DE102021134167B4 - Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung (10) zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen (P), insbesondere von nachwachsenden Kulturen, umfassendein in einer Transportrichtung (T) bewegbares Förderband (16), das um eine Mehrzahl von Umlenkrollen (14) vertikal verlaufend mäanderförmig herumgeführt ist und sich dadurch für das Förderband (16) vertikale Streckenabschnitte ergeben, wobei das Förderband (16) wenigstens abschnittsweise zum Transport von Pflanzen (P) dient, wobei die transportierten Pflanzen (P) während der Bewegung des Förderbands (16) zumindest zeitweise beleuchtet sowie mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden,dadurch gekennzeichnet,dass das Förderband (16) in Form eines durchgehenden Endlos-Bands mit einer Netzstruktur ausgebildet ist, derart, dass die Pflanzen (P) sich allein durch die Ausbildung ihres Wurzelwerks (W) unmittelbar an der Netzstruktur des Förderbands (16) befestigen und dabei einerseits die Wurzeln der Pflanzen (P) wenigstens teilweise und andererseits das Blattwerk und/oder die Früchte der Pflanzen (P) sich auf jeweils entgegensetzten Seiten des Förderbands (16) befinden,dass das Förderband (16) in Form eines engmaschigen Netzes (17) ausgebildet ist, wobei eine Maschengröße des engmaschigen Netzes (17) derart gewählt ist, dass Saatgut beim Aufbringen auf das Netz nicht durch die Maschen des Netzes hindurchfallen kann, unddass die Umlenkrollen (14) in jeweils einer oberen Reihe (15.1) und in einer unteren Reihe (15.2) angeordnet und derart zueinander versetzt angeordnet sind, dass für das über die Umlenkrollen (14) geführte Förderband (16) der mäanderförmig ausgebildete Verlauf mit jeweils vertikalen Streckenabschnitten resultiert.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein entsprechendes Verfahren.
• Nach dem Stand der Technik sind vertikale Förderbandsysteme für die Landwirtschaft in geschlossenen Räumen bekannt, bei denen ein zugehöriges Förderband in zumindest einem vertikalen Abschnitt geführt wird. Entsprechend werden diese Systeme auch als „Vertical Conveyer Belt Farming System“ bezeichnet. Derartige Systeme haben den Vorteil, dass Pflanzen großflächig angebaut werden können und eine relativ geringe Grundfläche benötigt wird. Die resultierende Anbaufläche wird im Wesentlichen durch eine mögliche Bauhöhe des Systems bestimmt.
• Weiterhin können Pflanzen mit einem solchen Förderbandsystem kontinuierlich oder intermittierend fortbewegt werden, sodass sämtliche pflanzenbaulichen Prozessstationen stationär betrieben werden. Beispielsweise kann die Ernte ortsfest auf oder an einer Position am Förderband erfolgen, was die „Feld“-Logistik vereinfacht.
• Aus WO 2018/ 220 011 A1 und EP 3 750 398 A1 ist jeweils eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Förderung des Wachstums von Pflanzen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Hierbei kommt ein Förderband zum Einsatz, das entlang einer Förderstrecke in jeweiligen Teilbereichen davon sowohl annähernd horizontal als auch annähernd vertikal bewegt wird und dazu dient, darauf fixierte Pflanzen entlang dieser Förderstrecke zu transportieren. Während des Transports der Pflanzen entlang der Förderstrecke werden diese aeroponisch mit Nährstoffen versorgt.
• Aus CN 2 06 559 909 U ist ein Verfahren zur Produktion von Bohnensprossen bekannt, bei dem ein Förderband eingesetzt wird, welches über Umlenkrollen herumgeführt und dabei in Streckenabschnitten bewegt wird, die im Wesentlichen horizontal verlaufen. An dem Förderband ist ein separates Netz befestigt, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Bohnensprossen an dem Förderband zu halten bzw. zu befestigen.
• US 10 681 881 B2 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren für automatische aeroponische Systeme zum Anpflanzen von Pflanzen. Aus dieser Druckschrift ist ein horizontales Förderbandsystem bekannt, bei dem ein Förderband aus einem Trägernetzmaterial besteht, das aus Edelstahl, Kunststoff oder anderen Materialien bestehen kann und jedenfalls Öffnungen aufweist, in denen die Wurzeln der Pflanzen aufgenommen sein können, ohne dass sich die Wurzeln in diesen Öffnungen darin befestigen, wodurch ein späteres Entfernen der Pflanzen und deren Wurzeln erleichtert ist. An dem Förderband ist zusätzlich eine separate Wachstumsmatrix befestigt.
• Aus US 4 356 664 A ist eine Anlage zur Produktion von Futtermittel bekannt. Eine solche Anlage umfasst ein umlaufendes endloses Förderband, das durch insgesamt drei klimatisierte Kammern 6, 7, 8 hindurchgeführt ist. Diese Kammern sind sukzessive hintereinander angeordnet, wobei das Förderband durch diese Kammern mit jeweils vertikal verlaufenden Streckenabschnitten hindurchgeführt wird.
• Aus WO 2020/ 128 151 A ist ein Pflanzenbausystem bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Förderbändern in verschiedenen Ebenen vertikal übereinander und jeweils in horizontalen Ebenen bewegt werden. Bei diesem Pflanzenbausystem ist ein Ernteeinrichtung mit einem Schneidwerkzeug vorgesehen, dass relativ zu einem Förderband in einer horizontalen Ebene bewegt wird.
• Aus WO 2017/ 141 178 A1 ist ein Vegetationssystem bekannt, bei dem ein Förderband oder eine Mehrzahl von Förderbändern vorgesehen ist bzw. sind, wobei das Förderband bzw. die Förderbänder jeweils um vertikal übereinander angeordnete Umlenkrollen herumgeführt ist und dabei jeweils vertikale Streckenabschnitte aufweist. Unterhalb eines Förderbands ist eine Erntestation mit einem Schneidmesser angeordnet, das um eine vertikal verlaufende Achse rotierend angetrieben ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Förderbandsystem für die Landwirtschaft in geschlossenen Räumen und einen damit realisierten Anbau von Pflanzen mit preiswerten Mitteln zu optimieren.
• Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 32 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
• Die vorliegende Erfindung und ein zugehöriges Verfahren zielen darauf ab, auf dem Förderband in Form eines engmaschigen Netzes nachwachsende Kulturen anzubauen.
• Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen, insbesondere von nachwachsenden Kulturen, und umfasst ein in einer Transportrichtung bewegbares Förderband, das um eine Mehrzahl von Umlenkrollen vertikal verlaufend mäanderförmig herumgeführt ist und sich dadurch für das Förderband vertikale Streckenabschnitte ergeben, wobei das Förderband wenigstens abschnittsweise zum Transport von Pflanzen dient, wobei die transportierten Pflanzen während der Bewegung des Förderbands zumindest zeitweise beleuchtet sowie mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden. Das Förderband ist in Form eines durchgehenden Endlos-Bands mit einer Netzstruktur ausgebildet, derart, dass die Pflanzen sich allein durch die Ausbildung ihres Wurzelwerks unmittelbar an der Netzstruktur des Förderbands befestigen und dabei einerseits die Wurzeln der Pflanzen wenigstens teilweise und andererseits das Blattwerk und/oder die Früchte der Pflanzen sich auf jeweils entgegensetzten Seiten des Förderbands befinden. Das Förderband ist in Form eines engmaschigen Netzes ausgebildet, wobei eine Maschengröße des engmaschigen Netzes derart gewählt ist, dass Saatgut beim Aufbringen auf das Netz nicht durch die Maschen des Netzes hindurchfallen kann. Des Weiteren sind die Umlenkrollen in jeweils einer oberen Reihe und in einer unteren Reihe angeordnet und derart zueinander versetzt angeordnet, dass für das über die Umlenkrollen geführte Förderband der mäanderförmig ausgebildete Verlauf mit jeweils vertikalen Streckenabschnitten resultiert.
• Im Betrieb der vorliegenden Erfindung ist es zweckmäßig, wenn das Förderband, welches als Netzstruktur ausgebildet ist, direkt auf angetriebenen speziellen Führungsrollen abrollt bzw. um solche Führungsrollen herumgeführt ist. Im Hinblick darauf, dass das Förderband zwischen den Führungsrollen im Wesentlichen vertikal verlaufend hin- und hergeführt ist, wird mittels der Erfindung ein vertikaler Pflanzenanbau realisiert, bei dem die Pflanzen an der Netzstruktur des Förderbands geeignet befestigt bzw. darin eingebracht sind. Durch die Wurzelbildung der Pflanzen sind diese ausreichend fest in der Netzstruktur des Förderbands gehalten bzw. darin „verankert“, wobei die Nährstoffversorgung der Pflanzenwurzeln nach dem aeroponischen Prinzip erfolgt.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das hierbei verwendete Förderband ein Netz umfasst, das aus vorzugsweise biegsamem Metalldraht, Kunststoffdraht und/oder aus einem Textilgeflecht besteht, oder das aus diesen Komponenten, ggf. auch in einer Kombination hiervon, gebildet sein kann.
• In Bezug auf eine Beschaffenheit des Förderbands darf an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen werden, dass es zweckmäßig ist, wenn das Förderband entlang seiner Längserstreckung vollflächig ausgebildet ist. Mit dem Merkmal „vollflächig“ ist im Sinne der vorliegenden Erfindung gemein, dass das Förderband aus einem durchgehenden Material, wie soeben erläutert beispielsweise gebildet oder bestehend aus einem Textilgeflecht , ausgebildet ist, welches eine in sich geschlossene Oberfläche hat. Dies bedeutet, dass ein solches vollflächiges Förderband entlang seiner Längserstreckung keine Lücken oderAusnehmungen aufweist. Somit ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft möglich, auch loses Saatgut auf das vollflächige Förderband vorzugsweise von oben her aufzubringen, ohne dass dabei das Saatgut durch das Förderband ungenutzt hindurchfällt und verloren geht.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung eine Wachstumseinrichtung aufweisen, die zumindest eine Saatstation und eine Keimstation umfasst. Mit Hilfe der Saatstation wird zu Beginn des Anbaus vom Pflanzen auf dem Förderband Saatgut auf dessen engmaschiges Netz aufgebracht und anschließend befeuchtet. Die Prozesskette wird mit der Keimstation fortgeführt, in der eine hohe Luftfeuchtigkeit und konstante Temperatur eingeregelt wird.
• Die Wachstumseinrichtung ist vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bewässerungseinrichtungen ausgestattet. Dies bedeutet, dass sowohl die Saatstation als auch die Keimstation mit zumindest einer solchen Bewässerungseinrichtung ausgerüstet sind. Gleiches gilt in Bezug auf eine Beleuchtungseinrichtung insbesondere in Form von LED-Lampen, mit denen die Wachstumseinrichtung (d.h. die Saatstation und/oder die Keimstation) ausgerüstet sein kann.
• Zu Beginn des Anbauprozesses wird das auf das Förderband aufgebrachte Saatgut in regelmäßigen Abständen bewässert. Hierzu dient vorzugsweise die vorstehend genannte Wachstumseinrichtung mit ihren einzelnen Stationen, d.h. Saatstation und Keimstation.
• In der anschließenden Keimstation ist eine künstliche Beleuchtung des Saatguts vorgesehen, vorzugsweise mittels hierzu geeigneter LED-Lampen, um das Treiben der Keime zu fördern.
• Die einzelnen Stationen der Wachstumseinrichtung, d.h. die Saatstation und die Keimstation, sind horizontal angeordnet - dies bedeutet, dass diese Stationen horizontal entlang des Förderbands angeordnet sind, wobei das Förderband horizontal entlang dieser Stationen vorbeigeführt wird und unterhalb davon verläuft.
• In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Förderband in Form eines engmaschigen Netzes ausgebildet ist. Hierbei ist die Maschengröße des engmaschigen Netzes vorteilhaft so gewählt, dass Saatgut beim Aufbringen auf das Netz nicht durch die Maschen des Netzes hindurchfallen kann, jedoch gleichzeitig die Ausbildung eines möglichst großen Wurzelstamms optimiert wird.
• Im Hinblick auf ein optimales Pflanzenwachstum ist es vorteilhaft, wenn das Netz in seiner Längsrichtung und/oder in seiner Querrichtung dehnbar ausgebildet ist.
• Hierdurch wird dem Wachstum der Pflanzen insbesondere im Bereich von deren Wurzeln mehr Freiheit eingeräumt. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn für das engmaschige Netz ein Textil verwendet wird, mit dem die vorstehend genannte Dehnbarkeit in einfacher und preiswerter Weise erreicht wird.
• Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Pflanzen sich allein durch die Ausbildung des Wurzelwerks an dem Förderband in Form des engmaschigen Netzes befestigen bzw. darin „verhaken“. Im Anschluss an die Keimstation, nachdem die Pflanzenwurzeln ausreichend fest in dem engmaschigen Netz des Förderbands gehalten sind, kann das Förderband auch vertikal verfahren bzw. bewegt werden.
• Vorteilhafte Weiterbildungen einer Vorrichtung und eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich insbesondere durch folgende Merkmale:
• - Auf dem Förderband können Beet- und Reihenkulturen angebaut werden, welche bis zur Ernte nicht höher als 25 cm (bei normalem Anbau: über Erdbodenoberfläche) wachsen müssen. Das schließt nicht aus, dass diese Pflanzen höhere Wachstumshöhen erreichen, jedoch ist es üblich diese Kulturen frühzeitig zu ernten, bevor bspw. eine Saatgutvermehrung stattfindet.
• - Der Anbau von Pflanzen auf dem Förderband zielt auf Kulturen ab, die üblicherweise mit einer Pflanzdichte von mehr als 20 Kultureinzelpflanzen pro Quadratmeter angebaut werden. Vorzugsweise werden die Kulturen nicht gesetzt, sondern mittels der vorstehend bereits genannten Saatstation auf dem Förderband flächig oder in Reihe eingesät. Eine solche Einsaat kann zweckmäßigerweise maschinell mittels der Saatstation erfolgen. Beispielsweise können erfindungsgemäß Kräuter, sowie Ruccola, Weidegras oder Rasen, Baby-Leafs sowie Spinat auf dem Förderband angebaut und geeignet geerntet werden.
• - Das Förderband ist als durchgehendes Band („Endlos-Band“) ausgebildet und um die vorstehend bereits genannten Führungsrollen herumgeführt, so dass diesen Führungsrollen damit die Funktion von Umlenkrollen zukommt. Diese Führungs- bzw. Umlenkrollen sind in jeweils einer oberen und unteren Reihe angeordnet und derart zueinander versetzt, dass das darüber geführte Förderband zwischen den Umlenkrollen jeweils im Wesentlichen vertikal verläuft. Hierdurch wird eine Anordnung von Beleuchtungseinrichtungen und/oder von Bewässerungseinrichtungen zwischen den vertikalen Abschnitten des Förderbands ermöglicht, so dass Beleuchtungseinrichtung und Bewässerungseinrichtung zu beiden Seiten hin jeweils auf die vertikalen Abschnitte des Förderbands und die darauf befindlichen Pflanzen oder deren Wurzeln einwirken.
• - Die Umlenkrollen der oberen Reihe sind angrenzend zur Wachstumseinrichtung angeordnet. Entsprechend wird das Förderband in Form des engmaschigen Netzes, wenn es über diese Umlenkrollen geführt wird, durch die Wachstumseinrichtung oder daran vorbei geführt. Damit ist es möglich, in Bezug auf die auf dem Netz angebauten Pflanzen ggf. Lücken und Fehlstehlen zu korrigieren, bevor das Förderband erneut in einen vertikalen Abschnitt seiner Förderstrecke überführt wird und der Prozess der Beleuchtung und/oder Bewässerung erneut beginnt.
• - Die Bewässerung für die Pflanzen erfolgt in einem Abschnitt des Förderbandes, in dem dieses im Wesentlichen vertikal zwischen zwei Umlenkrollen bewegt wird, vorzugsweise wurzelseitig von oben, so dass ein Sprühnebel aus Wasser und Nährstoffen gravitationsbedingt durch das gesamte Wurzelwerk nach unten absinken kann. Bei großen Abständen zwischen den Umlenkrollen, d.h. bei einer großen Höhe eines Abschnitts, in dem das Förderband zwischen den Umlenkrollen der oberen und unteren Reihe vertikal bewegt wird, können entlang des Förderbandes und angrenzend davon, d.h. auf Zwischenhöhen, weitere Sprühnebel- oder Wasserzerstäuber angeordnet sein, um eine aeroponische Versorgung der Pflanzenwurzeln zu gewährleisten.
• - Zur Förderung einer Photosynthese können LEDs angrenzend zum Förderband eingesetzt werden, mit denen die Pflanzen künstlich beleuchtet werden. Hierbei ist zweckmäßig, dass die künstliche Beleuchtung auf Basis von LEDs beidseitig von Pflanzen umgeben ist, sodass ein hoher Wirkungsgrad zwischen eingebrachter Lichtleistung und der Photosynthese erzielt wird.
• - Zwischen den Abschnitten des Förderbandes, in denen es vertikal zwischen Umlenkrollen der oberen und unteren Reihe geführt wird, wechseln sich Beleuchtung und Bewässerung alternierend ab. Hierdurch wird erreicht, dass sowohl die Beleuchtung als auch die Bewässerung jeweils zu beiden Seiten davon, d.h. beidseits auf das daran angrenzende Förderband und die darauf angebauten Pflanzen einwirken. Hiermit wird sowohl für die Bewässerung als auch die Beleuchtung eine hohe Effizienz erreicht.
• - Die Bewässerung der Pflanzen kann in oben offenen Abteilen stattfinden, was sich auch aus der Bauart ableitet, da die Pflanzen am Ende der kaskadieren Rollenanordnung zur Außenseite ausgerichtet sind.
• - Das Förderband kann gegenüber der Umgebung in einem geschlossenen Behältnis geführt sein. Anders ausgedrückt, ist für die vorliegende Erfindung für diesen Fall ein geschlossenes Förderbandsystem vorgesehen.
• - Für das Förderband ist ein Gehäuse nach Art eines geschlossenen Systems vorgesehen. Ein solches System ist gegenüber der Umgebung hermetisch abgeschlossen und verfügt über eine kontrollierte Zu- und Abluft mit einem Wärmetauscher, sowie einer Heizung. Die Belüftung für das Gehäuse oderdas System, in dem das Förderband über die Umlenkrollen beweglich geführt ist, ist so ausgelegt, dass eine gesunde Zirkulation im System aufgebaut wird. Gleiches gilt für das Bewässerungssystem. In einem unteren Bereich des Systems wird es mit einem Wasserauffangbecken abgeschlossen, so dass überschüssiges Substrat erneut dem Bewässerungskreislauf mit einer Pumpe zugeführt werden kann.
• - Durch die vertikale Anordnung der Beleuchtung wachsen die Pflanzen im künstlichen Anbausystem in horizontale Richtung zum Licht.
• - Angrenzend an das Förderband ist zumindest eine Erntestation mit zumindest einem Schneidwerkzeug angeordnet. Mittels des Schneidwerkzeugs können die auf dem Förderband angebauten Pflanzen oderTeile hiervon gezielt abgeschnitten und somit geerntet werden.
• - Das Schneidwerkzeug kann ein bewegliches Messer aufweisen, das quer zur Längserstreckung des Förderbands, d.h. über dessen Breite hinweg verfahren werden kann.
• - Der Einsatz des Schneidwerkzeugs kann in einem intermittierenden Betrieb des Förderbands erfolgen, nämlich dann, wenn das Förderband in Stillstand versetzt wird und quasi „Pause“ hat. Hierbei wird dann das Schneidwerkzeug entlang der Breite des Förderbands von einer Seite zur anderen Seite bewegt. Im Anschluss an eine solche Bewegung kann eine Arbeitshöhe des Schneidwerkzeugs verstellt werden: Dies bedeutet, dass dann das Schneidwerkzeug, wenn es einen Randbereich des Förderbands erreicht hat, in Längsrichtung des Förderbands, d.h. in vertikaler Richtung verstellt wird und anschließend erneut in die entgegensetzte Richtung entlang der Breite des Förderbands zum anderen Randbereich des Förderbands bewegt wird. Das Ernte- oder Schnittgut fällt dabei in einen darunter angeordneten Auffangbehälter und kann bspw. an ein Tierfütterungssystem übergeben werden, oder einer Verpackungsanlage zugeführt werden.
• - Der Einsatz des Schneidwerkzeugs ist auch im kontinuierlichen Betrieb des Förderbands möglich, wenn dieses in seiner Transportrichtung fortwährend über die Umlenkrollen bewegt bzw. transportiert wird. Bei einem solchen kontinuierlichen Betrieb verfährt die Erntestation synchronisiert zum Vorschub mit einer kleineren Höhe, so dass ein diagonales Schnittmuster auf dem Förderband entsteht.
• - Der Abstand der Umlenkrollen für das Förderband ist vorzugsweise derart gewählt, dass Wurzeln und Pflanzen ausreichend Platz zum Wachstum erhalten. Gleiches gilt für den Durchmesser der Umlenkrollen.
• - Der Abstand der Führungs- bzw. Umlenkrollen für das Förderband ist derart gewählt, dass auf der Netzstruktur des Förderbands angebaute Pflanzen und deren Wurzeln ausreichend Platz zum Wachstum erhalten. Gleiches gilt für den Durchmesser der Umlenkrollen.
• -Auf dem Förderband können nach Bedarf Verstärkungselemente montiert werden, welche sich in Längs- und/oder Querrichtung mit den Umlenkrollen mechanisch verzahnen. In Folge dessen wird eine Zentrierung der netzartigen Struktur des Förderbands auf den Umlenkrollen verbessert und gleichzeitig ein nicht gewünschtes Durchrutschen bzw. Schlupf vermieden.
• - An einem Außendurchmesser der Umlenkrollen können kleine Zähne vorgesehen sein, die sich zusätzlich mit der Netzstruktur des Förderbands verzahnen. Auch hierdurch wird vorteilhaft gewährleistet, dass zwischen dem Förderband und einer Umlenkrolle, wenn diese mit einem Antrieb versehen ist, kein Schlupf entsteht und somit das Drehmoment von einer angetriebenen Umlenkrolle ohne Verluste auf das Förderband übertragen wird.
• - Eine Länge der jeweiligen Verstärkungsstäbe kann jeweils geringer als eine Gesamtbreite des Förderbands gewählt sein, wobei diese Verstärkungsstäbe in Richtung der Breite des Förderbands gesehen jeweils zueinander beanstandet angeordnet sind. Falls an einer Umlenkrolle an deren Außenumfang beispielsweise vier Zahnräder angebracht sind, sind die Längen der jeweiligen Verstärkensstäbe an die drei Zwischenräume angepasst, die sich zwischen den einzelnen Zahnrädern ergeben.
• - Eine Mehrzahl von Verstärkungsstäben können in der Netzstruktur des Förderbands in Bezug auf dessen Breite jeweils an gleicher Stelle befestigt sein, wobei ein Abstand dieser Verstärkungsstäbe zueinander in der Transportrichtung des Förderbands gesehen derart gewählt ist, dass dies einer Umschlingung des Förderbands um eine zugeordnete Umlenkrolle 14 von etwa 180° entspricht. Hierdurch ist vorteilhaft gewährleistet, dass das Förderband zuverlässig und ohne die Gefahr eines seitlichen Abgleitens um eine Umlenkrolle herumgeführt ist bzw. darauf abrollen kann.
• - In der Transportrichtung des Förderbands gesehen ist stromabwärts von der Ernteeinrichtung zumindest eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, mit der Pflanzen- und/oder Wurzelreste aus der Netzstruktur des Förderbands entfernt werden können. Hierzu können die Medien Luft und/oder Wasser eingesetzt werden, die vorzugsweise unter Druck auf die Netzstruktur des Förderbands gerichtet werden. Ergänzend oder alternativ ist es möglich, dass die Reinigungseinrichtung mechanische Elemente in Form von Schabern aufweist, die in direkten Kontakt mit der Netzstruktur des Förderbands gebracht werden können und damit ein Abstreifen bzw. Entfernen von Pflanzen- und/oder Wurzelresten herbeiführen.
• - Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anlage mit dem Förderband und den darauf angebauten Pflanzen als „Biomasse-Batterie“ genutzt wird, wobei vorzugsweise Energie zugeführt wird, wenn lokal eine Überproduktion im Rahmen erneuerbarer Energien stattfindet und dabei für den Strompreis ein günstiger Wert erreicht wird und entsprechend Abnehmer gefragt sind. Diese Funktionsweise wird auch als „SMART Grid“ bezeichnet.
• - Weiterhin ist die Kombination mit einer Biogasanlage vorteilhaft, da die Abwärme der BHKWs gut für die Klimatisierung des erfindungsgemäßen Systems genutzt werden kann. Vorzugsweise wird eine Temperatur zwischen 18 und 22 Grad für den Innenraum des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeregelt. Zudem profitiert das erfindungsgemäße System von Stromproduktionspreisen mehr als von Einkaufspreisen.
• - Die aktuellen Zustandsparameter für das Förderband und/oder der darauf angebauten Pflanzen können fortwährend von Sensoren überwacht werden. Hierzu sind diese Sensoren vorzugsweise in Nähe bzw. angrenzend zum Förderband angeordnet.
• - Erfindungsgemäß ist für die auf dem Förderband angebauten Pflanzen ein kontinuierlicher Anbauprozess über einen Zeitraum von einem Tag bis zu mehreren Wochen möglich. Diese verschiedenen Zeiträume können durch eine Laufgeschwindigkeit des Förderbands eingestellt werden, mit dem es um die jeweiligen Umlenkrollen herumgeführt wird.
• - Eine erfindungsgemäße Anlage kann vorteilhaft modular erweitert werden. Dies bedeutet, dass dann mehrere Module mit jeweils einem umlaufenden Förderband nebeneinander angeordnet sind. Für diesen Fall ist es möglich, dass dann mit dem Schneidmesser einer Erntestation diese Mehrzahl von Modulen abgeerntet werden können, beispielsweise durch den Einsatz einer Linearführung für das Schneidmesser.
• Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
• Es zeigen:
• 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
• 2 eine vereinfachte Seitenansicht einer Wachstumseinrichtung, die Teil der Vorrichtung von 1 ist,
• 3(a) eine Draufsicht auf ein Förderband in Form eines engmaschigen Netzes, das Teil der Vorrichtung von 1 ist,
• 3(b) eine vereinfachte Ansicht einer Masche des Netzes von 3(a),
• 4 eine Perspektivansicht eines Teils einer Antriebseinrichtung, nämlich in Form einer Umlenkrolle, die Teil der Vorrichtung von 1 ist,
• 5 eine Seitenansicht eines Teils des Förderbands von 3(a), wenn dieses in einem vertikalen Abschnitt der Vorrichtung von 1 geführt ist,
• 6 eine Stirnseitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• 7 eine Stirnseitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• 8 eine Draufsicht auf das engmaschige Netz des Förderbands, wobei darauf verschiedene Pflanzensamen aufgebracht sind,
• 9(a) - 13(a) jeweils Draufsichten auf das engmaschige Netz des Förderbands gemäß 3(a), mit verschiedenen darauf angebauten Pflanzensorten, und
• 9(b) - 13(b) jeweils Seitenansichten der 9(a) - 13(a), in denen auch die Wurzeln der Pflanzen unterhalb des Förderbands zu erkennen sind.
• Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 bevorzugte Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 und eines entsprechenden Verfahrens erläutert, um damit Pflanzen in Form von nachwachsenden Kulturen vertikal anzubauen und bei Bedarf zu ernten. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 (vgl. 1), in dem eine Mehrzahl von Führungsrollen 14 in jeweils einer oberen Reihe 15.1 und einer unteren Reihe 15.2 angeordnet sind. Um diese Führungsrollen 14 herum ist ein endloses Förderband 16 herumgeführt. Entsprechend erfüllen diese Führungsrollen 14 für das Förderband 16 die Funktion von Umlenkrollen und werden nachstehend auch nur als solche bezeichnet.
• Im Hinblick auf das Herumführen des Förderbands 16 um die Umlenkrollen 14, die wie soeben erläutert in einer oberen Reihe 15.1 und in einer unteren Reihe 15.2 angeordnet sind, darf an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen werden, dass hiermit für das Förderband 16 eine präzise Führung in den dadurch gebildeten vertikalen Streckenabschnitten erreicht wird, in Verbindung mit einer großen Betriebssicherheit.
• Das Förderband 16 wird in dem Gehäuse 12 um die Umlenkrollen 14 derart herumgeführt, dass es in einer Transportrichtung bewegt wird. Diese Transportrichtung ist in der Zeichnung mit „T“ bezeichnet.
• Bei Bedarf kann ein Abstand der Umlenkrollen 14 in der oberen Reihe 15.1 relativ zu den Umlenkrollen 14 in der unteren Reihe 15.2 verändert werden. Durch eine solche Abstandsänderung zwischen der oberen und unteren Reihe 15.1, 15.2 kann für das um die Umlenkrollen 14 herumgeführte Förderband 16 eine geeignete Spannung eingestellt bzw. nachjustiert werden, um damit z.B. eine im Betrieb der vorliegenden Erfindung eintretende Längung des Förderbands 16 auszugleichen.
• Das Förderband 16 ist ausweislich der Draufsicht von 3(a) in Form eines engmaschigen Netzes 17 ausgebildet. Unter Bezugnahme auf die in 3(a) gezeigten Pfeile „T“ wird darauf hingewiesen, dass das Förderband 16 in der Zeichenebene von 3(a) entweder nach links oder nach rechts bewegt werden kann, d.h. in Richtung seiner Längserstreckung. Entsprechend versteht sich, dass in der Zeichenebene von 3(a) die Breite des Förderbands in vertikaler Richtung verläuft.
• In dem Netz 17 des Förderbands 16 können Verstärkungsstäbe V eingebracht sein. Diese Verstärkungsstäbe V sind mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Breite des Förderbands 16 darin befestigt. Dies bedeutet auch, dass die Verstärkungsstäbe V derart in dem Netz 17 des Förderbands 16 befestigt sind, dass eine Längserstreckung der Verstärkungsstäbe V jeweils senkrecht und quer zur Transportrichtung T verläuft.
• Die Vorrichtung 10 ist mit einer Antriebseinrichtung 18 ausgestattet, die in 1 lediglich symbolisch angedeutet ist. Bei der hier gezeigten Ausführungsform von 1 können Antriebsketten 19 vorgesehen sein, mit denen ein Drehmoment auf Zahnräder Z übertragen wird, die an den in der unteren Reihe 15.2 angeordneten Umlenkrollen 14 angebracht sind. Hierzu wird auch auf die perspektivische Darstellung von 4 verwiesen, in der eine mögliche Ausführungsform einer Umlenkrolle 14 mit insgesamt vier daran angebrachten Zahnrädern Z gezeigt ist.
• Durch die Antriebseinrichtung 18 und die damit verbundene Antriebskette 19 werden die Umlenkrollen 14 der unteren Reihe 15.2 jeweils in eine Drehbewegung versetzt, in der Darstellungsebene von 1 jeweils im Uhrzeigersinn. Dies hat zur Folge, dass damit die Transportrichtung T für das Förderband 16 hinsichtlich seiner jeweils äußeren Trums ebenfalls im Uhrzeigersinn verläuft.
• Alternativ zu den vorstehend genannten Antriebsketten 19 ist es auch möglich, die Antriebseinrichtung 18 mit Antriebsriemen auszustatten, mit denen in gleicher Weise eine Übertragung eines Drehmoments auf die Führungs- bzw. Umlenkrollen 14 der unteren Reihe 15.2 erreicht werden kann.
• Die Umlenkrollen 14 einerseits der oberen Reihe 15.1 und andererseits der unteren Reihe 15.2 sind in horizontaler Richtung zueinander versetzt angeordnet. Entsprechend wird für das Förderband 16, wenn dieses mäanderförmig gemäß der Darstellung von 1 alternierend um die Umlenkrollen 14 der oberen und unteren Reihe 15.1, 15.2 geschlungen ist, erreicht, dass das Förderband 16 zwischen den jeweiligen Umlenkrollen 14, die in der oberen undunteren Reihe 15.1, 15.2 in horizontaler Richtung jeweils aufeinanderfolgen, im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft.
• In Bezug auf die Umlenkrolle 14 von 4 versteht sich, dass deren Längserstreckung im Wesentlichen einer Breite des Förderbands 16 entspricht. In Folge dessen sind die seitlichen Randbereiche des Förderbands 16 in Eingriff mit den jeweils äußeren beiden Zahnrädern Z undrollen darauf ab. Hierbei ist ein Zahnabstand der Zahnräder Z auf die Netzstruktur undMaschenweite des Förderbands 16 derart abgestimmt, dass ein harmonisches Eingreifen der Zähne der Zahnräder Z in die jeweiligen Maschen undLücken des Förderbands 16 gewährleistet ist, wenn dieses auf den Zahnrädern Z einer Umlenkrolle 14 abrollt.
• In Bezug auf die vorstehend genannten Verstärkungsstäbe V dürfen zwei weitere Aspekte gesondert hervorgehoben werden. Nach einem ersten Aspekt ergeben sich bei einer Anzahl von insgesamt vier Zahnrädern Z, die gemäß der Darstellung von 4 an einer Umlenkrolle 14 angebracht sind, entlang der Längserstreckung dieser Umlenkrolle 14 jeweils drei Zwischenräume zwischen diesen Zahnrädern Z.
• In Abstimmung zu diesen Zwischenräumen sind die jeweiligen Längserstreckungen der Verstärkungsstäbe V (vgl. 3(a)) daran angepasst. Nach einem zweiten Aspekt ist ein Abstand von verschiedenen Verstärkungsstäben Z, die in dem Netz 17 des Förderbands 16 in Bezug auf dessen Breite jeweils an gleicher Stelle befestigt sind, derart gewählt, dass dies einer Umschlingung um eine zugeordnete Umlenkrolle 14 von etwa 180° entspricht. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Förderband 16 in Form des engmaschigen Netzes 17 zuverlässig und ohne ein seitliches Herunter- oder Abgleiten um eine Umlenkrolle 14 herumgeführt unddarauf abrollen kann.
• In Bezug auf die Anbringung von zumindest einem Zahnrad Z am Außendurchmesser einer Umlenkrolle 14, das wie erläutert in Eingriff mit dem darum herumgeführten Förderband 16 gelangt, wird an dieser Stelle gesondert hervorgehoben, dass dies auch zu dem Vorteil führt, dass kein Schlupf zwischen dem Förderband 16 und der Umlenkrolle 14 entstehen kann. Insbesondere für den Fall, dass diese Umlenkrolle 14 in Verbindung mit der Antriebseinrichtung 18 steht und somit angetrieben ist, führt dies dann zu dem Vorteil, dass ein erzeugtes Drehmoment von der angetriebenen Umlenkrolle 14 ohne Verluste auf das Förderband 16 übertragen wird, um dieses in gewünschter Weise in der Transportrichtung T zu bewegen.
• In Anbetracht der vertikalen Abschnitte und Strecken, die für das Förderband 16 aus seiner Umschlingung um die Umlenkrollen 14 der oberen Reihe 15.1 und der unteren Reihe 15.2 resultieren, ergeben sich zwischen diesen vertikalen Abschnitten des Förderbands 16 in horizontaler Richtung jeweils Zwischenräume, in denen alternierend jeweils Beleuchtungseinrichtungen 20, vorzugsweise in Form von LED-Lampen, und Sprühdüsen 22 zum Ausbringen von Wasser und/oder einer wässrigen Nährstofflösung angeordnet sind.
• 5 zeigt in einer vereinfachten Ansicht eine Anordnung der vorstehend genannten Beleuchtungseinrichtungen 20 und von Sprühdüsen 22 relativ zum Förderband 16. Aus der 5 wird deutlich, dass die LED-Lampen 20 auf einer Seite eines vertikal verlaufenden Abschnitts des Förderbands 16 angeordnet sind und hierbei Licht auf die Pflanzen P richten, die auf dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 angebaut sind. Demgegenüber ist zumindest eine Sprühdüse 22 auf der entgegengesetzten Seite dieses vertikalen Abschnitts des Förderbands 16 angeordnet, wobei aus dieser Sprühdüse 22 Wasser und/oder eine wässrige Nährstofflösung in feinen Tropfen ausgebracht werden kann, so dass damit die Wurzeln der Pflanzen P mit Wasser und/oder Nährstoffen versorgt werden. Diesbezüglich versteht sich, dass die LED-Lampen 20 und die Spritzdüse(n) 22 in jeweiligen Zwischenräumen angeordnet sind, die zwischen vertikalen Abschnitten des Förderbands 16 gebildet sind.
• Die Darstellung von 1 verdeutlicht, dass solche Sprühdüsen 22 alternierend in jedem zweiten Zwischenraum jeweils in Höhe der oberen Reihe 15.1 angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die feinen Tropfen von Wasser und/oder einer wässrigen Nährstofflösung, die aus diesen Sprühdüsen 22 ausgebracht werden, gravitationsbedingt, d.h. von oben nach unten jeweils die Wurzeln der Pflanzen P erreichen, die auf einem vertikal verlaufenden Abschnitt des Förderbands 16 angebaut sind.
• Eine Sprühdüse 22, die in Höhe der oberen Reihe 15.1 angeordnet ist, entspricht der oberen Sprühdüse 22 von 5. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in einem Zwischenraum zwischen zwei vertikal verlaufenden Abschnitten des Förderbands 16 zumindest eine weitere Sprühdüse 22 angeordnet ist, beispielsweise ungefähr mittig zwischen der der oberen Reihe 15.1 und der unteren Reihe 15.2 von Umlenkrollen 14. Eine solche zusätzliche Sprühdüse 22 entspricht der unteren Sprühdüse 22 in der Darstellung von 5.
• In einem oberen Bereich des Gehäuses 12 der Vorrichtung 10 ist eine Wachstumseinrichtung 24 angeordnet. Mittels dieser Wachstumseinrichtung 24 werden Saatgut oderSämlinge auf das Förderband 16 aufgebracht, so dass die Wurzeln dieser Sämlinge sich dann beim Austreiben undWachsen in dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands verhaken und entsprechend in dem Netz befestigt sind.
• 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der Wachstumseinrichtung 24 und von deren Komponenten, die nachfolgend im Einzelnen erläutert sind:
• Zunächst wird darauf hingewiesen, dass sich die Wachstumseinrichtung 24 oberhalb eines horizontal verlaufenden Abschnitts des Förderbands 16 erstreckt. Hierbei entspricht die Transportrichtung T des Förderbands 16 jener von 1 und verläuft somit im Uhrzeigersinn: Damit wird das Förderband 16 in Bezug auf den in 2 gezeigten horizontalen Abschnitt von links nach rechts bewegt, wie es auch durch den Pfeil „T“ symbolisiert ist.
• Die Wachstumseinrichtung 24 umfasst eine Saatstation 26, angrenzend zu der - in der Transportrichtung T des Förderbands 16 gesehen - eine Bewässerungseinrichtung 30 angeordnet ist.
• Mittels der Saatstation 26 werden Saatgut oderSämlinge von Pflanzen P von oben auf das engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 aufgebracht, vorzugsweise maschinell. Beispiele hierfür sind in der Draufsicht von 8 zu erkennen, in der Saatgut von verschiedenen Pflanzen gezeigt und nachstehend noch gesondert erläutert sind.
• Die Wachstumseinrichtung 24 umfasst des Weiteren eine Saatgutsammeleinrichtung 27, die, wie in 2 zu erkennen, unterhalb des Förderbands 16 und gegenüberliegend zur Saatstation 26 angeordnet ist. Die Saatgutsammeleinrichtung 27 weist zweckmäßigerweise einen nach oben offenen Trichter auf. Damit ist es möglich, Saatgut, dass ggf. durch die Maschen des Netzes 17 hindurchfallen sollte, geeignet in der Saatgutsammeleinrichtung 27 aufzufangen und dann nach Art eines Kreislaufs wieder der Saatstation 26 zuzuführen.
• Für die Wachstumseinrichtung 24 ist - in der Transportrichtung T des Förderbands 16 gesehen - im Anschluss an die Saatstation 26 ein erster Bereich I vorgesehen, in dem ein erstes Auskeimen des Saatguts oderder Sämlinge nach der Bewässerung stattfindet. Es versteht sich, dass eine Geschwindigkeit, mit der das Förderband 16 in seiner Transportrichtung T an der Wachstumseinrichtung 24 vorbei bewegt wird, an die jeweilige Pflanzenart, die hier auf dem Förderband 16 angebaut wird, angepasst ist. Damit ist gewährleistet, dass sich das Förderband 16 ausreichend langsam an der Wachstumseinrichtung 24 und u.a. an dessen ersten Bereich I vorbei bewegt.
• Im Anschluss an den genannten ersten Bereich I der Wachstumseinrichtung 24 ist - in der Transportrichtung T des Förderbands 16 gesehen - eine weitere Bewässerungseinrichtung 30 vorgesehen, und sodann ein zweiter Bereich II, der mit zumindest einem Heizelement 29 ausgestattet ist. Zweckmäßigerweise können in diesem zweiten Bereich II auch mehrere Heizelemente 29 angeordnet sein, so dass eine gleichmäßige Abgabe von Wärme auf die Oberseite des Förderbands 16 entlang der Strecke, um welche das Förderband 16 an dem zweiten Bereich II vorbeigeführt wird, gewährleistet ist.
• Durch das oder die Heizelement(e) 29 werden die Sämlinge der Pflanzen P einer gezielten Wärme ausgesetzt, wodurch ein gewünschtes Wachstum der Wurzeln W der Pflanzen P gefördert und damit ein Befestigen der Wurzeln in dem engmaschigen Netz 17 erreicht wird.
• An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass das engmaschige Netz 17 des Förderbands zweckmäßigerweise dehnbar und elastisch ausgebildet ist, beispielweise durch die Verwendung von Textilgeflecht . Jedenfalls wird damit erreicht, dass eine Masche oderein Zwischenraum des Netzes 17 sich beim Wachstum der Wurzeln einer Pflanze P weiten kann, wie dies vereinfacht in der Draufsicht von 3(b) veranschaulicht ist. In dieser Weise kann das Netz 17 des Förderbands 16 sich in einfacher und effektiver Weise an das Wurzelwachstum der Pflanzen P anpassen und gleichzeitig ein Halten der Wurzeln in dem Netz bewirken.
• Der zweite Bereich II der Wachstumseinrichtung 24 kann mit einem Temperatursensor 31 oder einem vergleichbaren Thermometer ausgerüstet sein, um damit eine genaue Temperatur der Wärmestrahlung zu erfassen, die von dem oder den Heizelement(en) 29 erzeugt und in Richtung der darunter befindlichen Pflanzen abgegeben wird. Diesbezüglich kann vorgesehen sein, dass die Signalwerte von dem oder den Heizelement(en) 29 an eine mit einem Regelkreis ausgestattete Steuereinrichtung gesendet werden. Auf Grundlage dessen ist es dann möglich, dass oder die Heizelement(e) 29 geregelt anzusteuern, nämlich in Abhängigkeit von vorbestimmten Sollwerten für die Temperatur oder Wärme, welche auf die Pflanzen abgestrahlt wird.
• Im Anschluss an den zweiten Bereich II der Wachstumseinrichtung 24 sind - in der Transportrichtung T des Förderbands 16 gesehen - dann zunächst eine weitere Bewässerungseinrichtung 30 und sodann ein dritter Bereich III vorgesehen, der mit LED-Lampen 20 ausgestattet ist. Mittels dieser LED-Lampen 20 werden die auf dem Förderband 16 angebauten Pflanzen intensiv mit künstlichem Licht bestrahlt, um dadurch das Wachstum dieser Pflanzen weiter zu fördern.
• An dieser Stelle darf gesondert darauf hingewiesen werden, dass die vorstehend genannten Bereiche I, II und III jeweils der Keimstation 28 zuzurechnen sind, die wie erläutert ein Bestandteil der Wachstumseinrichtung 24 ist.
• Nachdem die Pflanzen auf dem Abschnitt des Förderbands 16, der gemäß der Darstellung von 2 horizontal zwischen zwei Umlenkrollen 14 geführt wird, ausreichend stark gewachsen sind und sich dadurch deren Wurzeln W ausreichend fest in dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 „verhakt“ haben, wird das Förderband 16 um die Umlenkrolle 14, die in 2 am rechten Bildrand gezeigt ist, herumgeführt und dann vertikal nach unten weitergeführt. In den nun folgenden jeweils vertikalen Abschnitten des Förderbands 16, die sich zwischen den Umlenkrollen 14 der oberen und unteren Reihe 15.1, 15.2 bilden, werden dann die Pflanzen vertikal angebaut, in Entsprechung der Darstellung von 5.
• Vorstehend ist bereits erläutert worden, dass sowohl die LED-Lampen 20 als auch die Spritzdüsen 22 jeweils alternierend in den Zwischenräumen angeordnet sind, die zwischen den vertikal verlaufenden Abschnitten des Förderbands 16 gebildet sind. Dies ist beispielsweise in der Darstellung von 1 gut zu erkennen. Eine solche Anordnung der LED-Lampen 20 hat zur Folge, dass diese ihr Licht zu beiden Seiten hin auf die Pflanzen ausrichten, die an der Oberseite des Förderbands 16 wachsen. Mutatis mutandis gilt dies auch für die Spritzdüsen 22: Hiermit ausgebrachtes Wasser und/oder eine wässrige Nährstofflösung erreichen dann zu beiden Seiten hin die Pflanzenwurzeln W, die an der Unterseite des Förderbands 16 aus dem engmaschigen Netz 17 heraus wachsen. In Anbetracht dessen ist sowohl für die LED-Lampen 20 als auch für die Spritzdüsen 22 ein effizienter Einsatz gewährleistet.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zumindest eine Erntestation 32, die mit einem Schneidwerkzeug 33 ausgestattet ist. Das Schneidwerkzeug 33 ist auf einer Schlittenführung 34 angebracht und kann damit entlang der Breite des Förderbands 16 bewegt bzw. verfahren werden.
• Die Bewegungsführung des Schneidwerkzeugs 33 relativ zum Förderband 16 erfolgt reziprok: Dies bedeutet, dass das Schneidwerkzeug 33 translatorisch entlang des Förderbands 16 und vorzugsweise horizontal hin- und herbewegt wird: Nachdem das Schneidwerkzeug 33 einen Seitenrand des Förderbands 16 erreicht hat, wird, vorzugsweise nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer oder „Pause“, eine translatorische Bewegung in die entgegensetzte Richtung eingeleitet, so dass damit das Schneidwerkzeug 33 über die Breite des Förderbands 16 zu dessen entgegengesetzten Seitenrand verfahren wird. Im Anschluss daran erfolgt wieder ein Zurückbewegen des Schneidwerkzeugs in die entgegensetzte Richtung, wobei dieser translatorische und reziproke Bewegungsablauf mehrfach wiederholt werden kann.
• Die Erntestation 32 umfasst einen Auffangbehälter 40, der angrenzend zum Schneidwerkzeug 33 und vorzugsweise unterhalb davon angeordnet ist. Teile der Pflanzen P, die von dem Schneidwerkzeug 33 abgetrennt worden sind, können dann nach unten in den Auffangbehälter 40 hineinfallen und einer weiteren Verarbeitung oderVerwendung zugeführt werden, beispielsweise einem Verpacken in Erntekisten .
• In 6 und 7 sind verschiedene Ausführungsformen einer solchen Erntestation 32 und deren Betriebsweise vereinfacht dargestellt und nachfolgend im Detail erläutert:
• Bei der Ausführungsform von 6 wird das Schneidwerkzeug 33 mittels der Schlittenführung 34 translatorisch und in horizontaler Richtung entlang einer Breite B des Förderbands 16 bewegt, wenn dieses sich im Stillstand befindet. Anders ausgedrückt, wird bei dieser Ausführungsform zu Erntezwecken das Förderband 16 zunächst angehalten und im Anschluss daran das Schneidwerkzeug 33 aus einer „Parkstellung“ heraus, in der es sich an einem Seitenrand des Förderbands 16 befindet, in horizontaler Richtung entlang der Breite des Förderbands 16 zu dessen entgegengesetztem Seitenrand bewegt.
• Der Zeitstrahl, der bei der Darstellung von 6 links von der Vorrichtung 10 symbolisiert ist, soll bedeuten, dass das Schneidwerkzeug 33, wenn es nach einem Schnittvorgang einen Seitenrand des Förderbands 16 erreicht hat, dann für eine vorbestimmte Zeitdauer dort verbleibt, währenddessen das Förderband 16 erneut in Gang gesetzt und in seiner Transportrichtung T bewegt wird. Diese vorbestimmte Zeitdauer kann beispielsweise 1 Stunde betragen. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird dann das Förderband 16 erneut angehalten, wobei das Schneidwerkzeug 33 wieder in die entgegensetzte Richtung entlang der Breite des Förderbands 16 verfahren, um einen erneuten Schnittvorgang auszuführen.
• Der vorstehend genannte Ablauf für die Betriebsweise des Schneidwerkzeugs 33 ist für den Fall zu verstehen, dass es mittels des Schneidwerkzeugs 33 möglich ist, Schneidvorgänge in beiden Bewegungsrichtungen, d.h. einerseits von links nach rechts und andererseits von rechts nach links, durchzuführen.
• Falls mittels des Schneidwerkzeugs 33 Schneidvorgänge lediglich in einer Richtung vorgenommen werden können, gemäß der Darstellung von 6 beispielsweise von links nach rechts, so erfolgt eine Betriebsweise des Schneidwerkzeugs 33 für die Variante von 6 derart, dass das Schneidwerkzeug 33 beispielsweise am (in der 6 links gezeigten) Seitenrand des Förderbands 16 zunächst eine Parkstellung annimmt. Ausgehend von dieser Parkstellung wird dann wie erläutert das Förderband 16 in Stillstand versetzt, und anschließend das Schneidwerkzeug 33 mittels der zugehörigen Schlittenführung 34 von links nach rechts über die Breite des Förderbands 16 bewegt, um dabei für die Pflanzen P einen Ernteschnitt auszuführen. Nachdem das Schneidwerkzeug 33 den rechten Seitenrand des Förderbands 16 erreicht hat, wird es unmittelbar danach direkt wieder zum linken Seitenrand in seine Ausgangs- oder Parkstellung zurückbewegt, ohne dabei eine Schneidvorgang auszuführen. Nach Erreichen dieser Parkstellung verbleibt dann das Schneidwerkzeug 33 dort für eine vorbestimmte Zeitdauer, während dessen wie bereits erläutert das Förderband 16 in seiner Transportrichtung T weiterbewegt wird. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer beginnt dann der Schneidprozess erneut: Das Förderband 16 wird in Stillstand versetzt, wobei das Schneidwerkzeug 33 ausgehend von seiner Parkposition von links nach rechts über die Breite des Förderbands 16 zu dessen entgegengesetzten Seitenrand bewegt wird, um dabei für die Pflanzen P einen Schneidvorgang auszuführen, usw.
• Jedenfalls ist die Ausführungsform von 6 so zu verstehen, dass dabei das Ernten für die Pflanzen intermittierend durchgeführt wird, d.h. das Förderband 16 wird für das Bewegen des Schneidwerkzeugs 33 angehalten, und nach Durchführung eines Schnittvorgangs, wenn das Schneidwerkzeug in seine Parkposition gebracht worden ist, dann wieder ein Stück weiter in der Transportrichtung T bewegt wird, bevor ein erneutes Anhalten des Förderbands 16 mit einem erneuten Schnitt durch das Schneidwerkzeug 33 erfolgt.
• Bei der Ausführungsform von 7 erfolgt ein Bewegen des Schneidwerkzeugs 33 entlang der Breite des Förderbands 16 derart, dass dabei das Förderband 16 weiter in seiner Transportrichtung T bewegt wird und im Unterschied zur Ausführungsform von 6 keine „Pause“ hat. Hierbei ist die Schlittenführung 34 für das Schneidwerkzeug 33 in gleicher Weise ausgebildet wie bei der Ausführungsform von 6. Das diagonale Schnittmuster, welches in der Abbildung von 7 gezeigt ist, ergibt sich durch die Überlagerung der Bewegungen von Schneidwerkzeug 33 und Förderband 16, nämlich der translatorischen Bewegung des Schneidwerkzeugs 33 in horizontaler Richtung (von links nach rechts, und/oder umgekehrt) und der translatorischen Bewegung des Förderbands 16 in vertikaler Richtung, d.h. gemäß der Darstellung von 7 von unten nach oben.
• Bezüglich der Erntestation 32 und des zugehörigen Schneidwerkzeugs 33 wird an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen, dass damit für die auf dem Förderband 16 angebauten Pflanzen die Vorgänge Schneiden, Mulchen und/oder Hacken ausgeführt werden können, je nach Ausgestaltung des Schneidwerkzeugs 33. Dies gilt in gleicher Weise für beide Ausführungsformen gemäß 6 und 7.
• Für alle der vorstehend genannten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 können folgende weitere Komponenten (vgl. 1) vorgesehen sein:
• - Es ist eine Wasserpumpe 36 vorgesehen, mittels der Wasser unter Druck zu den einzelnen Sprühdüse 22 gefördert wird. Damit wird erreicht, dass Wasser aus diesen Sprühdüsen 22 in feinen Tropfen in Richtung der Pflanzenwurzeln W ausgebracht werden. Gleiches gilt auch für wässrige Nährstofflösungen, die ebenfalls von der Wasserpumpe 36 in Richtung der Sprühdüsen 22 unter Druck gefördert werden können. Hiermit ist eine aeroponische Versorgung der Pflanzenwurzeln W mit Nährstoffen gewährleistet.
• - In einem Bodenbereich des Gehäuses 12 ist ein Wassersammeltank 38 angeordnet, der sich unterhalb der unteren Reihe 15.2 der Umlenkrollen 14 befindet. Wassertropfen, die in den Zwischenräumen zwischen den jeweils vertikal verlaufenden Abschnitten des Förderbands 16 von den Sprühdüsen 22 ausgebracht und nicht von den Pflanzenwurzeln W gebunden worden sind, können dann in dem Wassersammeltank 38 aufgefangen und nach Art eines Kreislaufs erneut der Wasserpumpe 36 zugeführt werden. Dies gilt in gleicher Weise für Tropfen einer wässrigen Nährstofflösung.
• - Es ist ein Luftzirkulationssystem 37 vorgesehen, das mit einem Gebläse ausgestattet sein kann. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass das Gehäuse 12 der Vorrichtung 10 zweckmäßigerweise gegenüber der Umgebung geschlossen ausgeführt ist. Für diesen Fall ist es mit Hilfe des Luftzirkulationssystems 37 möglich, innerhalb des Gehäuses 12 und für das darin beweglich geführt Förderband 16 eine vorbestimmte Temperatur einzustellen. Entsprechend kann das Luftzirkulationssystem 37 mit Temperiereinrichtungen (zum Heizen oder Kühlen) ausgestattet sein, so dass die Luft innerhalb des Gehäuses mit einer vorbestimmten gewünschten Temperatur zirkuliert und dabei auf die Pflanzen P ein wird, welche auf dem Förderband 16 angebaut sind. In dieser Weise ist es möglich, innerhalb des geschlossenen Gehäuses 12 für die darin angebauten Pflanzen P ein „eigenes Klima“ einzustellen.
• - In der Transportrichtung T gesehen kann stromabwärts der Erntestation 32, und stromaufwärts der Saatstation 26, angrenzend zum Förderband 16 zumindest eine Reinigungseinrichtung 42 angeordnet sein. Diese Reinigungseinrichtung 42 weist Komponenten auf, die vorzugsweise beiderseits des Förderbands 16 angeordnet sind, wie es in der 1 vereinfacht dargestellt ist. Die Reinigungeinrichtung 42 kann Schaber 43 aufweisen, die mechanisch mit den Oberflächen des engmaschigen Netzes 17 des Förderbands 16 in Kontakt bringbar sind, um Pflanzenreste zu entfernen. Des Weiteren kann mittels der Reinigungseinrichtung 42 Wasser unter Druck auf das Förderband 16 gespritzt werden, um eine weitere intensive Reinigung des engmaschigen Netzes des Förderbands 16 zu erreichen, ggf. auch unter Verwendung von Desinfizierungsmitteln .
• Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
• Zu Beginn des Pflanzprozesses werden Saatgut oder Sämlinge, in der Draufsicht des Netzes 17 von 8 jeweils mit „S“ bezeichnet, mittels der Saatstation 26 von oben auf dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 aufgebracht, wenn das Förderband 16 horizontal unterhalb von des Wachstumseinrichtung 24 in der Transportrichtung T vorbeibewegt wird. Diesbezüglich ist hervorzuheben, dass eine Maschenweite des Netzes 17 vorzugsweise kleiner gewählt ist als die Abmessung der Sämlinge S, so dass diese nicht durch die Maschen des Netzes 17 hindurchfallen können. Falls dies dennoch eintreten sollte, werden die hindurchgefallenen Sämlinge S dann von dem Trichter der Saatgutsammeleinrichtung 27 aufgefangen und ggf. wieder an die Saatstation 26 zurückgeführt.
• Für die Ausführungsform des Förderbands 16 gemäß der Darstellung von 8 wird darauf hingewiesen, dass hierbei die Maschenweite des Netzes 17 beispielsweise 1 mm betragen kann. Im Vergleich hierzu sind zur Veranschaulichung in fünf Reihen, die in 8 mit den Buchstaben (a) bis (e) versehen sind, Sämlingen von verschiedenen Pflanzensorten gezeigt, nämlich:
• - Koriander (in der Reihe (a), mit einem Durchmesser von 3-5 mm),
• - Spinat (in der Reihe (b), mit einem Durchmesser von 3-4 mm),
• - Dill (in der Reihe (c), mit einer Länge von 4-5 mm und einer Dicke von etwa 1 mm),
• - Rucola (in der Reihe (d), mit einem Durchmesser von 1,2 - 1,8 mm), und
• - Gras (in der Reihe (e), mit einer Länge von 4-5 mm und einer Dicke von etwa 1 mm).
• Die vorstehend genannten Beispiele von 8 von verschiedenen Pflanzensorten und die hierzu genannten Abmessungen verdeutlichen, dass sie jeweils größer sind als die Maschenweite des Netzes 17 für die Ausführungsform von 8.
• Mit den verschiedenen Stationen der Wachstumseinrichtung 24, die vorstehend im Zusammenhang mit der 2 bereits erläutert worden sind, wird für die Sämlinge der Pflanzen P unter Einwirkung von Wärme und Licht ein ausreichendes Wachstum erreicht, derart, dass die Pflanzenwurzeln W sich in dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 ausreichend fest „verhaken“ oderverflechten. Diesbezüglich wird gesondert darauf hingewiesen, dass hierbei eine Transportgeschwindigkeit T für das Förderband 16 auf einen geeignet geringen Wert eingestellt ist, so dass den Pflanzen P für ein Wachstum auf dem Förderband 16, währenddessen dieses entlang der Wachstumseinrichtung 24 in horizontaler Richtung bewegt wird, ausreichend Zeit geben wird.
• Sobald die Pflanzenwurzeln W sich ausreichend fest mit dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 verbunden haben, ist es für das Förderband 16 möglich, zusammen mit den darauf angebauten Pflanzen P auch in vertikaler Richtung geführt zu werden, ohne dass dann die Pflanzen P aus dem Netz 17 herausfallen. Dies bedeutet, dass nun das Förderband 16, wie es in der Darstellung von 1 gezeigt und erläutert worden ist, mäanderförmig um die Umlenkrollen 14 der oberen Reihe 15.1 und der unteren Reihe 15.2 herumgeführt ist und sich dabei für das Förderband 16 zwischen der oberen Reihe 15.1 und der unteren Reihe 15.2 jeweils vertikale Abschnitte ergeben, wobei das Förderband mittels der Antriebseinrichtung 18 in der Transportrichtung T bewegt wird. Für die Pflanzen P, die auf dem Förderband 16 angebaut sind, bedeutet dies, dass sie dann auf dem Förderband 16 durch das Gehäuse 12 der Vorrichtung 10 - in der Zeichenebene der Darstellung von 1 - von rechts nach links bewegt werden.
• Währenddessen das Förderband 16 mäanderförmig um die Umlenkrollen 14 oberen und unteren Reihe 15.1, 15.2 herumgeführt und in seiner Transportrichtung T bewegt wird, werden die Pflanzen P in den Zwischenräumen, die sich zwischen den jeweils vertikal verlaufenden Abschnitten des Förderbands 16 bilden, durch die LED-Lampen mit künstlichem Licht bestrahlt. Dies fördert die für das Wachstum der Pflanzen erforderliche Photosynthese und begünstigt die Bildung von Blattgrün. In gleicher Weise werden in den genannten Zwischenräumen die Wurzeln W der Pflanzen P durch die Sprühdüsen 22 mit Tropfen von Wasser und/oder einer wässrigen Nährstofflösung versorgt, entweder kontinuierlich oder vorzugsweise in vorbestimmten Zeitintervallen.
• Falls die Pflanzen P ein ausreichendes Wachstum erreicht haben, kann mittels der Erntestation 32, an der das Förderband 16 vorbeigeführt wird, ein Ernten der Pflanzen P undein gezieltes Bearbeiten der Pflanzen durch das Schneidwerkzeug 33 vorgenommen werden. Das Erntegut fällt dann nach unten in den Auffangbehälter 40 und kann von dort weiter bearbeitet werden. Bezüglich der weiteren Funktionsweise der Erntestation 32 und deren Schneidwerkzeug 33 darf zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zu 6 und 7 verwiesen werden.
• Bei bestimmten Pflanzen P, beispielsweise im Fall von Gras, ist ein mehrfaches Ernten undSchneiden von Graswuchs möglich. Dies bedeutet, dass das Förderband 16 mit dem darauf angebauten Gras, nachdem mit Hilfe der Erntestation 32 Schnitt für das Gras erzeugt worden ist, zumindest ein weiteres Mal oder mehrfach in der Transportrichtung T durch das Gehäuse 12 hindurch bewegt wird. Hierbei kann die Umlaufgeschwindigkeit für das Förderband 16 derart eingestellt sein, dass der Graswuchs bei einem erneuten Umlauf des Förderbands 16 in dem Gehäuse 12 ausreichend groß geworden ist, so dass sich ein erneutes Ernten durch den Einsatz des Schneidwerkzeugs 33 lohnt. Falls dagegen der Schnitt von längeren Gräsern gewünscht ist, kann für das Förderband 16 auch ein mehrfacher Umlauf in dem Gehäuse 12 eingestellt werden, ohne dass die Erntestation 32 aktiv wird. Hierbei kommt dann die Erntestation 32 erst dann wieder zum Einsatz, wenn die Halme des Grases eine gewünschte Länge erreicht haben.
• Auch für andere Pflanzensorten P als für Gras ist ein mehrfaches Ernten mittels der Erntestation 32 möglich. Dies bedeutet, dass dann das Förderband 16 mit diesem Pflanzen P mehrfach in dem Gehäuse 12 über die Umlenkrollen 14 geführt wird und, falls die Pflanzen P bereits ausreichend stark gewachsen sind, dann mittels des Einsatzes des Schneidwerkzeugs 33 „geerntet“ wird.
• Bei einem mehrfachen Umlauf des Förderbands 16 innerhalb des Gehäuses 12 oder bei einem mehrfachen Ernten von darauf angebauten Pflanzen P ist es möglich, dass beim horizontalen Vorbeibewegen des Förderbands 16 an der Wachstumseinrichtung 24 eine gezielte Nachsaat auf das Förderband 16 ausgebracht wird. Dies kann dann in gleicher Weise erfolgen wie bei der ersten Aussaat der Sämlinge. Zu diesem Zweck können beispielsweise innerhalb der Wachstumseinrichtung 24 Sensoren vorgesehen sein, mit denen der Pflanzenwuchs auf der Oberfläche des Förderbands 16 überwacht wird. Falls an bestimmten Stellen des Netzes 17 Fehlstellen, mangelnder Pflanzenwuchs oderbeschädigte Pflanzen P festgestellt werden sollte, kann an diesen Stellen ein gezieltes Einbringen einer Nachsaat vorgenommen werden.
• Falls nach dem Ernten oderSchneiden von oderfür bestimmte(n) Pflanzen P sich ein erneutes Ernten nicht anbietet, kann mittels der Reinigungseinrichtung 42 ein Entfernen dieser Pflanzen P odervon deren Resten aus dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 erreicht werden. Zu diesem Zweck werden dann die Schaber 43 in Kontakt mit dem Netz 17 des Förderbands 16 gebracht, um Pflanzenreste und/oder deren Wurzeln, nach dem Prinzip einer „Vorreinigung“, aus dem Netz 17 zu entfernen. In einem nächsten Schritt kann dann Wasser unter Druck auf das Netz 17 gespritzt werden. Hierbei erfolgt das Einwirken eines Schabers 43 und/oder von Wasser unter Druck auf das Netz 17 vorzugsweise von beiden Seiten hiervon.
• Hinsichtlich einer intensiven Reinigung des Netzes 17 und zur Vorbereitung eines neuen Pflanzvorgangs kann auch vorgesehen sein, dass das Wasser, welches von der Reinigungseinrichtung 42 unter Druck auf das Förderband 16 gerichtet wird, mit geeigneten Reinigungsmitteln und/oder mit Mitteln zur Desinfizierung versehen ist.
• Nachdem das Förderband 16, falls erforderlich oder gewünscht, wie erläutert mittels der Reinigungseinrichtung 42 von alten Pflanzen gereinigt worden ist, kann dann ein neuer Pflanzprozess mit Hilfe der Wachstumseinrichtung 24 begonnen werden. Hierzu darf zur Vermeidung von Wiederholungen nochmals auf die Erläuterungen von 2 und die beteiligten Stationen 26 und 28 bzw. Bereiche I-III der Wachstumseinrichtung 24 verwiesen werden.
• Der Wasserkreislauf, an denen die Wasserpumpe 36 und die Sprühdüse 22 angeschlossen sind, kann geschlossen ausgebildet sein, ggf. unter Zufuhr von Frischwasser, um verdunstetes oder von den Pflanzenwurzeln W aufgenommenes Wasser auszugleichen. Diesbezüglich ist es möglich, insbesondere zu Tageszeiten, wenn im Stromnetz Energie zu günstigen Preisen verfügbar ist, das Wasser innerhalb des genannten Wasserkreislaufs auf beispielsweise 26°C zu erwärmen. Für diesen Fall wirkt dann der Wasserkreislauf mit dem solcherart erwärmten Wasser als Biomasse-Speicher, der genügend Energie für beispielsweise 1-2 Tage gespeichert hat. Somit können (Tages-)Zeiten, in denen die Energie- oder Strompreise wieder gestiegen sind, erfindungsgemäß autonom überbrückt werden, wodurch die Betriebskosten für die vorliegende Erfindung vorteilhaft gering sind.
• In den 9 bis 13 sind weitere Beispiele vom Pflanzen P gezeigt, die auf dem engmaschigen Netz 17 des Förderbands 16 angebaut werden können. Hierbei zeigen die entsprechenden Darstellungen gemäß lit. (a) dieser 9-13 jeweils eine Draufsicht auf das Förderband 16, wobei die Darstellungen gemäß lit. (b) eine Ansicht von der Seite auf das Förderband 16 zeigen und damit auch die Pflanzenwurzeln W an einer Unterseite des Förderbands 16 zu erkennen sind.
• Mit den 9-13 wird erfindungsgemäß der Anbau von folgenden Pflanzen auf dem Förderband 16 ermöglicht:
• - 9: Rucola,
• - 10: Spinat,
• - 11: Basilie,
• - 12: Dill,
• - 13: Koriander.
• Schließlich wird darauf hingewiesen, dass es erfindungsgemäß auch möglich ist, auf dem Förderband 16 gleichzeitig verschiedene Pflanzen P anzubauen und hierzu wie erläutert einen Ernteprozess durchzuführen.
• Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

12

Gehäuse

14

Umlenkrolle(n)

15.1

obere Reihe der Umlenkrollen 14

15.2

untere Reihe der Umlenkrollen 14

16

Förderband

17

engmaschiges Netz

18

Antriebseinrichtung

19

Antriebskette(n)

20

Beleuchtungseinrichtung (vorzugsweise LED-Lampen)

22

Sprühdüse

23

Sprühwasser

24

Wachstumseinrichtung

26

Saatstation

27

Saatgutsammeleinrichtung

28

Keimstation (mit den Bereichen I, II und III)

29

Heizelement

30

Bewässerungseinrichtung

31

Temperatursensor/Thermometer

32

Erntestation

33

Schneidwerkzeug

34

Schlittenführung (für das Schneidwerkzeug 33)

36

Wasserpumpe

37

Luftzirkulationssystem

38

Wassersammeltank

40

Auffangbehälter (für Ernte- oder Schnittgut)

42

Reinigungseinrichtung

43

Schaber

P

Pflanze(n)

S

Saatgut

V

Verstärkungsstäbe

W

Wurzeln (der Pflanzen P)

T

Transportrichtung (für das Förderband 16)

Z

Zahnrad

Claims (43)

1. Vorrichtung (10) zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen (P), insbesondere von nachwachsenden Kulturen, umfassend ein in einer Transportrichtung (T) bewegbares Förderband (16), das um eine Mehrzahl von Umlenkrollen (14) vertikal verlaufend mäanderförmig herumgeführt ist und sich dadurch für das Förderband (16) vertikale Streckenabschnitte ergeben, wobei das Förderband (16) wenigstens abschnittsweise zum Transport von Pflanzen (P) dient, wobei die transportierten Pflanzen (P) während der Bewegung des Förderbands (16) zumindest zeitweise beleuchtet sowie mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (16) in Form eines durchgehenden Endlos-Bands mit einer Netzstruktur ausgebildet ist, derart, dass die Pflanzen (P) sich allein durch die Ausbildung ihres Wurzelwerks (W) unmittelbar an der Netzstruktur des Förderbands (16) befestigen und dabei einerseits die Wurzeln der Pflanzen (P) wenigstens teilweise und andererseits das Blattwerk und/oder die Früchte der Pflanzen (P) sich auf jeweils entgegensetzten Seiten des Förderbands (16) befinden, dass das Förderband (16) in Form eines engmaschigen Netzes (17) ausgebildet ist, wobei eine Maschengröße des engmaschigen Netzes (17) derart gewählt ist, dass Saatgut beim Aufbringen auf das Netz nicht durch die Maschen des Netzes hindurchfallen kann, und dass die Umlenkrollen (14) in jeweils einer oberen Reihe (15.1) und in einer unteren Reihe (15.2) angeordnet und derart zueinander versetzt angeordnet sind, dass für das über die Umlenkrollen (14) geführte Förderband (16) der mäanderförmig ausgebildete Verlauf mit jeweils vertikalen Streckenabschnitten resultiert.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz (17) des Förderbands (16) aus vorzugsweise biegsamem Metalldraht, Kunststoffdraht und/oder aus einem Textilgeflecht besteht oder aus zumindest einer dieser Materialien oder aus einer Kombination hiervon gebildet ist.
3. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (16) mit seiner Netzstruktur elastische Eigenschaften aufweist und somit in zumindest einer Richtung dehnbar ist, wobei die Netzstruktur des Förderbands (16) sowohl in der Transportrichtung (T) als auch quer zur Transportrichtung (T) elastisch dehnbar ist.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (18), die in Wirkverbindung mit zumindest einer Umlenkrolle (14) steht, so dass mittels dieser angetriebenen Umlenkrolle (14) das Förderband (16) in der Transportrichtung (T) bewegt wird.
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Umlenkrolle (14) in der unteren Reihe (15.2) in Wirkverbindung mit der Antriebseinrichtung (18) steht.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der Umlenkrollen (14) der oberen Reihe (15.1) von den Umlenkrollen (14) in der unteren Reihe (15.2) veränderlich einstellbar ist.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (14) in einem gegenüber der Umgebung geschlossenen Gehäuse (12) angeordnet sind.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (14) jeweils eine Längserstreckung aufweisen, die zumindest einer senkrecht zur Transportrichtung (T) verlaufenden Breite des Förderbands (16) entspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung der Umlenkrollen (14) größer ist als die senkrecht zur Transportrichtung (T) verlaufende Breite des Förderbands (16).
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Umlenkrolle (14) an ihrem Außendurchmesser mit zumindest einem Zahnrad (Z) versehen ist, wobei es beim Herumlaufen des Förderbands (16) um diese Umlenkrolle zu einem verzahnten Eingriff zwischen dem Zahnrad (Z) und der Netzstruktur des Förderbands (16) kommt.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (14), die mit zumindest einem Zahnrad (Z) versehen ist, in Wirkverbindung mit der Antriebseinrichtung (18) steht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit zumindest einem Zahnrad (Z) versehene Umlenkrolle (14) in der unteren Reihe (15.2) von Umlenkrollen angeordnet ist.
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Umlenkrolle (14) an ihrem Außendurchmesser mit einer Mehrzahl von Zahnrädern (Z) versehen ist, wobei diese Zahnräder (Z) entlang einer Längserstreckung der Umlenkrolle (14) gleichmäßig zueinander beanstandet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Außendurchmesser von zumindest einer Umlenkrolle (14) drei Zahnräder (Z) oder vier oder mehr Zahnräder (Z) angebracht sind.
15. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Netzstruktur des Förderbands (16) Verstärkungsstäbe (V) eingebracht sind, die mit ihrer jeweiligen Längserstreckung in Richtung der Breite des Förderbands (16) undsenkrecht zu dessen Transportrichtung (T) darin befestigt sind.
16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge der jeweiligen Verstärkungsstäbe (V) jeweils geringer als eine Gesamtbreite des Förderbands (16) ist, wobei diese Verstärkungsstäbe (V) in Richtung der Breite des Förderbands (16) gesehen jeweils zueinander beanstandet angeordnet sind.
17. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Verstärkungsstäben (V) in der Netzstruktur des Förderbands (16) in Bezug auf dessen Breite jeweils an gleicher Stelle befestigt sind, wobei ein Abstand dieser Verstärkungsstäbe (V) zueinander in der Transportrichtung (T) des Förderbands (16) gesehen derart gewählt ist, dass dies einer Umschlingung des Förderbands (16) um eine zugeordnete Umlenkrolle (14) von etwa 180° entspricht.
18. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Düsen (22), die derart angeordnet sind, dass aus diesen Düsen (22) Wasser und/oder eine wässrigen Nährstofflösung in jeweilige Bereiche zwischen den vertikal verlaufenen Streckenabschnitten des Förderbands (16) ausbringbar sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (22) jeweils zwischen den einzelnen Umlenkrollen (14) der oberen Reihe (15.1) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich zwischen zwei vertikal verlaufenen Streckenabschnitten des Förderbands (16) eine Mehrzahl von Düsen (22) vertikal übereinander angeordnet sind.
21. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Beleuchtungseinrichtungen (20), die zwischen den vertikal verlaufenden Streckenabschnitten des Förderbands (16) angeordnet sind.
22. Vorrichtung (10) nach Anspruch 21, soweit rückbezogen auf Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Abschnitten des Förderbands (16), in denen es vertikal zwischen Umlenkrollen (14) der oberen Reihe (15.1) und der unteren Reihe (15.2) geführt wird, die Düsen (22) und die Beleuchtungseinrichtungen (20) alternierend vorgesehen sind, so dass sich in vertikal verlaufenden Streckenabschnitten des Förderbands (16), die in der Transportrichtung (T) des Förderbands (16) in horizontaler Richtung aufeinander folgen, sich Beleuchtung und Bewässerung für die Pflanzen (P) alternierend abwechsein und dadurch in Bezug auf einen jeweiligen vertikal verlaufenden Streckenabschnitt des Förderbands (16) an einer Seite davon das Aufbringen von Wasser und/oder einer Nährstofflösung und auf der entgegengesetzten Seite davon die Beleuchtung der Pflanzen (P) erfolgt.
23. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an das Förderband (16) zumindest eine Erntestation (32) mit zumindest einem Schneidwerkzeug (33) angeordnet ist, wobei mittels des Schneidwerkzeugs (33) die auf dem Förderband (16) angebauten Pflanzen (P) oderTeile hiervon gezielt abgeschnitten und somit geerntet werden können.
24. Vorrichtung (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (33) ein bewegliches Messer aufweist, wobei das Messer quer oder diagonal zur Längserstreckung des Förderbands (16), d.h. über dessen Breite hinweg verfahrbar ist.
25. Vorrichtung (10) nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass - in der Transportrichtung (T) des Förderbands (16) gesehen - stromabwärts von der Erntestation (32) zumindest eine Reinigungseinrichtung (42) vorgesehen ist, mit der Pflanzen (P)- und/oder Wurzelreste aus der Netzstruktur des Förderbands (16) entfernbar sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (42) Mittel zum Ausbringen der Medien Luft und/oder Wasser unter Druck auf das Förderband (16) aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (42) mechanische Elemente in Form von Schabern (43) aufweist, die in direkten Kontakt mit der Netzstruktur des Förderbands (16) bringbar sind, um damit einEntfernen von Pflanzen (P)- und/oder Wurzelresten von einer Oberfläche des Förderbands (16) zu erreichen.
28. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wachstumseinrichtung (24), die einzelne Stationen in Form einer Saatstation (26) und einer Keimstation (28) aufweist, horizontal entlang eines oberen Abschnitts des Förderbands (16) und oberhalb davon angeordnet ist, so dass das Förderband (16) horizontal entlang der einzelnen Stationen (26, 28) der Wachstumseinrichtung (24) vorbeigeführt wird und unterhalb davon verläuft.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Wachstumseinrichtung (24) mit einer Mehrzahl von Bewässerungseinrichtungen (30) und/oder Beleuchtungseinrichtungen (20) ausgestattet ist.
30. Vorrichtung (10) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Saatstation (26) als auch die Keimstation (28) mit zumindest einer solchen Bewässerungseinrichtung (30) und/oder mit einer Beleuchtungseinrichtung (20) ausgerüstet sind.
31. Vorrichtung (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (20) in Form von LED-Lampen ausgebildet ist.
32. Verfahren zur automatisierten Förderung des Wachstums von Pflanzen (P), insbesondere von nachwachsenden Kulturen, unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 31, bei dem die einzelnen Pflanzen (P) auf dem Förderband (16) in dessen Netzstruktur eingesetzt oder darauf flächig oder in Reihe eingesät werden, wobei zwischen den vertikalen Streckenabschnitten des Förderbands (16) sich Beleuchtung und Bewässerung alternierend abwechseln, wodurch erreicht wird, dass sowohl die Beleuchtung als auch die Bewässerung jeweils zu beiden Seiten davon, d.h. beidseits auf das daran angrenzende Förderband (16) und die darauf angebauten Pflanzen (P) einwirken, wobei angrenzend an das Förderband (16) zumindest eine Erntestation (32) mit zumindest einem Schneidwerkzeug (33) angeordnet ist, wobei das Schneidwerkzeug (33) auf einer Schlittenführung (34) angebracht ist und damit entlang der Breite des Förderbands (16) bewegt wird und dadurch mittels des Schneidwerkzeugs (33) die auf dem Förderband (16) angebauten Pflanzen oderTeile hiervon gezielt abgeschnitten und somit geerntet werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Förderbands (16) Kräuter, Ruccola, Weidegras oder Rasen, Baby-Leafs und/oder Spinat angebaut und geeignet geerntet werden.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Förderband (16) Saatgut von verschiedenen Pflanzen (P) aufgebracht wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei eine Erntestation (32) gemäß der Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 23 bis 25 eingesetzt wird, wobei der Einsatz des Schneidwerkzeugs (33) dieser Erntestation (32) in einem intermittierenden Betrieb des Förderbands (16) erfolgt, nämlich dann, wenn das Förderband (16) in Stillstand versetzt worden ist.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Schneidwerkzeug (33) über die Breite des Förderbands (16) hinweg bewegt worden ist, das Schneidwerkzeug (33) bezüglich seiner Arbeitshöhe verstellt wird, indem es in Längsrichtung des Förderbands (16), d.h. in vertikaler Richtung verstellt wird, wobei das Schneidwerkzeug (33) nach Erreichen einer verändert eingestellten Arbeitshöhe in die entgegensetzte Richtung entlang der Breite des Förderbands (16) zum anderen Randbereich des Förderbands (16) bewegt wird.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei eine Erntestation (32) gemäß der Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 22 bis 24 eingesetzt wird, wobei der Einsatz des Schneidwerkzeugs (33) dieser Erntestation (32) in einem kontinuierlichen Betrieb des Förderbands (16) erfolgt, d.h. wenn dieses in seiner Transportrichtung (T) fortwährend über die Umlenkrollen (14) bewegt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Erntestation (32) undderen Schneidwerkzeug (33) synchronisiert zum Vorschub mit einer kleineren Höhe bewegt werden, so dass damit entlang des Förderbands (16) ein diagonales Schnittmuster entsteht.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass bei bestimmten Pflanzen P in Form von Gras oder Weidegras ein mehrfaches Ernten durchgeführt wird, wobei das Förderband (16) einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28 mit solchen darauf angebauten bestimmten Pflanzen (P) in Form von Gras oder Weidegras, nachdem mit Hilfe der Erntestation (32) Schnitt für das Gras erzeugt worden ist, zumindest ein weiteres Mal oder mehrfach in der Transportrichtung (T) durch das Gehäuse (12) hindurch über die hierin angeordneten Umlenkrollen (14) bewegt wird.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anbau von Gras oder Weidegras für den Fall, dass ein Schnitt von längeren Gräsern gewünscht ist, für das Förderband (16) ein mehrfacher Umlauf in dem Gehäuse (12) eingestellt wird, ohne dass die Erntestation (32) aktiv wird, wobei die Erntestation (32) mit ihrem Schneidwerkzeug (33) erst dann wieder zum Einsatz gelangt, wenn die Halme des Grases eine gewünschte Länge erreicht haben.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass dabei Pflanzen auf dem Förderband (16) mit einer Pflanzdichte von zumindest 20 Kultureinzelpflanzen pro Quadratmeter angebaut werden.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzdichte > 50 Kultureinzelpflanzen pro Quadratmeter beträgt.
43. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzdichte > 100 Kultureinzelpflanzen pro Quadratmeter beträgt.

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