 110, die mit deF Halterung 107 oder der Wickeleinrichtung 106 verbunden sind.

Fig. 26 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Palette 102, die bei der erflndungsgemäßen Pflanzenzüchtungsanlage verwendet wird. Dabei zeigt Fig. 26 einen 14

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Zustand, wo die Palette 102 mit einer darin eingesetzten Pflanze 101 in der als Nut ausgebildeten Führung 103 angeordnet ist und die Palette 102 längs der Führung 103 mit Hilfe des Mitnehmers 105 in Vorschubrichtung geschoben wird.

Fig. 27 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Wickeleinrichtung 106, die bei der erfindungsgemäßen Pflanzenzüchtufigsanlage verwendet wird. Die Wickeleinrichtung 106 weist eine Wickelspannfeder 161 auf und ist über ein. Rad 163 im Untergestell 162 geführt.

Fig. 28 zeigt in schematischer Darstellung den seitlichen Aufbau sowie eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles dei Bewegungseinrichtung 141, 142 für die erfindungsgemäße Pflanzenzüchtungsanlage, während Fig. 29 eine perspektivische Darstellung, teilweise mit Wegbrechungen, des Hautptteiles der Bewegungseinrichtung 141, 142 zeigt.

In den Fig. 28 und 29 bezeichnet das Bezugszeichen 111 einen Welienstummel, das Bezugszeichen 112 ein Untersetzungsgetriebe, und das Bezugszeichen 113 eine Welle. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet eine Verbindungswelle, und das Bezugszeichen 115 ein bewegliches Zahnrad. Das Bezugszeichen 116 bezeichnet ein Antriebskraft-Übertragungszahnrad. Das Bezugszeichen 117 bezeichnet eine Rastenaufnahme, die an der Unterseite des Untergestelles 162 der Wickeleinrichtung 106 oder der Halterung 107 angebracht ist. Das Bezugszeichen 191 bezeichnet eine bewegliche Antriebskette für die Untergestelle 162. Das Bezugszeichen 192 bezeichnet eine parallel zur Antriebskette 191 verlaufende Antriebskraft-Übertragungskette.

Die Wirkungsweise der Anordnung wird nachstehend näher erläutert. In Abhängigkeit von dem Wachstum der Pflanzen 101 werden die in Reihen angeordneten Paletten 102 orthogonal zur Reihenrichtung, d.h. in der Richtung gemäß Pfeil A, bewegt, wobei die Zwischenräume zwischen benachbarten Paletten 102 größer werden. Zu diesem Zweck werden die Wickeleinrichtung 106 auf der Schiene 108 und die Drahthalterung 107 von den nachstehend näher beschriebenen Bewegungseinrichtungen 141 und 142 in Richtung gemäß Pteil A bewegt. Da sich die Schiene 108 radial in Richtung gemäß Reil A entsprechend der Verbreiterung des Abstandes zwischen den von Nuten gebildeten Führungen 103 erstreckt, wird der Abstand zwischen der Wickeleinrichtung 106 und der Drahthalterung 107 breiter. Für diese Ausdehnung oder Verbreiterung "'wird, wie in Fig. 27 dargestellt, der Mitnehmer 105 in Richtung B abgewickelt, und der Mitnehmer 105 erzeugt eine Ausschiebekraft, um die in einer Reihe, d.h. den Paletten 102, angeordneten Pflanzen 101 in Richtung A zu bewegen. Dabei besitzt der Mitnehmer 105 eine Spannung in Richtung C aufgrund der Wickelspannfeder 161 und erhält eine Stabilität und Steifigkeit und wirkt gleichmäßig. Wenn die Paletten 102 kontinuierlich in Richtung A bewegt werden, wird der Mitnehmer 105 unter Spannung in Richtung B abgewickelt bzw. zugeführt. Somit wird die Länge des Mitnehmers 105 stets gleich der Länge des Satzes von Paletten 102 in Reihenrichtung gehalten, wobei kein überflüssiger Raum erforderlich ist. Da jede Palette 102 längs der radial angeordneten rinnenförmigen Führung 103 in Richtung A bewegt wird, werden die Zwischenräume zwischen den Paletten 102 in der Reihenrichtung größer, wenn sich diese in Richtung A bewegen.

Die Wirkungsweise der Bewegungseinrichtungen 141 und 142 wird nachstehend näher erläutert. Die Zwischenräume zwischen den Paletten 102 in Richtung A werden, wie in Fig. 24 angedeutet, in Abhängigkeit von dem Wachtum der Pflanzen 101 größer, d.h. in Abhängigkeit von der Bewegung in Richtung A. Zu diesem Zweck wird jede der Bewegungseinrichtungen 141 und 142 von einer Vielzahl von Antriebsketten 109 gebildet, die eine Vielzahl von Mitnehmerrasten 110 aufweisen, welche mit der Halterung 107 oder der Wickeleinrichtung 106 verbunden sind, die unterschiedliche Zwischenräume zwischen den Mitnehmerrasten 110 haben und miteinander verbunden sind. Ferner ist eine Geschwindigkeitsumschalteeinrichtung vorgesehen, um die Bewegungsgeschwindigkeit der jeweiligen Antriebsketten 109 in Vorschubrichtung in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten zu ändern.

Bei der Anordhung gemäß Fig. 28 und 29 wird zunächst der Wellenstummel 111 bzw. eine darauf aufgesetzte Kurbel’gedreht, und das Antriebskraft-Übertragungszahnrad 116 wird über das Untersetzungsgetriebe 112 angetrieben. Die Antriebskraft-Übertragungskette 192 führt einen Vorschub in Richtung A durch das Antrieb|kraft-Übertragungszahnrad 116 aus, und jedes Zahnrad 116 wird gedreht, wobei es das bewegliche Zahnrad 115 dreht, das mit dem Zahnrad 116 über die gemeinsame Welle, nämiich die Verbindungsweile 114, verbunden ist, und sorgt für einen Vorschub der beweglichen Antriebskette 191 in Richtung A. Die Anzahl der Zähne der Antriebskraft-Übertragungszahnräder 116 ändert sich in der Weise, daß die Geschwindigkeit der Antriebskraft-Übertragungskette 192 sich in den Zonen a, b, c und d ändert. Somit werden die Drehzahl des beweglichen Zahnrades 115 und die Geschwindigkeit der beweglichen Antriebskette 191 geändert.

Dabei erfolgt der Vorschub der Antriebskraftübertragung auf der linken Seite und auf der rechten Seite mit den Bewegur|gseinrichtungen 141 und 142 gleichzeitig, und die Mitnehmerrasten 110, die an der beweglichen Antriebskette 191 angebracht sind, sind symmetrisch in bezug auf die Vorschubrichtung 15

AT 398 510 B angebracht. Dementsprechend sind die Rastenaufnahmen 117, die sich über den Mitnehmerrasten 110 bewegen, in gleicher Weise symmetrisch in bezug auf die Vorschubrichtung angeordnet, um die Sätze von Paletten 102 parallel zu bewegen. Die Rastenabstände 11, 12, 13 und 14 in den Zonen a, b, c und d steigen stufenweise yon Zone a zur Zone d an. Dabei drücken die Mitnehmerrasten 110 gegen die jeweiligen Rastenaufnahme 117, die am unteren Bereich der Halterung 107 oder des Untergestells 162 der Wickeleinrichtung 100 angebracht sind, um die Halterung 107 bzw. die Wickeleinrichtung 106 vorwärts zu bewegen. Somit führt der Mitnehmer 105, der mit der Halterung 107 und der Wickeleinrichtung 106 verbunden ist, einen Vorschub aus, um die Paletten 102 längs der rinnenförmigen oder nutenförmigen Führung 103 zu bewegen.

Der Transport der Halterung 107 und der Wickeleinrichtung 106 von einer Zone (z.B. a) zur nächsten Zone (z.B. b) wird folgendermaßen durchgeführt:

Wie in Fig. 29 dargesteilt, dreht sich das Zahnrad 251 in Richtung D, die Mitnehmerraste 201 schiebt die Rastenaufnahme 1l7 und sorgt für deren Vorschub, die Mitnehmerraste 201 wird mit der Kette 191 um das Zahnrad 251 nach unten umgelenkt, und kommt aus der Rastenaufnahme 117 außer Eingriff. Die Mitnehmerraste 202, 'die an der beweglichen Antriebskette 191 der nächsten Zone (b) angebracht ist, bewegt sich um das Zahnrad 252 nach oben, welches in Richtung E gedreht wird, und die Mitnehmerraste 202 kommt in Anlage an die Rastenaufnahme 117, um einen Vorschub der Halterung 107 oder der Wickeleinrichtung 106 zur nächsten Zone (c) zu bewirken.

Die Zwischenräume zwischen den Mitnehmerrasten 110 sind in Abhängigkeit von der jeweiligen Zone (a-d) mit 11, 12, 13 fc»zw. 14 vorgegeben. Es sind gleiche Anzahlen von Pflanzen 101 in jeder Zone a - d vorgesehen, und zur Verbreiterung oder Vergrößerung der Abstände zwischen den Pflanzen 101 in Abhängigkeit von ihrem Wachstum nimmt die Länge der Zonen von der Zone a zur Zone d zu.

Außerdem werden die Bewegungsgeschwindigkeiten in den jeweiligen Zonen a-d, d.h. die Geschwindigkeiten der Antriebsketten 191 in den jeweiligen Zonen a-d geändert, so daß eine Relation entsteht, in der V1 < V2 < V3 gilt. Somit ändern sich die Zwischenräume zwischen den Mitnehmerrasten 110, 201, 202 in Abhängigkeit von der jeweiligen Zone a-d, wobei der Abstand zwischen der Halterung 107 und der Wickeleinrichtung 10$ geändert wird und die Entfernung zwischen den Paletten 102 größer wird, wenn sie sich in Richtung A bewegen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird eine Antriebskette 191 mit Mitnehmerrasten 201, 202 als Bewegungseinrichtung 141 verwendet, und die Zwischenräume zwischen den Paletten 60, 102 werden geändert, indem die Zwischenräume zwischen den Mittnehmerrasten 201, 202 geändert werden. Dabei kann auch eine nicht dargestellte Modifizierung verwendet werden, bei der eine schraubenförmige Konstruktion verwendet wird, und die Zwischenräume zwischen den Paletten 102 durch Änderung der Gewindesteigung größer gemacht werden. Außerdem kann ein Vorschub der Paletten 102 in Richtung A erfolgen, ohne die |wischenräume zwischen den Paletten 102 zu verbreitern. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird ein Draht als flexibles Mitnahmeelement 105 verwendet. Dabei kann auch ein anderes flexibles, lineares Element anstelle des Drahtes verwendet werden, wenn es eine geeignete Spannung besitzt, wie z.B. eine Kette oder ein Metall- oder Stahlseil.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Pflanzenzüchtungsanlage sind Palettenführungsrinnen vorgesehen, die sich in Vorschubrichtung A radial erstrecken. Ein Paar von Bewegungseinrichtungen 141, 142 ist an den beidqn Endbereichen der Reihen von Paletten 102 angeordnet, die sich in Vorschubgrich-tung A bewegen. Ein flexibles Mitnahmeelement 105 ist mit einem Ende mit einer der Bewegungseinrichtungen 141 verbunden, um die Sätze von Paletten 102 zu bewegen, und eine Wickeleinrichtung 106 ist mit der anderen Bewegungseinrichtung 142 verbunden, um das vorher aufgewickeite Ende des Mitnahmeelementes 105 während der Bewegung zuzuführen bzw. abzuspulen.Die jeweiligen Paletten 102 werden auf diese Weise bewegt, während allmählich die Zwischenräume zwischen benachbarten Paletten 102 breiter bzw. größer werden. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich die Länge des Mitnahmeelementes 105 zum Schieben und Vorwärtsbewegen der Paletten 102 in Vorschubrichtung ändern, u. zw. in Abhängigkeit von der Länge der Sätze von Paletten 102 in Reihenrichtung, wobei kein überflüssiger Raum erforderlich ist und die Bodenfläche in effektiver Weise genutzt werden kann.

Fig. 30 zeigt irt schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pflanzenzüchtungsaniage, bei der sich der Verbrauch an elektrischer Energie zu Beleuchtungszwecken reduzieren läßt.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 30 ist eine Abdeckung 301 vorgesehen, die eine Wachstumskammer umgibt und die Kanrtmer dicht abschließt, um das Eindringen von Licht von der Außenseite zu verhindern. Die Abdeckung besteht aus wärmebeständigem Material und weist eine weiße Platte auf, die an der Innenfläche der Abdeckung angebracht ist. Das Bezugszeichen 302 bezeichnet den Raum über einem Pflanzenbeet der Wachstumskammer. Im unteren Bereich der Wachstumskammer ist ein Tank 303 16

AT 398 510 B vorgesehen, der mit einer hydroponischen Lösung gefüllt ist. Das Bezugszeichen 304 bezeichnet eine Lichtquelle, deren Emissionswert einstellbar ist. Das Bezugszeichen 305 bezeichnet die zu züchtenden Pflanzen, die in des Pflanzenbeet 306 auf dem Tank 303 für hydroponische Lösung gesetzt sind. Eine Vielzahl von Beleuchtungs-Meßfühlern 307 sind an vorgegebenen Stellen in der Wachstumskammer angeordnet,um die räumliche Beleuchtungsstärkenverteilung in der Wachstumskammer zu messen. Das Bezugszeichen 30® bezeichnet eine Einrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Beleuchtungsstärkenwerte, wobei die Einrichtung mit einer Lichtsteuerschaltung versehen ist, um die mit den Beleuchtungsmeßfühlern 307 gemessenen Werte mit einem vorher vorgegebenen Standardwert zu vergleichen und um eine Versorgung der Lichtquellen 304 gemäß dem Vergleichsergebnis zu steuern. Das Bezugszeichen 309 bezeichnet eine Versorgungsquelie für die Lichtquellen 304.

Fig. 31 zeigt eine Draufsicht auf das Pflanzenbeet 306, wobei Pflanzen 305 in Fixierlöcher des Pflanzenbeetes 306 eingesetzt sind. Dabei sind die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 305 etwas größer als die Durchmesser der Pflanzen 305 in der Ebene zur Erntezeit.

Bei dieser Ausführungsform mit dem erwähnten Aufbau wird die Züchtung gestartet, indem man Sämlinge der Pflanzen 305 mit einem Gewicht von 3 g bis 10 g in das Pflanzenbeet 306 einsetzt. In Abhängigkeit von der Art der Pflanzen 305 werden die Beleuchtungsstärke, die Temperatur, die Feuchtigkeit, die Kohlendioxidgas-Konzentration und die Luftgeschwindigkeit in der Wachstumskammer sowie die Zusammensetzung und die Temperatur einer hydroponischen Lösung in dem Tank 303 vorgegeben und gesteuert.

Unter derartigen Umgebungsbedingungen wachsen die Pflanzen 305 mit hoher Geschwindigkeit. Bei einer bestimmten Lichtmenge nimmt das Gesamtgewicht der Blätter der Pflanzen 305 in der Wachstumskammer in Abhängigkeit von dem Wachstum zu. Dementsprechend wird die Reflexion des Lichtes von der Oberfläche des Pfijinzenbeetes 306 in äquivalenter Weise reduziert, und somit wird die Beleuchtungsstärke in der Kammer verringert. Da ferner die Innenoberfläche der Wachstumskammer mit einer weißen Platte überzogen ist, wird das Wachstum durch diese Verringerung der Beleuchtungsstärke stark beeinflußt.

Obwohl die Beleuchtungsstärke bei einem minimalen Pegel gehalten wird, der für das Wachstum zum Zeitpunkt des Setzens der Sämlinge erforderlich ist, wird die Beleuchtungstärke in Abhängigkeit von dem Wachstum allmählich reduziert, und das Wachstum wird behindert, wie es oben erwähnt wurde. Dieser Nachteil wird in folgender Weise eliminiert: Während der Züchtung wird die Beleuchtungsstärke in der Wachstumskammer ständig gemessen, beispielsweise mit einem Beleuchtungsmeßfühler 307 vom Solarzellentyp, und das Ausgangssignal wird in die Einrichtung 306 eingegeben, um die gemessenen Werte der Beleuchtungsstärke zu verarbeiten. In der Verarbeitungs- oder Recheneinrichtung wird der Meßwert mit dem Sollwert der Beleuchtungsstärke verglichen, und wenn Cfr Meßwert kleiner ist als der Sollwert, wird ein Signal abgegeben. Es sind mindestens zwei Beleuchtungsmeßfühler 307 in der Wachstumskammer vorgesehen, wobei einer der Meßfühler 307 zur Messung der Beleuchtungsstärke an der Bodenfläche vorgesehen ist, während der andere der Meßfühler 307 so angeordnet ist, daß er die Beleuchtungsstärke an der Wandfläche mißt. Das Ausgangssignal der Rechen- oder Ver«rbeitungseinrichtung 308 wird in die Versorgungsquelle 309 eingegeben, die als Versorgung für die Lichtquellen 304 dient, wobei die Anordnung mit einer Lichtsteuerschaltung versehen ist, so daß das Licht automatisch von dem Signal von der Verarbeitungseinrichtung 308 gesteuert wird.

Wenn die oben erwähnte Lichtsteuerung als Beleuchtungsstärken-Steuereinrichtung verwendet wird, kann die Steuerung sehr präzise erfolgen. Dabei erfolgt diese Steuerung beispielsweise in sehr einfacher Weise dadurch, daß die Anzahl von eingeschalteten Lichtquellen 304 geändert wird.

Da die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 305 zum Zeitpunkt des Setzens der Sämlinge und des Anfangsstadiums der Züchtung groß sind, wird auch dann, wenn die minimale optimale Beleuchtungstärke in diesem Zustarld vorhanden ist, die Beleuchtungsstärke im späteren Stadium unzureichend. Wenn andererseits die Steuerung so vorgenommen wird, daß die minimale optimale Beieuchtungstärke im späteren Stadium erhalten wird, ist es möglich zu verhindern, daß die Beleuchtungsstärke im Anfangsstadium übermäßig groß ist. Dabei wird der Sollwert der Beleuchtungsstärke, der für die Steuerung verwendet wird, in Abhängigkeit von der Art der Pflanze 305 und der Blattform geändert. Dieser Soliwert wird dabei für jede zu züchtende Pflanze 305 vorher bestimmt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Pflanzenzüchtungsanlage so aufgebaut, daß kein starkes Licht von außen in die Wachstumskammer eindringt, und die hinsichtlich der Beleuchtung einstellbare Lichtquelle 3p4, die Beleuchtungsmeßfühler 307 und die Verarbeitungseinrichtung 308 für gemessene Beleuchtungswerte sind so angeordnet, daß die Beleuchtungsstärke in der Wachstumskammer kontrolliert und gesteuert werden kann. Durch Steuerung der Lichtquellen 304 zur Lieferung einer geeigneten Beleuchtungsstärke im Apfangsstadium der Züchtung, wo die Zwischenräume zwischen den Pflanzen 305 relativ groß sind, kann eine Verschwendung an elektrischer Energie durch übermäßig holte Beleuchtungsstärke 17

Claims (15)

1. AT 398 S10 B vermieden werden, urjpi wenn die Pflanzen 305 wachsen bzw. gewachsen sind, wird die Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit vom Wachstumszustand auf einen geeigneten Wert gesteuert. Somit wird die Züchtung der Pflanzen 305 in geeigneter Weise unterstützt, und die Züchtung wird in wirtschaftlich vorteilhafter Weise durchgeführt. Somit lassen sich eine Reihe von Vorteilen erzielen, wie zum Beispiel die Reduzierung des Verbrauchs an elektrischer Energie zur Beleuchtung, wobei die Züchtung in stabiler und geplanter Weise durchgeführt werden-kann, u.zw. auf der Basis einer vorgeplanten Wachstumsgeschwindigkeit in der erfindungsgemäßen Pflanzenzüchtungsanlage.. Patentansprüche 1. Anlage zum Züchten von Pflanzen in geschlossenen Kammern unter Verwendung von künstlichen Lichtquellen, wobei die Wandungen und Bodenbereiche der Kammern reflektierend ausgebildet sind, wobei die Pflanzen auf gesonderten Pflanzenträgern durch die Kammern vorzugsweise in Reihen hindurchbewegbar sind, und wobei die Wurzeln der Pflanzen in eine hydroponische Nährlösung eintauchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reihen der Pflanzen (6,12) Trennwände (3) mit iichtreflektierenden Oberflächen angeordnet sind, wobei oberhalb jeder Pflanze (6, 12) bzw. Pflanzenreihe eine oder mehrere künstliche Lichtquellen (4, 14) mit geringer Beleuchtungsintensität, vorzugsweise 5 bis 10 klx, vorgesehen sind, die von der Pflanzenspitze in einem von der Lichtstärke abhängigen, geringen Abstand angeordnet sind.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwand (13) in bezug auf die Bewegungsfläche der Pflanzenträger (22) in deren Verschubrichtung ansteigend angeordnet ist, wobei der Neigungswinkel einstellbar ist.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des die hydroponische Nährlösung beinhaltenden Tanks (17) in Vorschubrichtung der Pflanzenträger (22) abfallend geneigt ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Tanks (17) und die Deckenwand (13)· den gleichen Neigungswinkel besitzen, und daß mehrere derartige Behandlungskammern in in bezug auf die Vorschubrichtung entgegengesetztem Sinn übereinander gestapelt sind.
5. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Vorschubrichtung der Pflanzenträger (22) abwechselnd Zonen (I, III) hoher Beleuchtungsstärke und Zonen (II, IV) niedrigerer Beleuchtungsstärke abwechseln.
6. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfianzenträger (22) als kreisförmige Platten bzw. Paletten (60, 102) ausgebildet sind, die in der Mitte je eine durchgehende Bohrung (61) aufweisen, um welche je ein in Richtung der Pflanzenwurzel abstehender zylindrischer Fortsatz (62) mit einer Durchgangsbohrung (63) konzentrisch angeordnet ist. .....
7. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Pflanzenträger ein, vorzugsweise radial verlaufender, vom Außenrand bis zur Durchgangsbohrung (61, 63) reichender Schlitz (64) vorgesehen ist.
8. 8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzenträger, vorzugsweise über ihren zylindrischen Fortsatz (62) in Vorschubrichtung voneinander divergierend geführt sind, wobei die Mitnehmer (25, 105) über eine, die gegenseitigen Abstände der Pfianzenträger (22) bzw. Paletten (60,102) in Vorschubrichtung vergrößernde Antriebseinrichtung bewegbar sind.
9. 9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer (105) flexible Elemente, z.B. Drähte, vorgesehen sind, die an einem Ende in einer Halterung (107) festgelegt und am anderen Ende mittels einer Spanneinrichtung, vorzugsweise mittels einer Wickeleinrichtung (106), gespannt sind, wobei die Halterungen (107) und die Spanneinrichtungen synchron in Vorschubrichtung bewegbar sind.
10. 10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Halterungen (107) und der Spanneinrichfungen je Bewegungseinrichtung (141,142) eine Vielzahl von miteinander gekoppelten Antriebsketten (109, 191) bzw. Obertragungsketten (192) vorgesehen sind, die eine Vielzahl von Mitnehmerrasten, (201, 202, 110) für die Halterungen (107) und die Spanneinrichtungen tragen, wobei 18 AT 398 510 B die Abstände oder Zwischenräume zwischen den Mitnehtnerrasten (201, 202, 110) verschieden sind, und daß eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zur Änderung der Vorschubgeschwindigkeit der Antriebsketten (109, 191) bzw. Übertragungskette (192) vorgesehen ist, um die Abstände zwischen den Pflanzenträgerr} (22) bzw. Paletten (60,102) in Vorschubrichtung zu vergrößern.
11. 11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Pflanzenträger in Vorschubrichtung verlaufende Lastet) (40) vorgesehen sind, die für das Aufliegen der Pflanzen (12) mit Auflageleisten (41) versehen sind, die rechts und links der Pflanze (12) angeordnet sind, wobei zwischen den rechts und links der Pflanzen (12) angeordneten Leisten (40) bzw. Auflageieisten (41) ein in Vorschubrichtung verlaufender Spalt vorgesehen ist, der durch die Führungsflanken (23) für die Pflanzen (12) begrenzt ist.
12. 12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Pflanzen (12) zugewandten Auflagefiächen der Auflageleisten (41) vom Spalt weg schräg nach außen und oben geneigt sind, wobei die Auflageflächen gleichfalls mit lichtreflektierendem Material beschichtet sind.
13. 13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (40) an ihrer Oberseite mit reflektierenden Oberflächen versehen sind, wobei die Auflageleisten (41) in den den Pflanzen (12) zugekehrten Bereichen lichtdurchlässig sind.
14. 14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageleisten (41) in den den Pflanzen (12) zugekehrten Bereichen durch linien- oder stegförmige Teile (42, 43) oder durch ein Netz, ein Sieb oder ein Gitter (44, 45) gebildet sind.
15. 15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der lichtdurchiässigen Auflageleisten (41) zusätzliche künstliche Lichtquellen (14) vorgesehen sind. Hiezu 14 Blatt Zeichnungen 19