DE102009023321A1 - Membranschlauch zur Pflege von Vegetationsschichten - Google Patents

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    • E01C13/08Surfaces simulating grass ; Grass-grown sports grounds
    • E01C13/083Construction of grass-grown sports grounds; Drainage, irrigation or heating arrangements therefor

Abstract

Ein unterflurig verlegbarer Membranschlauch (12) zur Pflege von Vegetationsschichten (32) besitzt eine für Fluide durchlässige Wandung (12a) und einen Hohlraum (12c) zum Transportieren von Fluiden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) teilweise abzudichten, um ein günstigeres Strömungsverhalten der Fluide durch den Membranschlauch (12) und damit eine verbesserte Zufuhr der Fluide zu den Vegetationsschichten (32) zu erreichen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Membranschlauch zur Pflege von Vegetationsschichten.
  • 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.
  • 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 Sportplätzen, sind eine angepasste Porengrößenverteilung und eine gute Porenvernetzung durch entsprechende Einbauvorschriften meist gewährleistet.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Weiter erfordert die andauernde Benutzung der Vegetationsschichten, wie beispielsweise ein Spielbetrieb von Sportrasenplätzen, eine ständige Wiederholung der oberirdischen 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 vorhandene 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Pflege von Vegetationsschichten zu schaffen, die eine möglichst gleichmäßige und zuverlässige Zufuhr von Fluiden zu den Vegetationsschichten ermöglichen.
  • 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 11.
  • Der unterflurig verlegbare Membranschlauch zur Pflege von Vegetationsschichten hat eine für Fluide durchlässige Wandung und einen Hohlraum zum Transportieren von Fluiden. Gemäß der Erfindung ist die Wandung des Membranschlauchs teilweise abgedichtet, d. h. den Durchtritt von Fluiden verhindernd verschlossen.
  • Durch das teilweise Abdichten der Wandung des Membranschlauchs kann das Strömungsverhalten der Fluide im Membranschlauch positiv beeinflusst werden. Insbesondere ist es durch die geänderten Strömungsverhältnisse möglich, auch bei nur relativ geringen Drücken, mit denen die Fluide in die Membranschläuche geleitet werden, Höhendifferenzen zu überwinden. Dies kann es wiederum ermöglichen, die Membranschlauche auch in Pflegebereichen mit einem Höhenprofil zu verlegen und dennoch eine gleichmäßige Zufuhr der Fluide zu den Vegetationsschichten im gesamten Pflegebereich zu erzielen.
  • 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).
  • Die Abdichtung kann zum Beispiel auf einer Außenseite der Wandung des Membranschlauchs aufgebracht sein, auf einer Innenseite der Wandung des Membranschlauchs aufgebracht sein und/oder in Poren der Wandung des Membranschlauchs vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Wandung des Membranschlauchs nur auf einer Seite des Umfangs des Membranschlauchs abgedichtet. Der Membranschlauch kann dann zum Beispiel so verlegt werden, dass diese eine abgedichtete Seite nach unten gerichtet im Erdreich verlegt wird. Dies kann zu einer Fluideinsparung führen, da die kapillare Fluideinspeisung nach oben in das Erdreich begünstigt, die gravitative Fluiddrainage nach unten dagegen vermindert wird.
  • Alternativ kann die Wandung des Membranschlauchs auch spiralförmig oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen ringförmig abgedichtet sein.
  • Weiter kann die Wandung des Membranschlauchs zu einem Anteil zwischen etwa 20% und etwa 65%, bevorzugter zwischen etwa 35% und etwa 55% abgedichtet sein.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Kupplungselement zum Verbinden des Membranschlauchs mit einem weiteren Membranschlauch, einer Verteilungsvorrichtung oder einer Versorgungseinheit vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Membranschlauch im Wesentlichen über seine gesamte Länge mit einer Temperiervorrichtung versehen sein. Mit dieser Temperiervorrichtung können die durch den Membranschlauch strömenden Fluide entlang des gesamten Transportweges im Membranschlauch bei Bedarf temperiert werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, 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.
  • Unter dem Begriff des „Temperierens” werden ein Erwärmen bzw. Heizen und ein Kühlen sowie auch ein Halten in einem bestimmten Temperaturbereich verstanden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Membranschlauch wickelbar. Dies kann die Lagerung, den Transport und den Einbau des Membranschlauchs vereinfachen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch ein System zur Pflege von Vegetationsschichten mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 13 bis 20.
  • Das System zur Pflege von Vegetationsschichten weist wenigstens einen unterflurig verlegten Membranschlauch zum Zuführen eines Fluids zu den Vegetationsschichten, der wie oben beschrieben gemäß der vorliegenden 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 auf.
  • Mit diesem Pflegesystem können insbesondere die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Membranschlauch erläuterten Vorteile erzielt werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Versorgungseinheit intern oder extern mit einem Druckregler zum Regeln bzw. Steuern eines Drucks des den Vegetationsschichten zugeführten Fluids versehen sein. Mit einem solchen Druckregler kann der Druck des den Vegetationsschichten zugeführten Fluids so eingestellt werden, dass das Fluid über den gesamten Pflegebereich hinweg möglichst gleichmäßig den Vegetationsschichten zur Verfügung gestellt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Versorgungseinheit intern oder extern mit einer Temperiereinrichtung zum Temperieren des dem wenigstens einen Membranschlauch zugeführten Fluids versehen sein. Auf diese Weise können die Fluide den Vegetationsschichten in einem für die Pflege der Vegetationsschichten optimalen Temperaturbereich zugeführt werden.
  • In einer noch 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.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Versorgungseinheit mit einer Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten gekoppelt sein oder eine solche Vorrichtung aufweisen, 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.
  • In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ferner 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 Pflegesystems kann so auf einfache Weise erweitert werden.
  • Der wenigstens eine Membranschlauch kann zum Beispiel direkt an die Versorgungseinheit angeschlossen werden. Alternativ kann der der wenigstens eine Membranschlauch auch über eine Verteilungsvorrichtung an die Versorgungseinheit angeschlossen werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Versorgungseinheit ferner extern oder intern mit einer Filtervorrichtung zum Filtern des den Vegetationsschichten zugeführten Fluids versehen sein.
  • Obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines beispielhaften Systems zur Pflege von Vegetationsschichten gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung von unterflurig verlegten Membranschläuchen des Systems von 1;
  • 3A eine vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3B eine ausschnittweise Seitenansicht des Membranschlauchs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von 3A;
  • 3C eine ausschnittweise Seitenansicht eines Membranschlauchs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3D eine ausschnittweise Seitenansicht eines Membranschlauchs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Membranschlauchs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen von Membranschläuchen zum Installieren eines in 1 veranschaulichten Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • 6 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum unterflurigen Verlegen von Membranschläuchen zum Installieren eines in 1 veranschaulichten Systems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Anhand von 1, 1A 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.
  • 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 in Zusammenhang mit der Funktion des Beheizens).
  • 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.
  • 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.
  • 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 22a...d in beliebigen Kombinationen und Anzahlen aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen von Anschlüssen ausgewählt werden.
  • 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.
  • 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 in diese ein und werden abgesaugt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Derartige Vorrichtungen 24 sind zum Beispiel als so genannte „Wasserbelüfter” bekannt. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf eine spezielle Ausführungsform eines solchen Wasserbelüfters beschränkt.
  • Über den vierten Anschluss 22d mit dem vorgeschalteten Wasserbelüfter 24 wird der Versorgungseinheit 20 und damit schließlich den Membranschläuchen 12 ein Wasser/ Sauerstoff-Gemisch oder ein Wasser/Luft-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.
  • 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.
  • 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.
  • 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. In diesem Fall können die Anschlüsse 25a, 25 des Wasserbelüfters 24 vorzugsweise mit den Anschlüssen 22a, 22c der Versorgungseinheit 20 gekoppelt werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Kopplung zum Beispiel über Zweiwegeventile erfolgt, sodass die über den ersten Anschluss 22a zur Verfügung gestellte Flüssigkeit entweder direkt den Membranschläuchen 12 oder dem ersten Anschluss 25a des Wasserbelüfters 24 zugeleitet werden kann und analog das über den dritten Anschluss 22c der Versorgungseinheit 20 zur Verfügung gestellte Gas entweder direkt den Membranschläuchen 12 oder dem zweiten Anschluss 25b des Wasserbelüfters 24 zugeleitet werden kann.
  • Vorzugsweise enthält die Versorgungseinheit 20 auch einen oder mehrere Filter 29 für den jeweiligen Fluidstrom.
  • Des Weiteren ist ein Druckregler 21 vorgesehen, um einen Druck des jeweiligen Fluids, das in die Membranschläuche 12 geleitet wird, auf einen vorbestimmten Wert bzw. Wertebereich zu regeln bzw. zu steuern.
  • Mit Hilfe dieses Druckreglers 21 kann das Pflegesystem auf einfache Weise an den jeweiligen Pflegebereich 10 und/oder die jeweiligen Umgebungsbedingungen angepasst werden. Insbesondere kann der Fluiddruck derart eingestellt werden, dass eine gleichmäßige Versorgung der Vegetationsschichten 32 mit dem jeweiligen Fluid über den gesamten Pflegebereich 10 hinweg erzielt wird.
  • Der Filter 21 und/oder der Druckregler 21 können wahlweise intern oder extern bezüglich der Versorgungseinheit 20 angeordnet sein.
  • 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, ggf. 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.
  • Auch Temperiereinrichtung 26, Stromversorgung 23 und/oder Zugabevorrichtung 27 können wahlweise intern oder extern bezüglich der Versorgungseinheit 20 angeordnet sein.
  • 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.
  • Die Steuereinrichtung 28 steuert außerdem die Stromversorgung 23, die Temperiereinrichtung 26, die Zugabevorrichtung 27 und/oder die Vorrichtung 24 zum Begasen von Flüssigkeiten.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Verschiedene Beispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten Membranschläuchen 12, die für ein solches Pflegesystem eingesetzt werden können, werden nun anhand von 3 und 4 genauer beschrieben.
  • In einer ersten Ausführungsform (3A und 3B) 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.
  • 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.
  • Der Membranschlauch 12 der Erfindung unterscheidet sich von den herkömmlichen Membranschläuchen 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.
  • Das teilweise Verschließen der Wandung 12a der Membranschläuche 12 führt zu einem verbesserten Strömungsverhalten der Fluide durch die Membranschläuche 12. 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 geringeren Fluiddrücken besser überwunden werden können.
  • In dem Ausführungsbeispiel von 3A und 3B ist die Abdichtung 44 nur auf einer Umfangsseite des Membranschlauchs 12 vorgesehen. 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.
  • Es 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.
  • Wie in 3C und 3D veranschaulicht, ist die teilweise verschlossene Wandung 12a nicht auf die Verteilung der Abdichtung 44 von 3A und 3B beschränkt. In anderen Ausführungsformen sind auch ein spiralförmiges Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit einem Abdichtband 44 (3C) oder das Umwickeln des Membranschlauchs 12 mit einem Abdichtband 44 in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen (3D) denkbar.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel eines Membranschlauchs 12 ist in 4 dargestellt. Gleiche bzw. analoge Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet wie in 3A bis D.
  • Der Membranschlauch 12 von 4 enthält im Vergleich zu dem in 3 dargestellten Membranschlauch 12 eine Temperiervorrichtung 38. Selbstverständlich kann eine solche Temperiervorrichtung 38 auch mit allen Ausführungsformen der 3A bis D kombiniert werden.
  • Die Temperiervorrichtung 38 ist im Hohlraum 12c des Membranschlauchs 12 angeordnet. Sie erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Membranschlauches 12. 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.
  • 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.
  • In dem Ausführungsbeispiel von 4 weist die Temperiervorrichtung 38 einen elektrischen Widerstandsheizdraht 40 auf, der zum Beispiel als Konstantandraht aus gebildet 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.
  • Durch diese Temperiervorrichtung 38 können die durch den Membranschlauch 12 strömenden Fluide entlang des gesamten Transportweges im Membranschlauch 12 bei Bedarf temperiert werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die durch den Membranschlauch 12 transportierten Fluide über einen großen Bereich hinweg mit einer im Wesentlichen gleichen Temperatur aus dem Membranschlauch 12 in ein diesen umgebendes Erdreich 36 abgegeben werden können. Als Ergebnis können Vegetationsschichten 32 über einen ausgedehnten Pflegebereich 10 hinweg gleichmäßig temperiert werden.
  • Nachfolgend werden nun unter Bezug auf 5 und 6 zwei mögliche Vorrichtungen zum unterflurigen Verlegen von erfindungsgemäßen Membranschläuchen 12 und damit zum Installieren des oben beschriebenen Pflegesystems der Erfindung erläutert.
  • 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 5058 sind in einer Bewegungsrichtung (Pfeil A) beim Verlegevorgang in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet. In bevorzugter Weise können diese Komponenten 5058 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.
  • 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.
  • In der Seitenansicht von 5 ist jeweils nur eine der genannten Komponenten 5058 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 5058 in entsprechender Anzahl parallel zueinander (in der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene nebeneinander) an der Vorrichtung vorgesehen sind. Da die parallel angeordneten Komponenten 5058 grundsätzlich gleich aufgebaut sind, wird nachfolgend der Einfachheit halber nur die Vorrichtung zum Verlegen eines einzelnen Membranschlauchs 12 beschrieben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 aufgeweiet. 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.
  • 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 5058) erfolgen; wahlweise kann aber auch eine zusätzliche Fördereinrichtung vorgesehen sein.
  • Nachdem der Membranschlauch 12 in den Schlitz 64 eingelegt ist, wird der Schlitz 64 durch die nachlaufende Walze 58 wieder geschlossen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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
    21
    Druckregler
    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
    29
    Filtervorrichtung
    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
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    • - DE 10137147 A1 [0011, 0053]
    • - DE 20211742 U2 [0011]
    • - EP 1811218 A1 [0017, 0108]
    • - DE 20211742 U1 [0053]

Claims (20)

  1. Unterflurig verlegbarer Membranschlauch (12) zur Pflege von Vegetationsschichten (32), mit einer für Fluide durchlässigen Wandung (12a) und einem Hohlraum (12c) zum Transportieren von Fluiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) teilweise abgedichtet ist.
  2. Membranschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung (44) auf eine Außenseite der Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) aufgebracht ist.
  3. Membranschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung auf eine Innenseite der Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) aufgebracht ist.
  4. Membranschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Poren (12b) der Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) abgedichtet sind.
  5. Membranschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) nur auf einer Seite des Umfangs des Membranschlauchs abgedichtet ist.
  6. Membranschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) spiralförmig abgedichtet ist.
  7. Membranschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) in Abständen ringförmig abgedichtet ist.
  8. Membranschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12a) des Membranschlauchs (12) zu etwa 20% bis etwa 65%, bevorzugter zu etwa 35% bis etwa 55% abgedichtet ist.
  9. Membranschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungselement (14, 18) zum Verbinden des Membranschlauchs (12) mit einem weiteren Membranschlauch (12), einer Verteilungsvorrichtung (16) oder einer Versorgungseinheit (20) vorgesehen ist.
  10. Membranschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschlauch (12) im Wesentlichen über seine gesamte Länge mit einer Temperiervorrichtung (38) versehen ist.
  11. Membranschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschlauch (12) wickelbar ist.
  12. System zur Pflege von Vegetationsschichten (32), mit wenigstens einem unterflurig verlegten Membranschlauch (12) zum Zuführen eines Fluids zu den Vegetationsschichten (32), der nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist; und einer mit dem wenigstens einen Membranschlauch (12) verbundenen Versorgungseinheit (20) mit wenigstens einem Anschluss (22a...d) zum Zuführen oder Entfernen von Fluiden in den bzw. aus dem wenigstens einen Membranschlauch (12).
  13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (20) mit einem Druckregler (21) zum Regeln bzw. Steuern eines Drucks des den Vegetationsschichten (32) zugeführten Fluids versehen ist.
  14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (20) mit einer Temperiereinrichtung (26) zum Temperieren des dem wenigstens einen Membranschlauch (12) zugeführten Fluids versehen ist.
  15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (20) wenigstens einen Anschluss (22a...d) aufweist, der ausgewählt ist aus einem Anschluss (22a) zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck, einem Anschluss (22c) zum Zuführen eines Gases unter Druck, einem Anschluss (22d) zum Zuführen eines Flüssigkeit/Gas-Gemisches unter Druck und einem Anschluss (22b) zum Entfernen von Flüssigkeiten und/oder Gasen durch Unterdruck in den bzw. aus dem wenigstens einen Membranschlauch (12).
  16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (20) mit einer Vorrichtung (24) zum Begasen von Flüssigkeiten gekoppelt ist oder eine solche Vorrichtung (24) aufweist, die einen ersten Anschluss (25a) zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck und einen zweiten Anschluss (25b) zum Zuführen eines Gases in die Flüssigkeit aufweist, um dem wenigstens einen Membranschlauch (12) ein Flüssigkeit/Gas-Gemisch unter Druck zuzuführen.
  17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugabevorrichtung (27) zum Zugeben eines zusätzlichen Wirkstoffes zu dem dem wenigstens einen Membranschlauch (12) zugeführten Fluid vorgesehen ist.
  18. System nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Membranschlauch (12) direkt an die Versorgungseinheit (20) angeschlossen ist.
  19. System nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Membranschlauch (12) über eine Verteilungsvorrichtung (16) an die Versorgungseinheit (20) angeschlossen ist.
  20. System nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (20) mit einer Filtervorrichtung (29) zum Filtern des den Vegetationsschichten (32) zugeführten Fluids versehen ist.
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