DE102016010797B4

DE102016010797B4 - Pflanzenhabitat

Info

Publication number: DE102016010797B4
Application number: DE102016010797.9A
Authority: DE
Inventors: Emilia Lucht; Arne Sebrantke
Original assignee: Nui Studio GmbH
Current assignee: Nui Studio GmbH
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2036-09-10
Also published as: DE102016010797A1; WO2018046032A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pflanzenhabitat, das eine barrierefreie Rundumbetrachtung beziehungsweise eine 360°-Betrachtung einer in dem Habitat vorhandenen Pflanze ermöglicht. Das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat umfasst ein einen Hohlraum (2.1) bildendes transparentes Gehäuseelement (2), das zumindest eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zum Übertragen elektrischer Energie aufweist, zumindest ein auf den Hohlraum (2.1) gerichtetes Leuchtmittel (5), das mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist, eine Energieversorgungseinrichtung zum Bereitstellen elektrischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung, Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement (2), und zumindest eine Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) zum fluiddichten Abdecken des Hohlraums (2.1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pflanzenhabitat, das eine barrierefreie Rundumbetrachtung beziehungsweise eine 360°-Betrachtung einer in dem Habitat vorhandenen Pflanze ermöglicht.
Für das Wachstum von Pflanzen in geschlossenen Räumen oder Umgebungen, die für ein Pflanzenwachstum ungünstig sind, können mit technischen Hilfsmitteln, wie beispielsweise Beleuchtung, Temperierung und Belüftung natürliche Bedingungen nachgeahmt werden. Zum Aufrechterhalten von wachstumsfreundlichen Bedingungen werden Pflanzen in geschlossenen Systemen, wie beispielsweise in transparenten Glasgefäßen oder Glasgehäusen angepflanzt, in denen sie von äußeren Einflüssen weitestgehend unberührt wachsen können. Beleuchtet werden die Pflanzen dabei natürlicherweise von oben, wobei es erforderlich ist, dass die elektrische Energieversorgung in Form von elektrischen Leitungen ebenfalls von oben, durch das Gehäuse oder über eine Gehäuseaußenseite zugeführt werden muss. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der konstruktive Freiraum oberhalb des Gehäuses oder der Freiheitsgrad zur Betrachtung des Inneren des Gehäuses ungünstig beeinträchtigt wird. Insbesondere bei Gehäusekörpern die eine Rundumbetrachtung ermöglichen oder bei Gehäusekörpern mit besonders ästhetischer Formgebung stören außenseitig zugeführte elektrische Leitungen eine Sicht des Betrachters auf das Gehäuseinnere.
Weiterhin besteht das Problem, dass es aufgrund von Temperatur- und Feuchtigkeitsdifferenzen zwischen der Umgebung und dem Gehäuseinneren zur Kondensation an der Gehäusewand kommt, wodurch die Sichtbarkeit des Gehäuseinneren beeinträchtigt wird. Darüber hinaus begünstigen Ansammlungen von Kondenswasser ein unerwünschtes Wachstum von Bakterien und Pilzen.
Aus EP 0 525 231 B1 ist ein Gewächshaus mit einem abgeschlossenen Gehäuse zur Montage an einer Fensteröffnung bekannt. Das Gewächshaus umfasst mehrere Sensoren, mit denen beispielsweise eine Bodenfeuchte und eine Temperatur gemessen werden können. Darüber hinaus sind eine Bewässerungseinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Heizeinrichtung und eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen, welche von einer Sensoreinrichtung betätigt werden können. Die aus EP 0 525 231 B1 bekannte Lösung hat zum Nachteil, dass das abgeschlossene Gehäuse mehrteilig als kantiger Korpus gebildet ist, welcher keine barrierefreie Rundumbetrachtung des Inneren des Gehäuses ermöglicht.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nunmehr darin, ein Pflanzenhabitat vorzuschlagen, mit dem die für eine Pflanze erforderlichen Wachstumsbedingungen bereitgestellt werden können und eine barrierefreie Rundumbetrachtung einer in dem Habitat vorhandenen Pflanze ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Pflanzenhabitat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat umfasst ein einen Hohlraum bildendes transparentes Gehäuseelement, das zumindest eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zum Übertragen elektrischer Energie aufweist. Dabei können das transparente Gehäuseelement und der Hohlraum vorzugsweise zylindrisch geformt sein und zumindest eine Öffnung aufweisen. Der Hohlraum dient zur Aufnahme einer Pflanze und kann entsprechend dimensioniert sein. Weiterhin umfasst das Pflanzenhabitat zumindest ein auf den Hohlraum gerichtetes Leuchtmittel, das mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist, und eine Energieversorgungseinrichtung zum Bereitstellen elektrischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung. Zweckmäßigerweise ist die Energieversorgungseinrichtung mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert. Das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat umfasst außerdem Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement und zumindest eine Gehäuseabdeckung zum fluiddichten Abdecken des Hohlraums.
Bei der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung handelt es sich um eine Oxidschicht (englisch transparent conducting oxides, TCO), die aus elektrisch leitfähigen Materialien mit einer vergleichsweise geringen Absorption von elektromagnetischen Wellen im Bereich des sichtbaren Lichts gebildet ist. Vorzugsweise kann die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung mit mindestens einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid gebildet sein, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: Indium-Zinn-Oxid, Fluor-Zinn-Oxid, Aluminium-Zink-Oxid und Antimon-Zinn-Oxid. Die Bereitstellung der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung auf dem transparenten Gehäuseelement kann nach bekannten Verfahren, wie beispielsweise PVD oder CVD erfolgen. Zweckmäßigerweise ist die Schichtdicke und/oder Schichtbreite der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung so gewählt, dass die zum Betreiben des Leuchtmittels erforderliche elektrische Energie bereitgestellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zumindest bereichsweise an einer dem Hohlraum zugewandten Seite der Oberfläche des transparenten Gehäuseelements ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise weist die Beschichtung eine Unterbrechung auf, um einen Zweipol zu gewährleisten. In einer weiteren Variante kann es vorgesehen sein, dass eine erste transparente elektrisch leitfähige Beschichtung an einer dem Hohlraum zugewandten Seite der Oberfläche des transparenten Gehäuseelements ausgebildet ist, wobei eine zweite transparente elektrisch leitfähige Beschichtung an einer äußeren dem Hohlraum abgewandten Seite der Oberfläche des transparenten Gehäuseelementes ausgebildet ist.
Dadurch, dass eine transparente elektrisch Leitfähige Beschichtung zur Übertragung elektrischer Energie eingesetzt wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat eine Beleuchtung einer in dem Hohlraum vorhandenen Pflanze, ohne dass elektrische Verbindungskabel eine Sicht eines Betrachters auf das Innere des Pflanzenhabitats versperren. Die barrierefreie Sicht ermöglicht daher eine Rundumbetrachtung beziehungsweise 360°- Betrachtung, so dass das Pflanzenhabitat vorteilhafterweise zentral in einem Raum platziert werden kann. Dies erweist sich bei Ausstellungen als besonders vorteilhaft, da der Betrachter aus nahezu jeder Position im Raum eine barrierefreie Sicht auf das Innere des Pflanzenhabitats hat und somit einen vollständigen Eindruck über die räumliche Struktur einer in dem Pflanzenhabitat vorhandenen Pflanze erlangen kann. Zweckmäßigerweise kann die Energieversorgungseinrichtung an einer dem Leuchtmittel gegenüberliegenden Seite des transparenten Gehäuseelementes angeordnet sein, so dass zwischen dem Leuchtmittel und der Energieversorgungseinrichtung ein möglichst weiter Betrachtungswinkel erreicht wird. Grundsätzlich bestehen hinsichtlich der Anordnung des Leuchtmittels in dem Hohlraum jedoch keine Einschränkung, sofern gewährleistet ist, dass das Leuchtmittel mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist.
Bei dem transparenten Gehäuseelement handelt es sich um ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung, über die die Pflanze in den Hohlraum eingeführt werden kann. In der einfachsten Ausführungsvariante dient daher der Hohlraum zur Aufnahme der Pflanze.
Die Energieversorgungseinrichtung zur Versorgung elektrischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung kann mit einem mit Netzspannung gespeisten Transformator gebildet sein, der die Netzspannung auf eine zum Betrieb des Leuchtmittels erforderliche Spannung transformiert. Es kann auch eine Ausführungsvariante vorgesehen sein, bei der das Leuchtmittel und weitere in dem Pflanzenhabitat vorhandene elektrische Verbraucher auf eine Netzspannung von beispielsweise 230 V abgestimmt sind, so dass keine Transformation erforderlich ist. Im Sinne der Erfindung ist dann ein an der Netzspannung angeschlossenes Kabel als Energieversorgungseinrichtung zu verstehen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann das transparente Gehäuseelement zwischen einer oberen und einer unteren Gehäuseabdeckung fluiddicht eingefasst beziehungsweise abgedeckt sein, wobei das Leuchtmittel in der oberen Gehäuseabdeckung und die Energieversorgungseinrichtung in der unteren Gehäuseabdeckung angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsvariante kann das transparente Gehäuseelement zwei stirnseitige Öffnungen in den Hohlraum aufweisen, wobei die Öffnungen durch die obere Gehäuseabdeckung und die untere Gehäuseabdeckung fluiddicht verschlossen sind. Für eine entsprechende Fluiddichtigkeit kann eine Dichtung in Form eines O-Rings oder eine Lamellendichtung vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat eine in der mindestens einen Gehäuseabdeckung angeordnete Temperierungseinrichtung zur Temperierung des Hohlraums aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine für ein Pflanzenwachstum notwendige Temperatur eingestellt werden. Darüber hinaus kann die Temperierungseinrichtung, die zum Heizen und Kühlen eingerichtet ist, eingesetzt werden, um einem Beschlagen des transparenten Gehäuseelementes entgegenzuwirken. Somit stellt die Temperierungseinrichtung ein Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement dar. Eine möglichst einfache Ausgestaltung der Temperierungseinrichtung ist mit einem Peltierelement realisiert. Zweckmäßigerweise kann die Temperierungseinrichtung zur Versorgung mit elektrischer Energie mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung kontaktiert sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Temperierungseinrichtung auch eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung pflanzenspezifischer Temperaturprofile aufweisen, um beispielsweise Tag-Nacht-Zyklen zu simulieren. Denkbar ist auch eine Speicherung von Klimaprofilen für unterschiedliche Pflanzenarten, wobei ein wachstumsgünstiges Klima aus einer Kombination von Temperatur und Umgebungsfeuchtigkeit einstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann das Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement eine mit zumindest einem Ventilator in dem Hohlraum bereitgestellte Luftströmung sein, wobei der Ventilator in der zumindest einen Gehäuseabdeckung integriert ist. Durch die Bereitstellung eines Luftstroms in dem Hohlraum verringert sich die Gefahr einer Kondensation an der Innenwand des transparenten Gehäuseelements, so dass durch den Luftstrom einer Sichtbeeinträchtigung vorgebeugt wird. Darüber hinaus wird durch einen geeigneten Luftstrom auch ein unerwünschtes Bakterien- und/oder Pilzwachstum verringert. Zweckmäßigerweise kann der mit dem Ventilator erzeugte Luftstrom auf die den Hohlraum zugewandte Oberfläche des transparenten Gehäuseelementes gerichtet sein. Weiterhin können in der mindestens einen Gehäuseabdeckung, in der der Ventilator angeordnet ist, mehrere Luftschlitze oder Blenden vorgesehen sein, die dem Luftstrom eine Richtung vorgeben, so dass der Luftstrom auf verschiedene Bereiche im Hohlraum gelenkt werden kann.
Weiterhin kann es bei dieser Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass in beiden, der oberen Gehäuseabdeckung und der unteren Gehäuseabdeckung, ein Ventilator angeordnet ist. Für den Fall, dass ein Ventilator und die Energieversorgungseinrichtung an gegenüberliegenden Seiten des transparenten Gehäuseelements angeordnet sind, kann es vorgesehen sein, dass der Ventilator mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist, um mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Hinsichtlich der technischen Ausführung des Ventilators bestehen keine Einschränkungen. So kann der Ventilator beispielsweise als Radial- oder Axialventilator ausgeführt sein. Vorzugsweise sollte ein Ventilator eingesetzt werden, der nach seiner Bauart eine möglichst kompakte Form aufweist und einen geräuscharmen Betrieb ermöglicht.
Ein zusätzliches oder alternatives Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement kann eine Anti-Beschlag Beschichtung sein, die auf der dem Hohlraum zugewandten Oberfläche des transparenten Gehäuseelements ausgebildet ist. Eine solche Anti-Beschlagbeschichtung kann beispielsweise mit in einem Polymerfilm eingebetteten Silizium-Nanopartikeln gebildet sein. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die gesamte Oberfläche des transparenten Gehäuseelements eine Anti-Beschlag Beschichtung aufweist. Vorteilhafterweise wird die Verwendung einer Anti-Beschlag Beschichtung mit weiteren Mitteln zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement, wie beispielsweise die Bereitstellung eines Luftstroms in dem Hohlraum kombiniert, um einer Sichtbeeinträchtigung durch Kondensation vorzubeugen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann das transparente Gehäuseelement doppelwandig ausgebildet sein, wobei zwischen einer inneren Wand und einer äußeren Wand ein Zwischenraum gebildet ist. Durch diese Ausführungsvariante wird ein weiteres Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement bereitgestellt, da der Zwischenraum eine Temperaturbarriere zwischen dem Hohlraum und der äußeren Umgebung bildet. Vorteilhafterweise kann der Zwischenraum evakuiert sein. Bei einer weiteren Ausführungsvariante kann es vorgesehen sein, dass in dem Zwischenraum ein Gas, vorzugsweise ein beheiztes Gas vorhanden ist. Ein Beheizen des Gases kann beispielsweise durch die Temperierungseinrichtung erreicht werden, die gemäß dieser Ausführungsvariante eine Verbindung mit dem Zwischenraum aufweist.
Ein weiteres Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement kann dadurch gegeben sein, dass die Oberfläche des transparenten Gehäuseelements durch Bereitstellen von eklektischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung beheizt wird. Dabei kann die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung wie eine Widerstandsheizung eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat ist nicht auf eine Verwendung nur eines der aufgeführten Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement beschränkt. Vielmehr soll eine Kombination der angeführten Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement eingesetzt werden, um eine bestmögliche Betrachtungssicherheit des Inneren des Pflanzenhabitats zu gewährleisten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann die mindestens eine Gehäuseabdeckung Öffnungen aufweisen, die einen Gasaustausch des Inneren des Pflanzenhabitats mit der Umgebung ermöglichen. Vorzugsweise können die Öffnungen eine Membran aufweisen, die Flüssigkeit zurückhalten kann und/oder für bestimmte Gase selektiv ist. Die Art und die Menge des Gasaustauschs kann dabei durch die Art der Membran und der Größe der Austauschfläche eingestellt werden. So kann die Größe der Fläche zum Gasaustausch auch mit Blenden variiert werden, die gemäß einer Weiterbildung an die Öffnungen angebracht sind. Alternativ oder zusätzlich kann ein Ventilator zum Ansaugen von Frischluft eingesetzt werden.
Weiterhin kann die mindestens eine Gehäuseabdeckung eine Kavität zur Aufnahme eines Pflanzensubstrates aufweisen, so dass die Pflanze von der Gehäuseabdeckung gehalten wird. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, das transparente Gehäuseelement und die Gehäuseabdeckung zusammenzufügen, ohne dass das Pflanzensubstrat, wobei es sich beispielsweise um Erde, Lavaerde, Tongranulat, Bimsstein oder Zeolith handeln kann, an das transparente Gehäuseelement gelangt.
Zur Flüssigkeitsversorgung einer Pflanze kann die mindestens eine Gehäuseabdeckung ein Reservoir für Flüssigkeit aufweisen. Dabei kann das Reservoir vorteilhafterweise mit der Kavität, in der das Pflanzensubtrat enthalten ist, verbunden sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass zur Flüssigkeitsversorgung ein quellfähiges Gel eingesetzt wird, das Flüssigkeit bedarfsgerecht abgibt. Dadurch wird erreicht, dass lediglich definierte Mengen Flüssigkeit in das Substrat gelangen und Flüssigkeit auch nicht aus dem Reservoir schwappen kann, was insbesondere bei einer hängenden Halterung des Pflanzenhabitats vorteilhaft ist. Vorzugsweise ist das Reservoir mit einem Ventil gebildet, über das Flüssigkeit von außen zugeführt werden kann.
Als Leuchtmittel können LED, OLED, Niedervolt-Leuchtstofflampen oder Halogenlampen eingesetzt werden. Besonders bevorzugt kann das Leuchtmittel mit mehreren LED oder OLED gebildet sein, die ein für Pflanzenwachstum erforderliches Lichtspektrum emittieren. LED und/oder OLED erweisen sich als besonders platzsparend und können direkt an der Oberfläche angeordnet oder in die Oberfläche des transparenten Gehäuseelements integriert sein.
Das transparente Gehäuseelement ist bevorzugt aus Glas gebildet. Gemäß weiterer Ausgestaltungsvarianten können auch transparente Kunststoffmaterialien wie beispielsweise PMMA für das transparente Gehäuseelement eingesetzt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante kann das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat als geschlossenes System ausgebildet sein, ohne dass von Außen stetig Substanzen zugeführt werden müssen. Bei dieser Ausführungsvariante ist ein fluiddichter beziehungsweise gasdichter Abschluss des Hohlraums vorgesehen. Dabei wird das Pflanzenhabitat einmalig mit Flüssigkeit, Pflanzensubstrat und gegebenenfalls zusätzlichen Nährstoffen ausgestattet und anschließend verschlossen. Beleuchtung, Temperierung und der Luftstrom werden dabei so eingestellt, dass sich im Inneren des Habitats ein gleichmäßiger Flüssigkeitskreislauf einstellt. Vorteilhafterweise kann dadurch ein besonders wartungsarmes Pflanzenhabitat bereitgestellt werden, bei dem eine Zufuhr von Substanzen, wie Wasser, Nährstoffe oder Luftsauerstoff nur in verhältnismäßig breiten Zeitabständen erforderlich ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats sieht die Verwendung von Kapillarstrukturen zur Flüssigkeitsrückführung in das Pflanzensubstrat oder in das Flüssigkeitsreservoir vor. Die vorzugsweise aus Glasfasern gebildeten Kapillarstrukturen können bevorzugt im Bereich der unteren Stirnfläche des transparenten Gehäuseelements ausgebildet sein und eine Verbindung zu dem Flüssigkeitsreservoir und/oder eine Verbindung zu der Kavität zur Aufnahme eines Pflanzensubstrates aufweisen. Vorteilhafterweise sind die Kapillarstrukturen in einem Bereich ausgebildet, in dem eine Kondenswassersenke gebildet ist. Bei der Kondenswassersenke kann es sich um einen Bereich handeln, in dem sich Kondenswasser konstruktionsbedingt ansammelt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Kondenswassersenke künstlich bereitgestellt ist, in dem in einem von außen nicht sichtbaren Bereich, vorzugsweise in der unteren Gehäuseabdeckung oder am Übergang von dem transparenten Gehäuseelement in die untere Gehäuseabdeckung, eine gegenüber der Hohlraumtemperatur geringere Temperatur eingehalten ist. Für eine Temperaturdifferenz in der Kondenswassersenke kann beispielsweise die Temperierungseinrichtung eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Kondenswassersenke mit einer Kavität zur Aufnahme von kondensierter Flüssigkeit gebildet.
Als Bestückungspflanzen, die sich besonders für ein Wachstum in dem erfindungsgemäßen Pflanzenhabitat im geschlossenen System eigenen, konnten insbesondere Microsorum pteropus, Anubias bateri var. nana, Pilea microphylla, Rizzia fluitans. identifiziert werden.
Eine Halterung des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats kann hängend oder mit einem Unterbau, beispielsweise in Form eines Ständers realisiert sein. Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat auch als Leuchte oder Lampe eingesetzt werden, wobei das durch das Leuchtmittel aus dem Pflanzenhabitat ausgekoppelte Licht zur Umgebungsbeleuchtung eingesetzt wird.
Anhand der nachfolgenden Figur soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Es zeigen:

1: eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats
2: eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats

Wiederkehrende Merkmale sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats 1. Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein einen Hohlraum 2.1 bildendes transparentes Gehäuseelement gekennzeichnet, bei dem es sich im gezeigten Beispiel um einen rotationssymmetrischen Glaskörper mit stirnseitigen Öffnungen handelt. Der von dem transparenten Gehäuseelement 2 gebildete Hohlraum 2.1 dient zur Anordnung beziehungsweise als Wachstumsraum für eine Pflanze. Im gezeigten Beispiel wurde zur besseren Veranschaulichung der technischen Merkmale auf eine Darstellung der Pflanze verzichtet. Die Oberfläche des transparenten Gehäuseelements 1 wird von der äußeren Oberfläche 3.1 und der inneren Oberfläche 3.2, die dem Hohlraum 2.1 zugewandt ist, gebildet. Erfindungsgemäß weist zumindest eine der Oberflächen 3.1 oder 3.2 eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zum Übertragen elektrischer Energie auf. Gemäß der gezeigten Ausführungsvariante weisen beide Oberflächen 3.1 und 3.2 eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zum Übertragen elektrischer Energie auf, um einen Zweipol zu bilden. Als transparente elektrisch leitfähige Beschichtung kommt beispielsweise eine Indium-Zinn-Oxid, eine Fluor-Zinn-Oxid, eine Aluminium-Zink-Oxid oder eine Antimon-Zinn-Oxid Beschichtung in Frage.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat 1 im gezeigten Beispiel eine obere Gehäuseabdeckung 4.1 und eine untere Gehäuseabdeckung 4.2, die das transparente Gehäuseelement 2 an den stirnseitigen Öffnungen beziehungsweise den Hohlraum 2.1 fluiddicht abdichten. Dabei dient die untere Gehäuseabdeckung 4.2 als Halterung für das Pflanzenhabitat 1.
Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein in der oberen Gehäuseabdeckung 4.1 eingefasstes Leuchtmittel gekennzeichnet, bei dem es ich im gezeigten Beispiel um ein LED-Array mit mehreren LED's handelt, die ein für ein Pflanzenwachstum erforderliches Lichtspektrum emittieren. Vorteilhafterweise kann das LED-Array eine LED-Steuerung aufweisen, mit der der Lauf der Sonne simuliert werden kann. Erfindungsgemäß ist das Leuchtmittel 5 mit der auf der Oberfläche 3.1 und 3.2 ausgebildeten transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert. Eine Versorgung mit elektrischer Energie wird mit einer in der unteren Gehäuseabdeckung 4.2 angeordneten Energieversorgungseinrichtung (nicht gezeigt) gewährleistet, die elektrische Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung liefert. Zweckmäßigerweise ist die Energieversorgungseinrichtung mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert. Dabei kann die elektrische Kontaktierung mit Lötpunkten an den Oberflächen 3.1 beziehungsweise 3.2, vorzugsweise in einem von außen nicht sichtbaren Bereich, beispielweise an den Stirnflächen vorgesehen sein. Vorzugsweise kann es sich bei der Energieversorgungseinrichtung um einen mit Netzspannung 6 gespeisten Transformator handeln, der die Netzspannung 6 auf eine zum Betrieb des Leuchtmittels 5 erforderliche Spannung transformiert. Die transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtungen ermöglichen eine für das menschliche Auge unsichtbare Übertragung von elektrischer Energie, so dass das Leuchtmittel 5 betrieben werden kann, ohne das sichtbehindernde Kabel verwendet werden müssen.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat 1 Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement 2. Ein erstes Mittel zum Vermeiden von Kondensation ist mit einem in der oberen Gehäuseabdeckung 4.1 angeordneten Ventilator 7 realisiert, der eine Luftströmung in dem Hohlraum 2.1 bereitstellt. Dabei wird eine von dem Ventilator 7 erzeugte Luftströmung durch Auslassöffnungen 8, die in der oberen Gehäuseabdeckung 4.1 ausgebildet sind, unmittelbar auf die Oberfläche 3.2 gelenkt und somit eine Kondensation von Feuchtigkeit auf der Oberfläche 3.2 vermieden. Zur Versorgung mit elektrischer Energie ist der Ventilator 7 mit den auf den Oberflächen 3.1 und 3.2 ausgebildeten transparenten elektrisch leitfähigen elektrisch kontaktiert. Die elektrischen Kontaktierungen können beispielswiese jeweils mit an der oberen Stirnfläche des transparenten Gehäuseelements 2 ausgebildeten Lötpunkten bereitgestellt sein.
Weiterhin ist die innere Oberfläche 3.2 mit einer transparenten Anti-Beschlag-Beschichtung versehen, die im Beispiel mit in einem Polymerfilm eingebetteten Silizium-Nanopartikeln gebildet ist. Die Anti-Beschlag-Beschichtung stellt somit ein weiteres Mittel zum Vermeiden von Kondensation am transparenten Gehäuseelement 2 dar.
Gemäß weiteren vorteilhaften Ausführungsformen können weitere Mittel zum Vermeiden von Kondensation am transparenten Gehäuseelement 2 eingesetzt oder kombiniert werden. So kann im unteren Gehäuseelement 4.2 oder im oberen Gehäuseelement 4.1 eine Temperierungseinrichtung angeordnet sein, mit der der Hohlraum 2.1 und insbesondere der mit dem Ventilator 7 erzeugte Luftstrom so temperiert werden kann, dass an der Oberfläche 3.2 keine Kondensation stattfindet. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit einer doppelwandigen Ausführung des transparenten Gehäuseelements 2 mit einer evakuierten oder wahlweise mit beheiztem Gas gefüllten Zwischenschicht. Denkbar ist auch eine Beheizung der Oberflächen 3.1 und 3.2 über die transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtungen, wobei an die elektrisch leitfähigen Beschichtungen eine entsprechend erforderliche elektrische Energie bereitgestellt wird.
Das Bezugszeichen 9 kennzeichnet eine in der unteren Gehäuseabdeckung 4.2 ausgebildete Kavität zur Aufnahme eines Pflanzensubstrates, wie beispielsweise Lavaerde. Unterhalb der Kavität 9 schließt sich ein Flüssigkeitsreservoir 10 an, dass mit einem Ventil (nicht gezeigt) von außen über die untere Gehäuseabdeckung 4.2 befüllbar ist. Das Flüssigkeitsreservoir 10 kann eine saugfähige Substanz, wie beispielsweise ein Gel enthalten, das Flüssigkeit speichert und bedarfsgerecht abgibt.
Die 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats 1, bei der das Pflanzenhabitat 1 im Unterschied zu der in 1 gezeigten stehenden Ausführungsvariante an dem Netzspannungskabel 6 hängend gehalten wird. Das Netzspannungskabel 6 mündet in einer Kabelführung 6.1, wobei die Netzspannung vor der Bereitstellung an die transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtungen, die in Übereinstimmung mit dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils auf der äußeren Oberfläche 3.1 und der inneren Oberfläche 3.2 ausgebildet sind, mit einer (nicht gezeigten) Energieversorgungseinrichtung entsprechend der Leistungsaufnahme des Leuchtmittels 5 und des Ventilators 7 transformiert wird.
Wie in 1 ist bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Ventilator 7 sowie die Öffnungen 8 zum Lenken der durch den Ventilator 7 bereitgestellten Luftströmung in der oberen Gehäuseabdeckung 4.1 angeordnet.
Die Kavität 9 für ein Pflanzensubstrat und ein Flüssigkeitsreservoir 10 sind in einer Halterung 13 angeordnet, wobei die Halterung 13 in einer in dem transparenten Gehäuseelement 2 ausgebildeten Nut 12 geschraubt oder geklemmt befestigt ist. Dabei kann das Flüssigkeitsreservoir 10 über ein Ventil (nicht gezeigt) von außen befüllt werden, ohne dass die Halterung 13 entfernt werden muss. Die untere Gehäuseabdeckung 4.2 wird durch mehrere Magneten gehalten oder ist klemmend befestigt. Vorzugsweise sind die untere Gehäuseabdeckung 4.2 und die Halterung 13 miteinander gekoppelt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pflanzenhabitats 1 kann in der unteren Gehäuseabdeckung 4.2 eine Temperierungseinrichtung zur Temperierung des Hohlraums 2.1 angeordnet sein, wobei die Temperierungseinrichtung mit den auf den Oberflächen 3.1 und 3.2 ausgebildeten transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtungen elektrisch kontaktiert ist, um mit elektrischer Energie versorgt zu werden.
Die Unterbrechung 11 soll beispielhaft verdeutlichen, dass das erfindungsgemäße Pflanzenhabitat 1 in verschiedenen Längen ausgeführt sein kann und nicht auf das in der 2 dargestellte Größenverhältnis beschränkt ist. Somit handelt es sich bei der Unterbrechung 11 nicht um eine tatsächliche Unterbrechung und auch nicht um eine zweiteilige Gestaltung des transparenten Gehäuseelements 2.

Claims

Pflanzenhabitat (1), umfassend, ein einen Hohlraum (2.1) bildendes transparentes Gehäuseelement (2), das zumindest eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zum Übertragen elektrischer Energie aufweist, zumindest ein auf den Hohlraum (2.1) gerichtetes Leuchtmittel (5), das mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist, eine Energieversorgungseinrichtung zum Bereitstellen elektrischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung, Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement (2), und zumindest eine Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) zum fluiddichten Abdecken des Hohlraums (2.1).
Pflanzenhabitat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung an einer dem Leuchtmittel (5) gegenüberliegenden Seite des transparenten Gehäuseelementes (2) angeordnet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Gehäuseelement (2) zwischen einer oberen Gehäuseabdeckung (4.1) und einer unteren Gehäuseabdeckung (4.2) fluiddicht eingefasst ist, wobei das Leuchtmittel (5) in der oberen Gehäuseabdeckung (4.1) und die Energieversorgungseinrichtung in der unteren Gehäuseabdeckung (4.2) angeordnet sind.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung zumindest bereichsweise an einer dem Hohlraum (2.1) zugewandten Seite (3.2) der Oberfläche des transparenten Gehäuseelements (2) ausgebildet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste transparente elektrisch leitfähige Beschichtung an einer dem Hohlraum (2.1) zugewandten Seite (3.2) der Oberfläche des transparenten Gehäuseelements (2) ausgebildet ist, wobei eine zweite transparente elektrisch leitfähige Beschichtung an einer äußeren dem Hohlraum (2.1) abgewandten Seite (3.1) der Oberfläche des transparenten Gehäuseelementes (2) ausgebildet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung mit mindestens einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid gebildet ist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: Indium-Zinn-Oxid, Fluor-Zinn-Oxid, Aluminium-Zink-Oxid und Antimon-Zinn-Oxid.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement (2) eine mit zumindest einem Ventilator (7) in dem Hohlraum (2.1) bereitgestellte Luftströmung ist, wobei der Ventilator (7) in der zumindest einen Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) integriert ist.
Pflanzenhabitat (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (7) mit der transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch kontaktiert ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom auf die dem Hohlraum (2.1) zugewandte Oberfläche (3.2) des transparenten Gehäuseelementes (2) gerichtet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Vermeiden von Kondensation an dem transparenten Gehäuseelement (2) eine Anti-Beschlag Beschichtung ist, die auf der dem Hohlraum (2.1) zugewandten Oberfläche (3.2) des transparenten Gehäuseelements (2) ausgebildet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Gehäuseelement (2) doppelwandig ausgebildet ist, wobei zwischen einer inneren Wand und einer äußeren Wand ein Zwischenraum gebildet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum ein Gas, vorzugsweise ein beheiztes Gas vorhanden ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (3.1; 3.2) des transparenten Gehäuseelements (2) durch Bereitstellen von eklektischer Energie an die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung beheizbar ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) Öffnungen aufweist, die einen Gasaustausch des Inneren des Pflanzenhabitats (1) mit der Umgebung ermöglichen.
Pflanzenhabitat (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen eine Membran aufweisen, die Flüssigkeit zurückhält und/oder für Gase selektiv ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) eine Kavität (9) zur Aufnahme eines Pflanzensubstrates aufweist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Gehäuseabdeckung ein Reservoir (10) für Flüssigkeit aufweist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (5) mit mehreren LED oder OLED gebildet ist, die ein für Pflanzenwachstum erforderliches Lichtspektrum emittieren.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass transparente Gehäuseelement (2) aus Glas gebildet ist.
Pflanzenhabitat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Gehäuseabdeckung (4.1; 4.2) eine Temperierungseinrichtung zur Temperierung des Hohlraums (2.1) aufweist.