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Die Erfindung betrifft ein Pflanzenaufzuchtsystem, welches einen Substratträger aufweist, auf oder in dem ein Substrat zur Aufzucht von Pflanzen angeordnet ist. Auf dem Substrat kann sich Saatgut und/oder ein Keimling und/oder eine Pflanze befinden, wobei der Substratträger von einem abgeschlossenen Klimabehälter umschlossen ist.
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Stand der Technik
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Es ist bereits bekannt, dass bei der Aufzucht von Pflanzen zuerst ein Saatgut auf einem Substrat aufgebracht werden kann, welches später nach der Keimung zu Keimlingen oder nach dem Wachsen von Jungpflanzen auf ein anderes Substrat oder in Pflanzenerde in einen Behälter versetzt wird. Dabei kann während der unterschiedlichen Wachstumsphasen auf die unterschiedlichen Bedingungen, die Saatgut, Keimling oder Jungpflanze benötigen, eingegangen werden, indem die Pflanzen in entsprechende Bedingungen gepflanzt werden oder der Behälter in einen Raum mit entsprechenden Bedingungen gebracht wird.
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Des Weiteren ist bekannt, dass eine Pflanze vor der Ernte oder zum Verkauf in eine handelsübliche Verpackungsfolie verpackt werden kann, und dabei auch ein Teil der Erde beziehungsweise des Substrats mit eingepackt werden kann, wenn die Pflanze noch länger frisch bleiben soll. Beim Verpacken von Pflanzen mit oder ohne Erde beziehungsweise Substrat besteht jedoch die Gefahr, dass innerhalb der Folie die Pflanze schimmeln kann oder verdirbt, wenn keine Luftregulierung möglich ist.
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Ebenso ist bei der Aufzucht von Pflanzen eine abgeschlossene Klimazelle bekannt, wie beispielsweise in der
DE 10 2016 121 126 B3 beschrieben. In der dortigen Klimazelle können Pflanzen in mehreren Lagen übereinander angeordnet heranwachsen, wobei die Klimazelle das Klima, beispielsweise die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur oder die Lichtverhältnisse, auf die jeweiligen Wachstumsbedingungen der Pflanze in der jeweiligen Wachstumsphase anpassen kann. Solche Klimazellen oder auch üblicherweise verwendete Gewächshäuser zur Pflanzenaufzucht sind jedoch stationär an einem Ort, das heißt die Pflanze muss nach dem Aussähen dort eingepflanzt werden und zum Ernten entnommen werden, wobei bisher ein Umtopfen in andere Behälter oder Pflanzschalen notwendig ist. Für das Umtopfen der Pflanze sind dabei Fachkenntnisse zur jeweiligen Pflanze erforderlich, um den optimalen Zeitpunkt für das Umtopfen, die passende Erde und/oder das Substrat und die Handhabung der Pflanze während des Umtopfens zu bestimmen.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pflanzenaufzuchtsystem derart zu verbessern, dass eine Pflanze von der Aussaat bis zur Ernte auf einem Substratträger wachsen kann, wobei der Substratträger mit dem Pflanzenaufzuchtsystem während der Aufzucht auch transportiert und bewegt werden kann, und wobei der Pflanze optimale Wachstumsbedingungen geboten werden. Zudem soll das Pflanzenaufzuchtsystem die Pflanze trotz einer Verpackung, wobei die Verpackung meist eine Folie ist, davor schützen zu verschimmeln oder zu verderben, bevor der Erntezeitpunkt gekommen ist.
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Wenn die Pflanze über den kompletten Wachstumsprozess auf einem Substratträger verbleibt, hat dies den weiteren Vorteil, dass nur zu Beginn, nämlich bei der Aussaat und beim Festlegen der Wachstumsbedingungen der jeweiligen Wachstumsphasen der Pflanze, Wissen über die Pflanzensorte und die Handhabung der Pflanze notwendig ist. Nach dieser Anfangszeit kann die Pflanze auch automatisch von einem Roboter oder von ungelerntem Hilfspersonal gehandhabt werden, wenn die jeweiligen Zeitpunkte zum Ändern der Wachstumsbedingungen aufgezeichnet sind. Der Großteil des Wachstumsprozesses kann daher dezentral organisiert werden, beispielsweise in einer Klimazelle, welche auch am Ernteort stehen kann.
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Erfindungsgemäß wird hierfür ein Pflanzenaufzuchtsystem vorgeschlagen, welches einen Substratträger und einen Klimabehälter aufweist. Der Substratträger, auf oder in welchem ein Substrat zur Aufzucht von Pflanzen angeordnet ist, wird dabei von dem Klimabehälter vollständig umschlossen. Auf dem Substrat ist dabei erfindungsgemäß die Pflanze, das Saatgut oder der Keimling aufgebracht, wobei im Folgenden die Bezeichnung Pflanze jegliche Wachstumsphasen der Pflanze, also Saatgut, Keimling, Jungpflanze etc. umfasst. Für das Substrat des Substratträgers kann dabei eine beliebige Substanz verwendet werden, beispielsweise eine Hydromembran, Perlit, Steinwolle oder Kokosfasern.
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Der Klimabehälter besteht aus einer Hydrofolie oder weist eine Hydrofolie auf und umschließt den Substratträger vollständig beziehungsweise vollumfänglich, das heißt, der Substratträger befindet sich inklusive Substrat und Pflanzen vollständig innerhalb des abgeschlossenen Bereiches des Klimabehälters. Somit ist der Klimabehälter im Sinne der Erfindung als abgeschlossener Klimabehälter ausgebildet.
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Die Hydrofolie des Klimabehälters ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass im Inneren des Klimabehälters ein geeignetes und/oder vorgegebenes Luftfeuchtigkeitslevel gehalten wird. Das Luftfeuchtigkeitslevel kann von der Art der Pflanze im Inneren und/oder von deren Wachstumsstadium beziehungsweise den dabei benötigten Wachstumsbedingungen abhängen, sodass die Pflanze optimal in ihrem Wachstum unterstützt wird. Die Hydrofolie sorgt vorzugsweise dafür, dass die Feuchtigkeit, die die Keime zum Wachsen benötigen, innerhalb des Klimabehälters ausreichend hoch ist. Das geeignete Luftfeuchtigkeitslevel entspricht demnach den von der Pflanze und/oder dem Keimling geforderten guten Wachstumsbedingungen im vorliegenden Wachstumsstadium.
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Das Pflanzenaufzuchtsystem kann dabei zur Aufzucht von Pflanzen, das heißt zum Keimen von Saatgut, dem Wurzeln von Keimlingen und/oder zum Wachsen der Pflanzen und/oder Jungpflanzen verwendet werden. Die Pflanzen können demnach im Pflanzenaufzuchtsystem mehrere Wachstumsstadien durchlaufen, wobei sie immer auf dem gleichen Substratträger und vorzugsweise auch dem gleichen Substrat, aufgebracht sind. Dabei kann nach der Aussaat des Saatguts auf dem Substrat des Substratträgers der Substratträger vor und/oder während der Keimphase von dem abgeschlossenen Klimabehälter umschlossen werden, wobei je nach Pflanze das Saatgut, der Keimling oder die Jungpflanze innerhalb des abgeschlossenen Klimabehälters wachsen. Sobald das Pflanzenaufzuchtsystem gebildet ist, also der Substratträger sich in dem abgeschlossenen Klimabehälter befindet, kann das Pflanzenaufzuchtsystem transportiert werden, wobei es dabei beispielsweise zu einer Klimazelle gebracht werden kann. Die Klimazelle kann dabei jeglicher klimatisierter Raum sein, in dem Pflanzen wachsen können, also ein Gewächshaus, ein klimaregulierter Raum, ein Klimaturm mit maschineller Handhabung der Pflanzen, beispielsweise durch Roboter, oder eine Kammer, in der das Licht und/oder das Klima in Abhängigkeit der dort untergebrachten Pflanzen von einem Steuersystem reguliert wird.
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Das Verpacken und/oder der Transport des Pflanzenaufzuchtsystems können dabei vor und/oder während und/oder kurz nach der Keimphase stattfinden. Vorteilhafterweise sind die Keimlinge und/oder Jungpflanzen dabei schon mit einer Wurzel im Substrat verankert aber noch klein, sodass sie platzsparend verpackt werden können. Hierfür können auch mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme in einer Transportbox verpackt werden, um einen platzsparenden Transport sicherzustellen. Falls der Klimabehälter des Pflanzenaufzuchtsystems aus einer Wanne mit aufgeklebter Hydrofolie besteht, kann dabei die Kante der Wanne gleichzeitig als Auflagefläche zum Stapeln der darüber liegenden Pflanzenaufzuchtsysteme verwendet werden. Nach dem Transport können die Pflanzenaufzuchtsysteme entweder gleich oder nach einer bestimmten Gesamttransportzeit aus dem Transportbehälter in die Klimazelle umgelagert werden. Dabei kann nur der Substratträger oder der Substratträger mit einem Teil des Klimabehälters, beispielsweise der Wanne, umgelagert werden. In der Klimazelle können die Pflanzen dann bis zur vorgesehenen Erntegröße heranwachsen, wobei die Substratträger dabei innerhalb der Klimazelle auch bewegt werden können, damit die klimatischen Bedingungen besser zum jeweiligen Wachstumsstadium der Pflanzen angepasst sind. Zur Ernte werden die Pflanzen von den Substratträgern entnommen.
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Der Klimabehälter kann dabei vorzugsweise aus einer Wanne, welche auf der offenen Seite eine vorzugsweise parallel zum Boden umlaufende Kante beziehungsweise einen überstehenden Rand aufweist, worauf die Hydrofolie befestigt werden kann. Dabei kann die Hydrofolie auf die Kante oder den Rand aufgeklebt sein sodass die umlaufende Kante oder der Rand gleichzeitig die Auflagefläche für die Hydrofolie ist. Die Auflagefläche kann jedoch auch zum Stapeln der Klimabehälter dienen, wobei die obere Lage auf der Auflagefläche der unteren Schicht positioniert werden kann.
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Alternativ kann der Klimabehälter aus einem Hydrobeutel bestehen, also einem Beutel, der teilweise oder vollständig aus einer Hydrofolie besteht, wobei der Hydrobeutel den Substratträger und die Pflanzen vollständig umschließt. Der Hydrobeutel beziehungsweise dessen Innenraum kann dabei unter einem gewissen Druck stehen, sodass er aufbläht und die auf dem Substrat im Substratträger wachsenden Pflanzen nicht gedrückt oder in ihrem Wachstum eingeschränkt werden.
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Vorzugsweise ist das Pflanzenaufzuchtsystem derart ausgebildet, dass die Aufzucht der Pflanzen, insbesondere das Keimen des Saatguts und/oder das Wachstum der Keimlinge, während des Transports des Pflanzenaufzuchtsystems geschehen kann. Insbesondere kann der Klimabehälter derart ausgebildet sein, dass er leicht stapelbar ist, sodass mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme auf und/oder nebeneinander platziert werden können. Der Klimabehälter sorgt dabei für die zur Aufzucht der Pflanzen notwendigen klimatischen Bedingungen, insbesondere eine ausreichende Luftfeuchtigkeit, während des Transports. Bevorzugterweise haben die Keimlinge auf dem Substrat innerhalb des Klimabehälters zum Zeitpunkt des Transports schon eine kleine Wurzel, sodass sie fest im Substrat verankert sind und nicht bei leichten Bewegungen auf diesem hin und her rutschen. Daher liegen zwischen Aussaat und Transport bevorzugterweise einige Tage, wobei diese Zeitspanne von der Pflanzensorte abhängig ist.
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Bevorzugterweise ist der Substratträger des Pflanzenaufzuchtsystems derart ausgeformt und/oder ausgebildet, dass die Pflanze während ihres gesamten Wachstumsprozesses auf demselben Substratträger verbleibt. Dies bedeutet, dass das Saatgut bei der Aussaat auf das Substrat aufgebracht wird, dort auskeimt, der Keimling auf demselben Substratträger wächst und anschließend die Pflanze darauf heranwächst. Ein Umpflanzen der Pflanze während des Wachstumsprozesses oder zwischen verschiedenen Wachstumsstadien, beispielsweise nach dem Keimen oder nach dem Erscheinen der ersten Blätter, ist demnach nicht nötig. Die Pflanze kann also mit dem Substratträger transportiert werden und/oder nach dem Transport innerhalb einer Klimazelle an unterschiedliche Orte mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen gebracht werden, ohne dass eine direkte Handhabung der Pflanze selbst nötig ist.
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Außerdem enthält vorzugsweise die Hydrofolie des Klimabehälters des Pflanzenaufzuchtsystems mehrere Löcher, welche einen Gasaustausch zulassen. Die Hydrofolie, welche Bestandteil des Klimabehälters ist und beispielsweise auf einer Wanne des Klimabehälters aufgebracht sein kann oder aus der der Klimabehälter bestehen kann, besitzt dabei Löcher und/oder ist perforiert, um CO2 und O2 mit der Umgebung auszutauschen. Besonders bevorzugt wird dabei ein Lochabstand von ca. 50 mm eingehalten. Dies hilft Schimmel im Inneren des Klimabehälters zu verhindern und ermöglicht es, eine hohe Luftfeuchtigkeit zu erhalten, ohne dass die Keimlinge und Pflanzen beeinträchtigt werden. Die Löcher in der Hydrofolie können dabei gelasert sein. Besonders bevorzugt sind die Hydrofolie beziehungsweise der Hydrobeutel recycelbar, können also entweder mehrmals verwendet werden oder nach einmaliger Verwendung wieder in neue Hydrobeutel oder Hydrofolien verarbeitet werden.
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Bevorzugterweise sind der Substratträger und/oder der Klimabehälter des Pflanzenaufzuchtsystems mit einem maschinenlesbaren Label versehen. Besonders bevorzugt beinhaltet das Label dabei zumindest Daten, welche für eine automatisierte Handhabung der Pflanzen hilfreich sind, insbesondere für einen Transport des Pflanzenaufzuchtsystems und/oder während eines Wachstumsprozesses der Pflanzen in einer Klimazelle. Vorzugsweise sind dabei der Tag der Aussaat, die Pflanzensorte, der Termin zur Versetzung des Substratträgers in und/ oder innerhalb der Klimazelle und der Tag der Ernte beinhaltet. Des Weiteren sind bevorzugt alle Termine die Schritte zur Handhabung des Substratträgers oder der Pflanzen erfordern codiert. Mit einer automatisierten Handhabung ist gemeint, dass währenddessen keine Entscheidungen mehr zu treffen sind, also eine Maschine, ein Roboter oder ein Hilfsarbeiter die Arbeiten nach einem schon feststehenden Plan oder nach schon feststehenden Kriterien ausführen kann.
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Die Schritte, welche nach bestimmten Zeitdauern nach der Aussaat ausgeführt werden müssen, beinhalten beispielsweise das Verpacken des Substratträgers im Klimabehälter, den Transport des Pflanzenaufzuchtsystems zu einer Klimazelle, das Versetzen des Substratträgers aus dem Klimabehälter in die Klimazelle, das Versetzen des Substratträgers innerhalb der Klimazelle in eine andere Wachstumszone, da die Pflanzen auf dem Substratträger für ihr aktuelles Stadium andere Wachstumsbedingungen benötigen, und den Tag, an dem der Substratträger aus der Klimazelle entnommen werden kann, entweder um die Pflanze zu ernten oder um diese für die Ernte an einen weiteren Ort zu bringen. Durch das maschinenlesbare Label kann also ein Roboter oder eine andere Maschine durch Auslesen des Labels ermitteln, wann der Substratträger wohin bewegt werden muss, beispielsweise auf eine neue Ebene in der Klimazelle, aus der Klimazelle heraus oder in die Klimazelle hinein. Ebenso können Personen, welche den Substratträger handhaben, die dadurch auch ungelernt sein können, das Label auslesen und Informationen zum weiteren Wachstumsverlauf der Pflanze bekommen. Dabei können auf dem Label auch Informationen zur Sorte des Saatguts, zur Beschaffenheit der Pflanze in unterschiedlichen Wachstumsstadien, oder dem endgültigen Verwendungsort digital gespeichert werden. Bevorzugterweise kann das Label des Pflanzenaufzuchtsystems von allen relevanten Stellen im Verlaufe des Wachstumsprozesses der Pflanze ausgelesen werden, beispielsweise dem Versetzungsroboter in der Klimazelle, Transportunternehmen und Arbeitern in der Klimazelle. Anhand des maschinenlesbaren Labels kann beispielsweise dann auch der Termin zum Auspacken des Substratträgers aus dem Klimabehälter nach dem Transport und dem Umsetzen in die Klimazelle verschoben werden, falls das Pflanzenaufzuchtsystem zu früh an der Klimazelle ankommt und demnach die Pflanze noch nicht die erforderliche Größe oder die erforderliche Wachstumsphase für die Klimazelle erreicht hat.
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Die Erfindung umfasst ebenfalls eine Transportbox für ein Pflanzenaufzuchtsystem, wobei mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme in der Transportbox auf und/oder nebeneinander angeordnet oder anordbar sind. Dabei können die Klimabehälter in der Transportbox mit Trennlagen voneinander getrennt sein, oder die Hydrofolie, welche entweder auf der Wanne des Klimabehälters ausgeklebt ist oder aus welcher der Klimabehälter besteht, ist derart gespannt, dass ein Ineinanderfallen der Substratträger verhindert wird. Falls der Klimabehälter aus einer Wanne mit darauf aufgeklebter Hydrofolie besteht, bildet die Hydrofolie und der Rand oder die Kante der Wanne den Boden für die darüber liegende Lage an Klimabehältern, sodass jeweils eine Wanne auf der Hydrofolie beziehungsweise dem Rand oder der Kante der darunterliegenden Lage zu stehen kommt. Im Falle der Hydrobeutel, also falls der Klimabehälter aus der Hydrofolie besteht, kann diese unter Druck gesetzt werden, damit der Abstand zum darunterliegenden in der Folie verpackten Substratträger gewahrt bleibt und die Pflanzen nicht einknicken oder umknicken, wenn mehrere Hydrobeutel übereinander gestapelt werden. Vorzugsweise kann eine Transportbox dabei ca. 30 Pflanzenaufzuchtsysteme enthalten. Die Pflanzen beziehungsweise Keimlinge in dem Pflanzenaufzuchtsystem können 0 bis 72 Stunden, aber auch länger, in der Transportbox verbleiben. Dabei sorgt der Klimabehälter für das richtige Wachstums- und Keimklima der Pflanzen während des Transports.
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Bevorzugterweise enthält die Transportbox eine interne Beleuchtung, insbesondere mindestens eine batteriebetriebene LED. Falls die Keimlinge in dem Klimabehälter ein dunkles Klima bevorzugen, beispielsweise weil die Pflanzensorte üblicherweise unter der Erde auskeimt, kann die Transportbox dunkel bleiben. Falls jedoch die Keimlinge schon größer sind beziehungsweise Jungpflanzen transportiert werden oder der Keimling zum Auskeimen Licht benötigt, kann die Transportbox auch eine innere Beleuchtung mit entsprechender Leuchtkraft aufweisen, sodass die Pflanzen in der Transportbox weiter optimal wachsen. Hierbei sind neben einer batteriebetriebenen LED auch andere Beleuchtungsformen und/oder Energieversorgungen möglich.
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Vorzugsweise hält die Transportbox im Inneren der Transportbox für eine vorbestimmte Zeitdauer eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von 0 bis 40°C, bevorzugt von 10 bis 30°C, besonders bevorzugt von 15 bis 25°C, insbesondere von ca. 20°C. Dabei ist wichtig, dass die Temperatur in jedem Fall oberhalb des Gefrierpunktes bleibt und unterhalb von 40°C. Ausnahmen können hier nur bei Pflanzen getroffen werden, welche Frost vertragen beziehungsweise kurzen Frost in ihrer Keimphase benötigen. Alternativ zur Temperaturregulierung innerhalb der Transportbox kann die Temperatur auch im Transportfahrzeug eingestellt werden. Sollte kein solch klimatisierter Transport vorliegen, wobei das Transportfahrzeug, in dem die Transportbox transportiert wird, klimareguliert ist, kann die Transportbox die Klimaregulierung selbst vornehmen. Dabei kann sowohl eine aktive Klimaregulierung stattfinden, beispielsweise durch Kühlung oder Erwärmung der Transportbox beziehungsweise des Inneren der Transportbox nach einer Temperaturmessung, oder eine passive Klimaregulierung durch entsprechende Materialwahl der Außenwände der Transportbox und einer dementsprechenden Isolierung der Verpackung.
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Wenn die Transportbox mit den darin enthaltenen Klimabehältern nun am Zielort, zum Beispiel bei der Klimazelle ankommt, kann dort je nach Stadium der Pflanzen auf dem Substratträger dieser sofort oder nach einiger Zeit in die Klimazelle versetzt werden. Die Klimazelle kann dabei unter anderem ein Klimaturm sein, welcher einen vorderen Einschubbereich mit einer Hebeeinrichtung besitzt, wobei die Hebeeinrichtung beziehungsweise der Lift je nach Label, was auch ein Barcode und/oder RFID-Code sein kann, den Substratträger auf den richtigen Platz im Klimaturm bringt. Dabei sind die Substratträger in der Klimazelle in mehreren Lagen übereinander angeordnet, wobei auf jeder Lage mehrere Substratträger nebeneinander platziert sind. Je nach Wachstumsphase und Pflanzensorte kommen die Substratträger dabei auf eine bestimmte Ebene. Die Abstände zwischen den unterschiedlichen Lagen der Klimazelle sind dabei unterschiedlich, beispielsweise können diese im unteren Bereich, in dem die Substratträger zuerst eingesetzt werden, 5 cm oder weniger betragen, in den oberen Bereichen dann jedoch zunehmen, da dort die jungen beziehungsweise schon ältere Pflanzen untergebracht sind, welche mehr Platz benötigen, da sie höher sind. Die Lagen der Klimazelle sind alle separat beleuchtbar und können mit der jeweiligen Beleuchtung auf die Wachstumsbedingungen der darin gelagerten Pflanzen angepasst werden. Idealerweise ist die Klimazelle im Falle eines Klimaturms 5 bis 20 m hoch oder höher, kann demnach das Miniaturformat einer Klimazelle, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2016 121 126 B3 bekannt ist, darstellen.
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Des Weiteren wird ein Verfahren zur Aufzucht von Pflanzen und zum Transport eines Pflanzenaufzuchtsystems mit auskeimendem Saatgut beansprucht, welches folgende Schritte umfasst:
- 1. die Aussaat des Saatguts auf einem Substrat in einem Substratträger,
- 2. das Verpacken des Substratträgers in einem Klimabehälter, wobei das Pflanzenaufzuchtsystem ausgebildet wird,
- 3. das Einsetzen des Pflanzenaufzuchtsystems in eine Transportbox,
- 4. das Transportieren des Pflanzenaufzuchtsystems zu einer Klimazelle mittels der Transportbox und
- 5. wobei der Substratträger in die Klimazelle, in welcher die Pflanze bis zur Ernte weiter wächst, eingebracht wird.
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Dabei bleibt die Pflanze über alle Schritte hinweg bis zur Ernte auf dem anfänglichen Substratträger und wird nicht in verschiedenen Wachstumsstadien oder zum Transport auf verschiedene Substratträger gesetzt oder umgepflanzt.
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Wenn das Saatgut auf das Substrat gestreut wird, kann dieses Auskeimen und auf dem Substrat Wurzeln bilden. Beim Einsetzen des Substratträgers in die Klimazelle kann der Substratträger entweder alleine, also isoliert, oder mit einem Teil des Klimabehälters, beispielsweise der Wanne, in eine Klimazelle eingesetzt werden. In der Klimazelle kann die Pflanze sowohl direkt nach dem Ende ihres Wachstums, also nach Erreichen einer vorgegebenen Größe und/oder dem vorbestimmten Erntezeitpunkt aus der Klimazelle heraus geerntet werden. Alternativ kann jedoch auch der Substratträger vor der Ernte noch an einen Konsumort, beispielsweise eine Kantine oder ein Restaurant beziehungsweise ein Markt oder eine Verkaufshalle, gebracht werden. Auch hierfür kann der Substratträger in einen Klimabehälter verpackt werden, welcher jedoch für die höheren Pflanzen ausgelegt sein muss und sich daher bevorzugt zumindest in Bezug auf dessen Abmessungen vom vorbeschriebenen Klimabehälter unterscheidet.
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Bevorzugterweise kann nach dem Auskeimen des Saatguts auf dem Substrat die Pflanze wenige Tage auf dem Substratträger wachsen, bevor dieser im Klimabehälter verpackt wird. Je nach Pflanzensorte kann dies zwei bis vier Tage dauern, bevorzugterweise auf jeden Fall bis zur Bildung der ersten Wurzel des Keimlings. Sobald die Keimlinge eine erste kleine Wurzel gebildet haben, sodass sie Halt auf dem Substrat gewinnen, kann der Substratträger mit den Keimlingen in den Klimabehälter verpackt werden und dadurch das Pflanzenaufzuchtsystem bilden.
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Besonders bevorzugt werden in Schritt zwei mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme verpackt und in Schritt drei diese in einer Transportbox auf und/oder nebeneinander angeordnet. Dabei können die Pflanzenaufzuchtsysteme in mehreren Stapeln in der Transportbox transportiert werden. Die Transportbox kann dabei klimatisiert sein, sodass die Pflanze die Temperatur und/oder die Lichtverhältnisse, die während des aktuellen Wachstumsstadiums benötigt werden, während des Transports vorfindet. Alternativ oder zusätzlich kann dabei auch das Transportfahrzeug klimatisiert sein.
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Besonders bevorzugt wird die Hydrofolie des Klimabehälters beim Einsetzen in die Klimazelle entfernt. Beim Aussetzen der Substratträger auf einer Lage der Klimazelle, wobei mehrere Substratträger in einer Lage angeordnet werden können, beispielsweise in wannenförmigen Aufnahmeeinheiten, kann optional der Klimabehälter entfernt werden, wobei die Hydrofolie des Klimabehälters auch erst in der Klimazelle abgezogen werden kann oder der Hydrobeutel in der Klimazelle entfernt werden kann. Es kann jedoch auch die Wanne des Klimabehälters zusammen mit dem Substratträger in die Klimazelle eingesetzt werden. Wenn die Hydrofolie erst kurz vor dem Einbringen in die Klimazelle oder in der Klimazelle selbst entfernt wird muss das Saatgut am Ankunftsort, also am Ort der Klimazelle, nicht sterilisiert und/oder gereinigt werden, sondern kann mit dem Ausgepackten Substratträger direkt in die Klimazelle eingesetzt werden. Dabei können auch mehrere Substratträger in einer wannenförmigen Aufnahmeeinheit angeordnet werden, wobei mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheiten auf einer Lage Platz finden. Beispielsweise sind hier 10 bis 20 Substratträger pro wannenförmiger Aufnahmeeinheit möglich, jedoch auch 30, 40 oder 50, je nachdem, welche Größe die wannenförmige Aufnahmeeinheit beziehungsweise die Lage der Klimazelle umfasst.
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Besonders bevorzugt wird der Substratträger im Laufe des Wachstumsprozesses in der Klimazelle mehrmals in einen anderen Bereich mit anderen Wachstumsbedingungen versetzt. Die Keimlinge werden dabei im unteren Bereich der Klimazelle eingebracht, und wachsen in der abgeschlossenen Klimazelle weiter. Wenn diese größer werden, werden die Jungpflanzen beziehungsweise schon groß gewordenen Pflanzen an andere Stellen der Klimazelle versetzt, indem sie für diese in der Wachstumsphase nötigen Wachstumsbedingungen vorfinden. Die Bedingungen des Wachstums in der klimatisierten Zelle können demnach an den jeweiligen Wachstumsabschnitt der Pflanze angepasst werden. die Pflanze kann dabei entweder nach äußeren Kriterien, wie die Größe oder Farbe der Blätter oder Früchte oder anderer Pflanzenteile, oder nach einer bestimmten Zeit nach dem Tag der Aussaat geerntet werden. Am Erntetag wird der Substratträger aus der Klimazelle entnommen, wobei dies automatisch, beispielsweise durch einen Roboter, oder manuell geschehen kann. Das Versetzen der Substratträger innerhalb der Klimazelle während des Wachstumsprozesses der Pflanze geschieht jedoch vorzugsweise automatisch, beispielsweise durch einen Roboter, welcher das maschinenlesbare Label auf dem Substratträger auslesen kann oder auf einen bestimmten Rhythmus zum Versetzen der Substratträger programmiert sein kann.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen schematisch:
- 1a: ein Pflanzenaufzuchtsystem bestehend aus einem Klimabehälter und einem Substratträger, wobei der Klimabehälter aus einer mit einer Hydrofolie verschlossenen Wanne besteht,
- 1b: ein Pflanzenaufzuchtsystem bestehend aus einem Klimabehälter und einem Substratträger, wobei der Klimabehälter aus einem Beutel aus einer Hydrofolie besteht,
- 2: eine Transportbox mit mehreren Pflanzenaufzuchtsystemen,
- 3: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Aufzucht und zum Transport von Pflanzen, und
- 4: das Entladen von Klimabehältern aus einer Transportbox und das Beladen einer Klimazelle mit Substratträgern.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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1a zeigt ein Pflanzenaufzuchtsystem 100, welches einen Klimabehälter 20 aufweist, wobei der Klimabehälter 20 aus einer Wanne 22 und einer Hydrofolie 21 besteht. Im Inneren des Klimabehälters 20 befindet sich ein Substratträger 10, wobei auf dem Substratträger 10 ein Substrat 11 aufgebracht ist. Auf dem Substrat 11 befinden sich Pflanzen 12, wobei diese sowohl in Form von Saatgut 12a als auch Keimlingen 12b oder anderen Pflanzenformen wie Jungpflanzen oder größeren Pflanzen vorliegen können.
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Die Wanne 22 des Klimabehälters 20 ist mit einem umlaufenden Rand 23 versehen, wobei der Rand 23 an der oberen Kante der Wanne 22 nach außen übersteht. Auf diesem Rand 23 kann die Hydrofolie 21 befestigt, zum Beispiel aufgeklebt werden, welche den Klimabehälter 20 nach oben verschließt. Die Hydrofolie 21 ist mit Löchern 24 versehen, wodurch ein Gasaustausch mit der Umgebung sichergestellt werden kann.
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Das Pflanzenaufzuchtsystem 100 weist zudem ein maschinenlesbares Label 30 auf, welches entweder an der Wanne 22 des Klimabehälters 20 befestigt sein kann oder aber am Substratträger 10. Das Label 30 ist jedoch jedenfalls von außerhalb des Klimabehälters 20 gut lesbar.
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1b zeigt ein Pflanzenaufzuchtsystem 100 mit einem Klimabehälter 20 und einem Substratträger 10 auf. Dabei ist der Klimabehälter 20 aus einer Hydrofolie 21 besteht, welche als Hydrobeutel den Substratträger 10 vollständig umschließt. Die Hydrofolie 21 beziehungsweise der Hydrobeutel besitzen Löcher 24, welche einen Gasaustausch mit der Umgebung des Hydrobeutels ermöglichen.
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Der Substratträger 10 ist die Unterlage für das Substrat 11, auf welchem Pflanzen 12 aufgebracht sind. Die Pflanzen 12 können dabei sowohl in Form von Saatgut 12a oder Keimlingen 12b, Jungpflanzen oder älteren Pflanzen aufgebracht sein. Hierbei ist vorzugsweise das Label 30 auf dem Substratträger 10 befestigt, sodass dies von außen durch den Hydrobeutel hindurch gut lesbar ist.
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2 zeigt eine Transportbox 200, in welcher mehrere Pflanzenaufzuchtsysteme 100 auf und nebeneinander angeordnet sind. Dabei können die Pflanzenaufzuchtsysteme 100 platzsparend in der Transportbox 200 gestapelt werden. Die Transportbox 200 kann aus einem isolierenden Material bestehen, welche die Temperatur im Inneren der Transportbox 200 passiv reguliert, indem äußere Temperatureinflüsse nicht ins Innere vordringen können. Die Transportbox 200 enthält im Inneren auch eine Einheit 40 zum Kühlen oder Wärmen der Innenluft, wobei mittels eines Messgeräts 41 die Temperatur bestimmt werden kann, worauf eine Regeleinheit die Einheit 40 entsprechend ansteuern kann, damit die Temperatur an den vorgegebenen Bereich angepasst wird.
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Zudem kann die Transportbox 200 auch eine Beleuchtung 50 im Inneren aufweisen, welche je nach Wachstumsphase der Pflanzen 12 im Pflanzenaufzuchtsystem 100 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Beleuchtung 50 ist dabei vorzugsweise batteriebetrieben und basiert beispielsweise auf LEDs.
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3 beschreibt ein Verfahren für eine Aufzucht von Pflanzen und den Transport eines Pflanzenaufzuchtsystems 100 mit auskeimendem Saatgut 12a, Keimlingen 12b und/oder Pflanzen 12. Dabei umfasst das Verfahren zumindest folgende Schritte:
- - Schritt 310: Das Saatguts 12a wird auf einem Substrat 11 auf oder in einem Substratträger 10 ausgesät. Dabei können zwischen dem diesem Schritt 310 und den folgenden Schritten auch zwei bis vier Tage oder eine andere von der Pflanzensorte abhängige Zeit verstreichen, bis das Saatgut 12a ausgekeimt ist und Wurzeln im Substrat 11 gebildet hat.
- - Schritt 320: Es wird dann der Substratträger 10 in einem Klimabehälter 20 verpackt, wobei das Pflanzenaufzuchtsystem 100 ausgebildet wird. Dabei kann der Substratträger 10 in unterschiedliche Formen des Klimabehälters 20 verpackt werden, beispielsweise eine Wanne 22 mit Hydrofolie 21 oder ein Hydrobeutel aus einer Hydrofolie 21.
- - Schritt 330: Es wird das Pflanzenaufzuchtsystem 100 in eine Transportbox 200 eingesetzt, wobei die Pflanzenaufzuchtsysteme 100 auf und/oder nebeneinander gestapelt werden können. Innerhalb der Transportbox 200 werden dann die entsprechenden Klimabedingungen für das weitere Keimen und Wachsen der Pflanzen 12 geschaffen, beispielsweise durch ein- und ausschalten einer Beleuchtung 50 und/oder durch die Temperaturregulierung entweder innerhalb der Transportbox 200 oder mittels eines klimatisierten Transportes bzw. Transportfahrzeugs.
- - Schritt 340: Es wird die Transportbox 200 mit den Pflanzenaufzuchtsystemen 100 zu einer Klimazelle transportiert.
- - Schritt 350: Es wird der Substratträger 10 in die Klimazelle eingebracht, wobei die Pflanzen 12 dort bis zu ihrer Ernte weiter wachsen. Alternativ können die Pflanzen 12 auf dem Substratträger 10 vor der Ernte auch nochmals zu einem anderen Ort transportiert werden, wobei sie dazu auch wieder verpackt werden können.
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4 zeigt dabei einige Verfahrensschritte, welche zum Einsetzen des Substratträgers 10 in die Klimazelle durchlaufen werden können. Dabei wird die Transportbox 200 geöffnet und die sich darin befindenden Pflanzenaufzuchtsysteme 100 werden entpackt 351.
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In einem nächsten Schritt 352 wird die Hydrofolie 21 entfernt, wobei der Substratträger 10 in der Wanne 22 zurückbleibt. Daraufhin wird in Schritt 353 der Substratträger 10 mit oder ohne der Wanne 22 in eine wannenförmige Aufnahmeeinheit eingesetzt, wobei mehrere Wannen 22 nebeneinander und/oder hintereinander platziert werden.
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Die wannenförmige Aufnahmeeinheit wird daraufhin in Schritt 354 in eine Etage beziehungsweise Ebene oder Lage der Klimazelle eingesetzt. Hierbei kann pro Etage eine oder mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheit platziert werden. Vorzugsweise werden dabei in mehreren Schritten mehrere wannenförmige Aufnahmeeinheiten mit Substratträgern 10 übereinander in verschiedenen Lagen auf verschiedene Etagen platziert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Pflanzenaufzuchtsystem
- 200
- Transportbox
- 10
- Substratträger
- 11
- Substrat
- 12
- Pflanze
- 12a
- Saatgut
- 12b
- Keimling
- 20
- Klimabehälter
- 21
- Hydrofolie
- 22
- Wanne
- 23
- Rand
- 24
- Löcher
- 30
- Label
- 40
- Einheit zum Kühlen oder Wärmen der Luft
- 41
- Messgerät
- 50
- Beleuchtung
- 310
- Aussaat des Saatguts auf einem Substrat auf einem Substratträger
- 320
- Verpacken des Substratträgers in einem Klimabehälter und Ausbilden des Pflanzenaufzuchtsystems
- 330
- Einsetzen des Pflanzenaufzuchtsystems in eine Transportbox
- 340
- Transportieren der Transportbox mit mehreren Pflanzenaufzuchtsystemen zu einer Klimazelle
- 350
- Einsetzen des Substratträgers in die Klimazelle
- 351
- Auspacken der Klimabehälter aus der Transportbox
- 352
- Entfernen der Hydrofolie
- 353
- Einsetzen der Substratträger in eine wannenförmige Aufnahmeeinheit
- 354
- Einsetzen der wannenförmigen Aufnahmeeinheit in die Klimazelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016121126 B3 [0004, 0022]
