AT522223A1

AT522223A1 - Pflanzenhaltevorrichtung

Info

Publication number: AT522223A1
Application number: ATA50151/2019A
Authority: AT
Original assignee: Phytoniq Tech Gmbh
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-09-15
Also published as: AT522222A3; AT522222B1; AT522222A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Pflanzen umfassend ein Rahmenelement (1) und ein im Rahmenelement (1) angeordnetes Haltegitter (2), wobei am Haltegitter (2) eine das Pflanzenwachstum fördernde Stützschicht (3) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Haltevorrichtung.

Description

Pflanzenhaltevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Pflanzen gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Als Aeroponik wird gemäß dem Stand der Technik ein Verfahren bezeichnet, bei dem Pflanzen substratlos kultiviert werden. Dabei befinden sich sowohl die oberirdischen Pflanzenteile (z.B. Blätter, Stängel, Früchte, etc.) als auch die unterirdischen Pflanzenteile (z.B. Wurzeln, Knollen, etc.) exponiert an einer gasförmigen Atmosphäre. Die Besonderheit im Vergleich zur konventionellen Kultivierung von Pflanzen in einem Wachstumssubstrat wie beispielsweise Erde ist, dass auch die unterirdischen Pflanzenteile freiliegend sind.

Bei der Aeroponik erfolgt sowohl die Bewässerung als auch die Nährstoffversorgung mittels eines Aerosols, welches gegebenenfalls Düngemittel, Wachstumsförderer und andere Stoffe enthalten kann. Das Aerosol wird üblicherweise in regelmäßigen Zeitabständen zerstäubt, um eine kontinuierliche Feuchte im Bereich der unterirdischen

Pflanzenteile zu gewährleisten.

Für Pflanzen mit größeren Stammdurchmessern oder Knollen werden üblicherweise Haltevorrichtungen eingesetzt, die einzelne Pflanzen halten können. Dies ist jedoch bei kleineren bzw. druckempfindlichen nicht bevorzugt, weshalb alternative

Haltevorrichtungen eingesetzt werden müssen.

Derartige Haltevorrichtungen bieten üblicherweise die Möglichkeit einer flächigen

Kultivierung einer Vielzahl von Pflanzen, beispielsweise in einem Halterahmen.

Bestehende Pflanzenhalterungen bieten oft nicht die Möglichkeit, Pflanzen von der Aussaat bis zur Ernte in derselben Halterung zu belassen. Die damit verbundenen Schritte des Umsetzens können einerseits das Wachstum der Pflanzen beeinträchtigen und sie sind andererseits unzuträglich für die Wirtschaftlichkeit der Kultivierung.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Haltevorrichtung für Pflanzen zu schaffen, die insbesondere eine durchgängige Kultivierung der Pflanzen von der Aussaat bis zur

Ernte in einem aeroponischen System erlaubt.

Die Erfindung betrifft also eine Haltevorrichtung für Pflanzen umfassend ein Rahmenelement und ein im Rahmenelement angeordnetes Haltegitter. Erfindungsgemäß ist am Haltegitter eine das Pflanzenwachstum fördernde Stützschicht angeordnet.

Die Stützschicht kann bevorzugt am Haltegitter aufliegen. Der Begriff „das Pflanzenwachstum fördernd“ und Abwandlungen hiervon bezeichnet in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Eigenschaft, dass ein Stoff, insbesondere die Stützschicht ein Mittel oder einen Bestandteil enthält, der das Wachstum einer Pflanze fördern kann. Ein derartiges Mittel oder ein derartiger Bestandteil kann beispielsweise

ein Nährstoff, ein Düngemittel, ein Wachstumsförderer oder ein Keimförderer sein.

Die erfindungsgemäße Stützschicht kann derart ausgebildet sein, dass sie die Position von Samen, Pflanzen, Teilen einer Pflanze oder ähnlichem stabilisieren kann. Daher ist die Stützschicht bevorzugt eine durchgängige Schicht. Die Stützschicht kann jedoch teilweise durchlässig für bestimmte Stoffe sein, solange sie die oben beschriebene erforderliche Funktion erfüllt. Beispielsweise kann die Stützschicht durchlässig oder teilweise durchlässig für Wasser sein. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die

Stützschicht das Haltegitter zur Gänze bedeckt.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Haltegitter formschlüssig in das Rahmenelement einsetzbar ist. Dadurch wird eine leichte Entnahme des Haltegitters ermöglicht. Beispielsweise kann das Rahmenelement dauerhaft in einem aeroponischen System verbleiben, während das Haltegitter aus dem Rahmenelement

entnommen werden kann.

Die Entnahme des Haltegitters kann beispielsweise bei der Aussaat oder bei der Ernte von Pflanzen vorteilhaft sein. Gegebenenfalls kann das Haltegitter über Verbindungsmittel oder Rastmittel am Rahmenelement arretierbar sein.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Rahmenelement und das Haltegitter im Wesentlichen rechteckförmig sind. Gegebenenfalls können das Rahmenelement und das Haltegitter auch quadratisch sein.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Haltegitter eine Maschenweite von 1 Masche/cm bis 10 Maschen/cm aufweist. Die Dimensionierung der Maschenweite wird gegebenenfalls an die kultivierten Pflanzen angepasst. Bevorzugt wird die Maschenweite so gewählt, dass die kultivierten Pflanzen durch das Haltegitter stabilisiert werden und nicht durch diesen hindurchfallen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Haltegitter umfangsseitig einen vorspringenden Rahmen aufweist, wobei die Höhe des Rahmens vorzugsweise der Dicke der Stützschicht entspricht.

Dadurch kann eine besonders einfache Anordnung der Stützschicht am Haltegitter ermöglicht werden. Gegebenenfalls kann ein Vorprodukt der Stützschicht auf das Haltegitter aufgestrichen werden, wobei der Rahmen als Abstandhalter zur Festlegung der Dicke der Stützschicht dient. Beispielsweise kann eine Rakel zum Aufstreichen verwendet werden, welches am Rahmen anliegend über das Haltegitter gestrichen wird. Die Höhe des Rahmens bestimmt so die Dicke der Stützschicht.

Ein Vorprodukt kann beispielsweise eine vorgelierte oder vorpolymerisierte Mischung sein, die in der Folge zur Bildung der Stützschicht aushärtet oder sich verfestigt.

Das Vorprodukt kann eine gewisse Festigkeit aufweisen, die ein Anordnen auf dem Haltegitter erlaubt. Ein Vorprodukt kann jedoch auch eine flüssige Lösung eines gelierbaren und/oder polymerisierbaren Mittels sein. In diesem Fall ist es bei der Herstellung der Stützschicht bevorzugt, das Haltegitter auf einer ebenen Oberfläche zu positionieren, um einen Zurückhalten des Vorprodukts im Bereich des Haltegitters zu

ermöglichen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stützschicht ein vorzugsweise gelartiges Polymer umfasst oder ein gelartiges Polymer ist. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das gelartige Polymer ein Biopolymer ist. Das Biopolymer kann wenigstens eines der folgenden umfassen oder daraus bestehen: Agar, Gellan,

Gelatine, Natriumalginat oder (Hydroxy-)Alkylcellulose.

Ein gelartiges Polymer im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein Polymer oder eine Polymermischung sein, das oder die eine Gelstruktur aufweist. Eine Gelstruktur bezeichnet ein disperses System, welches wenigstens eine feste Komponente und eine flüssige Komponente umfasst. Die feste Komponente bildet ein dreidimensionales Netzwerk, dessen Poren durch ein Fluid gefüllt sind.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Biopolymer Agar in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthält.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stützschicht wasserlöslich ist. Gegebenenfalls kann die Stützschicht auch nur teilweise wasserlöslich sein. „Wasserlöslich“ bedeutet in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass sich ein Stoff unter Bildung einer wässrigen Lösung in Wasser löst. Unter dem Einfluss des in einem aeroponischen System erzeugten Aerosols kann sich die Stützschicht langsam auflösen. Bevorzugt ist die Löslichkeit der Stützschicht so gewählt, dass es einige Tage bis einige Wochen dauert, bis die Stützschicht vollständig gelöst ist. Diese Zeitdauer ist bevorzugt an die Keimdauer bzw. die Wachstumsdauer der Pflanzen angepasst. Vorteilhafterweise ist die Stützschicht erst vollständig gelöst, wenn die Pflanzen gekeimt

sind und nicht durch das Haltegitter fallen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stützschicht eine Dicke von 1 mm bis 20 mm aufweist. Die Dicke der Stützschicht wird bevorzugt an die Eigenschaften der zu kultivierenden Pflanzen angepasst.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stützschicht Düngemittel, Keimförderer

und/oder Wachstumsförderer enthält.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: Herstellen einer wässrigen Polymerlösung; Aufstreichen und/oder Aufgießen eines Vorprodukts der Stützschicht auf das Haltegitter; und Bilden der Stützschicht.

Gegebenenfalls kann das Vorprodukt ein teilweise geliertes und/oder ein teilweise polymerisiertes Polymer sein. Gegebenenfalls kann der Schritt des Bildens der Stützschicht das Gelieren und/oder das Polymerisieren des Vorprodukts umfassen.

Gegebenenfalls kann ein Dichtelement vorgesehen sein, das beim Aufstreichen und/oder Aufgießen des Vorprodukts unter dem Haltegitter angeordnet wird. Dadurch kann das flüssige Vorprodukt im Bereich der späteren Stützschicht gehalten werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Figur, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines exemplarischen

Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung; und

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung umfasst ein Rahmenelement 1, sowie ein im Rahmenelement 1 angeordnetes Haltegitter. Das Rahmenelement 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel rechteckig ausgebildet. Es umfasst einen Aufnahmebereich 5, der zur Aufnahme des Haltegitters 2 ausgebildet ist. Die Geometrie des Aufnahmebereichs 5 ist so bemessen, dass das Haltegitter 2 formschlüssig in den Aufnahmebereich 5

einsetzbar ist.

Das Rahmenelement 1 weist zusätzlich einen auskragenden Randbereich 6 auf, welcher beispielsweise der Befestigung des Rahmenelements 1 an einer Halterung

dienen kann.

Das Haltegitter 2 weist einen das Haltegitter 2 umlaufenden Rahmen 4 auf. Der Rahmen 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel etwa 2 mm hoch und dient der Vereinfachung der Herstellung der Stützschicht 3, wie weiter unten beschrieben. Die Stützschicht 3 bedeckt das Haltegitter 2 vollständig, ist jedoch in Fig. 1 zur besseren Darstellung nicht gezeigt. Die Stützschicht 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Gel enthaltend 3 Gew.-% Agar in Wasser gebildet. Zusätzlich enthält das Gel

einen Universaldünger als Düngemittel in einer Konzentration von etwa 10 mg/kg.

Die Größe des Haltegitters 2 ist so gewählt, dass ein formschlüssiges Einsetzen in den Aufnahmebereich 5 des Rahmenelements 1 möglich ist. Die durchschnittliche Maschenweite des Haltegitters 2 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 2 Maschen/cm. Je nach der zu kultivierenden Pflanze kann die Maschenweite in anderen Ausführungsbeispielen variieren und entsprechend angepasst werden.

Die Stützschicht 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde durch Gießen eines Vorprodukts der Stützschicht erzeugt. Das Vorprodukt ist in diesem Ausführungsbeispiel eine erwärmte wässrige Lösung enthaltend Agar und Düngemittel. Zum Gießen wird das Haltegitter 2 auf einer ebenen Unterlage platziert, woraufhin das Vorprodukt auf das Haltegitter 2 gegossen wird.

Die ebene Unterlage dichtet das Haltegitter 2 nach unten hin ab, wodurch ein Austreten des flüssigen Vorprodukts verhindert wird. Der Rahmen 4 begrenzt die Gießhöhe und somit die Dicke der Stützschicht 3. Während dem Abkühlen geliert das Vorprodukt und bildet die Stützschicht 3. Die so erzeugte Stützschicht 3 ist in Wasser löslich und hat sich bei üblichen Bedingungen in einem aeroponischen System nach etwa zwei Wochen bei regelmäßiger Bestäubung mit Wasser vollständig aufgelöst.

Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung entlang der Schnittebene A-A in Fig. 1. Fig. 2 zeigt das formschlüssig in den Aufnahmebereich 5 des Rahmenelements 1 eingesetzte Haltegitter 2. Dabei liegt das Haltegitter 4 auf Haltelaschen 7 auf, die das Rahmenelement 1 innen umlaufend ausgebildet sind. Dadurch weist das Rahmenelement 1 in seinem inneren eine Freistellung 8 auf, die vorzugsweise an die Flächenausdehnung des mit einem Gitter versehenen Bereichs des Haltegitters 2

angepasst ist.

In Fig. 2 ist die Stützschicht 3 gezeigt, die wie obenstehend beschrieben hergestellt wurde. Die Stützschicht 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel etwa 2 mm hoch, was im Wesentlichen der Höhe des Rahmens 4 entspricht. Je nach Zusammensetzung des Vorprodukts oder des Gießmaterials für die Stützschicht 3 kann diese auch höher oder niedriger als der Rahmen 4 sein. Beispielsweise kann es bei der Gelierung oder Aushärtung des Vorprodukts zu einer Volumenreduktion kommen.

Bezugszeichenliste

1 Rahmenelement 2 Haltegitter 3 Stützschicht

4 Rahmen

5 Aufnahmebereich 6 Randbereich

7 Haltelasche

8 Freistellung

Claims

Patentansprüche

1. Haltevorrichtung für Pflanzen umfassend ein Rahmenelement (1) und ein im Rahmenelement (1) angeordnetes Haltegitter (2), dadurch gekennzeichnet, dass am Haltegitter (2) eine das Pflanzenwachstum fördernde Stützschicht (3) angeordnet ist.

2, Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (3) das Haltegitter (2) zur Gänze bedeckt.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltegitter (2) formschlüssig in das Rahmenelement (1) einsetzbar ist.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (1) und das Haltegitter (2) im Wesentlichen rechteckförmig sind.

5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltegitter (2) eine Maschenweite von 1 Masche/cm bis 10 Maschen/cm aufweist.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltegitter (2) umfangsseitig einen vorspringenden Rahmen (4) aufweist, wobei die Höhe des Rahmens (4) vorzugsweise der Dicke der Stützschicht (3) entspricht.

7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (3) ein vorzugsweise gelartiges Polymer umfasst oder ein

gelartiges Polymer ist.

8. Haltervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gelartige Polymer ein Biopolymer ist.

11.

12.

13.

14.

15.

10 — 58485/AG/MB PhytonIQ Technology GmbH, Raimundgasse 25, 7400 Oberwart (AT)

Haltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Biopolymer wenigstens eines der folgenden umfasst oder daraus besteht: Agar, Gellan, Gelatine, Natriumalginat oder (Hydroxy-)Alkylcellulose.

Haltevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Biopolymer Agar in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, enthält.

Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (3) wasserlöslich ist.

Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (3) eine Dicke von 1 mm bis 20 mm aufweist.

Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschicht (3) Düngemittel, Keimförderer und/oder Wachstumsförderer enthält.

Verfahren zur Herstellung einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

9 umfassend die Schritte:

- Herstellen einer wässrigen Polymerlösung,

- Aufstreichen und/oder Aufgießen eines Vorprodukts der Stützschicht auf das Haltegitter, und

- Bilden der Stützschicht.

Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des

Bildens der Stützschicht das Gelieren und/oder das Polymerisieren des Vorprodukts umfasst.