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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Membranschlauch und ein Verfahren
zur Pflege von Vegetationsschichten.
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Zur
Pflege von Vegetationsschichten, wie zum Beispiel Rasenflächen,
Sportrasenflächen, Garten- und Parkanlagen, landwirtschaftlichen
Flächen, forstwirtschaftlichen Flächen und dergleichen,
werden im Allgemeinen eine herkömmliche Bewässerung
von oben sowie ein mechanisches Belüften, Vertikutieren
und dergleichen durchgeführt. Um die bekannten Nachteile
einer Überkopfberegnung, nämlich die Verdunstung
großer Wassermengen, die mangelhafte Wurzelbildung und
die Verdichtung des Bodens zu vermeiden, werden immer häufiger
Unterflurbewässerungssysteme eingesetzt.
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Eine
gute Belüftung und ein entsprechendes Wasserangebot sind
bekanntermaßen unabdingbare Voraussetzungen für
die Entwicklung einer gesunden Bodenvegetation. Es hat sich herausgestellt,
dass dem Porenraum im Boden dabei eine Schlüsselfunktion
zukommt, da er für die ökologisch entscheidenden
Funktionen Drainage, Belüftung und Wasserspeicherung verantwortlich
ist. Die Drainage und die anschließende Belüftung
tragen im Wesentlichen die Grobporen, die Wasserspeicherung wird
von den Mittelporen übernommen. Welche Funktion die jeweiligen
Poren übernehmen, hängt also maßgeblich
von ihrem Durchmesser und damit von ihrer Kapillarkraft ab. Ist
die Kapillarkraft größer als die Gravitationskraft,
wird das Wasser im Boden gehalten (Mittelporen); ist sie dagegen
kleiner als die Gravitationskraft, fließt das Wasser in
den Unterboden ab und gibt danach den Porenraum frei für
den Gasaustausch (Grobporen). Damit Drainage und Belüftung
funktionieren können, müssen die Poren zudem eine
Verbindung untereinander und zur Bodenoberfläche bzw. zur
Atmosphäre haben (Porenvernetzung). Bei neu angelegten
Vegetationsschichten, wie zum Beispiel bei frisch aufgebauten Sport plätzen,
sind eine angepasste Porengrößenverteilung und
eine gute Porenvernetzung durch entsprechende Einbauvorschriften
meist gewährleistet.
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Probleme
mit zum Beispiel der Rasentragschicht treten normalerweise erst
nach einiger Zeit Benutzung auf. So führen die extremen
mechanischen Belastungen während des Spielbetriebs bei Sportrasenplätzen
im Laufe der Zeit zu ungünstigen Veränderungen
in der Boden- bzw. Porenraumstruktur. Dies wird im Allgemeinen als „Verdichtung” des Bodens
bezeichnet. Typische Merkmale eines derart verdichteten Bodens sind
lange stehendes Wasser an der Bodenoberfläche und mittelfristig
eine Abnahme der Rasenqualität. Ursächlich hierfür
ist die nachhaltige Schädigung des Grobporenraums, wodurch die
Drainagefunktion weitestgehend verloren geht. Das stehende Wasser
unterbindet wiederum den Gasaustausch und in der Folge kommt es
zu anaeroben Bodenbedingungen, die bis zum Absterben der Bodenvegetation
führen können.
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Die
Vorteile eines gut belüfteten Bodens lassen sich wie folgt
erklären. In einem natürlich gewachsenen Boden
nimmt das Wurzellängenwachstum mit der Bodentiefe kontinuierlich
ab, da sich mit der Bodentiefe natürlicherweise der Grobporenraum verringert
und damit auch der Gasaustausch und im Ergebnis das Wurzelwachstum
zurückgehen. Führt man dem Boden in den entsprechenden
Tiefen stetig Luft zu, kommt es zu einer deutlichen Erhöhung
des Wurzelwachstums.
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An
dieser Stelle können belüftungsfähige Unterflursysteme
ansetzen. Sobald der Gasaustausch über die Oberfläche
aufgrund der Verdichtung des Bodens behindert ist, können
solche Systeme den fehlenden Sauerstoff durch Luftzufuhr bzw. Zwangsbelüftung
in die anaerobe Zone leiten. Auf diese Weise wird das Bodenmilieu
wieder voll aerob oder es wird überhaupt aerob gehalten.
Das Wurzelwachstum wird stimuliert, sodass die oberirdischen Pflanzenteile
keine Qualitätseinbußen erfahren. Die gleichmäßige
Durchdringung des Bodens mit Frischluft von unten ist dabei den
oberirdisch ansetzenden Aerifizierungsmaßnahmen überlegen,
da der Sauerstoff bei jenen vom Rand der Einstiche aus erst mühsam
den Boden diffusiv erschließen muss.
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Weiter
erfordert die andauernde Benutzung der Vegetationsschichten, wie
beispielsweise ein Spielbetrieb von Sportrasenplätzen,
eine ständige Wiederholung der ober irdischen Aerifizierungsmaßnahmen,
da gerade an der Oberfläche die höchsten Belastungen,
d. h. Verdichtungen auftreten. Die Unterflursysteme sind dagegen
in Tiefen eingebaut, in denen in der Regel keine wesentlichen Verdichtungen
mehr auftreten, sodass die Luftausbreitung von diesen Systemen aus
unbeeinträchtigt und kontinuierlich stattfinden kann.
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Mit
einem guten Wurzelwachstum steigt zudem die Scherfestigkeit des
Substrats. Dies kann durch eine Bewässerung von unten über
den kapillaren Aufstieg zusätzlich gefördert werden.
Vorteilhafterweise wird dabei nur der Wasserspeicher des Bodens
wieder gefüllt (Ergebnis: Wasserersparnis), und der Grobporenraum
bleibt dauerhaft für die Belüftung frei. Während
die oberirdische Beregnung dazu führt, dass die Pflanzen
ein hauptsächlich flaches Wurzelwerk entwickeln, zwingt
die Unterflurbewässerung die Pflanzen zu einem tiefen Wurzelwachstum
dem Wasser entgegen. Diese Tiefenerschließung erhöht einerseits
den Bodenzusammenhalt (Scherfestigkeit), andererseits werden die
Wurzeln dadurch besser vor äußeren, an der Oberfläche
wirkenden Einflüssen geschützt. Eine solche forcierte
Tiefenerschließung kann sich auch bei Rollrasenflächen
besonders positiv auswirken.
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Ein
weiterer positiver Aspekt von Unterflursystemen ist der Synergieeffekt
beim gleichzeitigen Einsatz von Rasenheizungen. Der Wärmetransport im
Boden beruht im Wesentlichen auf den Bewegungen des Wassers im Boden.
Bei Unterflursystemen wird deshalb die Wärme durch den
kapillaren Aufstieg bevorzugt nach oben transportiert. Der durch die
Drainage verursachte, konvektive Wärmetransport nach unten
bzw. die Abkühlung durch kaltes, drainierendes Oberflächenwasser
entfallen dagegen.
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Ein
unterfluriges Belüftungssystem ist zum Beispiel aus der
DE 38 29 560 A1 bekannt.
Dieses System umfasst eine Versorgung des Wurzelbereichs von Pflanzen
mit Sauerstoff mit Hilfe von unterflurig verlegten Membranschläuchen.
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Darüber
hinaus wurde vom Erfinder das so genannte OSMO-DRAIN
®-System
entwickelt. Der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche
Funktionsweise dieses OSMO-DRAIN
®-Systems
sind zum Beispiel in
DE
101 37 147 A1 und
DE
202 11 742 U2 im Detail beschrieben.
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Die
in diesen beiden Dokumenten offenbarten Systeme enthalten eine Anordnung
von unterflurig verlegten, für Fluide durchlässigen
Membranschläuchen, ein mit den Membranschläuchen
verbundenes Kupplungselement mit einem ersten Anschluss zum Zuführen
einer Flüssigkeit unter Druck zu den Membranschläuchen
und einem zweiten Anschluss zum Entfernen von Flüssigkeit
und/oder Gasen durch Unterdruck aus den Membranschläuchen, sowie
eine Steuereinrichtung zum Steuern dieses Kupplungselements, um
die Membranschläuche wahlweise mit dem ersten oder dem
zweiten Anschluss des Kupplungselements zu verbinden. Zudem kann
das Kupplungselement noch mit einem dritten Anschluss für
eine Druckluftquelle versehen sein. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise
mit verschiedenen Sensoren und Sonden verbunden, um eine automatische
Steuerung des Systems zu ermöglichen.
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Dieses
OSMO-DRAIN®-System ermöglicht im
Gegensatz zu früheren Pflegesystemen mit nur einem einzigen
Schlauch bzw. Schlauchsystem sowohl ein Bewässern als auch
ein Entwässern, Entgasen und/oder Belüften einer
Vegetationsschicht, indem der Membranschlauch wahlweise mit dem
ersten Anschluss zur Flüssigkeitszufuhr unter Druck, mit
dem zweiten Anschluss zum Entfernen von Flüssigkeit und
Gasen durch Unterdruck oder dem dritten Anschluss zur Luftzufuhr
unter Druck zu bzw. aus dem Schlauchsystem verbunden werden kann.
Der Schlauch ist als Membranschlauch, d. h. poröser Schlauch
ausgebildet, der den Durchtritt von Fluiden, wie Wasser oder Gasen,
in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt.
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Im
Fall des Anschlusses des Membranschlauches an eine Flüssigkeitszufuhr
unter Druck wird die Flüssigkeit durch die poröse
Wandung des Schlauches in das umgebende Erdreich der Vegetationsschicht
gedrückt. Über diesen ersten Anschluss des Kupplungselements
können der Vegetationsschicht bei Bedarf auch zusätzliche
Wirkstoffe zur Düngung, Schädlingsbekämpfung,
Unkrautbekämpfung, Krankheitsbekämpfung und dergleichen
Pflege dem unter Druck zugeführten Wasser beigemischt werden.
In gleicher Weise kann beim Anschluss des Membranschlauches an eine
Luft- oder Sauerstoffzufuhr unter Druck die Luft bzw. der Sauerstoff
durch die poröse Wandung des Schlauches in das umgebende
Erdreich gedrückt werden. Im Fall des Anschlusses an Unterdruck
werden das im umliegenden Erdreich übermäßig
vor handene Wasser und/oder das beispielsweise in Folge von Staunässe entwickelte
Faulgas durch die poröse Wandung des Membranschlauches
in den Schlauch gesaugt und dann durch das Schlauchsystem abtransportiert.
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Mit
diesem System ist wahlweise auch ein Beheizen der Vegetationsschicht
möglich, indem dem Schlauchsystem über den ersten
Anschluss bzw. den dritten Anschluss unter Druck warmes Wasser oder
warme Luft zugeleitet werden kann.
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Neben
dem OSMO-DRAIN®-System selbst hat
der Erfinder auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum unterflurigen
Verlegen von Membranschläuchen für ein solches
System entwickelt.
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Bei
dem in der
EP 1 811
218 A1 beschriebenen Verfahren werden zunächst
mittels einer rotierenden Schneidevorrichtung ein oder mehrere Schlitze
mit einer Tiefe von mindestens der Einbautiefe des Membranschlauchs
und einer Breite kleiner oder gleich dem Durchmesser des Membranschlauchs unter
gleichzeitiger Lockerung des Erdreichs durch eine wechselweise Querbewegung
des Erdreichs zumindest im Einbautiefenbereich des Membranschlauchs
in den Boden geschnitten. Dann werden die geschnittenen Schlitze
mittels einer Aufweitungsvorrichtung jeweils auf eine Breite von
wenigstens dem Durchmesser des Membranschlauchs aufgeweitet; und
schließlich wird jeweils ein Membranschlauch von einer
Aufnahmevorrichtung durch eine Einlegevorrichtung in die aufgeweiteten
Schlitze eingelegt.
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Da
im ersten Schritt nur relativ schmale Schlitze in den Boden geschnitten
werden, wird eine ggf. bereits vorhandene Vegetationsschicht nicht
geschädigt. Die gleichzeitige Lockerung des Erdreichs beim
Schneiden der Schlitze wirkt einer Verdichtung entgegen, sodass
die für das Pflegesystem notwendige Kapillarität
des an den Membranschlauch angrenzenden Erdreichs gewährleistet
bleibt. Außerdem werden die geschnittenen Schlitze nur
auf den Durchmesser des Membranschlauchs aufgeweitet, sodass der
in diesen aufgeweiteten Schlitz eingelegte Membranschlauch einen
gewünschten engen Kontakt zum angrenzenden Erdreich hat.
Das Verlegen des Membranschlauchs kann so in einfacher Weise automatisiert
bzw. halbautomatisiert werden, und die ggf. bereits vorhandene Rasenfläche
oder dergleichen wird beim Verlegen des Schlauchsystems geschont
bzw. nicht geschädigt, sodass sie bereits kurz nach der
Installation des OSMO-DRAIN®-Systems
wieder voll nutzbar ist.
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Wie
bereits oben erwähnt, kann das unterflurig verlegte Membranschlauchsystem
in vorteilhafter Weise auch zum Beheizen des Erdreichs bzw. der Vegetationsschichten
verwendet werden. Das Membranschlauchsystem ist dabei herkömmlichen
Rasenheizungen überlegen, da nicht nur das Erdreich in unmittelbarer
Umgebung des Heizschlauchs erwärmt wird. Vielmehr wird
warmes Wasser oder warme Luft unter Druck in das Erdreich gefördert
und aufgrund der Kapillarwirkung durch den Porenraum im Erdreich
nach oben transportiert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung
und ein verbessertes Verfahren zur Pflege von Vegetationsschichten
zu schaffen, die ein möglichst gleichmäßiges
Temperieren von Vegetationsschichten über einen ausgedehnten
Bereich hinweg ermöglichen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
einen unterflurig verlegbaren Membranschlauch zur Pflege von Vegetationsschichten
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche 2 bis 6.
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Der
unterflurig verlegbare Membranschlauch zur Pflege von Vegetationsschichten
weist eine für Fluide durchlässige Wandung und
einen durch diese Wandung begrenzten Hohlraum zum Transportieren von
Fluiden auf. Außerdem ist der Membranschlauch im Wesentlichen über
seine gesamte Länge in seinem Hohlraum mit einer Temperiervorrichtung
versehen.
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Erfindungsgemäß ist
der Membranschlauch im Wesentlichen über seine gesamte
Länge in seinem Hohlraum mit einer Temperiervorrichtung
versehen. Durch diese Temperiervorrichtung können die durch
den Membranschlauch strömenden Fluide entlang des gesamten
Transportweges im Membranschlauch bei Bedarf temperiert werden.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die durch den Membranschlauch
transportierten Fluide über einen großen Bereich
hinweg mit einer im Wesentlichen gleichen Temperatur aus dem Membranschlauch
in ein diesen umgebendes Erdreich abgegeben werden können. Als
Ergebnis können Vegetationsschichten mit Hilfe eines solchen
Membranschlauchs über einen ausgedehnten Pflegebereich
hinweg gleichmäßig temperiert werden.
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Unter
dem Begriff des „Temperierens” werden ein Erwärmen
bzw. Heizen und ein Kühlen sowie auch ein Halten in einem
bestimmten Temperaturbereich verstanden.
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Ein „Membranschlauch” ist
ein Schlauch, der den Durchtritt von Fluiden (Flüssigkeiten
und Gase) in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt. Er kann flexibel
bzw. biegsam oder auch starr sein und besteht vorzugsweise aus einem
chemisch und physikalisch widerstandsfähigen Kunststoff-
oder Kautschukmaterial (zum Beispiel Altreifengranulat).
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Temperiervorrichtung
im Hohlraum des Membranschlauchs einen elektrischen Widerstandsheizdraht
auf.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die im Hohlraum
des Membranschlauchs angeordnete Temperiervorrichtung eine Isolierung zum
Verhindern einer elektrischen oder chemischen Wechselwirkung mit
den durch den Hohlraum des Membranschlauchs zu leitenden Fluiden
und der Wandung des Membranschlauchs aufweisen. Die Isolierung kann
dem dauerhaften Schutz der Temperiervorrichtung und/oder dem Schutz
der durch den Membranschlauch strömenden Fluide vor Einflüssen durch
die Temperiervorrichtung dienen.
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Zum
Zwecke eines einfacheren Transports und einer einfacheren Lagerung
des Membranschlauchs kann dieser vorzugsweise gemeinsam mit der
integrierten Temperiervorrichtung wickelbar ausgestaltet sein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Wandung des
Membranschlauchs zumindest teilweise verschlossen sein. Durch diese Maßnahme
kann das Fließverhalten der Fluide durch den Membranschlauch
gezielt beeinflusst werden, um eine möglichst gleichmäßige
Pflege von Vegetationsschichten über einen großen
Bereich hinweg zu erzielen.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Membranschlauch
ein Kupplungselement zum Verbinden des Membranschlauchs mit einem
weiteren Membranschlauch, einer Verteilungsvorrichtung oder einer
Versorgungseinheit aufweisen. Dabei ist dieses Kupplungselement
sowohl zum Herstellen einer Fluidverbindung als auch zum Herstellen
einer Verbindung von Temperiervorrichtungen ausgebildet.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst
durch ein System zur Pflege von Vegetationsschichten mit den Merkmalen des
Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche
8 bis 13.
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Das
System zur Pflege von Vegetationsschichten umfasst wenigstens einen
unterflurig verlegten Membranschlauch, der wie oben beschrieben gemäß der
Erfindung ausgebildet ist, und eine mit dem wenigstens einen Membranschlauch
verbundene Versorgungseinheit mit wenigstens einem Anschluss zum
Zuführen oder Entfernen von Fluiden in den bzw. aus dem
wenigstens einen Membranschlauch sowie einer Stromversorgung für
die Temperiervorrichtung(en) des wenigstens einen Membranschlauchs.
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Mit
diesem System können die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Membranschlauch erläuterten Vorteile erzielt werden. Insbesondere
ermöglicht dieses System, dass die durch den wenigstens
einen Membranschlauch transportierten Fluide über einen
ausgedehnten Bereich hinweg mit einer im Wesentlichen gleichen Temperatur in
das Erdreich abgegeben werden. Als Ergebnis können Vegetationsschichten
mit Hilfe eines solchen Systems über einen großen
Bereich hinweg gleichmäßig temperiert werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Versorgungseinheit ferner
mit einer Temperiereinrichtung zum Temperieren des dem wenigstens
einen Membranschlauch zugeführten Fluids versehen sein.
Mit dieser Temperiereinrichtung der Versorgungseinheit ist ein Vorheizen
oder Vorkühlen der Fluide auf eine gewünschte
Temperatur möglich, sodass die Heizeinrichtung(en) in den
Membranschläuchen nur zum Aufrecht erhalten dieser Temperatur betrieben
werden müssen, was zu einer Energieeinsparung für
das System führen kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Versorgungseinheit
wenigstens einen Anschluss aufweisen, der ausgewählt ist
aus einem Anschluss zum Zuführen einer Flüssigkeit
unter Druck, einem Anschluss zum Zuführen eines Gases unter
Druck, einem Anschluss zum Zuführen eines Flüssigkeit/Gas-Gemisches
unter Druck und einem Anschluss zum Entfernen von Flüssigkeiten
und/oder Gasen durch Unterdruck in den bzw. aus dem wenigstens einen
Membranschlauch.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die
Versorgungseinheit mit einer Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten
gekoppelt sein, die einen ersten Anschluss zum Zuführen
einer Flüssigkeit unter Druck und einen zweiten Anschluss zum
Zuführen eines Gases in die Flüssigkeit aufweist,
um dem wenigstens einen Membranschlauch ein Flüssigkeit/Gas-Gemisch
unter Druck zuzuführen. Mit Hilfe dieser zusätzlichen
Vorrichtung wird zum Beispiel das Wasser zur Befeuchtung des Wurzelraums
der Vegetationsschichten mit Luft bzw. Sauerstoff angereichert.
Im Vergleich zum separaten und sequentiellen Zuführen von
Wasser und Luft zu den Vegetationsschichten können so in
vorteilhafter Weise ein zwischenzeitliches Austrocknen des Erdreiches
oder eine zwischenzeitliche Übernässung des Erdreiches
vermieden und die Pflanzen stets optimal mit Wasser und Sauerstoff
versorgt werden.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zudem eine
Zugabevorrichtung zum Zugeben eines zusätzlichen Wirkstoffes
(z. B. Düngemittel, Schädlingsbekämpfungsmittel
und dergleichen) zu dem dem wenigstens einen Membranschlauch zugeführten
Fluid vorgesehen sein. Die Funktionalität des erfindungsgemäßen
Systems kann so auf einfache Weise erweitert werden.
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Der
wenigstens eine Membranschlauch kann wahlweise direkt oder über
eine Verteilungsvorrichtung an die Versorgungseinheit angeschlossen werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst
durch ein Verfahren zur Pflege von Vegetationsschichten mit den
Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche
15 bis 18.
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Bei
dem Verfahren zur Pflege von Vegetationsschichten gemäß der
Erfindung wird den Vegetationsschichten mittels wenigstens eines
unterflurig verlegten Membranschlauchs ein temperiertes Fluid zugeführt.
Dabei wird das Fluid im Wesentlichen über die gesamte Länge
des wenigstens einen Membranschlauchs temperiert.
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Mit
diesem Verfahren lassen sich die gleichen Vorteile erzielen, wie
sie bereits oben in Zusammenhang mit dem Membranschlauch und dem
System zur Pflege von Vegetationsschichten der Erfindung diskutiert
worden sind. Auf eine Wiederholung dieser Ausführungen
wird daher an dieser Stelle verzichtet.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Fluid vor der Einleitung
in den wenigstens einen Membranschlauch vortemperiert werden.
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Das
Fluid kann zum Beispiel eine unter Druck zugeleitete Flüssigkeit,
ein unter Druck zugeleitetes Gas oder ein unter Druck zugeleitetes
Flüssigkeit/Gas-Gemisch sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das
Fluid ein unter Druck zugeleitetes Flüssigkeit/Gas-Gemisch
ist, das durch Begasen einer Flüssigkeit gebildet wird.
Dies kann eine optimale Versorgung der Vegetationsschichten mit
Wasser und Sauerstoff, ohne zwischenzeitliche Phasen einer Austrocknung
oder Übernässung ermöglichen.
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Ferner
kann dem Fluid ein zusätzlicher Wirkstoff (z. B. Düngemittel,
Schädlingsbekämpfungsmittel und dergleichen) vor
seiner Zuleitung in den wenigstens einen Membranschlauch zugegeben
werden. Auf diese Weise können die Funktionalitäten des
erfindungsgemäßen Pflegeverfahrens in einfacher
Weise erweitert werden.
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Obige
sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender
Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Aufbaus eines beispielhaften Systems
zur Pflege von Vegetationsschichten gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung von unterflurig verlegten Membranschläuchen
des Systems von 1;
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3 eine
vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 eine
stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum unterflurigen
Verlegen von Membranschläuchen zum Installieren eines in 1 veranschaulichten
Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
und
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6 eine
stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum unterflurigen
Verlegen von Membranschläuchen zum Installieren eines in 1 veranschaulichten
Systems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Anhand
von
1 und
2 werden zunächst beispielhaft
der Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen
Systems zur Pflege von Vegetationsschichten näher beschrieben.
Der Aufbau des Systems basiert im Wesentlichen auf dem OSMO-DRAIN
®-System, wie es zum Beispiel in den
bereits eingangs genannten Patentdokumenten
DE 101 37 147 A1 und
DE 202 11 742 U1 im
Detail beschrieben ist. Auf diese beiden Dokumente wird daher hiermit
vollinhaltlich Bezug genommen.
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Während
die vorliegende Erfindung nachfolgend anhand ihrer bevorzugten Anwendung
auf eine Fläche mit Vegetationsschichten (Neuanlage oder Altbestand)
erläutert wird, ist die Erfindung in analoger Weise auch
zum Anlegen von Flächen einsetzbar, die mit einer Kunstrasendecke
oder einem Bodenbelag anderer Art, Beschaffenheit, Materialauswahl,
usw. versehen werden. Speziell bei Kunstrasenflächen können
sich in der Praxis spezielle Vorteile des OSMO-DRAIN®-Systems
zeigen (insbesondere durch die Funktion des Beheizens).
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Das
System zur Pflege einer Vegetationsschicht 32, wie zum
Beispiel einer Rasenfläche, Sportrasenfläche,
Garten- oder Parkanlage oder einer Fläche in der Land-
und Forstwirtschaft, weist im Allgemeinen eine Vielzahl von Membranschläuchen 12 auf,
die etwa parallel zueinander unterflurig in einem vorgegebenen Pflegebereich 10 verlegt
sind. Die Membranschläuche 12 können
bei Bedarf über entsprechende Kupplungselemente 14 miteinander verbunden
werden, um einen größeren Pflegebereich 10 zu
bedienen bzw. die Membranschläuche 12 variabler
verlegen zu können. Je nach Größe, Umriss,
Profil und Bodenbeschaffenheit des Pflegebereichs 10 können
die Membranschläuche 12 zumindest teilweise auch
in anderen, d. h. nicht-parallelen Konfigurationen verlegt werden.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die mehreren Membranschläuche 12 über
weitere Kupplungselemente 18 mit einer Verteilungsvorrichtung 16,
die wahlweise rohrartig oder schlauchartig ausgestaltet sein kann,
verbunden. Über diese Verteilungsvorrichtung 16 sind
die Membranschläuche 12 mit einer Versorgungseinheit 20 verbunden.
In einer alternativen Ausführungsform können die
Membranschläuche 12 auch direkt an eine Versorgungseinheit 20 angeschlossen
sein.
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Die
Versorgungseinheit 20 weist in dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel vier Anschlüsse 22a, 22b, 22c, 22d auf.
Wahlweise sind natürlich auch weniger als vier oder mehr
als vier Anschlüsse möglich. Außerdem
können diese Anschlüsse in beliebigen Kombinationen
und Anzahlen aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen
von Anschlüssen ausgewählt werden.
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Über
den ersten Anschluss 22a kann der Versorgungseinheit 20 und
damit schließlich auch den Membranschläuchen 12 unter
Druck eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt
werden. Die unter Druck in die Membranschläuche 12 gepumpte
Flüssigkeit tritt durch die poröse Wandung der
Membranschläuche 12 in das umliegende Erdreich 36 der
Vegetationsschicht 32 aus und gelangt so direkt in den
Wurzelbereich 34.
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Über
den zweiten Anschluss 22b der Versorgungseinheit 20 sind
die Verteilungsvorrichtung 16 und die Membranschläuche 12 an
Unterdruck anschließbar. Durch den Unterdruck werden die
Membranschläuche 12 zunächst entleert,
sodass sich auch in den Membranschläuchen 12 ein
entsprechender Unterdruck aufbaut. Durch diesen Unterdruck im Schlauchinnern
dringen Flüssigkeiten und/oder Gase aus dem umliegenden
Erdreich 36 durch die poröse Wandung der Membranschläuche 12 ein
und werden abgesaugt.
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Die
Versorgungseinheit 20 enthält weiter einen dritten
Anschluss 22c, über den Druckluft bzw. allgemein
ein Gas unter Druck angeschlossen werden kann. Diese Druckluft wird über
die Versorgungseinheit 20 in die Membranschläuche 12 gepumpt
und kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Poren 12b der
porösen Wandung 12a der Membranschläuche 12 gelegentlich
frei zu blasen, um eine Verstopfung durch das umliegende Erdreich 36 zu verhindern
und damit ihre Funktionalität zu gewährleisten.
Ferner kann die Vegetationsschicht 32 mittels dieser Druckluft
belüftet und insbesondere mit Sauerstoff versorgt werden.
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In
einer anderen Ausführungsform sind der obige zweite und
der obige dritte Anschluss 22b und 22c als ein
gemeinsamer Anschluss ausgebildet, der an eine Pumpe zum Beispiel
in Form eines Seitenkanalverdichters anschließbar ist,
die wahlweise im Saugbetrieb oder im Druckbetrieb betrieben werden kann.
Zwischen dem gemeinsamen Anschluss 22bc und dieser Pumpe
kann zudem ein Wasserabscheider vorgesehen sein, um das konstante
Vakuum aufrechtzuerhalten und die Pumpe gegen Flüssigkeit
zu schützen.
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Dem
vierten Anschluss 22d der Versorgungseinheit 20 schließlich
ist eine Vorrichtung 24 zum Begasen von Flüssigkeiten
vorgeschaltet. Diese Vorrichtung 24 weist einen ersten
Anschluss 25a zum Zuführen einer Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser, unter Druck und einen zweiten Anschluss 25b zum Zuführen
eines Gases, beispielsweise Luft oder Sauerstoff, mit oder ohne
Druck auf. Das Gas kann zum Beispiel unter Druck in den Flüssigkeitsstrom
des ersten Anschlusses 25a injiziert werden. Alternativ kann
das Gas einfach durch eine Öffnung von dem Flüssigkeitsstrom
mitgerissen werden. Diese letztgenannte Variante kann insbesondere
bei nur kleinen erforderlichen Gasmengen und/oder kleinen Pflegebereichen 10 ausreichend
sein.
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Derartige
Vorrichtungen 24 sind zum Beispiel als so genannte „Wasserbelüfter” bekannt.
Da die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezielle Ausführungsform
eines solchen Wasserbelüfters beschränkt sein
soll, wird auf eine detailliertere Beschreibung desselben verzichtet.
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Über
den vierten Anschluss 22d mit dem vorgeschalteten Wasserbelüfter 24 wird
der Versorgungseinheit 20 und damit schließlich
den Membranschläuchen 12 ein Wasser/Sauerstoff-Gemisch,
allgemein ein Flüssigkeit/Gas-Gemisch, unter Druck zugeleitet.
Dieses Wasser/Sauerstoff-Gemisch tritt durch die poröse
Wandung 12a der Membranschläuche 12 in
das umliegende Erdreich 36 der Vegetationsschicht 32 aus
und gelangt direkt in den Wurzelbereich 34.
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Bei
einem System, bei dem Wasser und Sauerstoff nur separat voneinander
und sequentiell über den ersten und den dritten Anschluss 22a, 22c der Versorgungseinheit 20 zugeführt
werden können, können die Betriebsarten Belüftung
und Gasaustausch zur Austrocknung des Wurzelraums 34 der Vegetationsschichten 32 führen.
Dieser Effekt wird bei einem zusätzlichen Beheizen noch
verstärkt. Zur Rettung der Vegetationsschichten 32 muss
daher ggf. zu ungeeigneten Zeitpunkten bewässert werden, was
in einigen Fällen zu einer ungewünschten Übernässung
des Erdreichs 36 und der Vegetationsschichten 32 führen
kann.
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Im
Gegensatz dazu bietet der Wasserbelüfter 24 die
Möglichkeit, die Vegetationsschichten 32 gleichzeitig
mit Wasser und Sauerstoff zu versorgen, was zu einer optimalen und
bedarfsgerechten Behandlung des Wurzelbereichs 34 führt.
Insbesondere können ein Austrocknen der Vegetationsschicht 32, ein Übernässen
des Erdreichs 36 und eine Unterversorgung des Wurzelbereichs 36 auf
einfache Weise vermieden werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 1 ist der
Wasserbelüfter 24 der Versorgungseinheit 20 vorgeschaltet,
d. h. an deren vierten Anschluss 22d angeschlossen. Alternativ
ist es auch möglich, einen solchen Wasserbelüfter 24 in
die Versorgungseinheit 20 zu integrieren.
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Weiter
sind in dem Pflegesystem von 1 separate
Anschlüsse 22a, 22c und 22d für
das Zuführen einer Flüssigkeit, eines Gases bzw.
eines Flüssigkeit/Gas-Gemisches unter Druck vorgesehen. Alternativ
ist es auch denkbar, nur den ersten und den dritten Anschluss 22a, 22c zum
Zuführen einer Flüssigkeit bzw. eines Gases bereitzustellen,
diese mit einem Wasserbelüfter 24 zu kombinieren
und durch geeignete Ventile oder Stellelemente wahlweise eines der
möglichen Fluide Flüssigkeit, Gas und Flüssigkeit/Gas-Gemisch
von der Versorgungseinheit 20 in die Membranschläuche 12 zu
pumpen.
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Vorzugsweise
enthält die Versorgungseinheit 20 auch einen oder
mehrere Filter für den jeweiligen Fluidstrom.
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In
die Versorgungseinheit 20 sind ferner eine Temperiereinrichtung 26 zum
Temperieren der Fluide, bevor diese in die Verteilungsvorrichtung 16 und in
die Membranschläuche 12 gelangen, eine Stromversorgung 23 für
die später zu erläuternden Temperiervorrichtungen 38 der
Membranschläuche 12 und/oder eine Zugabevorrichtung 27 zum
Zugeben zusätzlicher Wirkstoffe in den Fluidstrom integriert. Mögliche
Wirkstoffe sind beispielsweise Mittel zur Düngung, Schädlingsbekämpfung,
Unkrautbekämpfung, Krankheitsbekämpfung und dergleichen.
Die Temperiereinrichtung 26 kann zum Kühlen, zum
Heizen oder zum wahlweisen Kühlen oder Heizen ausgebildet
sein. Eine mögliche Ausführungsform für diese
Temperiereinrichtung 26 ist zum Beispiel ein Durchlauferhitzer.
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Die
Verteilungsvorrichtung 16 und damit die Membranschläuche 12 werden
je nach Bedarf z. B. mittels geeigneter Ventile, wie beispielsweise
elektromagnetischer oder über Druckluft betätigter
Ventile, oder geeigneter Stellelemente wahlweise an einen der Anschlüsse 22a...d
der Versorgungseinheit 20 angeschlossen. Diese Ventile
bzw. Stellelemente der Versorgungseinheit 20 werden zum
Beispiel von einer Steuereinrichtung 28 in entsprechender
Weise angesteuert. Die Steuereinrichtung 28 weist vorzugsweise
einen Speicher auf, in dem der Benutzer die von ihm gewünschten
Pflegebedingungen und Pflegezyklen der Vegetationsschichten 32 speichern kann,
sodass die Pflege automatisch erfolgt. Außerdem kann der
Benutzer natürlich jederzeit der Steuereinrichtung 28 manuell
Steuerbefehle eingeben, um die Funktion der Steuereinheit 20 unmittelbar und/oder
kurzfristig zu beeinflussen oder die gespeicherten Werte zu ändern.
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Die
Steuereinrichtung 28 steuert außerdem die Stromversorgung 23,
die Temperiereinrichtung 26, die Zugabevorrichtung 27 und/oder
die Vorrichtung 24 zum Begasen von Flüssigkeiten.
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Zusätzlich
kann die Steuereinrichtung 28 mit verschiedenen Sensoren 30 verbunden
sein, welche für die Pflege der Vegetationsschichten 32 wichtige Umgebungsbedingungen
wie zum Beispiel die Temperatur T und die Feuchtigkeit φ sowohl
der Luft als auch des Erdreichs sowie den pH-Wert des Erdreichs 36 erfassen,
um die Pflege der Vegetationsschichten 32 möglichst
optimal auf diese aktuellen Umgebungsbedingungen abstimmen zu können.
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Wie
in 2 veranschaulicht, werden die Membranschläuche 12 im
Erdreich 36 unterhalb des Wurzelbereichs 34 der
Vegetationsschicht 32 verlegt. Die typische Einbautiefe
der Membranschläuche 12 liegt – abgesehen
von Sonderanwendungen – allgemein z. B. zwischen 12 und
25 cm, meist zwischen 15 und 20 cm.
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Die
Einbautiefe, der Durchmesser, der gegenseitige Abstand und die Porosität
der Wandung 12a dieser Membranschläuche 12 sind
an die Bodenbeschaffenheit und die Klimaverhältnisse der
jeweils zu pflegenden Vegetationsschichten 32 anpassbar.
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Zusätzlich
kann bei Bedarf unterhalb der Anordnung der Membranschläuche 12 auch
noch eine wasserundurchlässige Trennvorrichtung (nicht
dargestellt), zum Beispiel in Form einer Folie oder eines Profilblechs
angeordnet werden, auf der dann die Membranschläuche 12 verlegt
werden, um ein Versickern von Wasser im Erdboden zu verhindern.
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Die
porösen Membranschläuche 12 sind für Fluide
wie Flüssigkeiten und Gase in beiden Durchtrittsrichtungen
durchlässig und bestehen vorzugsweise aus einem chemisch
und physikalisch widerstandsfähigen Kunststoff- oder Kautschukmaterial. Um
eine lange Haltbarkeit des verlegten Pflegesystems ohne Instandsetzungsmaßnahmen
zu gewährleisten, sollten die Membranschläuche 12 insbesondere
frostsicher, bruchsicher, resistent gegen der Flüssigkeit
beigefügte Pflegewirkstoffe, druckfest, usw. sein. In einer
bevorzugten Ausführungsform sind die Membranschläuche 12 aus
einem Altreifengranulat mittels eines geeigneten Extrusionsverfahrens
gefertigt. Die Membranschläuche 12 sind im Allgemeinen
flexibel bzw. biegsam ausgebildet, um ein einfaches und flexibles
Verlegen sowie eine Lagerung in gewickelter Form zu ermöglichen.
Je nach Anwendungsfall können aber auch steife Membranschläuche 12 zum
Einsatz kommen.
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Der
Aufbau der gemäß der Erfindung ausgebildeten Membranschläuche 12 wird
nun anhand von 3 und 4 genauer
beschrieben.
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In
einer ersten Ausführungsform (3) besitzen
die Membranschläuche 12 eine mit Poren 12b versehene
Wandung 12a, die den Durchtritt von Fluiden (Flüssigkeiten
und Gase) in beiden Durchtrittsrichtungen erlaubt, und einen durch
diese Wandung 12a begrenzten Hohlraum 12c zum
Transportieren der Fluide.
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Die
Querschnittsformen der Membranschläuche sind üblicherweise
rund, insbesondere kreisförmig, wie in 2 bis 4 dargestellt.
Die Erfindung ist aber natürlich nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt. So können zum Beispiel auch runde
Querschnittsformen mit einer oder mehreren abgeflachten Seiten oder
mehreckige Querschnittsformen verwendet werden.
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Im
Hohlraum 12c des Membranschlauchs 12 ist zudem
eine Temperiervorrichtung 38 angeordnet. Diese Temperiervorrichtung 38 erstreckt
sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des
Membranschlauches 12.
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Vorzugsweise
ist die Temperiervorrichtung 38 derart ausgebildet, dass
der Membranschlauch 12 einschließlich der Temperiervorrichtung 38 gewickelt werden
kann. Dies kann Lagerung, Transport und Einbau des Membranschlauchs 12 wesentlich
vereinfachen.
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Die
Temperiervorrichtung 38 ist zum Beispiel lose in den Hohlraum 12c des
Membranschlauchs 12 eingelegt. Alternativ kann die Temperiervorrichtung 38 auch
fest mit einer Innenseite der Wandung 12a des Membranschlauchs 12 verbunden,
z. B. verklebt oder dergleichen sein.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 3 weist die
Temperiervorrichtung 38 einen elektrischen Widerstandsheizdraht 40 auf,
der zum Beispiel als Konstantandraht ausgebildet und von einer Isolierung 42 umschlossen
ist. Der Widerstandsheizdraht 40 ist über die
Kupplungselemente 14, 18 mit der Stromversorgung 23 der
Versorgungseinheit 20 verbunden. Die Isolierung 42 dient
einerseits zum Schutz des elektrischen Widerstandsheizdrahtes 40 vor
den durch den Hohlraum 12c des Membranschlauchs 12 strömenden
Fluiden und andererseits zum Schutz dieser Fluide sowie der Wandung 12a des
Membranschlauchs 12 vor einer Beeinflussung durch den Widerstandsheizdraht 40.
Sie hat daher bevorzugt insbesondere elektrisch und chemisch isolierende
Eigenschaften.
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Ein
Membranschlauch 12 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt. Gleiche
Komponenten sind dabei mit den gleichen Bezugsziffern wie in 3 gekennzeichnet
und auf eine Wiederholung ihrer näheren Beschreibung wird verzichtet.
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Der
Membranschlauch 12 dieses Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem in 3 gezeigten
Membranschlauch 12 dadurch, dass seine Wandung 12a teilweise
verschlossen ist. Dies erfolgt zum Beispiel durch eine Abdichtung 44 an
der Außenseite der Wandung 12a, kann aber alternativ
oder zusätzlich auch an der Innenseite der Wandung 12a bzw.
unmittelbar in den Poren 12b vorgesehen sein.
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Die
Abdichtung 44 ist vorzugsweise nur auf einer Umfangsseite
des Membranschlauchs 12 vorgesehen, wie in 4 veranschaulicht.
Die mit der Abdichtung 44 versehene Seite des Membranschlauchs 12 wird
dann beim Installieren des Pflegesystems nach unten gerichtet im
Erdreich 36 verlegt. Auf diese Weise kann in vorteilhafter
Weise verhindert werden, dass Wasser und/oder Luft, die durch die
Membranschläuche 12 zu den Vegetationsschichten 32 geleitet
werden sollen, nach unten aus den Membranschläuchen 12 gedrückt
werden. Stattdessen werden die Fluide hauptsächlich nach oben aus
den Membranschläuchen 12 in das Erdreich 36 herausgedrückt
und können damit rascher und sicherer dem Wurzelbereich 34 der
Vegetationsschichten 32 zugeführt werden. Mit
anderen Worten können die Drainage der zugeführten
Fluide durch Gravitation vermindert und die kapillare Verteilung
in Richtung zum Wurzelbereich verbessert werden. Dies kann in vorteilhafter
Weise zu einer Wassereinsparung des gesamten Pflegesystems führen.
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Das
teilweise Verschließen der Wandung 12a der Membranschläuche 12 kann
außerdem zu einem verbesserten Fließverhalten
der Fluide durch die Membranschläuche 12 führen.
Insbesondere können die Fluide mit einer gleichmäßigeren
und gleichbleibenden Geschwindigkeit durch die Membranschläuche 12 transportiert
werden, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung
der Fluide über einen großen Pflegebereich 10 hinweg
führt. Dieser Effekt kommt insbesondere auch beim Verlegen
der Membranschläuche 12 in unebenen Geländeformen
zur Geltung, da Höhendifferenzen bzw. Steigungen auch mit
geringen Fluiddrücken besser überwunden werden
können.
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In
dem Ausführungsbeispiel von 4 können
bis zu etwa 50% der Wandung 12a mit der Abdichtung 44 verschlossen
sein. Allgemein kann ein Verschließen der Wandung 12a der
Membranschläuche 12 mit Anteilen von etwa 20%
bis etwa 65%, bevorzugter von etwa 35% bis etwa 55% von Vorteil sein.
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Die
teilweise verschlossene Wandung 12a ist nicht auf die Verteilung
der Abdichtung 44 von 4 beschränkt.
Alternativ sind auch ein spiralförmiges Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit
einem Abdichtband 44 oder das Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit
einem Abdichtband 44 in regelmäßigen
oder unregelmäßigen Abständen denkbar.
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Nachfolgend
werden nun unter Bezug auf 5 und 6 zwei
mögliche Vorrichtungen zum unterflurigen Verlegen von Membranschläuchen 12 und
damit zum Installieren des oben beschriebenen Pflegesystems der
Erfindung erläutert.
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Die
in 5 dargestellte Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen
eines Membranschlauchs 12 enthält insbesondere
eine Schneidevorrichtung 50, eine Aufweitungsvorrichtung 52,
eine Aufnahmevorrichtung 54 zum Aufnehmen eines zu verlegenden Membranschlauchs 12,
eine Einlegevorrichtung 56 und eine Walze 58.
Diese Komponenten 50–58 sind in einer
Bewegungsrichtung (Pfeil A) beim Verlegevorgang in dieser Reihenfolge
hintereinander angeordnet. In bevorzugter Weise können
diese Komponenten 50–58 dabei an einem
gemeinsamen Gerät, zum Beispiel einem selbstfahrenden Gerät
oder einem an ein Fahrzeug wie einen Traktor, eine Zugmaschine oder
dergleichen anhängbaren Gerät, montiert sein,
um das Verlegen des Membranschlauchs 12 in einem Arbeitsgang
durchführen zu können.
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Wie
in 5 angedeutet, sind die Aufweitungsvorrichtung 52 und
die Einlegevorrichtung 56 bevorzugt integral ausgebildet.
Das heißt, sie sind zum Beispiel als eine Einheit ausgebildet
oder fest miteinander verbunden. Insbesondere sollen die beiden
Vorrichtungen 52 und 56 möglichst nah
hintereinander angeordnet sein.
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In
der Seitenansicht von 5 ist jeweils nur eine der genannten
Komponenten 50–58 zu erkennen, die dem
Verlegen eines einzelnen Membranschlauchs 12 dienen. Selbstverständlich
können in einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung auch gleichzeitig mehrere Membranschläuche 12 parallel
verlegt, sodass auch die Komponenten 50–58 in entsprechender
Anzahl parallel zueinander (in der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene
nebeneinander) an der Vorrichtung vorgesehen sind. Da die parallel
angeordneten Komponenten 50–58 grundsätzlich
gleich aufgebaut sind, wird nachfolgend der Einfachheit halber nur
die Vorrichtung zum Verlegen eines einzelnen Membranschlauchs 12 beschrieben.
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Die
in Bewegungsrichtung A vorderste Komponente, die Schneidevorrichtung 50 enthält
mehrere (zum Beispiel drei) rotierende Schneidmesser 60,
die an einer gemeinsamen Rotationswelle 62 in vorzugsweise
festem Winkelabstand zueinander angebracht sind. Diese Schneidmesser 60 dienen
dem Schneiden eines Schlitzes 64 in den Boden der Vegetationsschichten 32.
Die Schneidevorrichtung 50 ist dabei so positioniert und
die Schneidmesser 60 sind dabei so bemessen, dass der Schlitz 64 eine
Tiefe von mindestens der Einbautiefe des zu verlegenden Membranschlauchs 12 aufweist.
Ferner ist die Breite der Schneidmesser 60 (quer zur Bewegungsrichtung
A) kleiner oder gleich dem Durchmesser des zu verlegenden Membranschlauchs 12 gewählt,
sodass eine ggf. vorhandene Vegetationsschicht 32 möglichst wenig
beschädigt wird.
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Wie
in 5 angedeutet, sind die Schneidmesser 60 etwa
sichelförmig gekrümmt ausgebildet, wobei ihre
Wölbung im Schlitz 64 bezüglich der Bewegungsrichtung
A nach hinten gerichtet ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass
Steine und dergleichen nach oben zur Oberfläche der Pflegefläche 10 befördert
werden; außerdem erfolgt der Druck durch die Schneidmesser 60 auf
das Erdreich hauptsächlich in Richtung nach unten, sodass
eine seitliche Verdichtung des Erdreichs 36 verringert
werden kann.
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Das
Schneiden des Schlitzes 64 erfolgt durch eine Kombination
der Drehbewegung der Rotationswelle 62 mit den daran angebrachten
Schneidmessern 60 und der Vorwärtsbewegung der
Schneidevorrichtung 50 in der Bewegungsrichtung A.
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Nach
dem Schneiden des Schlitzes 64 durch die Schneidevorrichtung 50 wird
der Schlitz 64 durch ein feststehendes Aufweitmesser 66 der
Aufweitungsvorrichtung 52 auf eine Breite im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser des zu verlegenden Membranschlauchs 12 aufgeweitet.
Das Aufweitmesser 66 hat dabei eine Eindringtiefe ins Erdreich,
die der Einbautiefe des zu verlegenden Membranschlauchs 12 entspricht.
Wie in 5 angedeutet, ist das untere Ende des Aufweitmessers 66 bezüglich
der Bewegungsrichtung A bevorzugt nach hinten abgewinkelt, um zu
vermeiden, dass Steine und dergleichen an die Oberfläche
befördert werden.
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In
der Aufnahmevorrichtung 54 befindet sich eine Haspel, auf
der ein zu verlegender Membranschlauch 12 aufgewickelt
ist. Mit Hilfe eines Führungselements der Einlegevorrichtung 56 wird
der Membranschlauch 12 von der Haspel abgewickelt und in
den durch das Aufweitmesser 66 aufgeweiteten Schlitz 64 eingelegt.
Die Zufuhr des Membranschlauchs 12 in den Schlitz 64 kann
allein durch die Bewegung A der Einlegevorrichtung 56 (und
der übrigen Komponenten 50–58)
erfolgen; wahlweise kann aber auch eine zusätzliche Fördereinrichtung
vorgesehen sein.
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Nachdem
der Membranschlauch 12 in den Schlitz 64 eingelegt
ist, wird der Schlitz 64 durch die nachlaufende Walze 58 wieder
geschlossen.
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Obwohl
nicht dargestellt, kann die Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen
eines Membranschlauchs 12 zusätzlich einen Vorratsbehälter
für zusätzliche Mittel, wie beispielsweise Sand,
Dünger, Saatgut und dergleichen, aus dem das zusätzliche Mittel
in den Schlitz 64 einbringbar ist, und/oder eine weitere
Aufnahmevorrichtung für eine wasserundurchlässige
Trennvorrichtung sowie eine Einlegevorrichtung zum Abnehmen der
Trennvorrichtung von der weiteren Aufnahmevorrichtung und Einlegen
der Trennvorrichtung in den aufgeweiteten Schlitz, bevor der Membranschlauch 12 eingelegt wird,
aufweisen.
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Obige
sowie weitere Einzelheiten des Aufbaus und der Funktionsweise dieser
Vorrichtung zum Verlegen eines Membranschlauchs
12 ergeben
sich aus dem Studium der
EP
1 811 218 A1 des Erfinders. Auf diese Druckschrift wird
hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.
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6 zeigt
eine Verlegevorrichtung für Membranschläuche 12 gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel. Dabei sind gleiche bzw.
analoge Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wir in 5 gekennzeichnet
und auf eine Wiederholung ihrer Beschreibung wird verzichtet.
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Die
Installationsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet
sich von der obigen Vorrichtung von 5 durch
die Art der Schneidevorrichtung 50. Während die
Schneidevorrichtung 50 in 5 mit mehreren
rotierenden Schneidmessern 60 ausgebildet ist, weist die
Schneidevorrichtung 50 von 6 ein vertikal
angetriebenes Schneidmesser 68 mit einem entsprechenden
Hubantrieb 70 auf. Wahlweise können auch zwei
oder mehr Schneidmesser 68 in Bewegungsrichtung A hintereinander
und/oder nebeneinander vorgesehen sein.
-
Wie
ein Vergleich von 6 mit 5 zeigt, hat
die Installationsvorrichtung von 6 eine in
Bewegungsrichtung A kürzere Baulänge. Dies hat
wiederum den Vorteil, dass mit dieser kürzeren Installationsvorrichtung
auch Radien gefahren werden können. Je nach Geländeformen
und Aufbauten der Pflegebereiche 10 kann dies ein unterfluriges
Verlegen der Membranschläuche 12 erleichtern,
ein im Wesentliches horizontales Verlegen der Membranschläuche 12 ermöglichen
und die Einsatzmöglichkeiten der Verlegevorrichtung erweitern.
-
Selbstverständlich
können die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestalteten Membranschläuche 12 aber auch mit
anderen Vorrichtungen und/oder manuell installiert werden.
-
- 10
- Pflegebereich
- 12
- Membranschlauch
- 14
- Kupplungselement
- 16
- Verteilungsvorrichtung
- 18
- Kupplungselement
- 20
- Versorgungseinheit
- 22a
- erster
Anschluss von 20
- 22b
- zweiter
Anschluss von 20
- 22c
- dritter
Anschluss von 20
- 22d
- vierter
Anschluss von 20
- 23
- Stromversorgung
- 24
- Vorrichtung
zum Begasen von Flüssigkeiten
- 25a
- erster
Anschluss von 24
- 25b
- zweiter
Anschluss von 24
- 26
- Temperiereinrichtung
- 27
- Zugabevorrichtung
- 28
- Steuervorrichtung
- 30
- Sensoren
- 32
- Vegetationsschicht
- 34
- Wurzelbereich
- 36
- Erdreich
- 38
- Temperiervorrichtung
- 40
- Widerstandsheizdraht
- 42
- Isolierung
- 44
- Abdichtung
- 50
- Schneidevorrichtung
- 52
- Aufweitungsvorrichtung
- 54
- Aufnahmevorrichtung
- 56
- Einlegevorrichtung
- 58
- Walze
- 60
- rotierende
Schneidmesser
- 62
- Rotationswelle
- 64
- Schlitz
- 66
- Aufweitmesser
- 68
- Schneidmesser
- 70
- Hubantrieb
für 68
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3829560
A1 [0010]
- - DE 10137147 A1 [0011, 0053]
- - DE 20211742 U2 [0011]
- - EP 1811218 A1 [0017, 0102]
- - DE 20211742 U1 [0053]