DE202022107294U1 - Device for plant production - Google Patents

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor

Abstract

Vorrichtung (1) zur Pflanzenproduktion, aufweisend:- eine erste Aufnahmeeinrichtung (3) mit einer Substratvertiefung (4) zur Aufnahme eines Substrats (5) sowie wenigstens einer in dem Substrat (5) verwurzelten Pflanze (2), wobei die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in einem Bereich der Substratvertiefung (4) eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (6) aufweist,- eine zweite Aufnahmeeinrichtung (7) zur Aufnahme einer Nährflüssigkeit (8),- eine Auftriebseinrichtung (9), die eingerichtet ist, die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in einem definierten Abstand zu einem Boden (10) der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) und/oder einem Flüssigkeitsstand (11) der Nährflüssigkeit (8) zu halten, wobei- die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) entlang einer Längsachse (12) der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) beweglich angeordnet ist, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung (3) und die zweite Aufnahmeeinrichtung (7) ein wenigstens annähernd abgeschlossenes Innenvolumen (13) ausbilden.Device (1) for plant production, having:- a first receiving device (3) with a substrate depression (4) for receiving a substrate (5) and at least one plant (2) rooted in the substrate (5), wherein the first receiving device (3 ) has one or more through-openings (6) in a region of the substrate depression (4), - a second receiving device (7) for receiving a nutrient liquid (8), - a buoyancy device (9) which is set up, the first receiving device (3) at a defined distance from a bottom (10) of the second receiving device (7) and/or a liquid level (11) of the nutrient liquid (8), wherein- the first receiving device (3) in the second receiving device (7) along a longitudinal axis (12) of the second receiving device (7) is movably arranged, with the first receiving device (3) and the second receiving device (7) forming an at least approximately closed internal volume (13). n.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pflanzenproduktion aufweisend eine erste Aufnahmeeinrichtung mit einer Substratvertiefung zur Aufnahme eines Substrats sowie wenigstens einer in dem Substrat verwurzelten Pflanze, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in einem Bereich der Substratvertiefung eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, eine zweite Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Nährflüssigkeit und eine Auftriebseinrichtung, die eingerichtet ist, die erste Aufnahmeeinrichtung in einem definierten Abstand zu einem Boden der zweiten Aufnahmeeinrichtung und/oder einem Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit zu halten, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung entlang einer Längsachse der zweiten Aufnahmeeinrichtung beweglich angeordnet ist.The invention relates to a device for plant production having a first receiving device with a substrate recess for receiving a substrate and at least one plant rooted in the substrate, the first receiving device having one or more through openings in a region of the substrate recess, a second receiving device for receiving a nutrient liquid and a buoyancy device that is set up to keep the first receiving device at a defined distance from a bottom of the second receiving device and/or a liquid level of the nutrient liquid, the first receiving device being arranged in the second receiving device so that it can move along a longitudinal axis of the second receiving device.

Es wird ferner ein Verfahren zur Pflanzenproduktion mit wenigstens folgenden Schritten offenbart:

  • - Einbringen eines Substrats in eine Substratvertiefung einer ersten Aufnahmeeinrichtung,
  • - Einpflanzen einer Pflanze in das Substrat,
  • - Einbringen einer Nährflüssigkeit in eine zweite Aufnahmeeinrichtung,
  • - Einbringen der ersten Aufnahmeeinrichtung in die zweite Aufnahmeeinrichtung, derart, dass die Nährflüssigkeit durch eine oder mehrere Durchgangsöffnungen der Substratvertiefung gelangen kann,
  • - Austarieren einer Auftriebseinrichtung derart, dass die erste Aufnahmeeinrichtung in einem definierten Abstand zu einem Boden der zweiten Aufnahmeeinrichtung und/oder zu einem Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit gehalten wird, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung entlang einer Längsachse der zweiten Aufnahmeeinrichtung beweglich angeordnet ist.
A method for plant production is also disclosed, comprising at least the following steps:
  • - introducing a substrate into a substrate recess of a first receiving device,
  • - planting a plant in the substrate,
  • - introducing a nutrient liquid into a second receiving device,
  • - introducing the first receiving device into the second receiving device in such a way that the nutrient liquid can pass through one or more through-openings of the substrate depression,
  • - Balancing a buoyancy device in such a way that the first receiving device is kept at a defined distance from a bottom of the second receiving device and/or from a liquid level of the nutrient liquid, the first receiving device being arranged in the second receiving device so that it can move along a longitudinal axis of the second receiving device.

Aus dem Stand der Technik sind Pflanzenproduktionssysteme, bei denen die Pflanze auf Wasser bzw. Nährflüssigkeiten in einem Reservoir zugreifen können, bekannt. Eine besonders bekannte Rolle nimmt hierbei das Produktionssystem der Hydrokultur bzw. der Hydroponik ein.Plant production systems in which the plant can access water or nutrient liquids in a reservoir are known from the prior art. The production system of hydroculture or hydroponics plays a particularly well-known role here.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind beispielsweise schwimmende Gärten bekannt, bei denen Pflanzen auf schwimmfähigen Bastmatten, welche beispielsweise auf einem See schwimmen, angepflanzt werden. Hierbei können die Wurzeln der Pflanzen durch die Bastmatte hindurch zu dem Wasser des Sees vordringen. Hierdurch steht den Pflanzen ein praktisch unerschöpfliches Wasserreservoir zur Verfügung, während zugleich ein großer Teil der Wurzelmasse in einer gut belüfteten und sauerstoffreichen Umgebung angeordnet ist.For example, floating gardens are known from the general state of the art, in which plants are planted on buoyant bast mats which float, for example, on a lake. The roots of the plants can penetrate through the bast mat to the water of the lake. This provides the plants with a virtually inexhaustible reservoir of water, while at the same time a large part of the root mass is located in a well-aerated and oxygen-rich environment.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen der Hydrokultur und/oder der Hydroponik ist, dass diese entweder große natürliche Wasservorkommen, wie beispielsweise Seen, erfordern oder aber in industriellem Maßstab in hochgradig kontrollierter Umgebung, beispielsweise innerhalb von Gebäuden, umgesetzt werden müssen.A disadvantage of the hydroponic and/or hydroponic systems known from the prior art is that they either require large natural water resources, such as lakes, for example, or have to be implemented on an industrial scale in a highly controlled environment, for example inside buildings.

An den bekannten zentralisierten Pflanzenproduktionsverfahren ist ferner nachteilig, dass diese unter Umständen zu einer Abhängigkeit der Verbraucher von Großproduzenten und Logistikunternehmen führen können.Another disadvantage of the known centralized plant production methods is that they can, under certain circumstances, lead to the consumer becoming dependent on large-scale producers and logistics companies.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Pflanzenproduktion zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere die Erzielung hoher Pflanzenerträge bei geringem Ressourcenverbrauch ermöglicht.The present invention is based on the object of creating a device for plant production which avoids the disadvantages of the prior art, in particular making it possible to achieve high plant yields with low consumption of resources.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features specified in claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Pflanzenproduktion umfasst eine erste Aufnahmeeinrichtung mit einer Substratvertiefung zur Aufnahme eines Substrats sowie wenigstens einer in dem Substrat verwurzelten Pflanze, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in einem Bereich der Substratvertiefung eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Nährflüssigkeit und eine Auftriebseinrichtung, die eingerichtet ist, die erste Aufnahmeeinrichtung in einem definierten Abstand zu einem Boden der zweiten Aufnahmeeinrichtung und/oder einem Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit zu halten, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung entlang einer Längsachse der zweiten Aufnahmeeinrichtung beweglich angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass die erste Aufnahmeeinrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung ein wenigstens annähernd abgeschlossenes Innenvolumen ausbilden.The plant production device according to the invention comprises a first receiving device with a substrate recess for receiving a substrate and at least one plant rooted in the substrate, the first receiving device having one or more through-openings in a region of the substrate recess. Furthermore, the device according to the invention comprises a second receiving device for receiving a nutrient liquid and a buoyancy device which is set up to keep the first receiving device at a defined distance from a bottom of the second receiving device and/or a liquid level of the nutrient liquid, the first receiving device being in the second Recording device is arranged movably along a longitudinal axis of the second recording device. Provision is made for the first receiving device and the second receiving device to form an at least approximately closed internal volume.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Nährflüssigkeit in dem wenigstens annähernd abgeschlossenen Innenvolumen eingeschlossen ist. Hierdurch können unproduktive Verdunstungsverluste der Nährflüssigkeit vermieden werden. Durch ein Vermeiden der Verdunstungsverluste wird zum einen der Wasserverbrauch zur Pflanzenproduktion reduziert und zum anderen wird eine Veränderung einer Nährstoffkonzentration in der Nährflüssigkeit verhindert.The device according to the invention has the advantage that the nutrient liquid is enclosed in the at least approximately closed internal volume. In this way, unproductive evaporation losses of the nutrient liquid can be avoided. By avoiding evaporation losses, the water consumption for plant production is reduced on the one hand and a Changing a nutrient concentration in the nutrient liquid is prevented.

Ferner wird durch einen wenigstens annähernd vollständigen Abschluss des Innenvolumens ein Eindringen von Insekten zu der Nährflüssigkeit verhindert. Die Nährflüssigkeit kann daher bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht zu einer Brutstätte für potentiell krankheitsübertragende Insekten, wie beispielsweise Stechmücken, werden.Furthermore, at least approximately complete closure of the interior volume prevents insects from penetrating the nutrient liquid. Therefore, in the device according to the invention, the nutrient liquid cannot become a breeding ground for potentially disease-transmitting insects, such as mosquitoes.

Dadurch, dass die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung entlang der Längsachse beweglich angeordnet ist, kann durch geeignete Wahl der Auftriebseinrichtung ein relativer Abstand der Pflanze bzw. der Wurzel von einem Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit über einen kompletten Produktionszeitraum eingehalten werden.Because the first receiving device is arranged in the second receiving device so that it can move along the longitudinal axis, a relative distance between the plant or the root and a liquid level of the nutrient liquid can be maintained over a complete production period by suitably selecting the buoyancy device.

Es kann vorgesehen sein, dass eine lichte Weite der Durchgangsöffnungen auf das zu verwendende Substrat abgestimmt ist. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Durchmesser der Durchgangsöffnungen einem Drittel einer durchschnittlichen Teilchengröße des an den Durchgangsöffnungen anliegenden Substrats entspricht.Provision can be made for the clear width of the through-openings to be matched to the substrate to be used. In particular, it has turned out to be advantageous if a diameter of the through-openings corresponds to one third of an average particle size of the substrate lying against the through-openings.

Es kann vorgesehen sein, dass das Substrat heterogen, insbesondere geschichtet ausgebildet ist bzw. eingebracht wird. Vorzugsweise ist in dem Bereich der Durchgangsöffnungen ein grobkörniges Substrat angeordnet. Hierdurch können die Durchgangsöffnungen größer ausgelegt werden, wodurch die Wurzeln der Pflanze besser hindurch wachsen können. Ferner kann eine Kapillarwirkung des Substrats verringert werden.Provision can be made for the substrate to be designed or introduced heterogeneously, in particular in layers. A coarse-grained substrate is preferably arranged in the area of the through-openings. As a result, the passage openings can be made larger, which means that the roots of the plant can grow through them better. Furthermore, a capillary effect of the substrate can be reduced.

In Abhängigkeit von dem verwendeten Substrat kann das Substrat auch als Erdsubstrat bezeichnet werden. In Abhängigkeit von den verwendeten Bestandteilen kann die Nährflüssigkeit auch als Nährlösung bezeichnet werden.Depending on the substrate used, the substrate may also be referred to as an earth substrate. Depending on the components used, the nutrient liquid can also be referred to as a nutrient solution.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine dezentrale Pflanzenproduktion und kann hierdurch eine Abhängigkeit der Verbraucher von Großproduzenten und Logistikunternehmen verringern.The device according to the invention allows decentralized plant production and can thereby reduce the dependence of consumers on large producers and logistics companies.

Die dezentrale Pflanzenproduktion wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch erleichtert, dass lediglich Samenmaterial transportiert werden muss. Hierdurch kann ein aufwendiger Transport von Nahrungsmittel vermieden werden.The decentralized plant production is facilitated by the device according to the invention in that only seed material has to be transported. In this way, a costly transport of food can be avoided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet eine einfache Handhabung und benötigte wenige Informationen.The device according to the invention is easy to use and requires little information.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung eine kreisförmige Außenkontur und die zweite Aufnahmeeinrichtung eine kreisförmige Innenkontur aufweist.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that the first receiving device has a circular outer contour and the second receiving device has a circular inner contour.

Weisen die erste Aufnahmeeinrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung kreisförmige Querschnitte auf, so kann sich die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung um die Längsachse drehen, ohne dass es zu Verkantungen bzw. Verklemmungen kommt, welche eine Bewegung entlang der Längsachse erschweren würde.If the first receiving device and the second receiving device have circular cross sections, the first receiving device can rotate about the longitudinal axis in the second receiving device without tilting or jamming occurring, which would make movement along the longitudinal axis more difficult.

Durch die kreisförmige Bauweise können die erste Aufnahmeeinrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung ferner eine vorteilhaft geringe Materialstärke von 1 mm bis 3 mm Kunststoff aufweisen. Dies ermöglicht eine günstige und ressourcenschonende Produktion der Vorrichtung.Due to the circular design, the first receiving device and the second receiving device can also have an advantageously small material thickness of 1 mm to 3 mm plastic. This enables the device to be produced in a cost-effective and resource-saving manner.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung durch Kunststoffgießen und/oder Tiefziehen ausgebildet sind.It can be provided that the first receiving device and the second receiving device are formed by plastic molding and/or deep drawing.

Bei einem Tiefziehen der ersten und der zweiten Aufnahmeeinrichtung ist deren kreisförmiger Querschnitt von besonderem Vorteil, da zugehörige Tiefziehformen als einfache und kostengünstige Metallformen durch Drehen hergestellt werden können. Dies ermöglicht eine kostengünstige, effiziente und dezentrale Fertigung der ersten und der zweiten Aufnahmeeinrichtung.When the first and second receiving devices are deep-drawn, their circular cross-section is of particular advantage, since associated deep-drawn molds can be produced as simple and inexpensive metal molds by turning. This enables a cost-effective, efficient and decentralized manufacture of the first and the second receiving device.

Die Auftriebseinrichtung kann aus Polystyrol ausgebildet sein und zugleich einen Teil der ersten Aufnahmeeinrichtung derart ausbilden, dass die Substratvertiefung als separates Bauteil in eine wenigstens teilweise durchgehende Ausnehmung der Auftriebseinrichtung einsetzbar ist. Hierdurch wird ein Kontakt des Substrats zur Nährflüssigkeit gewährleistet.The buoyancy device can be made of polystyrene and at the same time form part of the first receiving device in such a way that the substrate recess can be inserted as a separate component into an at least partially continuous recess of the buoyancy device. This ensures contact between the substrate and the nutrient liquid.

Die Auftriebseinrichtung kann bei einer Ausbildung aus Polystyrol vorzugsweise mittels Laserschneidens und/oder Wasserstrahlschneidens und/oder durch kreisrundes Lochsägen bearbeitet werden.In the case of an embodiment made of polystyrene, the buoyancy device can preferably be processed by means of laser cutting and/or water jet cutting and/or circular hole sawing.

Vorzugsweise kann an einem zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung gerichteten Rand der Auftriebseinrichtung eine Anschrägung vorgesehen sein, welche der Auftriebseinrichtung beispielsweise eine Außenkontur in Form eines umgedrehten Pyramidenstumpfs verleihen kann. Hierdurch kann ein Verkanten vermieden werden.A bevel can preferably be provided on an edge of the buoyancy device directed toward the second receiving device, which can give the buoyancy device, for example, an outer contour in the form of an inverted truncated pyramid. This can prevent tilting.

Vorzugsweise sind die Ausnehmung sowie die Substratvertiefung konisch ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann an einem oberen Rand der Substratvertiefung ein Wulst vorgesehen sein, der ein Durchfallen der Substratvertiefung durch die Auftriebseinrichtung verhindert.The recess and the substrate depression are preferably of conical design. Alterna Alternatively or additionally, a bead can be provided on an upper edge of the substrate depression, which prevents the substrate depression from falling through the buoyancy device.

Die Auftriebseinrichtung bildet hierbei zusammen mit der zweiten Aufnahmeeinrichtung und der Substratvertiefung das Innenvolumen aus. Die ersten Aufnahmeeinrichtung ist hierbei mithin zweiteilig aufgebaut.The buoyancy device forms the inner volume together with the second receiving device and the substrate depression. The first receiving device is therefore constructed in two parts.

Die separate Substratvertiefung kann zur Anzucht der Pflanze außerhalb der Vorrichtung verwendet werden. Hierdurch kann in einem Anzuchtzeitraum ein Platzbedarf minimiert werden.The separate substrate well can be used to grow the plant outside of the device. As a result, a space requirement can be minimized in a cultivation period.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung in einem zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung gerichteten Randbereich eine von dem Innenvolumen weg gerichtete Auskragung aufweist.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that the first receiving device has a projection directed away from the inner volume in an edge region directed towards the second receiving device.

Von Vorteil ist es, wenn die erste Aufnahmeeinrichtung in dem Bereich der Auskragung durch die Auskragung die Form eines umgedrehten Pyramidenstumpfes aufweist. Vorzugsweise ist die Auskragung als nach oben ausgreifender Randbereich der ersten Aufnahmeeinrichtung ausgebildet.It is advantageous if the first receiving device has the shape of an inverted truncated pyramid in the region of the overhang through the overhang. The projection is preferably designed as an edge region of the first receiving device that projects upwards.

Die Auskragung hat den Vorteil, dass ein dichter Abschluss des Innenvolumens erzielt werden kann, wobei eine Gefahr eines Verkantens der ersten Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung bei einer Bewegung entlang der Längsachse reduziert wird. Hierdurch kann die Vorrichtung ohne weitere Überprüfung und Kontrolle dem sich im Verlaufe des Pflanzenwachstums ändernden Flüssigkeitsspiegel der Nährflüssigkeit folgen.The projection has the advantage that a tight closure of the inner volume can be achieved, with the risk of the first receiving device tilting in the second receiving device during a movement along the longitudinal axis being reduced. As a result, the device can follow the changing liquid level of the nutrient liquid in the course of plant growth without further checking and control.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass

  • - die Auftriebseinrichtung die Substratvertiefung an deren Außenkontur umgreift, und/oder
  • - die erste Aufnahmeeinrichtung eine von der Auskragung in Richtung der Substratvertiefung beabstandet verlaufende Wandung aufweist, welche zusammen mit der Auskragung die Auftriebseinrichtung ausbildet.
In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that
  • - The buoyancy device surrounds the substrate depression on its outer contour, and / or
  • the first receiving device has a wall which runs at a distance from the projection in the direction of the substrate depression and which, together with the projection, forms the buoyancy device.

Umgreift die Auftriebseinrichtung, vorzugsweise ringförmig, die Substratvertiefung an deren Außenkontur, so kann die Auftriebseinrichtung vorteilhaft einfach ringförmig und unabhängig von der ersten Aufnahmeeinrichtung ausgebildet sein.If the buoyancy device surrounds the substrate depression, preferably in the form of a ring, on its outer contour, the buoyancy device can advantageously be designed simply in the form of a ring and independently of the first receiving device.

Ist die Auftriebseinrichtung unter einem Randbereich der ersten Aufnahmeeinrichtung angeordnet, so ist die Auftriebseinrichtung von Witterungseinflüssen abgeschirmt und kann daher nahezu beliebig oft wiederverwendet werden. Beispielsweise kann die erste Aufnahmeeinrichtung am Ende ihrer Lebensdauer durch ein neues Exemplar ersetzt werden, wobei die Auftriebseinrichtung dieselbe bleibt.If the buoyancy device is arranged under an edge region of the first receiving device, then the buoyancy device is shielded from the effects of the weather and can therefore be reused almost as often as desired. For example, at the end of its useful life, the first containment device can be replaced with a new specimen, with the buoyancy device remaining the same.

Weitere vorzügliche Materialien zur Ausbildung der Auftriebseinrichtung in der vorgenannten ringförmigen Konfiguration sind beispielsweise Holz und/oder Bast.Other excellent materials for forming the buoyancy device in the aforementioned ring-shaped configuration are, for example, wood and/or bast.

Ist die Auftriebseinrichtung in die erste Aufnahmeeinrichtung derart integriert, dass die erste Aufnahmeeinrichtung selbst durch ihre Verdrängung einen Auftrieb in der Nährflüssigkeit erzielt, so kann auf ein separates Bauteil zur Auftriebseinrichtung verzichtet werden. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Auftriebsvolumen durch die nach oben gerichtete Auskragung sowie eine zur Substratvertiefung hin gerichtete Wandung ausgebildet wird. Die hierdurch entstehende schalenartig umlaufende Vertiefung ermöglicht die Aufnahme weiterer gegebenenfalls unterstützender Materialien.If the buoyancy device is integrated into the first receiving device in such a way that the first receiving device itself achieves buoyancy in the nutrient liquid by being displaced, then a separate component for the buoyancy device can be dispensed with. In particular, it is advantageous if the buoyancy volume is formed by the projection pointing upwards and a wall pointing toward the substrate depression. The resulting shell-like peripheral recess allows the inclusion of other supporting materials, if necessary.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Durchgangsöffnung an einem Bodenbereich und/oder einem Seitenbereich der Substratvertiefung angeordnet ist.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that the at least one through-opening is arranged in a bottom area and/or a side area of the substrate depression.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist aufgrund der Beweglichkeit der ersten Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung zwei Betriebsmodi auf.Due to the mobility of the first receiving device in the second receiving device, the device according to the invention has two operating modes.

In einem ersten Betriebsmodus ist der Auftrieb der Auftriebseinrichtung ausreichend, um die erste Aufnahmeeinrichtung schwimmend auf der Nährflüssigkeit zu halten.In a first operating mode, the buoyancy of the buoyancy device is sufficient to keep the first receiving device floating on the nutrient liquid.

In einem zweiten Betriebsmodus ist die Masse der ersten Aufnahmeeinrichtung bzw. des Substrats und/oder der Pflanze zu groß für den durch die Auftriebseinrichtung erzeugten Auftrieb und/oder der Flüssigkeitsspiegel der Nährflüssigkeit ist zu weit abgefallen. In diesem Fall sitzt die erste Aufnahmeeinrichtung auf einem Boden der zweiten Aufnahmeeinrichtung auf.In a second operating mode, the mass of the first receiving device or the substrate and/or the plant is too great for the buoyancy generated by the buoyancy device and/or the liquid level of the nutrient liquid has fallen too far. In this case, the first receiving device sits on a base of the second receiving device.

Ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass ein Wechsel zwischen den beiden Betriebsmodi jederzeit möglich ist und gegebenenfalls selbsttätig eintritt.A decisive advantage of the device according to the invention is that a change between the two operating modes is possible at any time and, if necessary, occurs automatically.

In dem ersten Betriebsmodus ist es von Vorteil, wenn die Wurzeln der Pflanze auf direktem Wege durch den Bodenbereich der Substratvertiefung der Nährflüssigkeit entgegenwachsen können. In dem zweiten Betriebsmodus sitzt der Bodenbereich der Substratvertiefung auf dem Bodenbereich der zweiten Aufnahmeeinrichtung auf, wodurch ein Zugang der Wurzeln zu der Nährflüssigkeit verringert sein kann. Insbesondere jedoch kann bei fortschreitendem Wurzelwachstum ein Verkippen der ersten Aufnahmeeinrichtung und damit ein Verkanten eintreten. Um dies zu vermeiden ist es von Vorteil, wenn alternativ oder insbesondere zusätzlich Durchgangsöffnungen in einem Seitenbereich der Substratvertiefung angeordnet sind, durch welche die Wurzeln der Pflanze der Nährflüssigkeit entgegenwachsen können.In the first operating mode, it is advantageous if the roots of the plant can grow directly through the bottom area of the substrate depression towards the nutrient liquid. In the second operating mode, the bottom area of the substrate depression sits on the bottom area of the second receiving device, as a result of which access for the roots to the nutrient liquid can be reduced. In particular, however, as root growth progresses, tilting of the first receiving device and thus canting can occur. In order to avoid this, it is advantageous if, alternatively or in particular additionally, passage openings are arranged in a side region of the substrate depression, through which the roots of the plant can grow towards the nutrient liquid.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung und/oder die zweite Aufnahmeeinrichtung und/oder die Auftriebseinrichtung wenigstens teilweise aus einem biologisch abbaubaren und/oder UV-beständigen Kunststoff ausgebildet sind.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that the first receiving device and/or the second receiving device and/or the buoyancy device are at least partially made of a biodegradable and/or UV-resistant plastic.

Die Verwendung eines biologisch abbaubaren und/oder UV-beständigen Kunststoffs ermöglicht eine besonders ressourcenschonende Pflanzenproduktion mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da die erste und die zweite Aufnahmeeinrichtung entweder eine besonders lange Lebensdauer aufweisen und/oder wenigstens annähernd rückstandsfrei abgebaut werden können.The use of a biodegradable and/or UV-resistant plastic enables particularly resource-saving plant production using the device according to the invention, since the first and the second receiving device either have a particularly long service life and/or can be degraded at least approximately without leaving any residue.

Insbesondere bei einer Verwendung der Vorrichtung, beispielsweise in Äquatornähe, unter großer Sonneneinstrahlung ist die Verwendung eines UV-beständigen Kunststoffs, wie beispielsweise ein Polyetherimid, von besonderem Vorteil.The use of a UV-resistant plastic, such as a polyetherimide, is particularly advantageous when the device is used, for example in the vicinity of the equator, under high levels of solar radiation.

Es kann ferner eine Abdeckung für die erste Aufnahmeeinrichtung vorgesehen sein. Durch die Abdeckung kann eine Sonneneinstrahlung auf die erste Aufnahmeeinrichtung minimiert werden, was deren Lebensdauer erhöhen kann. Ferner kann die Abdeckung beispielsweise wärmeisolierend ausgebildet sein, wodurch ein Wärmeeintrag in das Innenvolumen und damit eine Verdunstungsrate der Nährflüssigkeit reduziert wird.Furthermore, a cover can be provided for the first receiving device. The cover can minimize solar radiation on the first recording device, which can increase its service life. Furthermore, the cover can be designed to be heat-insulating, for example, which reduces heat input into the interior volume and thus an evaporation rate of the nutrient liquid.

Die Abdeckung kann beispielsweise aus Styropor, Sand, Erde, Mulch und/oder ähnlichem ausgebildet sein.The cover can be made of styrofoam, sand, earth, mulch and/or the like, for example.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Massen bzw. Gewichte der ersten Aufnahmeeinrichtung, des Substrats und der Abdeckung sowie der Auftriebseinrichtung auf den durch die Auftriebseinrichtung bewirkten Auftrieb abgestimmt sind und je nach zu erwartender Größe der Pflanze angepasst werden.In particular, it can be provided that the masses or weights of the first receiving device, the substrate and the cover as well as the buoyancy device are matched to the buoyancy caused by the buoyancy device and are adapted depending on the expected size of the plant.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung und/oder die Abdeckung Farben aufweisen, welche den klimatischen Gegebenheiten des Produktionsorts angepasst sind. Beispielsweise kann in einer Äquatornähe eine helle Färbung und damit eine hohe Rückstrahlung und in äquatorfernen Regionen eine dunkle Farbe und damit eine schnelle und leichte Erwärmung von Vorteil sein.Furthermore, it can be provided that the first receiving device and/or the cover have colors that are adapted to the climatic conditions of the production site. For example, near the equator, a light color and thus a high level of reflection and in regions far from the equator a dark color and thus quick and easy heating can be advantageous.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste Aufnahmeeinrichtung und/oder die zweite Aufnahmeeinrichtung und/oder die Auftriebseinrichtung und/oder die Abdeckung wenigstens teilweise aus einem Acrylglas und/oder einem Polykarbonat und/oder einem Acrylnitril-Butadien-Styrol und/oder einem Polylactid und/oder einem Polycaprolacton und/oder eine Polyhydroxybutansäure und/oder ein Cellophan ausgebildet sind.Provision can be made for the first receiving device and/or the second receiving device and/or the buoyancy device and/or the cover to be at least partially made of an acrylic glass and/or a polycarbonate and/or an acrylonitrile butadiene styrene and/or a polylactide and /or a polycaprolactone and/or a polyhydroxybutanoic acid and/or a cellophane are formed.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Abdeckung aus einem Filz ausgebildet ist.Provision can also be made for the cover to be made from a felt.

Vorteilhafterweise kann eine Führungsschiene zur Führung der ersten Aufnahmeeinrichtung entlang der Längsachse vorgesehen sein. Insbesondere bei einem Anbau von Pflanzen mit größerer Wuchshöhe kann zur Vermeidung eines Umfallens die Führungsschiene beispielsweise zentral durch die Substratvertiefung verlaufen. Die Führungsschiene kann auch bei einer asymmetrischen Wuchsform der Pflanze von Vorteil sein. Mithilfe der Führungsschiene kann unter Umständen auch ein Anbau von Sträuchern, Stauden und/oder Bäumen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht werden.Advantageously, a guide rail can be provided for guiding the first receiving device along the longitudinal axis. In particular when growing taller plants, the guide rail can, for example, run centrally through the substrate recess to prevent them from falling over. The guide rail can also be an advantage if the plant grows asymmetrically. Under certain circumstances, the guide rail can also be used to cultivate shrubs, perennials and/or trees in the device according to the invention.

Insbesondere sind die Dimensionen der Vorrichtung nicht beschränkt, sofern ein Umfallen bzw. Verkippen der ersten Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung vermieden wird. Hierbei ist insbesondere die Verwendung der Führungsschiene von Vorteil.In particular, the dimensions of the device are not restricted as long as the first receiving device does not fall over or tilt in the second receiving device. The use of the guide rail is particularly advantageous here.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Flüssigkeitsstandregeleinrichtung zur Einhaltung eines konstanten Flüssigkeitsstands der Nährflüssigkeit in der zweiten Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that a liquid level control device is provided to maintain a constant liquid level of the nutrient liquid in the second receiving device.

Insbesondere in dem zweiten Betriebsmodus kann es von Vorteil sein, wenn der Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit konstant gehalten wird. Hierdurch findet die Pflanze auch in der aufsitzenden Konfiguration des zweiten Betriebsmodus einen relativ zu ihrem Wurzelwerk konstanten Flüssigkeitsspiegel vor.In the second operating mode in particular, it can be advantageous if the liquid level of the nutrient liquid is kept constant. As a result, even in the perched configuration of the second operating mode, the plant finds a liquid level that is constant relative to its root system.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Flüssigkeitsstandregeleinrichtung ein Regelrohr und ein Füllrohr sowie einen abgeschlossenen Behälter aufweist. Fällt der Flüssigkeitsstand in dem Innenvolumen unter die Lage des Endes des Regelrohrs, so dringt durch das Regelrohr Luft in den Behälter, aus welchem Nährflüssigkeit durch das Füllrohr in das Innenvolumen strömt, bis der Flüssigkeitsstand wieder die Lage des Regelrohrs erreicht hat.It is of particular advantage if the liquid level control device has a control tube and a filling tube as well as a closed container. If the liquid level in the inner volume falls below the level of the end of the control tube, air penetrates through the control tube into the container, from which nutrient liquid flows through the filling tube into the inner volume until the liquid level has again reached the level of the control tube.

An dieser Stelle wird ferner ein Verfahren zur Pflanzenproduktion mit den nachfolgend erläuterten Merkmalen offenbart.At this point, a method for plant production with the features explained below is also disclosed.

Das offenbarte Verfahren zur Pflanzenproduktion umfasst wenigstens die folgenden Schritte:

  • - Einbringen eines Substrats in eine Substratvertiefung einer ersten Aufnahmeeinrichtung,
  • - Einpflanzen einer Pflanze in das Substrat,
  • - Einbringen einer Nährflüssigkeit in eine zweite Aufnahmeeinrichtung,
  • - Einbringen der ersten Aufnahmeeinrichtung in die zweite Aufnahmeeinrichtung, derart, dass die Nährflüssigkeit durch eine oder mehrere Durchgangsöffnungen der Substratvertiefung zu dem Substrat gelangen kann,
  • - Austarieren einer Auftriebseinrichtung derart, dass die erste Aufnahmeeinrichtung in einem definierten Abstand zu einem Boden der zweiten Aufnahmeeinrichtung und/oder zu einem Flüssigkeitsstand der Nährflüssigkeit gehalten wird, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung entlang einer Längsachse der zweiten Aufnahmeeinrichtung beweglich angeordnet ist.
The disclosed method of plant production includes at least the following steps:
  • - introducing a substrate into a substrate recess of a first receiving device,
  • - planting a plant in the substrate,
  • - introducing a nutrient liquid into a second receiving device,
  • - introducing the first receiving device into the second receiving device in such a way that the nutrient liquid can reach the substrate through one or more passage openings in the substrate depression,
  • - Balancing a buoyancy device in such a way that the first receiving device is kept at a defined distance from a bottom of the second receiving device and/or from a liquid level of the nutrient liquid, the first receiving device being arranged in the second receiving device so that it can move along a longitudinal axis of the second receiving device.

Es ist außerdem vorgesehen, dass durch die erste Aufnahmeeinrichtung und die zweite Aufnahmeeinrichtung ein wenigstens annähernd abgeschlossenes Innenvolumen ausgebildet wird.It is also provided that an at least approximately closed internal volume is formed by the first receiving device and the second receiving device.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass durch das Verfahren eine Menge der zur Pflanzenproduktion benötigten Erde reduziert wird. Dies ist insbesondere in sandreichen und/oder heißen Weltregionen von besonderem Vorteil.The method has the advantage that the method reduces an amount of soil required for plant production. This is particularly advantageous in sandy and/or hot regions of the world.

Ferner kann mittels des Verfahrens eine optimale Ernährung der Pflanze und somit ein optimales Wachstum erzielt werden. Hierdurch kann eine Schädlingsbekämpfung reduziert und damit die Pflanzenproduktion nachhaltiger gestaltet werden. Durch die Vermeidung der bei einer Überkopfbewässerung entstehenden Benässung der Pflanze kann ferner eine Pilzinfektion der Pflanze vermieden werden. Hierdurch kann ein Einsatz von Pestiziden weiter reduziert werden.Furthermore, by means of the method, optimal nutrition of the plant and thus optimal growth can be achieved. As a result, pest control can be reduced and plant production can be made more sustainable. Also, by avoiding the wetting of the plant that occurs with overhead watering, fungal infection of the plant can be avoided. This can further reduce the use of pesticides.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren in einem beschatteten Bereich durchgeführt wird. Eine Beschattung kann insbesondere in Äquatornähe von Vorteil sein, um Stressfaktoren für die zu produzierenden Pflanzen zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Die Beschattung kann hierbei insbesondere durch Solaranlagen wie beispielsweise Photovoltaikanlagen realisiert werden. Hierdurch wird eine Flächenproduktivität weiter erhöht.Provision can be made for the method to be carried out in a shaded area. Shading can be particularly advantageous near the equator in order to avoid or reduce stress factors for the plants to be produced. In this case, the shading can be realized in particular by solar systems such as, for example, photovoltaic systems. As a result, area productivity is further increased.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verfahren unter Bäumen, insbesondere in Kombination mit einer Waldwirtschaft und/oder einem Agroforstsystem, durchgeführt wird. Hierbei sorgt der jeweilige Baum für eine Beschattung der Pflanze. Da die Nährflüssigkeit jedoch in einem abgeschlossenen Innenvolumen befindlich ist, kann der Baum der Pflanze die Nährflüssigkeit nicht entziehen. Es entsteht somit keine Konkurrenz zwischen dem beschattenden Baum und der nach dem Verfahren angebauten Pflanze um die Ressource Wasser.Provision can also be made for the method to be carried out under trees, in particular in combination with forestry and/or an agroforestry system. The respective tree provides shade for the plant. However, since the nutrient liquid is in a closed internal volume, the tree cannot extract the nutrient liquid from the plant. There is therefore no competition between the shading tree and the plant grown using the method for the water resource.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass in der Nährflüssigkeit Wassertiere gehalten werden. Hierdurch kann das Produktionssystem der Aquaponik auf einfache Weise in das Verfahren integriert werden.In addition, it can be provided that aquatic animals are kept in the nutrient liquid. This allows the aquaponics production system to be easily integrated into the process.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine dem Innenvolumen abgewandte Oberseite der ersten Aufnahmeeinrichtung mit einem Abdeckmaterial, insbesondere einem Sand und/oder einem Hackgut, bedeckt wird.In an advantageous development of the method, it can be provided that an upper side of the first receiving device facing away from the interior volume is covered with a covering material, in particular sand and/or wood chips.

Eine Abdeckung der Oberseite, beispielsweise durch Sand und/oder Hackgut und/oder Filz, kann eine Wärmeisolation und/oder einen UV-Schutz verbessern.Covering the top, for example with sand and/or wood chips and/or felt, can improve thermal insulation and/or UV protection.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, die Menge des Abdeckmaterials auf die zu erwartende Masse der Pflanze und den Auftrieb der ersten Aufnahmeeinrichtung abzustimmen. Der Tiefgang der ersten Aufnahmeeinrichtung in der Nährflüssigkeit kann demnach durch das Abdeckmaterial bzw. die Menge und die Masse des Abdeckmaterials reguliert werden.In particular, provision can be made for the amount of covering material to be matched to the expected mass of the plant and the buoyancy of the first receiving device. The depth of the first receiving device in the nutrient liquid can accordingly be regulated by the covering material or the amount and mass of the covering material.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Nährstoffzusammensetzung in der Nährflüssigkeit berechnet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Nährflüssigkeit eine derartige Nährstoffzusammensetzung aufweist, dass diese vorzugsweise genau auf den zu erwartenden Nährstoffbedarf der zu produzierenden Pflanze und/oder entsprechender Pflanzengruppen während eines Produktionszyklus abgestimmt ist. Ferner kann auch das vorhandene Flüssigkeitsvolumen auf den zu erwartenden Wasserbedarf abgestimmt sein. Vorzugsweise weist die Nährflüssigkeit in dem Innenvolumen eine derartige Wassermenge und eine derartige Nährstoffmenge auf, dass die Nährstoffkonzentration in der Nährflüssigkeit sich während des Produktionszyklus nicht verändert und die Nährflüssigkeit während eines Produktionszyklus wenigstens annähernd vollständig aufgebraucht wird.It can be provided that a nutrient composition in the nutrient liquid is calculated. In particular, it can be provided that the nutrient liquid has such a nutrient composition that it is preferably precisely matched to the expected nutrient requirement of the plant to be produced and/or corresponding plant groups during a production cycle. Furthermore, the existing volume of liquid can also be matched to the water requirement to be expected. Before preferably the nutrient liquid in the inner volume has such an amount of water and such an amount of nutrients that the nutrient concentration in the nutrient liquid does not change during the production cycle and the nutrient liquid is at least almost completely used up during a production cycle.

Hierdurch kann die Pflanzenproduktion gemäß dem Verfahren besonders ressourceneffizient durchgeführt werden. Der Erfinder hat erkannt, dass ein Wasserbedarf pro produzierter Pflanzeneinheit unter Verwendung des Verfahrens bei lediglich 5 % des nach einem herkömmlichen Verfahren verbrauchten Menge liegt.As a result, the plant production according to the method can be carried out in a particularly resource-efficient manner. The inventor has recognized that a water requirement per plant unit produced using the method is only 5% of the amount consumed using a conventional method.

Es kann vorgesehen sein, dass als Substrat Erde und/oder Sand und/oder Mulch verwendet wird. Eine Verwendung der vorbeschriebenen Materialien hat den Vorteil, dass diese je nach Erdregion in großen Mengen verfügbar sind. Durch die Nährstoffzufuhr über die Nährflüssigkeit spielt die Nährstoffverfügbarkeit in dem Substrat eine geringere Rolle. Das Substrat hat insbesondere die Aufgabe, dem Wurzelwerk der Pflanze optimale Atmungsbedingungen zu garantieren.Provision can be made for earth and/or sand and/or mulch to be used as the substrate. Using the materials described above has the advantage that they are available in large quantities depending on the region of the earth. Due to the nutrient supply via the nutrient liquid, the nutrient availability in the substrate plays a lesser role. In particular, the substrate has the task of guaranteeing optimal breathing conditions for the root system of the plant.

Im Vergleich zu herkömmlichen Hydrokultursystemen und Hydroponiksystemen, bei denen das Wurzelwerk keinen Kontakt mehr zu einem geeigneten Substrat aufweist, können sich bei dem Verfahren biologische Wechselwirkungen zwischen dem Wurzelwerk und dem Substrat abspielen. Insbesondere kann beispielsweise durch eine geeignete Wahl des Substrats eine Mykorrhizenbildung gefördert werden, welche bei herkömmlichen Hydrokultursystemen und Hydroponiksystemen unter Luftabschluss erschwert ist.Compared to conventional hydroponic systems and hydroponic systems, in which the root system is no longer in contact with a suitable substrate, the process allows biological interactions to take place between the root system and the substrate. In particular, a suitable choice of substrate can promote the formation of mycorrhizae, which is more difficult in conventional hydroponic systems and hydroponic systems with the exclusion of air.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Tiefgang der ersten Aufnahmeeinrichtung bzw. eine relative Lage der ersten Aufnahmeeinrichtung zu dem Flüssigkeitsstand derart eingestellt wird, dass das Substrat teilweise von der Nährflüssigkeit durchtränkt ist und teilweise im Trockenen liegt. Der hierzu erforderliche Tiefgang kann insbesondere in Abhängigkeit der Kapillarwirkung des Substrats gewählt werden.Furthermore, it can be provided that a depth of the first receiving device or a position of the first receiving device relative to the liquid level is adjusted in such a way that the substrate is partially saturated with the nutrient liquid and partially lies dry. The draft required for this can be selected in particular as a function of the capillary action of the substrate.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass auf die Nährflüssigkeit eine, vorzugsweise ölige, Schwimmschicht aufgebracht wird.In an advantageous development of the method it can be provided that a, preferably oily, floating layer is applied to the nutrient liquid.

Wird auf die Nährflüssigkeit in dem wenigstens annähernd abgeschlossenen Innenvolumen zusätzlich eine Schwimmschicht aufgebracht, so kann eine Verdunstung des Wassers der Nährflüssigkeit sowie ein Verlust der Nährstoffe, welche unter Umständen flüchtig sein können, verhindert werden. Ferner kann eine Eiablage von Insekten in die Nährflüssigkeit weiter verhindert werden. Insbesondere ölige Schwimmschichten haben sich im Rahmen der Erfindung zur Verhinderung von Ammoniakverlusten aus der Nährflüssigkeit und zur Verhinderung einer Eiablage von Insekten als besonders effizient erwiesen. Es kann vorgesehen sein, dass die ölige Schwimmschicht aus einem natürlichen Öl und/oder aus einem Liparol ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Umweltverschmutzung vermieden. Wird ein vollständiges Aufbrauchen der Nährflüssigkeit in dem Innenvolumen vermieden, so kann die Schwimmschicht vielfach wiederverwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Verwendung einer Schwimmschicht der Flüssigkeitsstand über einer Lage der Wurzeln der Pflanze und/oder der Durchgangsöffnungen gehalten wird um einen Direkten Kontakt zwischen der Schwimmschicht und Teilen der Pflanze zu vermeiden.If a floating layer is additionally applied to the nutrient liquid in the at least approximately closed internal volume, evaporation of the water in the nutrient liquid and loss of nutrients, which may be volatile under certain circumstances, can be prevented. Furthermore, oviposition of insects into the nutritive liquid can be further prevented. In particular, oily floating layers have proven to be particularly efficient within the scope of the invention for preventing ammonia losses from the nutrient liquid and for preventing insects from laying eggs. Provision can be made for the oily floating layer to be formed from a natural oil and/or from a liparol. This avoids environmental pollution. If the nutrient liquid in the inner volume is not completely used up, the floating layer can be reused many times. It is particularly advantageous if, when using a floating layer, the liquid level is kept above a layer of the roots of the plant and/or the passage openings in order to avoid direct contact between the floating layer and parts of the plant.

Ferner kann vorgesehen sein, der Nährflüssigkeit, vorzugsweise umweltverträgliche, Insektizide und/oder Larvizide zuzusetzen.Provision can also be made to add insecticides and/or larvicides, preferably environmentally friendly ones, to the nutrient liquid.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Insektizide und/oder Larvizide und/oder die Schwimmschicht pflanzenverträglich sind.It is advantageous here if the insecticides and/or larvicides and/or the floating layer are tolerated by plants.

An dieser Stelle wird auch ein Pflanzenproduktionssystem offenbart, bei dem eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu einem Produktionssystem zusammengefasst sind.A plant production system is also disclosed at this point, in which a plurality of devices according to the invention are combined to form a production system.

Es kann bei dem Pflanzenproduktionssystem vorgesehen sein, dass die Mehrzahl an Vorrichtungen auf Regalen, insbesondere Hochregalen angeordnet ist. Hierdurch wird eine platzsparende und effiziente Pflanzenproduktion ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl an Vorrichtungen in und/oder an Gebäuden integriert ist. Hierdurch können die produzierten Pflanzen zur Kühlung und Beschattung sowie zum UV-Schutz der Gebäude beitragen.Provision can be made in the plant production system for the plurality of devices to be arranged on shelves, in particular high shelves. This enables space-saving and efficient plant production. Alternatively or additionally, provision can be made for the plurality of devices to be integrated in and/or on buildings. As a result, the plants produced can contribute to cooling and shading as well as UV protection of the building.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung in einem Erdreich derart angeordnet wird, dass die Längsachse wenigstens annähernd vertikal angeordnet ist.Provision can advantageously be made for the second receiving device to be arranged in soil in such a way that the longitudinal axis is arranged at least approximately vertically.

Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, sind auch mit dem offenbarten Verfahren vorteilhaft umsetzbar und umgekehrt.Features that have been described in connection with the device according to the invention can also be advantageously implemented with the disclosed method and vice versa.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that terms such as "comprising", "having" or "with" do not exclude any other features or steps. Also, terms such as "a" or "the" that indicate a singular number of steps or features sen, no plurality of features or steps - and vice versa.

In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.In a puristic embodiment of the invention, however, it can also be provided that the features introduced in the invention with the terms “comprising”, “having” or “with” are listed exhaustively. Accordingly, one or more listings of features may be considered complete within the scope of the invention, e.g. considered for each claim. The invention can consist exclusively of the features mentioned in claim 1, for example.

Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.It should be mentioned that designations such as “first” or “second” etc. are primarily used for reasons of distinguishing the respective device or method features and are not necessarily intended to indicate that features are mutually dependent or related to one another.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawing.

Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred exemplary embodiments in which individual features of the present invention are shown in combination with one another. Features of an exemplary embodiment can also be implemented separately from the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly easily be combined with features of other exemplary embodiments by a person skilled in the art to form further meaningful combinations and sub-combinations.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Pflanzenproduktion;
  • 2 einen möglichen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß 1;
  • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Pflanzenproduktion;
  • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Pflanzenproduktion;
  • 5 einen möglichen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß 4;
  • 6 eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen zur Pflanzenproduktion;
  • 7 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen zur Pflanzenproduktion;
  • 8 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform einer Auskragung;
  • 9 eine blockdiagrammmäßige Darstellung einer möglichen Ausführungsform des offenbarten Verfahrens;
  • 10 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Pflanzenproduktion;
  • 11 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Pflanzenproduktion; und
  • 12 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Ausführungsform nach 11.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a possible embodiment of a device according to the invention for plant production;
  • 2 a possible cross section through the device according to FIG 1 ;
  • 3 a schematic representation of a further possible embodiment of a device according to the invention for plant production;
  • 4 a schematic representation of a further possible embodiment of a device according to the invention for plant production;
  • 5 a possible cross section through the device according to FIG 4 ;
  • 6 a schematic representation of a possible arrangement of a plurality of devices for plant production;
  • 7 a schematic representation of another possible arrangement of a plurality of devices for plant production;
  • 8th a schematic representation of a plan view of a further possible embodiment of a projection;
  • 9 a block diagram representation of a possible embodiment of the disclosed method;
  • 10 a schematic representation of a further possible embodiment of a device according to the invention for plant production;
  • 11 a schematic representation of a further possible embodiment of a device according to the invention for plant production; and
  • 12 a schematic representation of a plan view of the embodiment 11 .

1 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion bzw. zur Produktion wenigstens einer Pflanze 2. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of a device 1 for plant production or for the production of at least one plant 2.

Die Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion umfasst eine erste Aufnahmeeinrichtung 3 mit einer Substratvertiefung 4 zur Aufnahme eines Substrats 5 sowie der wenigstens einen in dem Substrat 5 verwurzelten Pflanze 2. Hierbei weist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in einem Bereich der Substratvertiefung 4 eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 6 auf. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine zweite Aufnahmeeinrichtung 7 zur Aufnahme einer Nährflüssigkeit 8 sowie eine Auftriebseinrichtung 9, die eingerichtet ist, die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in einem definierten Abstand zu einem Boden 10 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 und/oder einen Flüssigkeitsstand 11 der Nährflüssigkeit 8 zu halten. Hierbei ist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 entlang einer Längsachse 12 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 beweglich angeordnet. Ferner bilden die erste Aufnahmeeinrichtung 3 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 gemeinsam ein wenigstens annähernd abgeschlossenes Innenvolumen 13 aus.The device 1 for plant production comprises a first receiving device 3 with a substrate recess 4 for receiving a substrate 5 and the at least one plant 2 rooted in the substrate 5. The first receiving device 3 has one or more through openings 6 in a region of the substrate recess 4. Furthermore, the device 1 comprises a second receiving device 7 for receiving a nutrient liquid 8 and a buoyancy device 9, which is set up to keep the first receiving device 3 at a defined distance from a base 10 of the second receiving device 7 and/or a liquid level 11 of the nutrient liquid 8 . In this case, the first receiving device 3 is arranged in the second receiving device 7 such that it can move along a longitudinal axis 12 of the second receiving device 7 . Furthermore, the first receiving device 3 and the second receiving device 7 together form an at least approximately closed internal volume 13 .

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in einem zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 gerichteten Randbereich eine von dem Innenvolumen 13 weg gerichtete Auskragung 14 auf. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Auskragung 14 hierbei in Wuchsrichtung der Pflanze 2 nach oben.in the in 1 In the exemplary embodiment illustrated, the first receiving device 3 has a projection 14 directed away from the inner volume 13 in an edge region directed towards the second receiving device 7 . in the in 1 illustrated embodiment, the Auskra tion 14 here in the growth direction of the plant 2 upwards.

Ferner umgreift in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 die Auftriebseinrichtung 9 die Substratvertiefung 4 an deren Außenkontur.Furthermore, in the in 1 illustrated embodiment of the device 1, the buoyancy device 9, the substrate recess 4 on its outer contour.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 sind mehrere Durchgangsöffnungen 6 vorgesehen und an einem Bodenbereich und einem Seitenbereich der Substratvertiefung 4 angeordnet.in the in 1 In the exemplary embodiment of the device 1 illustrated, a plurality of through-openings 6 are provided and arranged on a bottom area and a side area of the substrate depression 4 .

In einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass lediglich eine Durchgangsöffnung 6 an dem Bodenbereich und/oder dem Seitenbereich angeordnet ist.In an alternative exemplary embodiment that is not shown, it can be provided that only one passage opening 6 is arranged in the bottom area and/or the side area.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste Aufnahmeeinrichtung 3 und/oder die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 und/oder die Auftriebseinrichtung 9 vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem biologisch abbaubaren und/oder UV-beständigen Kunststoff ausgebildet.in the in 1 illustrated embodiment, the first receiving device 3 and/or the second receiving device 7 and/or the buoyancy device 9 are preferably formed at least partially from a biodegradable and/or UV-resistant plastic.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Abdeckung 3a vorgesehen, welche die erste Auftriebseinrichtung 3 vor einer UV-Strahlung schützt und einen Wärmeeintrag in das Innenvolumen 13 reduziert.At the in 1 In the exemplary embodiment illustrated, a cover 3a is also provided, which protects the first buoyancy device 3 from UV radiation and reduces heat input into the interior volume 13 .

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Vorrichtung 1 ferner in einem Betriebsmodus, in dem die erste Aufnahmeeinrichtung 3 schwimmend in einem definierten Abstand zu dem Flüssigkeitsstand 11 der Nährflüssigkeit durch die Auftriebseinrichtung 9 gehalten wird.in the in 1 In the exemplary embodiment shown, the device 1 is also in an operating mode in which the first receiving device 3 is kept floating at a defined distance from the liquid level 11 of the nutrient liquid by the buoyancy device 9 .

2 zeigt einen möglichen Querschnitt bzw. Halbschnitt entlang der Schnittlinie 15 durch die Vorrichtung 1 nach 1. 2 shows a possible cross section or half section along the cutting line 15 through the device 1 1 .

In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 eine kreisförmige Außenkontur und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 eine kreisförmige Innenkontur auf.in the in 2 In the exemplary embodiment illustrated, the first receiving device 3 has a circular outer contour and the second receiving device 7 has a circular inner contour.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion. 3 shows a schematic representation of a further possible embodiment of the device 1 for plant production.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 eine von der Auskragung 14 in Richtung der Substratvertiefung 4 beabstandet verlaufende Wandung 16 auf, welche zusammen mit der Auskragung 14 die Auftriebseinrichtung 9 ausbildet.At the in 3 In the embodiment illustrated, the first receiving device 3 has a wall 16 which runs at a distance from the projection 14 in the direction of the substrate depression 4 and which together with the projection 14 forms the buoyancy device 9 .

In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abdeckung 3a aus einem Mulchmaterial ausgebildet.in the in 3 illustrated embodiment, the cover 3a is formed from a mulch material.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Auskragung 14 einen umlaufenden Wulst 14a aufweist. Durch den Wulst 14a werden Kanten an der Auskragung 14 vermieden, wodurch ein Verklemmen der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 in der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 unwahrscheinlicher wird.At the in 3 illustrated embodiment can preferably be provided that the projection 14 has a circumferential bead 14a. Edges on the projection 14 are avoided by the bead 14a, as a result of which jamming of the first receiving device 3 in the second receiving device 7 becomes less likely.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion. 4 shows a schematic representation of a further possible embodiment of the device 1 for plant production.

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform befindet sich die Vorrichtung 1 in einem nicht schwimmenden Betriebsmodus, bei dem die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in einem definierten Abstand zu dem Boden 10 der zweiten Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist.At the in 4 In the illustrated embodiment, the device 1 is in a non-floating operating mode, in which the first receiving device 3 is arranged at a defined distance from the bottom 10 of the second receiving device.

In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Flüssigkeitsstandregeleinrichtung 17 zur Einhaltung eines konstanten Flüssigkeitsstands 11 der Nährflüssigkeit 8 in der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 vorgesehen.in the in 4 In the exemplary embodiment illustrated, a liquid level control device 17 is also provided for maintaining a constant liquid level 11 of the nutrient liquid 8 in the second receiving device 7 .

Hierbei weist die Flüssigkeitsstandregeleinrichtung 17 ein Regelrohr 17a, ein Füllrohr 17b sowie einen abgeschlossenen Behälter 17c auf. Fällt der Flüssigkeitsstand 11 in dem Innenvolumen 13 unter die Lage des Endes des Regelrohrs 17a, so dringt durch das Regelrohr 17a Luft in den Behälter 17c, aus welchem Nährflüssigkeit 8 durch das Füllrohr 17b in das Innenvolumen 13 strömt, bis der Flüssigkeitsstand 11 wieder das Ende des Regelrohrs 17a erreicht hat. Bei dem abgeschlossenen Behälter 17c kann es sich beispielsweise um eine wiederverwendete Kunststoffflasche handeln.Here, the liquid level control device 17 has a control tube 17a, a filling tube 17b and a closed container 17c. If the liquid level 11 in the inner volume 13 falls below the position of the end of the control tube 17a, air penetrates through the control tube 17a into the container 17c, from which nutrient liquid 8 flows through the filling tube 17b into the inner volume 13 until the liquid level 11 reaches the end again of the control tube has reached 17a. The sealed container 17c can be, for example, a recycled plastic bottle.

Alternativ kann die Flüssigkeitsstandregeleinrichtung 17 auch von der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 beabstandet angeordnet sein, sofern der Flüssigkeitsstand 11, beispielsweise durch ein Prinzip der kommunizierenden Röhren, durch die Flüssigkeitsstandregeleinrichtung 17 beeinflusst werden kann.Alternatively, the liquid level control device 17 can also be arranged at a distance from the second receiving device 7 if the liquid level 11 can be influenced by the liquid level control device 17, for example by a principle of communicating tubes.

In dem in 4 dargestellten aufsitzenden Betriebsmodus können vorzugsweise auch Stecklinge von Pflanzen 2 angezogen werden.in the in 4 illustrated perched mode of operation can preferably also cuttings of plants 2 are attracted.

5 zeigt einen möglichen Querschnitt bzw. Halbschnitt durch die Vorrichtung 1 gemäß der 4 entlang der Schnittlinie 15. 5 shows a possible cross section or half section through the device 1 according to FIG 4 along the cutting line 15.

In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die erste Aufnahmeeinrichtung 3 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 Querschnitte jeweils in Form eines, vorzugsweise regelmäßigen, Sechsecks auf.in the in 5 In the exemplary embodiment illustrated, the first receiving device 3 and the second receiving device 7 each have cross sections in the form of a, preferably regular, hexagon.

Die in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 können vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt sein. Als alternative Materialien kommen für die zweite Aufnahmeeinrichtung alternativ oder zusätzlich auch Beton, Lehm und/oder Ton bzw. Töpferware in Frage. Zur Ausbildung der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 kann ferner Holz verwendet werden.The in the 1 until 5 illustrated embodiments of the device 1 can preferably be made of plastic. Alternatively or additionally, concrete, loam and/or clay or pottery can also be considered as alternative materials for the second receiving device. Wood can also be used to form the first receiving device 3 .

6 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen 1 zur Pflanzenproduktion. 6 shows a schematic representation of a possible arrangement of a plurality of devices 1 for plant production.

Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die zweiten Aufnahmeeinrichtungen 7 jeweils eine sechseckige Außenkontur. Hierdurch können die Vorrichtungen 1 flächig dicht gepackt werden, was zu einem geringen Platzverbrauch bzw. geringem Totvolumen führt.At the in 6 illustrated embodiment, the second receiving devices 7 each have a hexagonal outer contour. As a result, the devices 1 can be packed tightly across the surface, which leads to a low space requirement and low dead volume.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Anordnung einer Mehrzahl von Vorrichtungen 1 zur Pflanzenproduktion. 7 shows a schematic representation of a further possible arrangement of a plurality of devices 1 for plant production.

Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vorrichtungen 1 in einem Regal 18 angeordnet. Hierdurch wird eine benötigte Grundfläche reduziert und somit eine Anbaueffizienz weiter erhöht.At the in 7 illustrated embodiment, the devices 1 are arranged on a shelf 18 . As a result, a required base area is reduced and thus a cultivation efficiency is further increased.

8 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform der Auskragung 14. 8th shows a schematic representation of a plan view of another possible embodiment of the projection 14.

Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform ist die Auskragung 14 sehr steil aufgeführt und weist Einschnitte 19 auf. Hierdurch kann die Auskragung 14 noch dichter an die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 anliegen, wodurch eine Verdunstung weiter reduziert wird.At the in 8th illustrated embodiment, the projection 14 is listed very steep and has incisions 19 on. As a result, the projection 14 can rest even more closely against the second receiving device 7, as a result of which evaporation is further reduced.

9 zeigt eine blockdiagrammmäßige Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens zur Pflanzenproduktion. 9 Figure 12 shows a block diagram representation of a possible embodiment of a method for plant production.

Das Verfahren zur Pflanzenproduktion umfasst ein Einbringen des Substrats 5 in die Substratvertiefung 4 der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 im Rahmen eines Substratblocks 30, ein Einpflanzen der Pflanze 2 in das Substrat 5 im Rahmen eines Pflanzblocks 31, ein Einbringen der Nährflüssigkeit 8 in die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 im Rahmen eines Befüllungsblocks 32, ein Einbringen der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 in die zweite Aufnahmeeinrichtung 7, derart, dass die Nährflüssigkeit 8 durch eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 6 der Substratvertiefung 4 zu dem Substrat 5 gelangen kann, im Rahmen eines Befeuchtungsblocks 33. Ferner umfasst das Verfahren ein Austarieren der Auftriebseinrichtung 9 derart, dass die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in einem definierten Abstand zu dem Boden 10 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 und/oder zu dem Flüssigkeitsstand 11 der Nährflüssigkeit 8 gehalten wird, im Rahmen eines Auftriebsblocks 34. Im Rahmen des Auftriebsblocks 34 ist die erste Aufnahmeeinrichtung 3 in der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 entlang der Längsachse 12 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 beweglich angeordnet bzw. kann entlang der Längsachse 12 bewegt werden. Im Rahmen eines Volumenblocks 35 ist vorgesehen, dass durch die erste Aufnahmeeinrichtung 3 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 das wenigstens annähernd abgeschlossene Innenvolumen 13 ausgebildet wird. Im Rahmen des Pflanzblocks 31 wird vorzugsweise die dem Innenvolumen 13 abgewandte Oberseite der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 mit einer Abdeckung 3a bzw. einem Abdeckmaterial, insbesondere einem Sand und/oder einem Hackgut bedeckt.The method for plant production comprises placing the substrate 5 in the substrate depression 4 of the first receiving device 3 as part of a substrate block 30, planting the plant 2 in the substrate 5 as part of a planting block 31, introducing the nutrient liquid 8 into the second receiving device 7 in the As part of a filling block 32, introducing the first receiving device 3 into the second receiving device 7 in such a way that the nutrient liquid 8 can reach the substrate 5 through one or more through-openings 6 in the substrate recess 4, as part of a moistening block 33. The method also includes a Balancing the buoyancy device 9 in such a way that the first receiving device 3 is kept at a defined distance from the bottom 10 of the second receiving device 7 and/or from the liquid level 11 of the nutrient liquid 8 within the scope of a buoyancy block 34. Within the scope of the buoyancy block 34 is the first recording device 3 movably arranged in the second receiving device 7 along the longitudinal axis 12 of the second receiving device 7 or can be moved along the longitudinal axis 12 . In the context of a volume block 35 it is provided that the at least approximately closed internal volume 13 is formed by the first receiving device 3 and the second receiving device 7 . Within the framework of the planting block 31, the upper side of the first receiving device 3 facing away from the inner volume 13 is preferably covered with a covering 3a or a covering material, in particular sand and/or wood chips.

Im Rahmen des Befüllungsblocks 32 wird vorzugsweise auf die Nährflüssigkeit 8 eine Schwimmschicht aufgebracht. Vorzugsweise ist die Schwimmschicht eine ölige Schwimmschicht.A floating layer is preferably applied to the nutrient liquid 8 as part of the filling block 32 . Preferably the scum is an oily scum.

Es kann vorgesehen sein, dass als Nährflüssigkeit 8 ein Gärrest einer Biogasanlage, insbesondere einer Kleinstbiogasanlage, verwendet wird. Hierdurch kann eine Wasser- und Nährstoffeffizienz der dezentralen Pflanzenproduktion erhöht werden.Provision can be made for fermentation residue from a biogas plant, in particular a microbiogas plant, to be used as the nutrient liquid 8 . This can increase the water and nutrient efficiency of decentralized plant production.

10 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion. 10 shows a schematic representation of a further possible embodiment of the device 1 for plant production.

Die Auftriebseinrichtung 9 ist bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus Polystyrol ausgebildet und bildet zugleich einen Teil der ersten Aufnahmeeinrichtung 3 derart aus, dass die Substratvertiefung 4 als separates Bauteil in eine wenigstens teilweise durchgehende Ausnehmung der Auftriebseinrichtung 9 einsetzbar ist. Hierdurch wird ein Kontakt des Substrats 5 zu der Nährflüssigkeit 8 gewährleistet.The buoyancy device 9 is in the 10 illustrated embodiment is preferably made of polystyrene and at the same time forms part of the first receiving device 3 in such a way that the substrate depression 4 can be inserted as a separate component into an at least partially continuous recess of the buoyancy device 9 . This ensures that the substrate 5 comes into contact with the nutrient liquid 8 .

Bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmung sowie die Substratvertiefung 4 vorzugsweise konisch ausgebildet. At the in 10 illustrated embodiment, the recess and the substrate recess 4 are preferably conical.

Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichen in 10 sei auf die 1 und 3 verwiesen.With regard to the other reference symbols in 10 be on the 1 and 3 referred.

Alternativ oder zusätzlich kann an einem oberen Rand der Substratvertiefung 4 ein Wulst vorgesehen sein, der ein Durchfallen der Substratvertiefung 4 durch die Auftriebseinrichtung 9 verhindert.Alternatively or additionally, a bead can be present at an upper edge of the substrate depression 4 be seen, which prevents the substrate depression 4 from falling through the buoyancy device 9 .

Die Auftriebseinrichtung 9 bildet hierbei zusammen mit der zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 und der Substratvertiefung 4 das Innenvolumen 13 aus. Die ersten Aufnahmeeinrichtung 3 ist hierbei mithin zweiteilig aufgebaut.The buoyancy device 9 forms the inner volume 13 together with the second receiving device 7 and the substrate depression 4 . The first receiving device 3 is therefore constructed in two parts.

Die separate Substratvertiefung 4 kann zur Anzucht der Pflanze 2 außerhalb der Vorrichtung 1 verwendet werden.The separate substrate well 4 can be used to grow the plant 2 outside of the device 1 .

11 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Pflanzenproduktion. 11 shows a schematic representation of a further possible embodiment of the device 1 for plant production.

Bei dem in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zweite Aufnahmeeinrichtung 7, die in den Erdboden eingelassen ist, eine Vertiefung zur Aufnahme der Substratvertiefung 4 auf. Vorzugsweise weist die Vertiefung eine Tiefe von wenigstens 10 Prozent eines Durchmessers der Substratvertiefung 4 auf, so dass die Substratvertiefung 4 in der Vertiefung derart gelagert bzw. geführt ist, dass ein seitliches Umkippen der Substratvertiefung 4 verhindert wird.At the in 11 illustrated embodiment, the second receiving device 7, which is embedded in the ground, has a depression for receiving the substrate depression 4. The depression preferably has a depth of at least 10 percent of a diameter of the substrate depression 4, so that the substrate depression 4 is supported or guided in the depression in such a way that the substrate depression 4 is prevented from tipping over to the side.

Die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 kann vorzugsweise mittels eines Erdbohrers in den Erdboden eingelassen werden.The second receiving device 7 can preferably be embedded in the ground by means of an earth auger.

Die Substratvertiefung 4 sitzt hierbei durch ihr Gewicht fest in der Vertiefung auf.The substrate depression 4 sits firmly in the depression due to its weight.

In dem Ausführungsbeispiel ist ferner die Auftriebseinrichtung 9 mit der Abdeckung 3a, welche vorzugsweise aus Polystyrol ausgebildet ist, vorgesehen, welche auf der Nährflüssigkeit 8 schwimmt und so deren Verdunstung und Kontamination mit Insektenlarven verhindert.In the exemplary embodiment, the buoyancy device 9 with the cover 3a, which is preferably made of polystyrene, is also provided, which floats on the nutrient liquid 8 and thus prevents its evaporation and contamination with insect larvae.

Bei dem in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Abstützungen 20 vorgesehen, um die Pflanze 2 gegen die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 abzustützen und an einem Umfallen zu hindern.At the in 11 illustrated embodiment, supports 20 are provided to support the plant 2 against the second receiving device 7 and to prevent it from falling over.

Es kann vorgesehen sein, dass die Substratvertiefung 4 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 jeweils wenigstens teilweise aus Beton ausgebildet sind.It can be provided that the substrate depression 4 and the second receiving device 7 are each at least partially made of concrete.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Substratvertiefung 4 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 am Boden der Vertiefung, insbesondere bei fortschreitendem Pflanzenwachstum, miteinander verklebt werden, um einen sichereren Stand der Pflanze 2 zu erzielen.Provision can also be made for the substrate depression 4 and the second receiving device 7 to be glued together at the bottom of the depression, in particular as the plant grows, in order to achieve a more secure stand for the plant 2 .

Alternativ wird offenbart, dass die Substratvertiefung 4 und die zweite Aufnahmeeinrichtung 7 aus einem Guss ausgebildet sind.Alternatively, it is disclosed that the substrate depression 4 and the second receiving device 7 are formed from one piece.

Die in 11 dargestellte Ausführungsform eignet sich besonders für Bäume, wie beispielsweise Obstbäume, insbesondere Spalierbäume und Kurzstammbäume.In the 11 illustrated embodiment is particularly suitable for trees, such as fruit trees, especially trellis trees and short trees.

Ferner eignet sich die in 11 dargestellte Ausführungsform besonders für Stauden, wie beispielsweise Beerenstauden, und Rebenpflanzen. Zur Erzielung eines bestimmten Geschmacks der Früchte kann es vorgesehen sein, das Substrat 5 mit bestimmten Gesteinsmehlen anzureichernFurthermore, the in 11 illustrated embodiment especially for perennials, such as berry bushes, and vine plants. In order to achieve a specific taste of the fruit, it can be provided that the substrate 5 is enriched with specific rock flour

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 11 kann der Flüssigkeitsstand 11 mit der Flüssigkeitsstandregeleinrichtung 17 (siehe 4) geregelt werden.In the embodiment according to 11 the liquid level 11 can be adjusted with the liquid level control device 17 (see 4 ) be managed.

Alternativ oder zusätzlich kann zur Versorgung der Pflanze 2 mit der Nährflüssigkeit 8 ein zentrales Flüssigkeitsreservoir vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von zweiten Aufnahmeeinrichtungen 7 mit dem zentralen Flüssigkeitsreservoir über Leitungen verbunden ist.Alternatively or additionally, a central liquid reservoir can be provided to supply the plant 2 with the nutrient liquid 8 . Provision can be made for a plurality of second receiving devices 7 to be connected to the central liquid reservoir via lines.

Es kann vorgesehen sein, dass die Nährflüssigkeit 8, beispielsweise mittels einer erhöhten Anordnung des Flüssigkeitsreservoirs oder mittels einer Pumpe, in den Leitungen unter Druck gesetzt wird. Eine Regelung des Flüssigkeitsstandes 11 in der jeweiligen zweiten Aufnahmeeinrichtung 7 kann dann vorzugsweise über ein Schwimmerventil erfolgen.Provision can be made for the nutrient liquid 8 to be pressurized in the lines, for example by means of an elevated arrangement of the liquid reservoir or by means of a pump. The liquid level 11 in the respective second receiving device 7 can then preferably be regulated via a float valve.

Es kann vorgesehen sein, dass die Pflanze 2 als Jungpflanze in der Substratvertiefung 4 angezogen wird und die Substratvertiefung 4 im Laufe des Wachstums der Pflanze 2 schrittweise jeweils größere zweite Aufnahmeeinrichtungen 7 umgesetzt wird.Provision can be made for the plant 2 to be grown as a young plant in the substrate depression 4 and for the substrate depression 4 to be gradually moved over the course of the growth of the plant 2 in each case to larger second receiving devices 7 .

12 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Ausführungsform der Vorrichtung 1 nach 11 12 FIG. 12 shows a schematic representation of a plan view of the embodiment of the device 1 according to FIG 11

Die, vorzugsweise drei, Abstützungen 20 sind gleichmäßig über den kreisförmigen Querschnitt der zweiten Aufnahmeeinrichtung verteilt.The supports 20, preferably three, are evenly distributed over the circular cross-section of the second receiving device.

Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichen in den 11 und 12 sei auf die vorhergehenden Figuren verwiesen.With regard to the other reference numbers in the 11 and 12 refer to the previous figures.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 und des Verfahrens verhindern zuverlässig einen Mäusebefall des Substrats 5 bzw. der Pflanze 2.The embodiments of the device 1 and the method shown in the figures reliably prevent mice from infesting the substrate 5 or the plant 2.

Ferner kann durch die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 und des Verfahrens durch die hohe Wassereffizienz der Atmosphäre vorteilhaft viel Kohlendioxid pro Liter eingesetzten Wassers entzogen werden.Furthermore, due to the embodiments of the device 1 and the method shown in the figures, a large amount of carbon dioxide per liter of water used can advantageously be removed from the atmosphere due to the high water efficiency.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 können in ihrer Dimensionierung jeweils an eine zu erwartende Größe der Pflanze 2 angepasst werden.The dimensions of the embodiments of the device 1 shown in the figures can each be adapted to an expected size of the plant 2 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Vorrichtungcontraption
22
Pflanzeplant
33
erste Aufnahmeeinrichtungfirst recording facility
3a3a
Abdeckungcover
44
Substratvertiefungsubstrate deepening
55
Substratsubstrate
66
Durchgangsöffnungpassage opening
77
zweite Aufnahmeeinrichtungsecond recording device
88th
Nährflüssigkeitnutrient fluid
99
Auftriebseinrichtungbuoyancy device
1010
Boden der zweiten AufnahmeeinrichtungBottom of the second receptacle
1111
Flüssigkeitsstandliquid level
1212
Längsachselongitudinal axis
1313
Innenvolumeninternal volume
1414
Auskragungcantilever
14a14a
Wulstbead
1515
Schnittliniecutting line
1616
Wandungwall
1717
Flüssigkeitsstandregeleinrichtungliquid level control device
17a17a
Regelrohrcontrol tube
17b17b
Füllrohrfilling tube
17c17c
Behältercontainer
1818
Regalshelf
1919
Einschnittincision
2020
Abstützungsupport
3030
Substratblocksubstrate block
3131
Pflanzblockplanting block
3232
Befüllungsblockfilling block
3333
Befeuchtungsblockhumidification block
3434
Auftriebsblockbuoyancy block
3535
Volumenblockvolume block

Claims (7)

Vorrichtung (1) zur Pflanzenproduktion, aufweisend: - eine erste Aufnahmeeinrichtung (3) mit einer Substratvertiefung (4) zur Aufnahme eines Substrats (5) sowie wenigstens einer in dem Substrat (5) verwurzelten Pflanze (2), wobei die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in einem Bereich der Substratvertiefung (4) eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (6) aufweist, - eine zweite Aufnahmeeinrichtung (7) zur Aufnahme einer Nährflüssigkeit (8), - eine Auftriebseinrichtung (9), die eingerichtet ist, die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in einem definierten Abstand zu einem Boden (10) der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) und/oder einem Flüssigkeitsstand (11) der Nährflüssigkeit (8) zu halten, wobei - die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) entlang einer Längsachse (12) der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) beweglich angeordnet ist, wobei die erste Aufnahmeeinrichtung (3) und die zweite Aufnahmeeinrichtung (7) ein wenigstens annähernd abgeschlossenes Innenvolumen (13) ausbilden.Device (1) for plant production, comprising: - a first receiving device (3) with a substrate recess (4) for receiving a substrate (5) and at least one plant (2) rooted in the substrate (5), the first receiving device (3) being in a region of the substrate recess (4) has one or more through openings (6), - a second receiving device (7) for receiving a nutrient liquid (8), - a buoyancy device (9) which is set up to hold the first receiving device (3) at a defined distance from a bottom (10) of the second receiving device (7) and/or a liquid level (11) of the nutrient liquid (8), wherein - the first receiving device (3) is arranged in the second receiving device (7) so that it can move along a longitudinal axis (12) of the second receiving device (7), the first receiving device (3) and the second receiving device (7) having an at least approximately closed internal volume ( 13) train. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahmeeinrichtung (3) eine kreisförmige Außenkontur und die zweite Aufnahmeeinrichtung (7) eine kreisförmige Innenkontur aufweist.Device (1) after claim 1 , characterized in that the first receiving device (3) has a circular outer contour and the second receiving device (7) has a circular inner contour. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahmeeinrichtung (3) in einem zu der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) gerichteten Randbereich eine von dem Innenvolumen (13) weg gerichtete Auskragung (14) aufweist.Device (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the first receiving device (3) has a projection (14) directed away from the inner volume (13) in an edge region directed towards the second receiving device (7). Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die Auftriebseinrichtung (9) die Substratvertiefung (4) an deren Außenkontur umgreift, und/oder - die erste Aufnahmeeinrichtung (3) eine von der Auskragung (14) in Richtung der Substratvertiefung (4) beabstandet verlaufende Wandung (16) aufweist, welche zusammen mit der Auskragung (14) die Auftriebseinrichtung (9) ausbildet.Device (1) after claim 3 , characterized in that - the buoyancy device (9) surrounds the substrate depression (4) on its outer contour, and/or - the first receiving device (3) has a wall (16 ) which, together with the projection (14), forms the buoyancy device (9). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Durchgangsöffnung (6) an einem Bodenbereich und/oder einem Seitenbereich der Substratvertiefung (4) angeordnet ist.Device (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the at least one passage opening (6) is arranged in a bottom area and/or a side area of the substrate depression (4). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahmeeinrichtung (3) und/oder die zweite Aufnahmeeinrichtung (7) und/oder die Auftriebseinrichtung (9) wenigstens teilweise aus einem biologisch abbaubaren und/oder UV-beständigen Kunststoff ausgebildet sind.Device (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the first receiving device (3) and / or the second receiving device (7) and / or the buoyancy device (9) at least partially from a biologically degradable and / or UV-resistant plastic are formed. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeitsstandregeleinrichtung (17) zur Einhaltung eines konstanten Flüssigkeitsstands (11) der Nährflüssigkeit (8) in der zweiten Aufnahmeeinrichtung (7) vorgesehen ist.Device (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that a liquid level control device (17) for maintaining a constant liquid level (11) of the nutrient liquid (8) in the second receiving device (7) is provided.
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