DE202020103963U1 - Pflanzgefäß mit einer Werkstoffstruktur - Google Patents

Abstract

Pflanzgefäß mit einer Werkstoffstruktur aufweisend ein Grundmaterial, wobei das Grundmaterial wenigstens eine mineralische Verbindung enthält oder aus verschiedenen mineralischen Verbindungen gebildet ist,dadurch gekennzeichnet,dass die Werkstoffstruktur mit wenigstens einer zusätzlichen Komponente gebildet ist,dass die zusätzliche Komponente Kohlenstoff oder ein kohlenstoffhaltiges Material ist,dass das Pflanzgefäß aus einer Mischung des Grundmaterials und der zusätzlichen Komponente geformt ist, unddass die zusätzliche Komponente eine vorbestimmte Struktur des Grundmaterials der Werkstoffstruktur bedingt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Pflanzgefäß mit einer Werkstoffstruktur aufweisend ein Grundmaterial, wobei das Grundmaterial wenigstens eine mineralische Verbindung enthält oder aus verschiedenen mineralischen Verbindungen gebildet ist.
• Gattungsgemäße Pflanzgefäße sind in unterschiedlichen Formen und Größen bekannt. In Abhängigkeit von ihrer Form, Größe und Funktion werden diese unter anderem auch als Blumentopf, Pflanzenkübel, Balkonkasten, Blumenampel oder Pflanztopf bezeichnet. Im weiteren Sinne können auch Bonsaischalen, Untersetzer und Übertöpfe zu Pflanzgefäßen im Sinne der Erfindung zählen. Ebenso vielfältig wie die Bezeichnungen, Größen und Formen sind auch die Materialien, aus denen Pflanzgefäße hergestellt werden. Weiteste Verbreitung finden dabei einerseits solche aus Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, und andererseits solche mit einem Grundmaterial, das wenigstens eine mineralische Verbindung aufweist beziehungsweise aus der mineralischen Verbindung gebildet ist, beispielsweise Beton oder Ton.
• Alle diese Pflanzgefäße weisen in Abhängigkeit von dem Material, aus dem sie hergestellt sind, bestimmte Vor- und Nachteile auf. So weisen Pflanzgefäße aus Beton oder Ton zumeist eine ansprechendere und hochwertigere Optik als solche aus Kunststoff auf. Ein entscheidender Nachteil von Pflanzgefäßen aus Beton oder Ton ist allerdings deren Gewicht, insbesondere gegenüber solchen Pflanzgefäßen aus Kunststoff, wodurch die Handhabung von vor allem großen Pflanzgefäßen aus Beton oder Ton deutlich erschwert ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pflanzgefäß bereitzustellen, das einerseits eine hochwertige Optik entsprechend solcher Pflanzgefäße aus Beton oder Ton ermöglicht und andererseits ein geringeres Gewicht als diese aufweist.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils nachgeordneten Ansprüchen angegeben.
• Das Pflanzgefäß mit einer Werkstoffstruktur aufweisend ein Grundmaterial, wobei das Grundmaterial wenigstens eine mineralische Verbindung enthält oder aus verschiedenen mineralischen Verbindungen gebildet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Werkstoffstruktur mit wenigstens einer zusätzlichen Komponente gebildet ist, dass die zusätzliche Komponente Kohlenstoff oder ein kohlenstoffhaltiges Material ist, dass das Pflanzgefäß aus einer Mischung des Grundmaterials und der zusätzlichen Komponente geformt ist, und dass die zusätzliche Komponente eine vorbestimmte Struktur des Grundmaterials der Werkstoffstruktur bedingt.
• Der in das Grundmaterial eingebrachte Kohlenstoff der zusätzlichen Komponente weist ein geringeres, spezifisches Gewicht als das Grundmaterial mit der wenigstens einen mineralischen Verbindung auf. Mit der zusätzlich zu dem Grundmaterial in die Werkstoffstruktur des Pflanzgefäßes eingebrachten Komponente wird somit das Gesamtgewicht des Pflanzgefäßes bei gleicher Größe vorteilhaft verringert, so dass auch größere Pflanzgefäße auf einfache Weise gehandhabt werden können.
• Neben dem geringeren Gewicht zeichnen sich Kohlenstoffe oder kohlenstoffhaltige Materialien vor allem durch ein hohes Wasserrückhaltevermögen als wesentliches Merkmal aus. Die Wasserspeicherfähigkeit wirkt sich dabei positiv auf das Bodenklima und damit die Bedingungen für Pflanzen in den Pflanzgefäßen aus. Da Kohlenstoffe oder kohlenstoffhaltige Materialien zudem in vielen Fällen zu deponierende oder anderweitig zu entsorgende Rest- bzw. Abfallstoffe darstellen, bietet die Verwendung in Pflanzgefäßen zudem eine Möglichkeit Kohlendioxid zu binden. Bei einer herkömmlichen Verbrennung der Kohlenstoffe oder kohlenstoffhaltigen Materialien könnte das Kohlendioxid sonst in die Atmosphäre gelangen.
• Die zusätzliche Komponente bildet dabei nach einer Weiterbildung Einschlüsse in der Werkstoffstruktur aus. Diese Einschlüsse verteilen sich vorteilhafterweise gleichmäßig in dem Grundmaterial, so dass das Grundmaterial ein regelmäßig durchbrochenes Gerüst ausbildet, welches dem Pflanzgefäß seine nötige Stabilität gibt und eine vorbestimmte Form des Pflanzgefäßes festgelegt. Die Formgebung des erfindungsgemäßen Pflanzgefäßes erfolgt in bekannter Weise analog zu der Formung von Pflanzgefäßen, welche ausschließlich aus Beton oder Ton bestehen.
• Nach einer Weiterbildung weisen die Einschlüsse eine durchschnittliche Korngröße bis 25 mm, insbesondere eine Korngröße bis 15 mm, insbesondere eine Korngröße bis 5 mm auf. Die angegebene Korngröße bezieht sich dabei auf den jeweiligen Äquivalentdurchmesser der Einschlüsse und beschreibt die größte Ausdehnung der Einschlüsse in deren Längserstreckung.
• Als Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltiges Material enthält die zusätzliche Komponente nach einer Weiterbildung Pflanzenkohle oder besteht vollständig aus Pflanzenkohle. Pflanzenkohle weist eine hohe Wasserspeicherfähigkeit, eine große Oberfläche und je nach Herstellungsart eine staub- oder grobkörnige Struktur und niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Die Pflanzenkohle wird mittels Verkohlung aus Biomasse gewonnen, wobei das eingesetzte Pflanzenmaterial, die Aufheizgeschwindigkeit, die maximal erreichte Temperatur, die Verweildauer und die Art der umgebenden Gas-/Dampfatmosphäre die Eigenschaften der im Verkohlungsprozess entstehenden Pflanzenkohle maßgeblich beeinflussen. Sowohl mit der Auswahl der eingesetzten Rohstoffe, wie auch mit der Auswahl des gewählten Herstellungsverfahrens besteht daher die Möglichkeit, gezielt charakteristische Merkmale der Pflanzenkohle zu variieren.
• Setzt sich dieein kohlenstoffhaltiges Material enthaltene zusätzliche Komponente anstatt aus Pflanzenkohle aus anderen Bestandteilen zusammen, so weisen diese vorteilhafterweise gleiche oder ähnliche Eigenschaften wie die oben beschriebene Pflanzenkohle auf.
• Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zusätzliche Komponente mit einem Anteil von bis zu 25 Volumen-%, insbesondere mit einem Anteil von bis zu 40 Volumen-%, insbesondere mit einem Anteil von bis zu 60 Volumen-%, insbesondere mit einem Anteil von bis zu 80 Volumen-%, in der Mischung aus dem Grundmaterial und der zusätzlichen Komponente enthalten ist. Ein größerer Anteil der zusätzlichen Komponente würde sich ansonsten negativ auf die Stabilität eines hergestellten Pflanzgefäßes auswirken. Der maximal einsetzbare Anteil der zusätzlichen Komponente bei Herstellung eines Pflanzgefäßes ist dabei insbesondere abhängig von dem jeweiligen Grundmaterial, wobei einzelnen Grundmaterialien auch nur ein geringerer Anteil der zusätzlichen Komponente beigemischt sein kann.
• Das Grundmaterial ist nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung Beton. Für die Herstellung wird der für die Pflanzgefäße ausgewählte Beton dann einfach mit der Kohlenstoff oder ein kohlenstoffhaltiges Material aufweisenden, zusätzlichen Komponente, insbesondere Pflanzenkohle, vermengt. Im Anschluss erfolgt die Formgebung der Pflanzgefäße, bei der die zusätzliche Komponente, insbesondere die Pflanzenkohle, Einschlüsse in dem Beton ausbildet. Da die Pflanzenkohle bei der Herstellung der Pflanzgefäße, insbesondere deren Formgebung, nicht erhitzt wird, behält diese auch nach dem Aushärten des Betons ihre vorteilhaften Eigenschaften, so dass die Pflanzenkohle Feuchtigkeit in Höhe des fünffachen ihres Eigengewichtes spontan aufnehmen und langsam wieder abgeben kann. Der Zusatz von Pflanzenkohle begünstigt damit eine langsame Freisetzung von aufgenommener Feuchtigkeit durch das Pflanzgefäß und damit ein für Pflanzen und Pflanzerde in dem Pflanzgefäß günstiges Klima.
• Die in den Beton als Grundmaterial eingebrachte zusätzliche Komponente weist gemäß einer ersten Ausführung vorteilhafterweise einen Anteil von bis zu 75 Volumen-% auf, insbesondere zwischen 40 Volumen-% und 80 Volumen-% auf, insbesondere zwischen 60 Volumen-% und 70 Volumen-% auf.
• Gemäß einer zweiten, alternativen Weiterbildung der Erfindung ist das Grundmaterial des Pflanzgefäßes Ton. Durch den bei der Herstellung von Pflanzgefäßen aus Ton notwendigen Fertigungsschritt des Brennens der Pflanzgefäße weist die zusätzliche Komponente in dem fertigen Pflanzgefäß nur noch bedingt die ursprünglichen Eigenschaften des Kohlenstoffs beziehungsweise des kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere der Pflanzenkohle, auf. Während des Brennens der Pflanzgefäße aus Ton kann der eingebrachte Kohlenstoff aufgrund der hohen Temperaturen zumindest teilweise verglühen, so dass die Einschlüsse in der Werkstoffstruktur des Pflanzgefäßes im Wesentlichen durch Hohlräume in der Werkstoffstruktur gebildet sind.
• Um die mit dem Fertigungsschritt des Brennens verbundenen Nachteile zu umgehen, können die Pflanzgefäße auch nur getrocknet werden. Das Trocknen erfolgt über einen bestimmten Zeitraum vorteilhafterweise bei Temperaturen zwischen 100 °C und 600 °C, insbesondere bei Temperaturen zwischen 150°C und 550 °C, so dass der Kohlenstoff nicht verbrennt bzw. nicht verglüht und das darin enthaltene Kohlendioxid dauerhaft gebunden ist.
• Die in den Ton als Grundmaterial eingebrachte zusätzliche Komponente weist gemäß einer ersten Ausführung vorteilhafterweise eine Korngröße und damit auch einen Durchmesser der Einschlüsse beziehungsweise Hohlräume von bis zu 5 mm und einem Volumenanteil bis zu 30 Volumen-% auf. Gemäß einer zweiten Ausführung beträgt die Korngröße vorteilhafterweise bis zu 25 mm bei einem Volumenanteil bis zu 25 Volumen-%. Die Mischung der zweiten Ausführung empfiehlt sich insbesondere für größere Pflanzgefäße.
• In dem erfindungsgemäßen Pflanzgefäß mit dem Grundmaterial Ton führen die eingeschlossenen Hohlräume zu ähnlich vorteilhaften Eigenschaften, wie die Einschlüsse des Kohlenstoffs in dem erfindungsgemäßen Pflanzgefäß mit dem Grundmaterial Beton. Auch die Pflanzgefäße mit Ton sind gegenüber solchen ohne zusätzliche Komponente deutlich leichter und können aufgrund ihrer durch die Hohlräume bedingten, porösen Werkstoffstruktur mehr Feuchtigkeit aufnehmen.
• Um ein Pflanzenwachstum in den Pflanzgefäßen zu unterstützen, ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, dass eine zusätzliche Komponente zur Herstellung der Werkstoffstruktur Mikroorganismen sind, die sich positiv auf ein Pflanzenwachstum auswirken. Die in der Werkstoffstruktur verteilten Mikroorganismen können dann beispielsweise Stoffwechselprozesse von in das Pflanzgefäß eingebrachter Blumen- oder Pflanzerde derart beeinflussen, dass Nährstoffe für Pflanzen in den Pflanzgefäßen leichter verfügbar sind.
• Als für solche Zwecke besonders vorteilhaft haben sich effektive Mikroorganismen erwiesen, welche in verschiedenen Zusammensetzungen im Handel erhältlich sind. Effektive Mikroorganismen können auch in Spuren noch eine positive Wirkung auf das Pflanzenwachstum entfalten, so dass diese auch nach dem Brennen der Pflanzgefäße mit dem Grundmaterial Ton zumindest teilweise noch wirksam sind.
• Indem die zusätzliche Komponente mit den Mikroorganismen mit Nährstoffen für die Mikroorganismen beaufschlagt ist, ist nach einer Weiterbildung zudem auf einfache Weise erreicht, dass die Bakterien selbst bis zum Einbringen von Blumen- oder Pflanzerde auf möglichst optimale Weise versorgt sind. Die Mikroorganismen können dann auch längere Lagerungs- und/oder Verarbeitungszeiten der Pflanzgefäße ohne Weiteres bestehen.
• Nach einer nächsten Weiterbildung ist vorgesehen, dass dieKohlenstoff oder das kohlenstoffhaltige Material enthaltende zusätzliche Komponente, insbesondere die Pflanzenkohle, die Mikroorganismen enthält. Die Mikroorganismen und das kohlenstoffhaltige Material, insbesondere die Pflanzenkohle, werden dann vor einer Vermengung mit dem Grundmaterial zusammengeführt. Möglich ist beispielsweise, dass die hergestellte Pflanzenkohle mit einer die Mikroorganismen enthaltenen Lösung, welche zuvor angesetzt wurde, besprüht wird. Die Mikroorganismen lagern sich dann so und insbesondere in Mikro-, Meso- und Makroporen des Kohlenstoffs oder dem kohlenstoffhaltigen Material, insbesondere der Pflanzenkohle, an, so dass die Mikroorganismen fest an diesem anhaften. Die feinporige Pflanzenkohle stellt somit eine Habitatsvergrößerung für die Mikroorganismen dar.
• Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen beziehungsweise beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.

Claims (12)

1. Pflanzgefäß mit einer Werkstoffstruktur aufweisend ein Grundmaterial, wobei das Grundmaterial wenigstens eine mineralische Verbindung enthält oder aus verschiedenen mineralischen Verbindungen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffstruktur mit wenigstens einer zusätzlichen Komponente gebildet ist, dass die zusätzliche Komponente Kohlenstoff oder ein kohlenstoffhaltiges Material ist, dass das Pflanzgefäß aus einer Mischung des Grundmaterials und der zusätzlichen Komponente geformt ist, und dass die zusätzliche Komponente eine vorbestimmte Struktur des Grundmaterials der Werkstoffstruktur bedingt.
2. Pflanzgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffstruktur Einschlüsse aufweist, die durch die zusätzliche Komponente gebildet sind.
3. Pflanzgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschlüsse eine durchschnittliche Korngröße bis 25 mm, insbesondere eine Korngröße bis 15 mm, insbesondere eine Korngröße bis 5 mm aufweisen.
4. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Komponente als Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltiges Material Pflanzenkohle enthält oder aus Pflanzenkohle besteht.
5. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Komponente mit einem Anteil von bis zu 35 Volumen-%, insbesondere mit einem Anteil von bis zu 30 Volumen-%, insbesondere mit einem Anteil von bis zu 25 Volumen-%, in der Mischung aus dem Grundmaterial und der zusätzlichen Komponente enthalten ist.
6. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial Beton ist.
7. Pflanzgefäß nach 6 einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial Ton ist.
8. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Komponente zur Herstellung der Werkstoffstruktur Mikroorganismen sind, die sich positiv auf ein Pflanzenwachstum auswirken.
9. Pflanzgefäß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen effektive Mikroorganismen sind.
10. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Komponente mit den Mikroorganismen mit Nährstoffen für die Mikroorganismen beaufschlagt ist.
11. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltiges Material enthaltende zusätzliche Komponente Mikroorganismen nach einem der Ansprüche 8 bis 10 enthält.
12. Pflanzgefäß nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen an dem Kohlenstoff oder dem kohlenstoffhaltigen Material, insbesondere der Pflanzenkohle, anhaften.