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Einleitung
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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für mindestens ein Saatkorn und eine daraus wachsende Pflanze, umfassend mindestens zwei Bauteile mit jeweils mindestens einer Seitenfläche, wobei die jeweiligen Seitenflächen so aneinander anliegen, dass in einem Ausgangszustand, indem das Saatkorn ungekeimt vorliegt, angrenzend an eine Auflagefläche für das Saatkorn ein Spalt mit Kapillarwirkung für eine wasserbasierte Nährlösung zwischen den Seitenflächen besteht.
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Bei der wasserbasierten Nährlösung kann es sich im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl um mit Nährstoffen angereichertes Wasser als auch um reines Wasser handeln. Selbstverständlich sind auch Regenwasser und Leitungswasser als wasserbasierte Nährlösung im Sinn der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
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Stand der Technik
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Im Kampf um landwirtschaftliche Nutzflächen entstand der hydroponische Anbau von Pflanzen, bei dem die Pflanzen nicht in Erde, sondern in einer speziellen Nährlösung kultiviert werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Landwirtschaft wachsen die Pflanzen schneller, benötigen weniger Dünger und es werden bis zu 95% Wasser eingespart. Zudem ist das Anbauverfahren nicht auf hochwertige Böden angewiesen und kann daher in unmittelbarer Nähe zum Verbraucher betrieben werden, wodurch Transportwege minimiert werden. Die Pflanzen können samt ihrer Wurzeln geerntet werden, so dass sie länger haltbar sind.
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Beim hydroponischen Anbau werden die Samen der späteren Pflanzen typischerweise zunächst in einem Substrat, wie Steinwolle, Kokosfaser oder Torf angezogen und ab einer gewissen Größe der heranwachsenden Pflanze in eine Hydroponikanlage umgesetzt. Dabei können sie im vorhandenen Substrat verbleiben, in ein anderes Substrat, wie beispielsweise Blähton, umgepflanzt, oder vom Substrat befreit und beispielsweise mit einem Neoprenring fixiert werden. Während die Hydroponik grundsätzlich als Kreislaufsystem konzipiert ist, kann das Substrat nur in den seltensten Fällen und auch dann nur zu geringen Teilen wiederverwendet werden. Zudem weisen die Substrate Nachteile auf, wie zum Beispiel die Steinwolle, die einen Gefahrenstoff darstellt und bei ihrer Herstellung hoher Energie bedarf.
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Aus der
EP 3 036 989 A1 ist eine Vorrichtung zum Halten und Aufziehen eines Pflanzensamens innerhalb eines Hydroponiksystems bekannt. Dabei wird ein Samen in eine schwammartige Struktur aus Fasern gesetzt, die wiederum mittels einer Haltevorrichtung in einem Behältnis mit Nährlösung positioniert wird. Die Nährlösung gelangt über Kapillarkräfte in die schwammartige Struktur, so dass der Samen mit der Nährlösung versorgt wird.
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Aus der
NL 000008401638 A geht eine Haltevorrichtung für Stecklinge hervor, die nach Art eines Behälters aufgebaut ist. Ein einzelner Steckling wird in einer oberen Position gehalten, wohingegen die Wurzeln in den Innenraum des Behälters hängen und dort mit Wasser versorgt werden.
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Aufgabe
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Haltevorrichtung für mindestens ein Saatkorn und eine daraus wachsende Pflanze zu entwickeln, die sich durch eine stabile Unterbringung des Saatkorns sowie der daraus wachsenden Pflanze sowie durch eine gute Wiederverwendbarkeit auszeichnet.
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Lösung
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Ausgehend von der eingangs genannten Haltevorrichtung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens dem Spalt zugewandte Randbereiche der mindestens zwei Bauteile oder die mindestens zwei Bauteile aus einem undurchwurzelbaren Material gebildet sind und die jeweils mindestens eine Seitenfläche der Bauteile jeweils eine Oberfläche mit hydrophilen Eigenschaften besitzt, wobei die mindestens zwei Bauteile durch Wurzelkraft des keimenden Saatkorns oder der daraus wachsenden Pflanze ausgehend von der Ausgangsstellung relativ zueinander verschiebbar oder verformbar sind, so dass der Spalt entsprechend einer Wurzelbildung vergrößerbar ist.
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Bei einer Benutzung der Haltevorrichtung wird somit die Kraft der sich bildenden Wurzeln als Antrieb für die zunehmende Beabstandung der beiden Bauteile genutzt. Die mindestens zwei Bauteile sind somit nicht aus einem porösen oder faserigen Material, wie Filz, Mineralwolle oder offenporiger Schaumstoff gefertigt, sondern aus massivem Material, das für ein Durchdringen von Wurzeln ungeeignet ist. Die Bauteile können beispielsweise aus Hartgummi oder Kunststoff bestehen und werden sinnvollerweise im Wege des Spritzgießens hergestellt. Ferner ist auch die Herstellung der Bauteile über additive Fertigung aus Polymilchsäure (PLA) möglich. Weitere sinnvolle Materialien für die Bauteile sind beispielsweise PA, PMMA, PET, POM, oder aber ABS, PC, PVC. Auch die Fertigung aus Metall und Komponenten aus Keramik oder Glas sind denkbar.
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Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung soll sich aus mindestens zwei Bauteilen zusammensetzen, wobei es selbstverständlich auch möglich ist, dass die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mehr als zwei Bauteile umfasst. Die Bauteile können identisch zueinander aufgebaut sein oder geometrisch verschieden konzipiert sein. Dabei können die mindestens zwei Bauteile jeweils getrennte Bauteile sein oder aber einteilig hergestellt sein. Bei letzterer Variante besitzen die beiden Bauteile ein Verbindungsmittel, wie beispielsweise ein Filmscharnier oder eine flexible Stelle, so dass eine Relativbewegung der Bauteile möglich ist.
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Die Auflagefläche, auf der das Saatkorn zu liegen kommt, kann von nur einem Bauteil der Haltevorrichtung gebildet werden, oder aber von zwei beziehungsweise mehr Bauteilen gemeinsam, wenn die Haltevorrichtung von mehr als zwei Bauteilen gebildet wird. Dabei ist es jedoch essenziell, dass das Saatkorn mit der Nährlösung, die über Kapillarkraft in dem Spalt vorliegt, in Kontakt kommt. Es kann vorgesehen sein, dass die Auflagefläche zumindest an den Spalt angrenzt oder aber den Spalt umgibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Auflagefläche zu gleichen Teilen von den jeweiligen Bauteilen gemeinsam gebildet wird.
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Es versteht sich, dass die tatsächliche Liegefläche, mit der das Saatkorn auf der Auflagefläche aufliegt, nicht vollständig mit der Auflagefläche zusammenfallen muss. Vielmehr ist die Liegefläche des Saatkorns in einem Bereich der Auflagefläche, wobei sich diese im Verlauf des Keimvorgangs naturgemäß ändern kann.
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Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung besitzt einen Spalt mit Kapillarwirkung, wobei der Spalt von Seitenflächen der Bauteile begrenzt wird. Der Spalt erstreckt sich ausgehend von der Auflagefläche nach unten. Dabei muss der Spalt nicht vertikal oder geradlinig verlaufen. Es wäre denkbar, dass der Spalt einen gegenüber der Horizontalen geneigten Verlauf hat und/oder wellenförmig aufgebaut ist. Eine Variante der Erfindung kann vorsehen, dass die Haltevorrichtung so ausgerichtet ist, dass die Auflagefläche horizontal oder trog- oder wannenförmig verläuft, wobei der Spalt senkrecht dazu verläuft, d.h. vertikal.
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Die vorgenannten Seitenflächen der Bauteile müssen erfindungsgemäß zumindest im Bereich des Spaltes hydrophile Eigenschaften aufweisen, da auf diese Weise Nährlösung dort anhaften und aufgrund der Kapillar-Wirkung in dem Spalt aufsteigen kann. Dabei können die Oberflächen der Seitenflächen glatt ausgebildet sein. Falls gewünscht, können die hydrophilen Eigenschaften so verbessert werden, dass das Material der Bauteile eine strukturierte Oberfläche mit einer vorteilhaften Rauheit besitzen. Alternativ können auch nur die Oberflächen in den erforderlichen Bereichen aufgeraut oder gesandstrahlt oder anderweitig oberflächenbehandelt worden sein oder mit einer entsprechenden Beschichtung versehen worden sein, um verbesserte Eigenschaften zu erhalten.
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Bei der Variante, bei der die mindestens zwei Bauteile durch Wurzelkraft des keimenden Saatkorns oder der daraus wachsenden Pflanze ausgehend von der Ausgangsstellung relativ zueinander verformbar sind, ist das Material der Bauteile zumindest bereichsweise komprimierbar.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile:
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Aufgrund der Wahl des Materials der Haltevorrichtung, das nicht von den Wurzeln der wachsenden Pflanze durchdrungen werden kann, ist bei der Ernte eine Trennung von Haltevorrichtung und Pflanze sehr einfach möglich, so dass eine Wiederverwendbarkeit der Haltevorrichtung ohne großen Aufwand erfolgen kann und kein Abfall entsteht. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ermöglicht den Anbau von Pflanzen ohne die Verwendung eines Substrats, wie Steinwolle oder ähnliches. Demnach ist die Erzeugung wurzelnackter Pflanzen möglich, was im Hinblick auf das Ernten der Pflanzen besonders vorteilhaft ist, da die substratlos gezüchteten Pflanzen nicht von einem Substrat gereinigt werden müssen.
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Für den Anbau einer Pflanze wird ein Saatkorn auf der Auflagefläche der Haltevorrichtung positioniert, wobei der Spalt zwischen den Bauteilen mit Nährlösung befeuchtet wird, so dass das Saatkorn mit der Nährlösung in Kontakt ist. Nach kurzer Zeit keimt das Saatkorn und es entsteht eine Wurzel, die der Feuchtigkeit „folgt“ und in den Spalt hineinwächst. Da die Bauteile der Haltevorrichtung relativ zueinander verschiebbar sind, ändert sich der Abstand der Bauteile beziehungsweise die Breite des Spalts mit dem Wachstum der Wurzel.
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Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung eignet sich besonders gut für den Anbau von Salaten und Kräutern. Selbstverständlich ist auch der Anbau von anderen Pflanzen, wie beispielsweise Paprika, Kürbis etc. möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die mindestens zwei Bauteile entlang einer Achse so miteinander verbunden sind, dass eine Relativverdrehung zwischen den Seitenflächen möglich ist. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen: Beispielsweise ist es möglich, die mindestens zwei Bauteile über eine Gelenkverbindung miteinander zu koppeln, so dass die Vergrößerung des Spalts einer entgegengesetzten Drehung der Bauteile entspricht. Die Achse verläuft dann durch die Gelenkverbindung. Bei der Ausrichtung der Haltevorrichtung mit etwa horizontaler Auflagefläche verläuft die Achse vertikal. Ferner ist es alternativ möglich, die Bauteile im Bereich der Achse mittels eines auf Zug zu belastenden Federelements, z.B. in Form eines Gummirings, miteinander zu koppeln, so dass die Vergrößerung des Spalts ebenfalls einer Auseinanderdrehung der Bauteile entspricht.
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Alternativ kann die erfindungsgemäße Haltevorrichtung so weitergebildet sein, dass die mindestens zwei Bauteile über Verbindungselemente so miteinander verbunden sind, dass eine Relativverschiebung zwischen den Seitenflächen möglich ist. Hierzu können die Bauteile an zwei vertikal zueinander beabstandeten Stellen beispielsweise mittels jeweils eines Gummirings so miteinander verbunden sein, dass die Wurzelkraft der Pflanze ein Auseinanderschieben der Bauteile bewirken kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die mindestens zwei Bauteile aus einem wasserundurchlässigen Material gebildet sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen als „wasserundurchlässige Materialien“ auch solche Materialien, insbesondere Kunststoffe, verstanden werden, wie sie als typische hydrophile Kunststoffe weiter oben genannt sind und eine sehr geringe Wasserundurchlässigkeit besitzen.
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Vorteilhafterweise besitzt die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mindestens eine Aufstandsfläche, mit der sie auf einem Untergrund aufgestellt werden kann. Auf diese Weise kann die Haltevorrichtung in ein Behältnis mit Nährlösung gestellt werden, so dass sich der Spalt aufgrund der Kapillarwirkung mit Nährlösung vollsaugen kann und das Saatkorn befeuchtet.
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Alternativ zu der Aufstandsfläche kann die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mit mindestens einer Aufhängefläche ausgestattet sein, mit der sie an einen Aufhängerand eines Behältnisses gehängt werden kann, so dass eine Unterseite der Haltevorrichtung ohne Bodenkontakt vorliegt. Somit kann die Haltevorrichtung in ein Behältnis mit Nährlösung gehängt werden, wobei die Unterseite beziehungsweise ein unterer Teil der Haltevorrichtung mit der Nährlösung in Kontakt kommt. Die Aufhängefläche kann von einer Unterseite mindestens einer Auskragung gebildet sein. Vorteilhafterweise besitzt die erfindungsgemäße Haltevorrichtung zwei oder drei Auskragungen, deren Unterseiten gemeinsam die Aufhängefläche bilden. Die Ausführungsformen mit Aufhängefläche sind besonders vorteilhaft, da an der Unterseite der Haltevorrichtung ein Freiraum besteht (eine eventuell zusätzlich vorhandene Aufstandsfläche kommt in diesem Fall vorzugsweise nicht mit einem Behälterboden in Kontakt, sondern „schwebt“ sozusagen mit Abstand darüber), in den die Wurzeln beim Wachstum der Pflanze ungestört gelangen können.
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Das Aufstellen beziehungsweise Aufhängen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in ein Behältnis mit wasserbasierter Nährlösung ist besonders von Vorteil für die Anzucht einer Pflanze, da die Kapillarwirkung auf diese Weise für einen optimalen Zeitraum genutzt werden kann. Zu Beginn der Anzucht, wenn noch ein Saatkorn vorliegt, ist der Spalt der Haltevorrichtung mit Nährlösung gefüllt und das Saatkorn wird optimal befeuchtet, so dass es zu keimen beginnt. Bei der Wurzelbildung folgt die Wurzel der Feuchtigkeit und gelangt in den Spalt der Haltevorrichtung. Vergrößert sich die Wurzel, vergrößert sich entsprechend der Spalt, so dass die Kapillarwirkung nachlässt und die Nährlösung zunächst weniger hoch in dem Spalt aufsteigt, bis sie bei einer gewissen Größe des Spalts gänzlich ausbleibt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Wurzel jedoch so lang ausgebildet, dass sie in die Nährlösung hineinragt und weiterhin optimal versorgt ist. Die Tatsache, dass der Spalt ab einer bestimmten Größe der Wurzel nicht mehr mit Nährlösung vollgesogen ist, ist von Vorteil für das Wachstum der Pflanze, da die Wurzel neben der Nährlösung auch Sauerstoff benötigt, den sie im Bereich außerhalb der Nährlösung, d.h. im Bereich des ehemaligen Spalts, erhält.
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Die Erfindung vorteilhaft ausgestaltend ist es vorgesehen, dass mindestens eines der mindestens zwei Bauteile an seiner Seitenfläche ausgehend von der Auflagefläche mindestens eine Rille besitzt. Die mindestens eine Rille vergrößert den Spalt zu einem Wurzelkanal, wodurch ein Weg für die spießende Wurzel innerhalb des Spalts vorgegeben ist. Insbesondere für junge Wurzeln ist es vorteilhaft, wenn ein freier Weg in Form eines Wurzelkanals für das Wachstum vorgesehen ist. Ist die Haltevorrichtung so aufgebaut, dass lediglich ein Bauteil mit einer Rille versehen ist, wird der Wurzelkanal einerseits von einem Rillengrund des einen Bauteils und andererseits von der Oberfläche des anderen Bauteils begrenzt. Alternativ ist es denkbar, dass gegenüberliegende Bauteile ausgehend von der Auflagefläche zueinander korrespondierende, insbesondere sich gegenüberliegende Rillen aufweisen, die gemeinsam einen Wurzelkanal bilden. Bei dieser Variante wird der mindestens eine Wurzelkanal auf beiden Seiten von einem Rillengrund begrenzt. In Bezug auf die Rille ist zu beachten, dass diese nicht zwingend mit Wasser beziehungsweise der Nährlösung gefüllt sein muss. Zwar ist es insbesondere im Ausgangszustand, in dem das Saatkorn ungekeimt vorliegt, durchaus möglich und vorteilhaft, wenn innerhalb der Rille Nährlösung ansteht, jedoch ist es für ein Wachstum der Pflanze ausreichend, wenn die Kapillarwirkung zwischen den Seitenflächen vorliegt und dort Nährlösung ansteht. Vorteilhafterweise kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Rille eine Kapillarwirkung besitzt.
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Die Rillengröße richtet sich nach der Saatkorngröße (darf nicht durchfallen) und der Größe der ersten Wurzel. In Abhängigkeit der zu ziehenden Pflanze kann die Tiefe zwischen 0,1 mm und 2 mm und die Breite zwischen 0,2 mm und 4 mm betragen. Dabei ist die Angabe der Tiefe auf die Gesamttiefe einer Rille bezogen, das heißt, bei einer Rille, die aus beiden Bauteilen zusammengesetzt ist, entspricht die Tiefe der Gesamttiefe aus beiden Bauteilen.
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Ein Kanal sollte von den Abmessungen so gestaltet werden, dass er breiter ist als tief, damit sich keine Wurzeln festsetzen können. Selbstverständlich sind auch andere Geometrien denkbar, wie zum Beispiel eine abgerundete Geometrie oder eine Rille in Form eines Halbkreises. Die Länge einer Rille wird in Richtung einer Längsachse der Haltevorrichtung gemessen. Die Breite wird in parallele Richtung zu den Seitenflächen gemessen und die Tiefe wird senkrecht auf die Seitenflächen gemessen.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner durch ein hydroponisches Anzuchtsystem zum Ziehen einer Pflanze aus mindestens einem Saatkorn, umfassend ein Behältnis mit einer wasserbasierenden Nährlösung, gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine Haltevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 so in dem Behältnis angeordnet ist, dass der Spalt in einem Ausgangszustand der Haltevorrichtung mit der wasserbasierenden Nährlösung gefüllt ist. Die zuvor bezüglich der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung genannten Vorteile treffen analog auf das erfindungsgemäße hydroponische Anzuchtsystem zu. Die Anordnung der Haltevorrichtung in dem Behältnis hat zudem den Vorteil, dass sich der Spalt der Haltevorrichtung ohne händisches Zutun mit der wasserbasierten Nährlösung vollsaugen kann. Vorteilhafterweise kann das Behältnis eine Abdeckung mit mindestens einer Öffnung besitzen, in die die Haltevorrichtung eingesetzt oder eingehängt werden kann. Die Abdeckung hat dabei den Vorteil, dass die Nährlösung, bei der es sich auch um einfaches Wasser handeln kann, keinem Licht ausgesetzt wird, was einer Algenbildung entgegenwirkt.
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Schließlich sei angemerkt, dass die verschiedenen Merkmale der Unteransprüche in Bezug auf die erfindungsgemäße Haltevorrichtung sowie für das hydroponische Anzuchtsystem je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.
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Ausführungsbeispiele
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Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren dargestellt sind. Es zeigt:
- 1 und 2: dreidimensionale Ansichten einer ersten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung,
- 3 und 4: dreidimensionale Ansichten der Haltevorrichtung aus 1 sowie eines hydroponischen Anzuchtsystems,
- 5: einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung und das hydroponische Anzuchtsystem aus 4,
- 6 bis 8: Vertikale Ansichten der Haltevorrichtung aus 1 mit verschiedenen Wachstumsstadien einer wachsenden Pflanze,
- 9 und 10: dreidimensionale Ansichten einer zweiten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung,
- 11: eine vertikale Ansicht der Haltevorrichtung aus 9,
- 12 und 13: dreidimensionale Ansichten einer dritten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung,
- 14 und 15: dreidimensionale Ansichten einer vierten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung,
- 16: eine vertikale Ansicht der Haltevorrichtung aus 14,
- 17 und 18: dreidimensionale Ansichten einer fünften erfindungsgemäßen Haltevorrichtung,
- 19: dreidimensionale Ansicht einer sechsten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung und
- 20: einen Vertikalschnitt durch die Haltevorrichtung aus 19.
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Bei den nachfolgend dargestellten Ausführungsformen sind baulich gleiche Bauteile und gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Übersichtlichkeit halber ist nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil in jeder Figur erneut gekennzeichnet.
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In den 1 bis 8 ist eine erste erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 für mindestens ein Saatkorn 2 und eine daraus wachsende Pflanze 3 jeweils in einer dreidimensionalen Ansicht beziehungsweise in einem Vertikalschnitt gezeigt. Die Haltevorrichtung 1 besitzt eine vertikal ausgerichtete Längsachse 4.
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Die gezeigte Haltevorrichtung 1 besteht aus zwei Bauteilen 5, 6, die im Großen und Ganzen spiegelsymmetrisch zueinander aufgebaut sind.
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In der 1 ist die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 in einem Ausgangszustand 7 gezeigt, in dem zwei sich gegenüberliegende Seitenflächen 8, 9 der jeweiligen Bauteile 5, 6 so aneinander anliegen, dass ein Spalt 10 mit Kapillarwirkung für eine wasserbasierte Nährlösung 11 vorliegt. Der Spalt 10 ist in den Figuren schwer zu erkennen, da er von den Bauteilen 5, 6 verdeckt wird. Der in der 1 gezeigte Ausgangszustand 7 kann auch als geschlossene Stellung 12 der Haltevorrichtung 1 bezeichnet werden.
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Die Bauteile 5, 6 sind jeweils mit zwei Stützen 13, 14 versehen, wobei die Stützen 13, 14 jeweils aus einer Horizontalstrebe 15, 16, 17 und einer Diagonalstrebe 18 zusammengesetzt sind. In einem Horizontalschnitt betrachtet sind die Stützen 13, 14 eines Bauteils 5, 6 in einem Winkel 19 versetzt zueinander angeordnet, der etwa 135° beträgt. In der 1 ist eine vordere Stütze 13 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, wobei eine Nut 20 zu erkennen ist, in die die Stütze 13 mit entsprechend ausgebildeten Enden eingesetzt wird. Somit wird deutlich, dass die Stützen 13 im vorliegenden Beispiel zunächst als separate Bauteile vorliegen und an die Haltevorrichtung angebracht werden. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass die Stützen einteilig, also integral mit den Bauteilen 5, 6 hergestellt sind oder aber durch Klebeverbindung angebracht werden.
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Ein erstes Bauteil 5 der beiden Bauteile 5, 6 besitzt eine Horizontalstrebe 16, die an ihrem freien Ende 21 mit zwei zueinander beabstandeten Scheiben 22 und einem dazwischen vertikal verlaufenden Stift versehen ist, wobei der Stift in den Figuren nicht zu erkennen ist und deshalb eine Drehachse, durch die der Stift verläuft, eingezeichnet ist. Ein zweites Bauteil 6 der beiden Bauteile 5, 6 besitzt eine Horizontalstrebe 17, dessen freies Ende 23 als Haken 24 ausgebildet ist, der im zusammengefügten Zustand der beiden Bauteile 5, 6 um den Stift des ersten Bauteils 5 greift, so dass eine lösbare Drehverbindung 25 entsteht. Eine Längsachse 26 der beiden vorbeschriebenen Horizontalstreben 16, 17 im zusammengefügten Zustand bildet eine Querachse 27 der Haltevorrichtung 1. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Stützen 13, 14 so angeordnet, dass die Horizontalstreben 15, 16, 17 an einem oberen Ende der Haltevorrichtung 1 angreifen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Stützen in einem mittleren Bereich oder an einem unteren Ende der Haltevorrichtung angreifen.
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In der 2 ist die Haltevorrichtung in einem geöffneten Zustand 28 gezeigt, in dem der Haken 24 des zweiten Bauteils 6 um den Stift des ersten Bauteils 5 greift und die Drehverbindung 25 nach Art eines Gelenks 29 bildet, wobei die beiden Seitenflächen 8, 9 der Bauteile 5, 6 voneinander beabstandet und somit in der 2 gut zu erkennen sind. Ferner ist eine Auflagefläche 30 für das mindestens eine Saatkorn 2 zu erkennen, wobei die Auflagefläche 30 gleichermaßen von den beiden Bauteilen 5, 6 gebildet wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Auflagefläche lediglich von einem Bauteil gebildet wird.
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Unterhalb der jeweiligen Auflageflächen 30 schließen die Seitenflächen 8, 9 der Bauteile 5, 6 an, die in der geschlossenen Stellung 12 der Haltevorrichtung 1 aneinander anliegen und den Spalt 10 mit Kapillarwirkung bilden. Es ist zu erkennen, dass die Seitenflächen 8, 9 jeweils mit vier in Längsrichtung 31 verlaufenden Erhebungen 32 versehen sind, die beabstandet zueinander verlaufen und somit Rillen 33 zwischeneinander bilden. Es versteht sich, dass die Anzahl der Erhebungen 32, beispielsweise in Abhängigkeit der vorliegenden Abmessungen, frei gewählt werden kann.
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Ferner ist in der 2 gut zu erkennen, dass die beiden Bauteile 5, 6 an ihren unteren Enden jeweils eine Nase 34 sowie eine Vertiefung 35 besitzen, wobei die Nase 34 des ersten Bauteils 5 in der geschlossenen Stellung 12 der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1 in die Vertiefung 35 des zweiten Bauteils 6 gelangt und die Vertiefung 35 des ersten Bauteils 5 die Nase 34 des zweiten Bauteils 6 aufnimmt. Die Nasen 34 und Vertiefungen 35 dienen einer genauen Positionierung der beiden Bauteile 5, 6 während des Schließvorgangs. Selbstverständlich ist es auch möglich, gänzlich auf die vorbeschriebenen Positionierhilfen zu verzichten oder aber lediglich eine Nase an dem ersten Bauteil und eine Vertiefung an dem zweiten Bauteil vorzusehen, anstelle der beiden gegenüber befindlichen Nasen und Vertiefungen. Zwar sind die Nasen verzichtbar, jedoch können sie auch vorteilhaft sein, um der späteren Pflanze Halt zu geben, indem die Nasen von den Wurzeln umwachsen werden.
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Die 3 bis 5 zeigen die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 sowie ein erfindungsgemäßes hydroponisches Anzuchtsystem 56. Die Haltevorrichtung 1 ist in eine Öffnung 36 einer Abdeckung 37 eines Behältnisses 38 eingehängt, wobei sich die Haltevorrichtung 1 mit an einer Unterseite 39 der jeweiligen Stützen 13, 14 befindlichen Aufhängeflächen 40 an einem um die Öffnung 36 befindlichen Aufhängerand 41 abstützt. Das Behältnis 38 ist bis zu einer bestimmten Höhe 42 mit der wasserbasierten Nährlösung 11 gefüllt, so dass die Haltevorrichtung 1 mit ihrem unteren Ende in die Nährlösung 11 eintaucht. In den 4 und 5 ist gut zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 einen Abstand 43 zu einem Boden 44 des Behältnisses 38 aufweist.
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Die 6 bis 8 zeigen die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 in verschiedenen Stadien einer wachsenden Pflanze 3. In der 6 ist die Haltevorrichtung 1 in ihrem geöffneten Zustand 28 gezeigt, wobei ein Saatkorn 2 auf der Ablagefläche 30 liegt, das bereits gesprossen ist und eine Wurzel 45 gebildet hat. Der Weg der Wurzel 45 folgt dabei einer Rille 33 in dem Spalt 10 der Haltevorrichtung 1, da diese mit Nährlösung 11 vollgesogen ist. In der 7 ist zu erkennen, dass sich bereits Blätter und ein umfangreiches Wurzelwerk 46 gebildet haben, das über das untere Ende der Haltevorrichtung 1 hinausragt. In der 8, die die Haltevorrichtung 1 aus 7 im geöffneten Zustand 28 zeigt, ist das Wurzelwerk 46 gut zu erkennen.
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Im Verlauf des Wachstums der Pflanze 3 beziehungsweise des Wurzelwerks 46 streben die wachsenden Wurzeln 45 in Richtung der Nährlösung 11, deren Wasserspiegel in dem Spalt 10 mit zunehmendem Umfang der Wurzeln 45 sinkt, bis die Kapillarwirkung ab einer bestimmten Größe des Spalts 10 (entsprechend einem Durchmesser des Wurzelwerks) gänzlich verschwindet. Dieser Effekt ist jedoch gerade gewünscht, da die Wurzeln 45 zum Wachstum neben der Nährlösung 11 auch Sauerstoff benötigen, den sie dann in einem oberen Bereich aufgrund der abgerissenen Kapillarwirkung erhalten.
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Die 9 bis 11 zeigen dreidimensionale Ansichten beziehungsweise eine vertikale Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1, die ebenfalls aus zwei in Längsrichtung 4 langgestreckten Bauteilen 5, 6 besteht. Die beiden Bauteile 5, 6 sind identisch ausgebildet, wobei jedes Bauteil 5, 6 zwei Stützen 13 besitzt, die auf einer gemeinsamen Achse verlaufen und somit einen Winkel 19 von 180° einschließen. Im Gegensatz zu der Haltevorrichtung 1 aus 1 besitzen die Stützen 13 lediglich eine Horizontalstrebe 15, die zu ihrem freien Ende hin einen nach unten gebogenen Abschnitt aufweist. Die Haltevorrichtung 1 gemäß 9 ist ebenfalls dafür vorgesehen, in eine Öffnung 36 einer Abdeckung 37 gemäß 4 eingehängt zu werden, so dass sich an der Unterseite der Stützen 13 befindliche Aufhängeflächen 40 an einem Aufhängerand 41 einer Öffnung 36 abstützen. Die beiden Bauteile 5, 6 besitzen analog zu der Haltevorrichtung 1 gemäß 1 eine Auflagefläche 30 für ein Saatkorn 2, wobei in der geschlossenen Stellung 12 der Haltevorrichtung 1 ein Spalt 10 mit Kapillarwirkung zwischen den Seitenflächen 8, 9 entsteht.
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Im Gegensatz zu der Haltevorrichtung 1 gemäß 1 besitzt die in den 9 bis 11 dargestellte Haltevorrichtung 1 keine Drehverbindung zwischen den Bauteilen 5, 6. Die Sicherung der beiden Bauteile 5, 6 im Ausgangszustand 7 beziehungsweise in der geschlossenen Stellung 12, in der die Seitenflächen 8, 9 aneinander liegen, wird über einen Gummiring 48 erreicht, der um die beiden Bauteile 5, 6 gelegt wird und diese somit zusammenhält. Die Elastizität des Gummirings 48 ist dabei so gewählt, dass die wachsende Wurzel 45 der Pflanze 3 ein Auseinanderschieben der Bauteile 5, 6 erreichen kann. Bei der in den 9 bis 11 gezeigten Haltevorrichtung 1 erfolgt während des Wachstums der Wurzel 45 eine Relativverschiebung zwischen den Bauteilen 5, 6. Die Seitenflächen 8, 9 weisen zwei Erhebungen 32 auf, so dass abermals Rillen 33 entstehen. Es versteht sich, dass die Anzahl der Erhebungen 32, beispielsweise in Abhängigkeit der vorliegenden Abmessungen, frei gewählt werden kann.
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Die Haltevorrichtung 1 gemäß 9 kann mit einer Nut 49 an einer äußeren Oberfläche der Bauteile 5, 6 versehen sein, in die der Gummiring 48 zu liegen kommt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Die 12 und 13 zeigen dreidimensionale Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1, die sich hinsichtlich der Ausbildung der Stützen 13 von den Haltevorrichtungen 1 der zuvor beschriebenen Haltevorrichtungen 1 unterscheidet. Die beiden Bauteile 5, 6 sind identisch ausgebildet, wobei diese jeweils eine ebene äußere Seitenwandung 50 besitzen. Ferner weisen die Bauteile 5, 6 jeweils zwei Stützen 13 in Form eines horizontal verlaufenden Kragarms 51 auf, die rechtwinklig zu der Seitenwandung 50 verlaufen. Zusätzlich weisen die beiden Stützen 13 eines Bauteils 5, 6 einen Höhenversatz 52 zueinander auf, so dass bei Zusammenführen zweier identischer Bauteile 5, 6 die Stütze 13 des einen Bauteils 5, 6 über beziehungsweise unter die Stütze 13 des anderen Bauteils 5, 6 gelangt. Dabei ist der Höhenversatz 52 so gewählt, dass die korrespondierenden Stützen 13 flächig in einer horizontalen Ebene aneinander anliegen. Beim Wachstum der Pflanze 3 aus einem Saatkorn 2 werden die beiden Bauteile 5, 6 parallel zueinander auseinander geschoben. In der 13 ist zu erkennen, dass die Seitenflächen 8, 9 der Bauteile 5, 6 eine Rille 33 aufweisen und ansonsten eben ausgebildet sind. In der geschlossenen Stellung 12 der beiden Bauteile 5, 6 befinden sich die Rillen 33 einander gegenüber und bilden somit einen Kanal mit Kapillarwirkung. Die Effekte bezüglich der Kapillarwirkung und der Wurzelbildung gelten hier analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Die 14 bis 16 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1 als dreidimensionale Ansicht beziehungsweise in einer vertikalen Ansicht. Die Haltevorrichtung 1 besteht aus zwei Bauteilen 5, 6, die identisch zueinander aufgebaut sind. Dabei sind die Bauteile 5, 6 mit einer ebenen äußeren Oberfläche sowie mit einer ebenen inneren Oberfläche ausgestattet, so dass bei einem Zusammenfügen der beiden Bauteile 5, 6 lediglich Bereiche der inneren Oberfläche aneinander liegen, ohne eine Art Verbindung einzugehen. Eine Lagefixierung der beiden Bauteile 5, 6 im Ausgangszustand 7 (geschlossene Stellung 12) erfolgt abermals mittels eines Gummirings 48, der um die beiden Bauteile 5, 6 gelegt wird. In der 15, die die Haltevorrichtung 1 in einem geöffneten Zustand 28 zeigt, ist zu erkennen, dass die Seitenflächen 8, 9 der Bauteile 5, 6 jeweils mit einer Rille 33 versehen sind, die wiederum im zusammengefügten Zustand einen Kanal bilden, der einen vorgegeben Platz für die entstehende Wurzel bilden soll.
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Die 17 und 18 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Haltevorrichtung, wobei diese Haltevorrichtung 1 zum Platzieren von fünfzehn - nicht dargestellten - Saatkörnern 2 vorgesehen ist. Die Haltevorrichtung 1 besteht aus zwei Bauteilen 5, 6, die identisch zueinander aufgebaut sind und die jeweils über fünfzehn Rillen 33 verfügen. In der geschlossenen Stellung 12 der Haltevorrichtung 1 entstehen somit fünfzehn Kanäle 53, die jeweils aus zwei gegenüber befindlichen Rillen 33 zusammengesetzt sind. Dabei ist die Abmessung des Kanals 53 so gewählt, dass ein Saatkorn 2 nicht durch den Kanal 53 fallen kann, sondern vielmehr auf der oberen Öffnung 54 des Kanals 53 liegen bleibt. Der die Öffnung 54 des Kanals 53 umgebende Bereich 55 bildet somit die Auflagefläche 30 für das Saatkorn.
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Die 19 und 20 zeigen eine dreidimensionale Darstellung sowie eine Ansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 beziehungsweise ein weiteres Beispiel für ein hydroponisches Anzuchtsystem 56, wobei das Behältnis 38 eines besseren Überblicks halber ohne Stirnwandungen gezeigt ist. Aus 20 ergibt sich, dass das Behältnis 38 einen U-förmigen, symmetrischen Querschnitt besitzt, der zwei parallele Schenkel 57, 58 sowie einen den Boden ausbildenden Steg 59 aufweist. Zwei zu einem Inneren 60 des Behältnisses 38 abgewinkelte und jeweils von einem freien, oberen Ende eines Schenkels 57, 58 ausgehende und integral mit dem Behältnis 38 ausgeformte Randstreifen 61, 62 dienen als Befestigungselemente für jeweils eine Haltevorrichtung 1. Jede Haltevorrichtung 1, die jeweils aus einem ersten Bauteil 5 und einem zweiten Bauteil 6 (hier sind beide identisch) bestehen, ist als gekrümmter Streifen ausgebildet, der einen oberen ebenen Verbindungsabschnitt 63, 64 zur Verbindung mit den Randstreifen 61, 62 der Schenkel 57, 58 besitzt. Hingegen haben zwei weitere, an einem jeweils anderen (unteren) Ende der Haltevorrichtung 1 ausgebildete Kontaktabschnitte 65, 66 die Funktion, gemeinsam den Spalt 10 zum Transport von Nährlösung auszubilden. Jeweils zwischen dem Kontaktabschnitt 65, 66 und dem Verbindungsabschnitt 63, 64 befindet sich ein gekrümmter Übergangsabschnitt 67, 68 der Haltevorrichtung 1 bzw. des ersten Bauteils 1 und des zweiten Bauteils 6. Die zwickelförmig beziehungsweise trichterförmig zusammenlaufenden Oberflächen der Übergangsabschnitte 65, 66 bilden einen sich nach unten zum Spalt 10 hin verengenden bzw. nach oben entsprechend erweiternden Auflagebereich für das Saatkorn mit sich geneigt gegenüberliegenden Auflageflächen 30. In dem in den 19 und 20 gezeigten Ausgangszustand (ohne dargestelltes Saatkorn) können die Kontaktabschnitte 65, 66, deren einander zugewandte Oberflächen hydrophil ausgebildet sind, unter einer solchen Vorspannung aneinander anliegen, dass die Wurzelkraft der späteren Pflanze die beiden Kontaktabschnitte 65, 66 auseinander drücken kann. Es ist alternativ auch möglich, dass die Kontaktbereiche sich im Ausgangszustand gerade nicht berühren, wobei der Spalt 10 auch in diesem Fall gerade das zum Eintritt der Kapillarwirkung erforderliche Maß besitzt.
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Die Verbindungsabschnitte 63, 64 sind stoffschlüssig (hier: durch Verkleben) und/oder formschlüssig (z.B. durch Verschrauben, Vernieten oder eine Rast- oder Clipverbindung) mit dem jeweils zugeordneten Randstreifen 61, 62 des Behältnisses 38 verbunden, um die Gegenkraft zu der Klemmkraft im Bereich des Spalts 10 aufzunehmen. In Längsrichtung des Behältnisses 38, das aus Kunststoff bestehen und mittels Extrusion in quasi beliebiger Länge hergestellt werden kann, sind eine Vielzahl von Haltevorrichtungen 1, vorzugsweise äquidistant, angeordnet. Es ist aber gleichfalls denkbar, dass nur eine Haltevorrichtung 1 (bestehend aus dem ersten und dem zweiten Bauteil) vorliegt, die in ihrer Länge im Wesentlichen der Länge des Behältnisses 38 entspricht.
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Die Ausführungsform gemäß den 19 und 20 kann alternativ auch als Haltevorrichtung 1 aufgefasst werden, wenn auf die nicht in den Figuren dargestellten Stirnwände verzichtet wird. Bei dieser Variante kann die Haltevorrichtung 1 in ein Behältnis mit Nährlösung 11 oder Wasser gestellt werden, so dass die Nährlösung 11 in den Spalt 10 gelangt. Diesbezüglich ist es auch möglich, dass mehrere Haltevorrichtungen 1 gemäß 19 in ein Behältnis gestellt werden.
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In Bezug auf sämtliche vorgenannten Ausführungsbeispiele ist zu bemerken, dass in allen Fällen die Oberflächen der einander zugewandten Seitenflächen der Haltevorrichtung 1 im Ausgangszustand 7 einen geringen Abstand zueinander aufweisen, so dass der Kapillareffekt auftreten kann. Wahlweise können die Oberflächen rau ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Haltevorrichtung
- 2
- Saatkorn
- 3
- Pflanze
- 4
- Längsachse
- 5
- erstes Bauteil
- 6
- zweites Bauteil
- 7
- Ausgangszustand
- 8
- Seitenfläche
- 9
- Seitenfläche
- 10
- Spalt
- 11
- wasserbasierte Nährlösung
- 12
- geschlossene Stellung
- 13
- Stütze
- 14
- Stütze
- 15
- Horizontalstrebe
- 16
- Horizontalstrebe
- 17
- Horizontalstrebe
- 18
- Diagonalstrebe
- 19
- Winkel
- 20
- Nut
- 21
- freies Ende
- 22
- Scheibe
- 23
- freies Ende
- 24
- Haken
- 25
- Drehverbindung
- 26
- Längsachse Horizontalstrebe
- 27
- Querachse Haltevorrichtung
- 28
- geöffneter Zustand
- 29
- Gelenk
- 30
- Auflagefläche
- 31
- Längsrichtung
- 32
- Erhebung
- 33
- Rille
- 34
- Nase
- 35
- Vertiefung
- 36
- Öffnung
- 37
- Abdeckung
- 38
- Behältnis
- 39
- Unterseite
- 40
- Aufhängefläche
- 41
- Aufhängerand
- 42
- Höhe
- 43
- Abstand
- 44
- Boden
- 45
- Wurzel
- 46
- Wurzelwerk
- 47
- Drehachse
- 48
- Gummiring
- 49
- Nut
- 50
- Seitenwandung
- 51
- Kragarm
- 52
- Höhenversatz
- 53
- Kanal
- 54
- Öffnung
- 55
- Bereich
- 56
- hydroponisches Anzuchtsystem
- 57
- Schenkel
- 58
- Schenkel
- 59
- Steg
- 60
- Inneres
- 61
- Randstreifen
- 62
- Randstreifen
- 63
- Verbindungsabschnitt
- 64
- Verbindungsabschnitt
- 65
- Kontaktabschnitt
- 66
- Kontaktabschnitt
- 67
- Übergangsabschnitt
- 68
- Übergangsabschnitt
