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Anlagen zum Kultivieren von Pflanzen Pflanzen, insbesondere nach Art eines Gewächs-, Glas- oder Treibhauses.
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Es ist bekannt, z. B. an Orten mit ungeeigneten oder nicht optimalen klimatischen Verhältnissen zum Zwecke der Ertragssteigung, zur Ermöglichung des Anbaus bestimmter Kulturen oder zum Schutz vor extremen Witterungsverhältnissen Gewächshäuser zu verwenden. Dabei stehen häufig zwei Hauptaufgaben im Vordergrund. Zum einen sollen geeignete Wachstumsbedingungen wie Bodenbeschaffenheit, Bodenfeuchtigkeit und Raumklima (z. B. Beleuchtung, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftbewegung) geschaffen werden. Andererseits muss ein Gewächshaus so beschaffen sein, dass es den auftretenden statischen Belastungen entstehend durch den Aufbau und die Konstruktion des Gewächshauses selbst, durch die Bepflanzung und durch Umwelteinflüsse standhält.
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Dazu weist ein herkömmliches Gewächshaus üblicher Weise ein auf einem Fundament ruhendes Tragwerk (z. B. aus Holz, Stahl oder Aluminium) auf. Auf diesem Tragwerk ist eine für Licht durchlässige Eindeckung aus Glasscheiben, Kunststofffolien (z. B. aus PVC oder PE) oder aus Kunststoffplatten (z. B. Kunststoffglas (PMMA), Polycarbonat, glasfaserverstärktem Polyester oder PVC) vorgesehen. Im Gewächshaus sind Kulturflächen für anzubauende Pflanzen bereitgestellt.
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Hinsichtlich der Kulturflächen wird beispielsweise zwischen verschiedenen Beetformen, Tischen oder Hängekonstruktionen unterschieden. Das Bodenbeet hat Anschluss an den gewachsenen Boden, beim Grundbeet hingegen ist die kulturtragende Substratschicht vom gewachsenen Boden durch eine Sperrschicht aus Beton oder Folie getrennt. Beim Trogbeet ist das Kultursubstrat in Tröge aus zumeist Beton eingebracht, die Substratschicht hat somit auch in diesen keinen Anschluss an den gewachsenen Boden. Die Kultur auf Tischen findet Anwendung bei Topfpflanzen, wobei die Tische entweder feststehend oder zur besseren Raumausnutzung durch Entfall von Wegeflächenverschiebbar ausgeführt. Durch Hängevorrichtungen kann zwar die Nutzfläche durch Nutzung von Raum über den Beeten oder Tischen erhöht werden, allerdings gehen Hängevorrichtung mit einer Behinderung des Lichteinfalls auf tiefer gelegene Kulturflächen einher und die Kulturpflege ist umständlicher.
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Viele Gewächshäuser sind überdies mit Vorrichtungen zur Lüftung zwecks Beeinflussung des Sauerstoff- und Kohlendioxidgehaltes der Gewächshausluft und zur Temperaturregelung ausgestattet. Anlagen zur Bewässerung bzw. Beregnung, Einrichtungen zur Beschattung oder Verdunkelung, Beleuchtungsanlagen zur künstlichen Beleuchtung von Kulturen, CO2-Düngungsanlagen zur Kohlendioxiddüngung, Kraftwärmeanlagen sind weitere Ausstattungskomponenten von Gewächshäusern.
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Da bei bekannten Gewächshäusern in erster Linie die Bodenflächen oder Pflanztische bzw. einfache Hänge- bzw. Regalkonstruktionen Verwendung finden, ist der Volumennutzungsgrad herkömmlicher Gewächshäuser gering.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gewächshäuser besser nutzbar zu machen, insbesondere Gewächshäuser mit einem verbesserten Volumennutzungsgrad bereitzustellen, in denen vorzugsweise zusätzlich eine vereinfachte und verbesserte Kultivierung von Pflanzen gewährleistet wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, eine Anlage bereitzustellen, die im Wesentlichen aus einer Kombination aus einem klassischen Gewächshaus und einem, vorzugsweise automatisch bedienbaren, Regal besteht. Dabei kommen besonders vorteilhafte kombinatorische Effekte zum Tragen, die den Volumennutzungsgrad von Gewächshäusern drastisch erhöhen und gleichzeitig den Personalaufwand zur Kultivierung von Pflanzen sowie zur Ernte erheblich reduzieren. Der Volumennutzungsgrad wird dadurch erhöht, dass anstelle der üblicher Weise vorgesehen Bodenbepflanzung oder Pflanztische im Gewächshaus ein verhältnismäßig dicht angeordnetes Regalsystem zum Einsatz kommt. Dieses Regalsystem weist mehrere Längs- und Querreihen sowie mehrere Ebenen auf. Ferner wird das Traggestell des Regalsystems selbst als Tragwerk für das Gewächshaus genutzt.
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Die vorliegenden Erfindung betriff ein Gewächshaus mit einem Tragwerk und einer lichtdurchlässigen Eindeckung, wobei die Eindeckung das Gewächshaus nach außen begrenzt und durch das Tragwerk gestützt wird, und einem Regalsystem, das eine Anordnung von Regalen mit mehreren Ebenen aufweist. Die Regale sind derart angeordnet, dass sie Regalgassen in Längs- und Querrichtung bilden. Das Tragwerk des Gewächshauses ist dabei vollständig durch das Regalsystem bereitgestellt, d. h. das eigentliche Gewächshaus bzw. die lichtdurchlässige Eindeckung weist kein eigenes Tragwerk auf, sondern stützt sich einzig auf das Regalsystem.
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Vorzugsweise sind die Regale derart angeordnet sind, dass Regalgassen in Längsrichtung und Querrichtung gebildet werden, dabei können einfach und/oder mehrfach tiefe Regale zwischen benachbarten Regalgassen vorgesehen sein.
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Es ist insbesondere bevorzugt, ein automatisch bedienbares Regalsystem mit mindestens einem Regalfahrzeug einzusetzen, wobei das Regalfahrzeug z. B. Pflanzgut in einen Lagerplatz im Regalsystem einstellen oder daraus herausholen kann. Das Regalfahrzeug kann auch zu Inspektionszwecken, beispielsweise zur Kontrolle von Schädlingsbefall, Messung des Feuchtigkeitsgrads, Feststellung des Reifegrads von Früchten etc., und/oder zur Durchführung von Arbeitsschritten verwendet werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Gewächshaus mit einem Tragwerk und einer lichtdurchlässigen Eindeckung, wobei die Eindeckung das Gewächshaus nach außen begrenzt und durch das Tragwerk gestützt wird, und einem automatisch bedienbaren Regalsystem, das eine Anordnung von Regalen mit mehreren Ebenen aufweist. Die Regale sind derart angeordnet, dass sie Regalgassen in Längs- und Querrichtung bilden. Das automatisch bedienbare Regalsystem weist mindestens ein, vorzugsweise führerloses, längs und quer verfahrbares Regalfahrzeug auf, mit dem Pflanzgut in einen Lagerplatz im Regalsystem einstellbar oder daraus herausholbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Regalfahrzeug auch zu Inspektionszwecken, beispielsweise zur Kontrolle von Schädlingsbefall, Messung des Feuchtigkeitsgrads, Feststellung des Reifegrads von Früchten etc., und/oder zur Durchführung von Arbeitsschritten verwendet werden.
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Auch gemäß dieser Ausführungsform sind die Regale vorzugsweise derart angeordnet, dass Regalgassen in Längsrichtung und Querrichtung gebildet sind, wobei einfach und/oder mehrfach tiefe Regale zwischen benachbarten Regalgassen vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäßen Gewächshäuser können ferner mindestens eine Hubeinrichtung aufweisen, mit der das mindestens eine Regalfahrzeug zwischen verschiedenen Ebenen des Regalsystems transportierbar ist, oder wobei das mindestens eine Regalfahrzeug ausgelegt ist, selbst von einer Regalebene in eine andere Ebene zu wechseln.
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Außerdem kann vorzugsweise in den erfindungsgemäßen Gewächshäusern ferner ein Arbeitsbereich im Gewächshaus vorgesehen sein, zu und von dem Pflanzgut aus den Regalen des Regalsystems mit dem mindestens einen Regalfahrzeug transportierbar ist.
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Das mindestens eine Regalfahrzeug kann vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass das Pflanzgut nicht zu jeder Aktion aus dem Regal entnommen werden muss, sondern Arbeiten automatisch am Pflanzgut verrichtet werden können.
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Ferner können die erfindungsgemäßen Gewächshäuser mit einer Einrichtung oder mehreren Einrichtungen ausgestattet sein, die dafür sorgt bzw. sorgen, dass Pflanzgut aus den jeweiligen Regalen an andere Stellen im Gewächshaus verbracht wird, um dem Pflanzgut unter anderem ausreichend Licht, Wasser und/oder Dünger zukommen zu lassen.
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Durch die automatische, vorzugsweise computergesteuerte, Bedienung des Regalsystems können alle im Gewächshaus anfallenden Arbeiten, vom Säen bis zur Ernte wesentlich erleichtert werden. Beispielsweise können Pflanzen für die anfallenden Tätigkeiten automatisch (z. B. auf Anforderung) zu ergonomischen Arbeitsplätzen verbracht werden. Dadurch kann einerseits anstrengende Arbeit, die üblicher Weise am Boden verrichtet werden muss, in angenehmer Arbeitshöhe erledigt werden und andererseits kann der Einsatz von stationären Automaten oder Robotern z. B. zum Pflanzen oder Ernten oder zur Begutachtung von Pflanzen erfolgen, wodurch eine höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Gewächshäusern erreicht wird.
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Die Ausbildung des Regalsystems erfolgt also vorzugsweise derart, dass das Regalsystem sowohl in Längs- als auch in Querrichtung von einem oder mehreren Regalfahrzeugen befahren werden kann. Zusätzlich kann eine oder können mehrere Hubeinrichtung(en) vorgesehen sein, mit der bzw. mit denen Regalfahrzeuge zwischen verschiedenen Ebenen des Regalsystems bewegt werden können. Alternativ dazu können die Regalfahrzeuge selbst von einer Regalebene in eine andere Ebene wechseln.
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Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Regalsysteme, wie beispielsweise in der
WO 2005/118436 A1 beschrieben für die vorliegende Erfindung vorteilhaft einsetzbar. Mit einem derartigen System können die Regalfahrzeuge jeden Stellplatz im Regal erreichen, wodurch eine beliebig große Anzahl an Regalstellplätzen z. B. nur durch wenige Regalfahrzeuge bedient werden kann.
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Die erfindungsgemäßen Anlagen bzw. Gewächshäuser können grundsätzlich beliebige Ausdehnungen und Formen annehmen. Es sind auch hohe Gewächshäuser, d. h. mehrstöckige Gewächshäuser, mit hohem Volumennutzungsgrad realisierbar. Als für Licht durchlässige Eindeckung können sämtliche üblichen Materialien verwendet werden, z. B. Glasscheiben, Kunststofffolien (z. B. aus PVC oder PE) oder Kunststoffplatten (z. B. Kunststoffglas (PMMA), Polycarbonat, glasfaserverstärktem Polyester oder PVC).
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Die erfindungsgemäßen Gewächshauser können ferner beispielsweise im Bereich des Regals, direkt im Regal und/oder zentral Installationen zur Schaffung von geeigneten Umgebungsbedingungen für eine Verbesserung des Wachstums und des Ertrages der Pflanzen aufweisen.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewächshauses beispielhaft anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Regalsystem im Inneren einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewächshauses; und
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2 zweigt eine schematische Seitenansicht des Gewächshauses gemäß 1.
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Das in den 1 und 2 gezeigte Gewächshaus 2 hat ein Tragwerk 4 und eine lichtdurchlässige Eindeckung 6. Die Eindeckung 6 begrenzt das Gewächshaus 2 in im Wesentlichen herkömmlicher Weise nach außen. Sie ist aus einem für Licht durchlässige Material gebildet, beispielsweise aus Glasscheiben, Kunststofffolien (z. B. aus PVC oder PE) oder Kunststoffplatten (z. B. Kunststoffglas (PMMA), Polycarbonat, glasfaserverstärktem Polyester oder PVC). Im Gewächshaus 2 ist ein Regalsystem 8 vorgesehen, das gleichzeitig das Tragwerk 4 für das Gewächshaus bilden kann. Das durch das Regalsystem 8 bereitgestellte Tragwerk 4 muss dabei nicht, wie bei herkömmlichen Gewächshäusern ohne oder mit einer minimalen Anzahl von Stützen auskommen, sondern kann durch die Verwendung der Regalständer bzw. -stützen als statische Elemente wesentlich flexibler und günstiger konstruiert werden. Es kann eine Vielzahl von Stützen verwendet werden, ohne die Nutzbarkeit des Gewächshauses einzuschränken, da das Regalsystem selbst ohnehin Regalständer aufweist. Diese werden beispielsweise einfach bis zur Dachkonstruktion verlängert, wie anhand der Bezugszeichen 10 in 2 angedeutet, um die Eindeckung 6 des Gewächshauses 2 zu tragen. Damit ist das Regalsystem 8 praktisch der tragende Teil des Gewächshauses 2.
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Das Regalsystem 8 weist eine Anordnung von Regalen 12 auf und definiert mehrere Ebenen 14. Die Regale 12 sind derart angeordnet, dass sie Regalgassen, vorzugsweise Längsgassen 16 und Quergassen 18, bilden. Die Längs- und Quergassen 16, 18 sind vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet. Während in der dargestellten Ausführungsform einfach tiefe Regale 12 gezeigt sind, können im Rahmen der Erfindung auch mehrfach tiefe Regale zwischen benachbarten Regalgassen vorgesehen sein.
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Das Regalsystem
8 ist vorzugsweise ein automatisch bedienbares Regalsystem mit mindestens einem Regalfahrzeug
20. In den
1 und
2 sind drei solcher Regalfahrzeuge schematisch dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Regalsystem
8 entsprechend der
WO 2005/118436 A1 ausgebildet und kann beispielsweise über autonom fahrende Regalfahrzeuge
20 verfügen, die frei zwischen den verschiedenen Längs- und Quergassen
16,
18 verfahren können. Die Regalfahrzeuge
20 sind derart ausgelegt, im Gewächshaus
2 verschiedene Aufgaben zum Kultivieren von Pflanzen zu übernehmen. Insbesondere kann es von Bedeutung sein Pflanzen in bestimmten Zeitabständen umzupositionieren, um beispielsweise dafür zu sorgen, dass alle Pflanzen genug Licht erhalten. Die Regalfahrzeuge
20 sind dafür insbesondere dafür ausgelegt, Pflanzgut in einen Lagerplatz im Regalsystem
8 einzustellen oder daraus herauszuholen. Das Regalfahrzeug
20 zusätzlich oder alternativ dazu auch zu Inspektionszwecken, beispielsweise zur Kontrolle von Schädlingsbefall, Messung des Feuchtigkeitsgrads, Feststellung des Reifegrads von Früchten etc., und/oder zur Durchführung von Arbeitsschritten (z. B. Drehen der Pflanzen) verwendet werden. Auch unterschiedliche Regalfahrzeuge
20 können zum Einsatz kommen, wobei mit ihnen verschiedene Aufgaben bewerkstelligt werden können.
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Die erfindungsgemäßen Gewächshäuser 20 können ferner mindestens eine Hubeinrichtung 22 aufweisen, mit der Regalfahrzeuge 20 zwischen verschiedenen Ebenen 14 des Regalsystems 8 hinauf bzw. herabgefahren werden können. Dies kann beispielsweise nach Art eines Aufzugs realisiert werden. Alternativ können die Regalfahrzeuge 20 selbst so beschaffen sein, dass sie von einer Regalebene 14 in eine andere Ebene 14 wechseln können.
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Außerdem kann vorzugsweise in den erfindungsgemäßen Gewächshäusern 2 ferner mindestens ein Arbeitsbereich 24 vorgesehen sein, zu und von dem Pflanzgut aus den Regalen 12 des Regalsystems 8 mit den Regalfahrzeugen 20 transportierbar ist. An einem solchen Arbeitsbereich 24 können manuell oder automatisch (z. B. mit Hilfe von Robotern) verschiedenste Tätigkeiten durchgeführt werden. Dazu verbringen die Regalfahrzeuge 20 das Pflanzgut zum Arbeitsbereich 24 und stellen es dort ab. Vorzugsweise wird unmittelbar anschließend bereits bearbeitetes Pflanzgut aufgenommen und an einen geeigneten Standort im Regalsystem 8 befördert.
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Die Erfindung stellt somit ein Gewächshaus bereit, bei dem die Vorteile eines traditionellen Gewächshauses mit denen automatisch bedienbarer Regalsysteme kombiniert werden. Dabei werden besonders vorteilhafte kombinatorische Effekte erzielt, die den Volumennutzungsgrad von Gewächshäusern drastisch erhöhen, gleichzeitig den Personalaufwand zur Kultivierung von Pflanzen sowie zur Ernte erheblich reduzieren, die Konstruktion von Gewächshäusern erleichtern und Gewächshäuser vor allem auch in geographischen Lagen wirtschaftlich nutzbar machen, wo sie sonst nicht eingesetzt werden könnten.
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Durch die automatische, vorzugsweise computergesteuerte, Bedienung des Regalsystems 8 können alle im Gewächshaus 2 anfallenden Arbeiten, vom Säen bis zur Ernte wesentlich erleichtert werden. Beispielsweise können Pflanzen für die anfallenden Tätigkeiten automatisch (z. B. auf Anforderung) zu ergonomischen Arbeitsplätzen 24 verbracht werden. Dadurch kann einerseits anstrengende Arbeit, die üblicher Weise am Boden verrichtet werden muss, in angenehmer Arbeitshöhe erledigt werden und andererseits kann der Einsatz von stationären Automaten oder Robotern z. B. zum Pflanzen oder Ernten oder zur Begutachtung von Pflanzen erfolgen, wodurch eine höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Gewächshäusern erreicht wird.
