DE102015118059A1

DE102015118059A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Zucht von Pflanzen sowie Saat- und Pflanzmatte hierfür

Info

Publication number: DE102015118059A1
Application number: DE102015118059.6A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Lössl; Philipp Wagner
Original assignee: Agrilution GmbH
Current assignee: AGRILUTION SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2017-04-27
Also published as: WO2017068150A2; SG11201803346UA; EP3364745A2; US11064659B2; SG10202003663QA; JP2018537967A; US20180317400A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Aufzucht von Pflanzen mit einer Bewässerungsvorrichtung, einer Beleuchtungsvorrichtung, welche vorzugsweise LED-Licht erzeugt, sowie einer Matte auf welcher Saatgut (2) angeordnet ist und welche von den Wurzeln des Saatguts durchdringbar ist, beschrieben, wobei die Matte als Saat- und Pflanzmatte (16) einen Transmissionsgrad von 0 bis 60% aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zucht von Pflanzen und Saatmatten hierfür.
Stand der Technik:
Bisher werden kleinere Pflanzen für den Haushaltsgebrauch meist in stationären Gewächshäusern oder Pflanzvorrichtungen gezogen und über den Handel an die Verbraucher vertrieben.
Aufgabe der Erfindung:
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahren zur Zucht von Pflanzen und von Saatmatten hierfür, bei der der Verbraucher sich die jeweils gewünschten Pflanzen – auch ohne wesentliche Einwirkung von Tageslicht – selbst aus einem Saatgut ziehen und ernten kann, ohne dass dabei eine Gefahr von Algenbildungen entsteht.
Lösung der Aufgabe:
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere stell die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Aufzucht von Pflanzen bereit mit

a. einer Bewässerungsvorrichtung (20)
b. einer Beleuchtungsvorrichtung (3), welche vorzugsweise LED-Licht erzeugt
c. einer Matte auf welcher Saatgut (2) angeordnet ist und
d. welche von den Wurzeln des Saatguts durchdringbar ist wobei die Matte als Saat- und Pflanzmatte (16) einen Transmissionsgrad von 0 bis 60%, bevorzugt 0 bis 50%, mehr bevorzugt 0 bis 40%, weiter bevorzugt 0 bis 30%, noch weiter bevorzugt 0 bis 20% und am besten von 0 bis 10% aufweist.

Die Transmissionsgrad wird gemessen an einer Saatmatte von einer Stärke von 5mm an fünf Punkten der Saatmatte mit der Lichtart CIE-D65 (etwa nach ISO 13468), wobei die fünf Punkte für die Ermittlung der Lichtdurchlässigkeit auf der Saatmatte wie folgt ermittelt werden:
ein Punkt ist der Mittelpunkt der Saatmatte;
die anderen 4 Punkte werden auf einem Kreis um den ersten Punkt äquidistant (gleichmäßig/mit gleichem Abstand) verteilt, wobei der Radius dieses Kreises sich als die Hälfte des Radius’ des Innkreises der Saatmatte ermittelt (sofern die Saatmatte Rund ist entspricht Innkreis gleich Aussenkreis);
der Abstand der Lichtquelle zur Saatmatte und des Messpunktes zur Saatmatte entspricht jeweils 10mm;
von den fünf Messergebnissen wird der Median gebildet, welcher den Transmissionsgrad der Saatmatte darstellt.
Bevorzugt ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Mattenträger (14) vorgesehen, welcher als Träger für mindestens eine Saatmatte ausgebildet ist.
Bevorzugt sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere, vorzugsweise zwei bis vier, Einlegöffnungen (12) vorgesehen, in welchen je ein Mattenträger (14) auflegbar und/oder einschiebbar und/oder einklappbar anordnebar ist.
Bevorzugt sind erfindungsgemäß die Einlegöffnungen (12) in einem Rahmen und/oder einer Platte mit korrespondierenden Ausnehmungen angeordnet, die vorzugsweise verschiebbar in der Vorrichtung angeordnet sind.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß die Beleuchtungsvorrichtung (3) über jedem Rahmen und/oder Platte angeordnet.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß der von der Beleuchtungsvorrichtung (3) ausgestrahlte Spektralbereich und /oder ausgewählte Wellenlängenbereiche einstellbar.
Bevorzugt besteht erfindungsgemäß die Bewässerungsvorrichtung (20) aus einer Bewässerungswanne (8), über der die Saatmatte (16) angeordnet sind.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß der Wasser Zu- und/oder Ablauf (22) steuerbar.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß der Füllstand der Bewässerungswanne (8) mittels des Wasser-Zu- und/oder Ablauf (22) regelbar.
Bevorzugt bilden erfindungsgemäß jede Beleuchtungsvorrichtung (3) mit der darunter befindlichen Saatmatte (16) und darunter befindlichen Bewässerungswanne (8) eine Zuchteinheit (6).
Bevorzugt ist erfindungsgemäß die Bewässerungswanne (8) mit mindestens einer darüber befindlichen Saat- und Pflanzmatte (16) als eine Schubladeneinheit ausgebildet.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß die Bewässerungsvorrichtung (20) mit dem Zu- und/oder Ablauf (22) der Bewässerungswanne (8) über eine Steckverbindung vorzugsweise am unteren Bewässerungswannenrand verbindbar.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (3) als Schubladeneinheit mit elektrischer Steckverbindung ausgebildet.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß eine Steuerungseinheit (7) und/oder die Bewässerungsvorrichtung (20) und/oder die Beleuchtungsvorrichtung (3) und/oder eine Klimatisierungsvorrichtung (5) mit einer individuell anpassbaren Programmsteuerung regelbar.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß, dass der Wachstumsfortschritt der aus dem Saatgut (2) entstehenden Pflanzen mit mindestens einer Kamera erfasst und die Signale mit einer Mustererkennungsvorrichtung und einem zugehörigen Mustererkennungsspeicher zur Programmsteuerung weitergeleitet werden.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß für die Programmsteuerung ein Datenspeicher vorgesehen aus welchem individuell auf das Saatgut (2) abgestimmte Beleuchtungs- und/oder Bewässerungs- und/oder Klimatisierungsdaten abrufbar sind, wobei vorzugsweise der Datenspeicher über eine in der Vorrichtung vorgesehene Internetverbindung als externer Datenspeicher vorgesehen ist.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß ein Programmsensor vorzugsweise als RFID Sensor und/oder QR-Code Sensor und/oder Barcode Sensor vorgesehen, welcher RFID Signale bzw. eine QR-Kennzeichnung bzw. einen Barcode von mindestens einer Saatmatte (16) zur Steuerung der Programmsteuerung erfassen kann.
Ferner stellt die Erfindung eine Saat- und Pflanzmatte (16) für eine erfindungsgemäße Vorrichtung bereit, wobei über einen RFID Sensor bzw. QR-Code Sensor bzw. ein Barcode Sensor die individuellen Daten des Saatguts (2) an die Programmsteuerung und den Datenspeicher übertragbar sind.
Ferner stellt die Erfindung eine Saat- und Pflanzmatte (16) für eine erfindungsgemäße Vorrichtung bereit, wobei ein RFID-Chip in und/oder auf der Saatmatte (16) vorzugsweise abtrennbar vorgesehen ist und/oder ein QR-Code und/oder ein Barcode aufgebracht ist.
Ferner stellt die Erfindung eine Saat- und Pflanzmatte (16) für eine erfindungsgemäße Vorrichtung bereit, wobei die Saatmatte (16) mit einer Düngermatte (18) getrennt oder einstückig stapelbar ist.
Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren zur Zucht von Pflanzen in einer stationären und/oder mobilen Zucht-Vorrichtung bereit wobei dass Saatgut (2) auf eine Matte als Saat- und Pflanzmatte (16), vorzugsweise eine der vorstehend genannten Saat- und Pflanzmatten (16), aufgebracht wird, welche als Saat- und Pflanzmatte (16) einen Transmissionsgrad von 0 bis 60%, bevorzugt 0 bis 50%, mehr bevorzugt 0 bis 40%, weiter bevorzugt 0 bis 30%, noch weiter bevorzugt 0 bis 20% und am besten von 0 bis 10% aufweist.
Die Transmissionsgrad wird gemessen an einer Saatmatte von einer Stärke von 5mm an fünf Punkten der Saatmatte mit der Lichtart CIE-D65 (beispielsweise nach ISO 13468), wobei die fünf Punkte für die Ermittlung der Lichtdurchlässigkeit auf der Saatmatte wie folgt ermittelt werden:
ein Punkt ist der Mittelpunkt der Saatmatte;
die anderen 4 Punkte werden auf einem Kreis um den ersten Punkt äquidistant (gleichmäßig/mit gleichem Abstand) verteilt, wobei der Radius dieses Kreises sich als die Hälfte des Radius’ des Innkreises der Saatmatte ermittelt (sofern die Saatmatte Rund ist entspricht Innkreis gleich Aussenkreis);
der Abstand der Lichtquelle zur Saatmatte und des Messpunktes zur Saatmatte entspricht jeweils 10mm;
von den fünf Messergebnissen wird der Median gebildet, welcher den Transmissionsgrad der Saatmatte darstellt
und diese Matte in eine Zucht-Vorrichtung vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung (3) und/oder eine Bewässerungsvorrichtung (20) und/oder einer Klimatisierungsvorrichtung (5) eingebracht wird, mit welchen die Saat (2) auf der Matte zum Keimen und Wachsen angeregt und über Sensoren die jeweiligen Beleuchtungs-, Bewässerungs- und Klimatisierungs-Bedingungen erfasst werden und über eine Steuerung kontrolliert und gesteuert werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zucht von Pflanzen und Saatmatten hierfür, vorzugsweise in einer mobilen Zucht-Vorrichtung. Das Saatgut ist bzw. wird auf eine Saatmatte aufgebracht, welche vorzugsweise einen Transmissionsgrad von 0 bis 60%, bevorzugt 0 bis 50%, mehr bevorzugt 0 bis 40%, weiter bevorzugt 0 bis 30%, noch weiter bevorzugt 0 bis 20% und am besten von 0 bis 10% aufweist. Die Messung des Transmissionsgrades kann wie hierin beschrieben erfolgen. Die Zucht-Vorrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Beleuchtungseinheit, eine Bewässerungseinheit und eine Klimatisierung-Einheit auf, die in einer bevorzugten Ausführungsform über Sensoren die jeweiligen Beleuchtungs-, Bewässerungs- und Klimatisierungs-Bedingungen erfassen und über eine Steuerung kontrolliert und vorzugsweise vollautomatisch gesteuert werden, sodass die Saat auf der Matte zum Keimen und Wachsen angeregt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Beispielzeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2: einen Schnitt in Längsrichtung der Vorrichtung
3: einen Schnitt in Querrichtung der Vorrichtung
4: eine Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Aufzuchteinheit der Vorrichtung
5: eine erfindungsgemäße Saatmatte in einem Saatmattenträger
6: einen erfindungsgemäßen Saatmattenträger
7: eine erfindungsgemäße Explosionszeichnung der Saatmatte
Gemäß Fig. 1–Fig. 4
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Sockel, einem Gehäuse, einer Klimatisierungsvorrichtung, einer Bewässerungsvorrichtung, einer Tür mit wahlweise mindestens einer Beobachtungsöffnung, mindestens einer Aufzuchteinheit bestehend aus einer Bewässerungswanne mit Einlegeöffnung und einer Beleuchtungsvorrichtung.
Gemäß Fig. 5–Fig. 7
Die Saatmatte mit integriertem Saatgut ist mit einer Düngermatte getrennt oder einstückig stapelbar. Auf der Saatmatte ist ein RFID-Chip, vorzugsweise abtrennbar, vorgesehen und/oder ein QR-Code und/oder ein Barcode aufgebracht. Über den in der Vorrichtung befindlichen Programmsensor, der vorzugsweise als RFID Sensor und/oder QR-Code Sensor und/oder Barcode Sensor ausgeführt ist, sind die individuellen Daten der Saatmatte an die Programmsteuerung und den Datenspeicher übertragbar. Die Daten der Saatmatte kennzeichnen mindestens das auf der Saatmatte aufgebrachte Saatgut. Mindestens eine Saatmatte ist mit einem Mattenträger verbindbar. Der Mattenträger ist vorzugsweise in Form der Saatmatten ausgebildet und weist Öffnungen für die Wurzeln der Pflanzen auf. Vorzugsweise werden 4 Mattenträger genutzt, es können aber auch 2 oder längliche genutzt werden. Für den und/oder die Mattenträger ist/sind eine oder mehrere, vorzugsweise zwei bis vier, Einlegöffnungen vorgesehen.
Das Gehäuse der Vorrichtung besteht aus Kunststoff und/oder Holz und/oder Metall. Die Tür der Vorrichtung besteht aus Kunststoff und/oder Holz und/oder Metall und/oder Glas. Die Tür der Vorrichtung kann ohne oder mit einer oder auch mehreren Beobachtungsöffnungen ausgebildet werden, um das Beobachten des Wachstumsfortschritts jederzeit zu ermöglichen, ohne die Bedingungen im Inneren der Vorrichtung zu verändern. Die Tür kann mit einer wahlweise getönten Beobachtungsöffnung ausgerüstet sein. Zusätzlich kann der Wachstumsfortschritt der aus dem Saatgut entstehenden Pflanzen mit mindestens einer Kamera erfasst und die Signale mit einer Mustererkennungsvorrichtung und einem zugehörigen Mustererkennungsspeicher zur Programmsteuerung weitergeleitet werden. Die Mustererkennungsvorrichtung kann sowohl den Pflanzenzustand als auch den Wachstumsfortschritt mit einem Mustererkennungsspeicher abgleichen um somit die Programmsteuerung auf die jeweilige Pflanze und ihren Zustand anpassen.
In dem Gehäuse der Vorrichtung befindet sich mindestens eine Aufzuchteinheit. Jede Beleuchtungsvorrichtung mit dem darunter befindlichen Mattenträger und darunter befindlichen Bewässerungswanne bilden eine Aufzuchteinheit. Die Bewässerungswanne mit mindestens einem darüber befindlichen Mattenträger kann als Schubladeneinheit ausgebildet sein. Vorzugsweise befinden sich in der Vorrichtung mindestens zwei Aufzuchteinheiten. Ein Besonderer Vorteil besteht darin, dass mehrere modulare Aufzuchteinheiten in Kombination mit einem Gehäuse die beliebig erweiterbare Größe der Vorrichtung zulassen. Somit kann die Vorrichtung wahlweise z.B. wie in 1 dargestellt in den europäischen Küchen-Unterbaumaßen (90 × 60 × 60cm) aber auch in der Größe eines Amerikanischen zweitürigen Kühlschranks hergestellt werden.
Über jedem Mattenträger befindet sich eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung besteht vorzugsweise aus LEDs. Die Beleuchtungsvorrichtung ist auf optimales Pflanzenwachstum ausgerichtet und über die Steuerungseinheit regelbar. Der Spektralbereich der Beleuchtungsvorrichtung ist vorzugsweise im Bereich von 400nm–800nm. Die LEDs können vorzugsweise über vier Kanäle separat angesteuert werden, jeder dieser Kanäle stellt einen Spektralbereich da. Die einzelnen Spektralbereich-Kanäle der Beleuchtungsvorrichtung sind unabhängig voneinander von 0 bis 100 Prozent regelbar/dimmbar. Die Beleuchtungsdauer und/oder die Beleuchtungsintensität und/oder das Farbspektrum der Beleuchtungseinheit sind über die Steuerungseinheit regelbar. Der Innenraum der Aufzuchteinheit besitzt einen möglichst hohen Reflexionsgrad, vorzugsweise ist dieser weiß oder verspiegelt. Der hohe Reflexionsgrad des Innenraums sowie die wahlweise nach innen reflektierende Tönung der Tür sorgen für eine optimale Lichtverteilung im Inneren der Vorrichtung. Alle elektrischen Leitungen und Verbraucher werden gemäß der VDE-Vorschrift für die Elektrifizierung von Möbeln montiert. Zum Anschluss an das Stromnetz wird eine flexible dreiadrige Zuleitung aus der Rückseite, oder wahlweise Seite, der Vorrichtung herausgeführt.
Die Wasserversorgung der Pflanzen erfolgt über eine hydroponische Bewässerungsvorrichtung. Das Wasserreservoir der hydroponischen Bewässerungsvorrichtung befindet sich im Sockel der Vorrichtung. In dem Wasserreservoir befindet sich mindestens eine Pumpe. Die Pumpe befördert das Wasser aus dem Wasserreservoir über mindestens einen Zulauf in mindestens eine Bewässerungswanne. Ein Besonderer Vorteil besteht darin, dass mindestens eine Bewässerungswanne je Pumpe mit Wasser befüllt werden kann und somit die Bewässerungsdaten anhand der Programmsteuerung der jeweiligen Saatmatte optimiert werden kann. Die Bewässerungsvorrichtung kann auch Flüssigdünger oder Düngerkonzentrat mit einspülen aber es ist günstiger, dass die Saatmatte den Dünger enthält. Auf den Abflussöffnungen der einzelnen Bewässerungswannen befindet sich ein Abflussfilter um zu verhindern, das Fremdkörper in die Bewässerungsvorrichtung gelangen.
Der Sockel der Vorrichtung ist geschlossen und kann mit Rollen und/oder Füßen ausgestattet sein. Im Sockel der Vorrichtung befinden sich ein, zwei, drei oder wahlweise vier Elemente. Eine Bewässerungsvorrichtung und/oder eine Klimatisierungsvorrichtung und/oder eine Steuerungseinheit und/oder eine Nährstofflösungsautomatisierungsvorrichtung. Ein Besonderer Vorteil besteht darin, dass die Rollen und/oder Füße im Sockel höhenverstellbar sind und es somit ermöglichen gegebenenfalls Unebenheiten im Boden auszugleichen. Außerdem ermöglichen die Rollen einen einfachen Transport und Positionswechsel der Vorrichtung.
Alle Fugen der Vorrichtung sind Wasser- und/oder Luftdicht abgeschlossen und/oder spritzwassergeschützt. Es kann nur Frischluft über die Klimatisierungsvorrichtung angesaugt werden. Der Luftstrom im Inneren der Vorrichtung ist so ausgelegt, dass die komplette Innenluft regelmäßig ausgetauscht wird. Hierdurch werden eine optimale Versorgung mit Frischluft und/oder, eine konstante Innentemperatur und/oder die optimale Luftfeuchtigkeit und/oder der optimale CO2-, und/oder der optimale O2- und/oder N2 Gehalt gewährleistet. Die Zuluft wird von der Klimatisierungsvorrichtung angesaugt und gefiltert. Die Filter verhindert das Eindringen von Insekten in das Innere der Vorrichtung. Die durch die Klimatisierungsvorrichtung gefilterte Zuluft gelangt über Luftkanäle in die Aufzuchtebenen. Die Luftbewegung in den Aufzuchtebenen liegt zwischen 0 und 2 m/s vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,5 m/s. Die Klimatisierungsvorrichtung kann dabei Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Kohlenstoffdioxidgehalt und/oder Sauerstoffgehalt und/oder Stickstoffgehalt im Inneren der Vorrichtung beeinflussen. Die Abluft kann vorzugsweise durch einen Aktivkohlefilter nach außen geleitet werden um Geruchsbelästigungen zu vermeiden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass mit Hilfe der Klimatisierungsvorrichtung die Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft wahlweise pro Aufzuchteinheit anhand der Programmsteuerung auf das jeweilige Programm des in der Aufzuchteinheit befindlichen Saatguts und das jeweilig aktuell vorliegende Wachstumsstadium der Pflanze angepasst werden kann.
Sensoren für die Messung wichtiger Werte, die den Pflanzenwuchs bestimmen (wie zum Beispiel des pH-Wertes und/oder, des Leitwertes und Nährstoffgehaltes in der Wasser/Nährstofflösung und/oder, der Temperatur und/oder, der Luftfeuchtigkeit und/oder Stickstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Kohlenstoffdioxid-Gehalts) sind in der Vorrichtung befestigt und leiten die Daten an eine Steuerungseinheit weiter. Alle elektrischen Leitungen der Sensoren, Beleuchtungsvorrichtung, Klimatisierungsvorrichtung, Bewässerungsvorrichtung und Nährstofflösungsautomatisierungsvorrichtung enden an der Rückwand der Vorrichtung in einer wasserabweisenden Steuerungseinheit. Eine Steuerungseinheit steuert die Aktuatoren und sendet regelmäßig Sensordaten vorzugsweise über eine in der Vorrichtung vorgesehen Internetverbindung an einen externen Datenspeicher. Die Sensordaten können auch zwischenzeitlich auf einem lokalen Datenspeicher gesichert werden. Die Programmsteuerungsdaten und Sensor-Daten können auch anhand eines USB-Ports oder Ethernet Kabels aufgespielt bzw. abgelesen werden.
Eine Saatmatte mit integriertem Saatgut ist mit einer Düngermatte getrennt oder einstückig stapelbar. Auf und/oder in der Saatmatte ist ein RFID-Chip, vorzugsweise abtrennbar, vorgesehen und/oder ein QR-Code und/oder ein Barcode aufgebracht. Über den Programmsensor, der vorzugsweise ein RFID Sensor und/oder QR-Code Sensor und/oder Barcode Sensor ist, sind die individuellen Daten des Saatguts an die Steuerungseinheit und den Datenspeicher übertragbar. Mindestens eine Saatmatte ist mit einem Mattenträger verbindbar. Vorzugsweise werden vier Mattenträger genutzt, es können aber auch eine oder mehrere genutzt werden. Für den Mattenträger sind mehrere, vorzugsweise zwei bis vier, Einlegöffnungen vorgesehen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass mehrere Saatmatten mit unterschiedlichem Saatgut gleichzeitig in der Vorrichtung aufgezogen werden können.
Die Programmsteuerung legt auf Basis des durch den Programmsensor erkannten Saatgutes Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Luftumwälzung und/oder Kohlenstoffidioxidgehalt und/oder Sauerstoffgehalt und/oder Stickstoffgehalt und/oder Bewässerungszyklus und/oder pH-Wert des Wassers und/oder Leitwert des Wassers und/oder Beleuchtungsdauer und/oder Beleuchtungsintensität und/oder Spektralbereich der Beleuchtung fortlaufend fest. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass man mit Hilfe der Programmsteuerung einzelne und/oder vorzugsweise mehrere Nährstoffkonzentrationen und/oder Geschmack und/oder Textur und/oder Farbausprägung der Pflanzen beeinflussen kann und/oder Wuchsgeschwindigkeit und/oder Wuchshöhe und/oder Wuchsbreite.
Insbesondere kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine vollautomatische und kompakte Zucht-Vorrichtung geschaffen werden, mit der das Saatgut ohne Erde mit einem hydroponischen Verfahren und vorzugsweise ohne Einfluss von Tageslicht, bis zur Ernte, ohne maßgebliches Zutun des Verbrauchers, aus Saatgut hierfür gezogen und bei Reife der Pflanzen geerntet werden kann. Besonders wichtig ist dabei, dass das für das Keimen und Wachsen der Saat bzw. Jungpflanzen wichtige Licht nicht bzw. möglichst wenig durch die Saatmatte durchdringt und dadurch keine Algenbildung in der darunter befindlichen Bewässerungswanne angeregt wird, wenn die Wurzeln aus dem Keimling mit dem Wasser in Berührung kommen.
Die Dimensionierung der Vorrichtung ist in einer Größe ausführbar, die in Form eines Einbaugerätes in einer Einbauküche bevorzugt wird. Ferner ist die Vorrichtung so ausbildbar, dass sie modular erweiterbar ist. Zudem kann auch während der Aufzucht des Saatguts über verschiedene Wachstums-Phasen bis zur Ernte und unter gleichzeitiger Nutzung von verschiedener Saatgutvariationen die optimalen Wachstumsbedingungen für mehrere Pflanzen gleichzeitig je Aufzuchteinheit geschaffen werden.
Bei einer vollautomatischen, kompakten Vorrichtung entsteht ein geschlossenes System mit optimalen Bedingungen das ein verbessertes/beschleunigtes Pflanzenwachstum ermöglicht. Mit einer integrierten Beleuchtungsvorrichtung können die Anteile an sichtbaren und unsichtbaren Spektralbereichen und/oder speziellen Wellenlängen je nach den zu optimierenden Wachstumsbedingungen für die jeweiligen Pflanzen gesteuert werden.
Die Bewässerungsvorrichtung wird so gesteuert, dass das Pflanzenwachstum für die jeweiligen Pflanzen, vorzugsweise in der jeweiligen Aufzuchteinheit individuell gesteuert wird. Hierbei kann der Wasserspiegel je nach optimaler Wachstums-Situation der Pflanzen näher an den Wurzelbereich angehoben oder auch abgesenkt werden.
Die Klimatisierungsvorrichtung umfasst sowohl Heizelemente, vorzugsweise ausgeprägt in Form der Beleuchtungsvorrichtung, als auch ein Kühlelement, mit dem die Temperatur in der gesamten Vorrichtung und/oder jeder einzelnen Aufzuchteinheit gezielt absenkbar ist.
Die Mustererkennungsvorrichtung kann optische und/oder Video-Signale erfassen und mit gespeicherten Muster-Erkennungsdaten abgleichen. Damit besteht ein besonderer Vorteil darin, dass man den Wachstumsfortschritt und Zustand der Pflanzen jederzeit verfolgen kann, ggf. auch ohne Vor Ort zu sein und ohne die Bedingungen im Inneren der Vorrichtung durch das Öffnen einer Beobachtungsöffnung zu beeinflussen. Die von den Sensoren gelieferten Daten können über einen Internet-Anschluss an eine für mehrere Vorrichtungen gemeinsame Datenbank gesendet und mit den daraus verwerteten Daten über diesen Internet-Anschluss an die Steuereinheit zurückgeführt werden.
Durch die Verwendung von Saatmatten mit einer für das jeweilige Saatgut angepassten Nährstoff-Verbindung oder -Anreicherung können bei der lokalen Produktion von frischen Pflanzen zum Verzehr, diese ohne Pestizide und mit sparsamen Ressourceneinsatz gezogen werden.
Bezugszeichenliste

1: Sockel
2: Saatgut
3: Beleuchtungsvorrichtung
4: Gehäuse
5: Klimatisierungsvorrichtung
6: Aufzuchteinheit
7: Steuerungseinheit
8: Bewässerungswanne
9: Tür
10: Beobachtungsöffnung
12: Einlegöffnung
14: Mattenträger
16: Saatmatte
17: Saatträger
18: Düngermatte
20: Bewässerungsvorrichtung
22: Zu/Ablauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 13468 [0006]
ISO 13468 [0027]

Claims

Vorrichtung zur Aufzucht von Pflanzen mit a. einer Bewässerungsvorrichtung (20) b. einer Beleuchtungsvorrichtung (3), welche vorzugsweise LED-Licht erzeugt c. einer Matte auf welcher Saatgut (2) angeordnet ist und d. welche von den Wurzeln des Saatguts durchdringbar ist dadurch gekennzeichnet, dass die Matte als Saat- und Pflanzmatte (16) einen Transmissionsgrad von 0 bis 60%, bevorzugt 0 bis 50%, mehr bevorzugt 0 bis 40%, weiter bevorzugt 0 bis 30%, noch weiter bevorzugt 0 bis 20% und am besten von 0 bis 10% aufweist, gemessen an einer Saatmatte von einer Stärke von 5mm an fünf Punkten der Saatmatte mit der Lichtart CIE-D65, wobei die fünf Punkte für die Ermittlung der Lichtdurchlässigkeit auf der Saatmatte wie folgt ermittelt werden: ein Punkt ist der Mittelpunkt der Saatmatte; die anderen 4 Punkte werden auf einem Kreis um den ersten Punkt äquidistant verteilt, wobei der Radius dieses Kreises sich als die Hälfte des Radius’ des Innkreises der Saatmatte ermittelt; der Abstand der Lichtquelle zur Saatmatte und des Messpunktes zur Saatmatte entspricht jeweils 10mm; von den fünf Messergebnissen wird der Median gebildet, welcher den Transmissionsgrad der Saatmatte darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mattenträger (14) vorgesehen ist, welcher als Träger für mindestens eine Saatmatte ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise zwei bis vier, Einlegöffnungen (12) vorgesehen sind, in welchen je ein Mattenträger (14) auflegbar und/oder einschiebbar und/oder einklappbar anordenbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegöffnungen (12) in einem Rahmen und/oder einer Platte mit korrespondierenden Ausnehmungen angeordnet sind, die vorzugsweise verschiebbar in der Vorrichtung angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (3) über jedem Rahmen und/oder Platte angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der von der Beleuchtungsvorrichtung (3) ausgestrahlte Spektralbereich und /oder ausgewählte Wellenlängenbereiche einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Bewässerungsvorrichtung (20) aus einer Bewässerungswanne (8) besteht, über der die Saatmatte (16) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der Wasser Zu- und/oder Ablauf (22) steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand der Bewässerungswanne (8) mittels des Wasser-Zu- und/oder Ablauf (22) regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass jede Beleuchtungsvorrichtung (3) mit der darunter befindlichen Saatmatte (16) und darunter befindlichen Bewässerungswanne (8) eine Zuchteinheit (6) bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Bewässerungswanne (8) mit mindestens einer darüber befindlichen Saat- und Pflanzmatte (16) als eine Schubladeneinheit ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass das Bewässerungsvorrichtung (20) mit dem Zu- und/oder Ablauf (22) der Bewässerungswanne (8) über eine Steckverbindung vorzugsweise am unteren Bewässerungswannenrand verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (3) als Schubladeneinheit mit elektrischer Steckverbindung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit (7) und/oder die Bewässerungsvorrichtung (20) und/oder die Beleuchtungsvorrichtung (3) und/oder eine Klimatisierungsvorrichtung (5) mit einer individuell anpassbaren Programmsteuerung regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der Wachstumsfortschritt der aus dem Saatgut (2) entstehenden Pflanzen mit mindestens einer Kamera erfasst und die Signale mit einer Mustererkennungsvorrichtung und einem zugehörigen Mustererkennungsspeicher zur Programmsteuerung weitergeleitet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass für die Programmsteuerung ein Datenspeicher vorgesehen ist aus welchem individuell auf das Saatgut (2) abgestimmte Beleuchtungs- und/oder Bewässerungs- und/oder Klimatisierungsdaten abrufbar sind, wobei vorzugsweise der Datenspeicher über eine in der Vorrichtung vorgesehene Internetverbindung als externer Datenspeicher vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass ein Programmsensor vorzugsweise als RFID Sensor und/oder QR-Code Sensor und/oder Barcode Sensor vorgesehen ist, welcher RFID Signale bzw. eine QR-Kennzeichnung bzw. einen Barcode von mindestens einer Saatmatte (16) zur Steuerung der Programmsteuerung erfassen kann.
Saat- und Pflanzmatte (16) für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über einen RFID Sensor bzw. QR-Code Sensor bzw. ein Barcode Sensor die individuellen Daten des Saatguts (2) an die Programmsteuerung und den Datenspeicher übertragbar sind.
Saatmatte (16) für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein RFID-Chip in und/oder auf der Saatmatte (16) vorzugsweise abtrennbar vorgesehen ist und/oder ein QR-Code und/oder ein Barcode aufgebracht ist.
Saatmatte (16) für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Saatmatte (16) mit einer Düngermatte (18) getrennt oder einstückig stapelbar ist.
Verfahren zur Zucht von Pflanzen in einer stationären und/oder mobilen Zucht-Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass Saatgut (2) auf eine Matte als Saat- und Pflanzmatte (16), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 18 bis 20, aufgebracht wird, welche als Saat- und Pflanzmatte (16) einen Transmissionsgrad von 0 bis 60%, bevorzugt 0 bis 50%, mehr bevorzugt 0 bis 40%, weiter bevorzugt 0 bis 30%, noch weiter bevorzugt 0 bis 20% und am besten von 0 bis 10% aufweist, gemessen an einer Saatmatte von einer Stärke von 5mm an fünf Punkten der Saatmatte mit der Lichtart CIE-D65, wobei die fünf Punkte für die Ermittlung der Lichtdurchlässigkeit auf der Saatmatte wie folgt ermittelt werden: ein Punkt ist der Mittelpunkt der Saatmatte; die anderen 4 Punkte werden auf einem Kreis um den ersten Punkt äquidistant verteilt, wobei der Radius dieses Kreises sich als die Hälfte des Radius’ des Innkreises der Saatmatte ermittelt; der Abstand der Lichtquelle zur Saatmatte und des Messpunktes zur Saatmatte entspricht jeweils 10mm; von den fünf Messergebnissen wird der Median gebildet, welcher den Transmissionsgrad der Saatmatte darstellt und diese Matte in eine Zucht-Vorrichtung vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung (3) und/oder eine Bewässerungsvorrichtung (20) und/oder einer Klimatisierungsvorrichtung (5) eingebracht wird, mit welchen die Saat (2) auf der Matte zum Keimen und Wachsen angeregt und über Sensoren die jeweiligen Beleuchtungs-, Bewässerungs- und Klimatisierungs-Bedingungen erfasst werden und über eine Steuerung kontrolliert und gesteuert werden.